硫化丁腈橡膠與金屬室溫粘合性能研究

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橡膠與金屬是兩種不同的材料，它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能有著很大的差別。借助橡膠與金屬的粘合，可以使兩種材料結(jié)合成人們所需要的有著不同構(gòu)型和不同特性的復(fù)合體。以橡膠材料包覆于金屬表面既可提高金屬材料的耐腐蝕性，吸收沖擊和振動(dòng)，降低噪音，同時(shí)還可通過在橡膠中填充某些金屬中無法添加的特殊材料，使其獲得某些特殊功能。
目前使用的橡膠與金屬的粘合方法有硫化粘合法，橡膠表面化學(xué)處理法及本文所研究的在粘合方法。盡管本方法的粘合強(qiáng)度不一定比其它的方法理想，但其工藝簡(jiǎn)便，不需要特殊設(shè)備就能解決硫化粘合法所不能解決的問題，同時(shí)還解決了橡膠化學(xué)表面處理法所引起的對(duì)橡膠的物理機(jī)械性能及耐老化性能影響較大，處理工藝復(fù)雜，環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，因此本文所研究的粘合方法具有十分重要的實(shí)用意義。
環(huán)氧樹脂粘合劑與金屬的粘合性能優(yōu)異，可作為金屬材料粘合的結(jié)構(gòu)膠使用，其粘合強(qiáng)度有時(shí)甚至超過金屬材料的自身強(qiáng)度。用環(huán)氧樹脂粘合劑進(jìn)行橡膠與金屬的粘合，由于環(huán)氧樹脂固化后的彈性模量接近金屬，遠(yuǎn)大于普通的硫化橡膠，從而使環(huán)氧樹脂與金屬的粘合性能較好，而與橡膠的粘合強(qiáng)度較低，既所有膠接破壞都出現(xiàn)在橡膠與粘合劑的層面間。所以解決硫化橡膠與環(huán)氧樹脂的粘合問題，是提高硫化橡膠與金屬粘合性能的關(guān)鍵。使膠接破壞均為橡膠本體破壞（大于90%），這樣才能達(dá)到最佳的整體粘合效果。
解決硫化橡膠與環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠的粘合問題，除不斷改進(jìn)和完善硫化膠的表面處理方法和工藝外，在硫化橡膠與環(huán)氧樹脂粘合劑間涂覆一層既與環(huán)氧樹脂能發(fā)生化學(xué)交聯(lián)，又與非極性硫化膠有較好的粘合強(qiáng)度，且剛性模量介于二者之間的過渡層，使整體粘接結(jié)構(gòu)的剛性模量呈梯次過渡，增加模量梯度,降低因應(yīng)力集中而導(dǎo)致的膠接破壞。從而使硫化橡膠與金屬粘合的性能得到改善，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)室溫條件下的粘合操作。


目 錄
引 言 1
一、文獻(xiàn)綜述 2
1 .1 粘接機(jī)理 2
⑴ 單純的力學(xué)理論 2
⑵ 熱力學(xué)理論 2
⑶ 吸附機(jī)理 2
⑷ 擴(kuò)散理論 2
⑸ 靜電理論 3
⑹ 界面化學(xué)理論 3
1.2 得到良好粘接制件的因素 4
⑴ 表面清潔度 4
⑵ 潤(rùn)濕性 4
1.3 丁腈橡膠（NBR） 4
1.3 .1丁腈橡膠概述 4
1.3.2丁腈橡膠的基本性能 5
㈠加工性能： 5
㈡硫化速度與機(jī)械強(qiáng)度： 5
㈢耐熱性： 5
㈣耐寒性： 5
㈤耐油性： 6
1.4環(huán)氧樹脂膠粘劑 6
1.5 橡膠與金屬粘合 7
1.5.1常用的橡膠與金屬粘合方法 7
1.5.2 室溫下橡膠與金屬的粘合 8
⑴ 被粘材料的表面處理 8
⑵ 性能要求及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： 9
二 實(shí) 驗(yàn) 設(shè) 計(jì) 11
一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?11
二．配方設(shè)計(jì) 11
三．實(shí)驗(yàn)原料 12
1 實(shí)驗(yàn)儀器 12
2 實(shí)驗(yàn)藥品 12
四 實(shí)驗(yàn)流程 14
五.標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試試樣 15
5.1標(biāo)準(zhǔn)剪切強(qiáng)度（硫化橡膠與金屬）測(cè)試樣品 15
5.2標(biāo)準(zhǔn)剪切強(qiáng)度（金屬與金屬）測(cè)試樣品 15
5.3標(biāo)準(zhǔn)硫化橡膠與金屬粘接180º剝離試樣 15
5.4試樣處理 16
5.5粘合劑配制 16
三、結(jié)果與討論 17
3.1 不同橡膠增塑劑對(duì)粘合強(qiáng)度的影響 17
3.2 橡膠的極性對(duì)粘合強(qiáng)度的影響 17
3.3 補(bǔ)強(qiáng)劑添加量對(duì)膠粘劑的影響 18
3.4 補(bǔ)強(qiáng)劑的種類對(duì)粘合性的影響 19
3.5 橡膠硬度對(duì)粘合強(qiáng)度的影響 20
3.6 表面粗糙度與膠粘劑的影響 20
3.7 不同種型號(hào)橡膠的剪切強(qiáng)度的比較 21
3.8 偶聯(lián)劑添加量的影響 21
3.9 酸處理對(duì)粘接強(qiáng)度的影響 22
3.10 粘接方法對(duì)粘接性能的影響 23
四、結(jié) 論 25
致 謝 27
附 錄 28