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汽車用膠黏劑底涂常見(jiàn)處理方法

2024-06-21 09:36:55

膠黏劑和被粘材料表面的膠接過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，通過(guò)分子間作用力產(chǎn)生界面相互吸引和連接作用的粘接力，達(dá)到一定的粘接強(qiáng)度。因此粘接強(qiáng)度不僅取決于膠黏劑的組成與配方、表面結(jié)構(gòu)與形貌，而且與粘接工藝有著密切的火系.例如被黏物的表面處理、涂布方法、膠層厚度、固化條件、晾置時(shí)間與溫度等。被粘物的表面處理被粘接材料及其表面是多種多樣的

粘接工藝是利用膠黏劑把被粘物連接成整體的操作步驟，其過(guò)程是首先對(duì)被粘工件的待粘表面進(jìn)行修配，使之配合良好;其次是根據(jù)材質(zhì)及強(qiáng)度的要求對(duì)被粘表面進(jìn)行不同的表面處理;然后涂布膠黏劑，將被粘表面合攏裝配;最后通過(guò)物理或化學(xué)方法固化，實(shí)現(xiàn)膠接連接。
膠黏劑和被粘材料表面的膠接過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，通過(guò)分子間作用力產(chǎn)生界面相互吸引和連接作用的粘接力，達(dá)到一定的粘接強(qiáng)度。因此粘接強(qiáng)度不僅取決于膠黏劑的組成與配方、表面結(jié)構(gòu)與形貌，而且與粘接工藝有著密切的火系.例如被黏物的表面處理、涂布方法、膠層厚度、固化條件、晾置時(shí)間與溫度等。被粘物的表面處理被粘接材料及其表面是多種多樣的。有金屬、非金屬的;極性、非極性的;有光滑或致密的表面，也有粗糙或多孔的表面;有潔凈、堅(jiān)硬的表面，也有沾污、疏松的表面等。粘接表面常有銹蝕、油脂、灰塵等，這些附著物阻礙了膠黏劑對(duì)表面的浸潤(rùn)，減少了膠黏劑和被粘物的相互接觸，嚴(yán)重影響了粘接性能。為了獲得膠接強(qiáng)度高、耐久性能好的汽車膠黏劑制品，就必須對(duì)各種膠接表面進(jìn)行適宜的處理。表面處理的作用就是為了改變其表面不利于粘接的狀態(tài)，獲得一個(gè)清潔、干燥、粗糙、活性的表而，確保膠黏劑與被粘物充分潤(rùn)濕、緊密結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)牢固的粘接。
常用的表面處理方法有以下幾種：
一、金屬材料的表面處理
金屬材料的表面受到環(huán)境氣氛的影響，在表面上吸附有污染物、氣體層(氮?dú)?、氧氣、二氧化碳?、氧化物層、加工硬化層等。金屬材料的表面處理主要包括除油、除銹和活化。
（一）金屬材料表面除油除油的方法主要有以下四種
1、有機(jī)溶劑除油
有機(jī)溶劑可以將金屬表面的各種油禮且不腐蝕金屬，操作方便，應(yīng)用比較多，常用除油溶劑有汽汕、酮、.酒精、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等。通用的溶劑除油型、棉紗蘸有機(jī)溶劑擦洗金屬表面，但這種方法適用單件生產(chǎn).低，對(duì)人體毒性較大。近幾年來(lái)氣相溶劑除油法應(yīng)用較多.閉容器下部放入低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑，工件掛在容器中，稍絳熱使溶劑揮發(fā)成蒸氣，在工作表面凝結(jié)成液滴并落下，使污溶解于溶劑中。如三氯己烯、三氟三氯乙烷氣相除油法。采用氣相除油法可避免操作人員與溶劑接觸。有機(jī)溶劑除油法，有時(shí)不能一次將油污完全去除，需要多次反復(fù)清洗。
2、堿液除油
堿液除油具有無(wú)毒、不燃、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，在有條件的單位應(yīng)用比較多。堿液除油的原理是借助皂化和乳化作用來(lái)實(shí)現(xiàn)除油。所謂皂化是指油脂與堿反應(yīng)生成高碳數(shù)脂肪酸鹽和甘油。乳化作用是烷類礦物油在堿液中破裂為不連續(xù)的油珠，并在油珠表面包裹堿液，降低油、水界面的張力，減少了油對(duì)工作的親和力，使油滴進(jìn)入溶液中，達(dá)到除油的目的。使用堿液處理被敉物后，必須用水多次充分洗滌，將工件表面的殘留堿液除去，否則將大大影響粘接強(qiáng)度。近年來(lái)出現(xiàn)了一些新型表面活性劑類除油清洗劑，如801、802、310等，具有除污力強(qiáng)，使用簡(jiǎn)便，無(wú)廢液污染的優(yōu)點(diǎn)。
3、電解除油
電解除油是清除油污的有效手段，其除油原理是在堿性電解液中，由于油與堿液之間的表面張力降低，促使油膜出現(xiàn)裂紋，同時(shí)電極通電極化使金屬與堿液之間的表面張力減小，二者間的接觸面積增大，迫使金屬表而吸附的油污變成細(xì)小的油珠。在電流的作用下，電極表面產(chǎn)生氫氣泡或氧氣泡，滯留在小油珠上，隨著電解的進(jìn)行，氣泡逐漸變大，當(dāng)達(dá)到足夠的浮力時(shí)，氣泡就攜帶油珠脫離金屬表而，達(dá)到除油日的。電解法除油與堿液除油相比，效率高，質(zhì)量好。
4、超聲波除油
超聲波除油是將欲除油的工件放到超聲波清洗槽中，槽中放有溶劑或含有表面活性劑的溶液，然后開(kāi)動(dòng)高頻發(fā)生器，當(dāng)超聲波頻率達(dá)到20～5000Hz時(shí)，產(chǎn)生的能量使槽內(nèi)溶液翻動(dòng)，并對(duì)工作表面進(jìn)行沖刷，使油污等被沖擊下來(lái)。這種方法一般只適用于小型精密件的除油。超聲波除油時(shí)，可根據(jù)被除油污工作的種類選擇適宜的溶劑。
（二）金屬材料表面除銹
金屬材料表面的銹蝕層和污染物可以用機(jī)械或化學(xué)處理方法除掉。機(jī)械除銹是工業(yè)上常用的表面處理方法之一，可以直接去除表面的污物，而且還能獲得一定的表面粗糙度，增加粘接強(qiáng)度，這對(duì)粘接密封十分有利，具體方法有手工除銹、電動(dòng)工具除銹、噴砂除銹?；瘜W(xué)除銹是將金屬在活性溶液中進(jìn)行化學(xué)腐蝕處理，不僅能使表面活化或鈍化，還能在金屬表面形成具有良好內(nèi)聚強(qiáng)度的表面氧化層，這對(duì)形成牢固的粘接非常有利，化學(xué)除銹有化學(xué)浸蝕和電化學(xué)浸蝕兩種。
（三）金屬表面的活化處理
對(duì)于一般的金屬材料經(jīng)過(guò)脫脂除油、除銹處理之后，即可以進(jìn)行粘接。如果想進(jìn)一步提高金屬材料的粘接強(qiáng)度，減少粘接強(qiáng)度的分散性，可以對(duì)其表面進(jìn)行活化處理，進(jìn)一步清除金屬表面的惰性物質(zhì)，使表面呈高的表面能狀態(tài)，利于膠黏劑的潤(rùn)濕。除了通過(guò)活化處理金屬表面，在金屬表面處理時(shí)還經(jīng)常用到磷化。磷化是指鋼鐵在磷化液中處理，在表面沉積形成一層不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過(guò)程。通過(guò)磷化處理的鋼鐵，耐蝕性好，漆膜與鋼鐵件的附著力增加，減少了在粘接過(guò)程中粘接劑被腐蝕和帶漆膜與鋼板脫離的可能性，提高了粘接強(qiáng)度。
（四）金屬表面涂底膠活化
在處理過(guò)的金屬表面涂一層底膠，能夠改善粘接性能。涂底膠可以改善粘接性能，保護(hù)金屬表面清潔、延長(zhǎng)處理好表面的有效期，改善被粘接物表面的黏附性能。最典型的是涂偶聯(lián)劑，使偶聯(lián)劑與被粘材料之間形成良好的化學(xué)鍵，使粘接強(qiáng)度和接頭抵御外界影響的能力提高。非金屬材料的表面處理非金屬材料包括橡膠、塑料、玻璃、陶瓷、木材等，尤其是高分子材料，如聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯等，表面能低，很難完全被浸潤(rùn)濕，必須表面處理后才能粘接。
二、非金屬材料的表面處理有以下幾種：
1、機(jī)械處理
與金屬材料表面處理方法相同，非金屬材料表面處理通常也是用砂紙打磨，去除表面的油污、脫膜劑、增塑劑等，才能涂膠粘接。
2、物理處理
物理處理法是用電場(chǎng)、火焰等物理手段刈‘做粘材料進(jìn)行表面處理，主要用于非極性高分子材料。其設(shè)備造價(jià)離，處理工時(shí)長(zhǎng)，但效果比較好。
3、化學(xué)處理
非金屬材料的化學(xué)處理是用酸、強(qiáng)氧化剎等將其表面的一切油污雜質(zhì)清除掉，或?qū)⒎菢O性表面通過(guò)氧化作用牛成一層含碳極性物質(zhì)以增強(qiáng)粘接效果。
4、輻射接枝處理
對(duì)于非極性聚合物，為了增加表面極性，有利于粘接劑潤(rùn)濕，可以用極性單體如聚甲基丙烯酸甲酯(PM—MA)、聚丙烯酸酯(PA)、乙酸乙烯酯(V.Ac)等經(jīng)過(guò)00Co輻射后，使表面能提高。聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等非極性材料都能用此法處理。經(jīng)過(guò)表面處理后的被物表面最好馬上進(jìn)行粘接，放置時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)榻?jīng)過(guò)處理的表面有一個(gè)有效期，有效期的長(zhǎng)短與材料的種類、處理方法有關(guān)。涂布方法膠黏劑的涂布方法有刷涂、浸涂、噴涂和刮涂等，根據(jù)膠黏劑的使用目的、膠黏劑的黏度、被粘物的性質(zhì)可選用不同的涂布方法。膠層要均勻，盡量避免粘接后膠層內(nèi)存有空氣。不含溶劑的熱固性膠黏劑，涂膠后要立即粘接，以免長(zhǎng)時(shí)間放置吸收空氣中的水分或使固化劑揮發(fā)。使用溶劑型膠粘接時(shí)，涂膠后晾置時(shí)間可長(zhǎng)些，使溶劑充分揮發(fā)。如果膠層內(nèi)殘存過(guò)多的溶劑會(huì)降低膠強(qiáng)度?？咳軇]發(fā)而固化的大多數(shù)膠黏劑，涂膠后如果過(guò)分干燥，膠層會(huì)失去彈性。因此，要在膠層失去黏附性以前進(jìn)行粘接。有些情況下，膠黏劑只對(duì)被粘體的一方有較好的黏附性，而對(duì)另一方的黏附性很差，這時(shí)，可在難粘表面上涂一層底膠，然后用膠黏劑將底膠同另一粘接面粘接起來(lái)。

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