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增强橡胶与金属材料粘接的等离子表面处理技术

Dec. 25, 2023

随着汽车技术的日益进步和对舒适性的要求越来越高,金属橡胶减震器这种利用橡胶材料与金属骨架材料复合制成的具有吸声减震等功能的装置在汽车行业中得到了广泛的应用,并且与其相关的噪声、震动和不平顺性橡胶减震元件市场空间将越来越大。橡胶与金属件的粘接是这类产品生产过程中最重要的工艺环节之一。

橡胶与金属是2种不同的材料,二者的化学结构和机械性能有着很大的区别。硫化橡胶与金属的粘接工艺综合了橡胶高弹性、高耐磨性与金属的高强度等优点,使得用该工艺制得的橡胶金属复合制品具有很好的强度和耐久性,同时具备减震耐磨等功能。决定金属与橡胶粘接复合体系性能的因素包括:橡胶的配合、结构设计、橡胶加工、增强材料及粘接技术,尤其粘接技术是决定制品品质的重要因素。

基材的表面处理

表面处理是影响粘接性能最重要的工艺之一,它的种类很多,采用何种表面处理方法取决于诸多因素,如被粘物的材质、被粘物所处环境和粘接性能的要求等。表面处理一般是通过以下1个或者多个途径来提高粘接性能:(1)去除被粘物表面的弱边界层或者防止弱边界层的形成(2)最大程度上提高粘接或固化过程中胶黏剂(或底胶)与被粘物之间的亲和性,确保界面粘接力的作用;(3)在被粘物表面上生成一种特殊结构或组织;(4)粘接之前,钝化被处理的表面,避免或减少存放过程中的表面吸附、溶解和化学反应以及因此造成的对表面的不利影响。

橡胶的表面处理

一般硫化胶表面极性较弱,润湿能力不佳,这就需要对橡胶进行一定的表面处理来提高其表面能,引入极性官能团或者增加表面粗糙度,从而提高橡胶与金属的粘接性能。等离子体表面处理是一种优秀的表面改性方法,广泛应用于各种材料的表面改性。

等离子表面处理技术

等离子体是由带电的正粒子和负粒子组成的集合体,其能量可通过辐射、中性粒子流和离子流的碰撞等作用于材料表面,导致材料表面形貌发生变化(表面结构的变化体现在橡胶表面粗糙度的增加),并且产生自由基、极性含氧官能团或与材料表面发生化学反应,以改善材料的表面特性。这种表面处理方法的优点是处理时间短、速度快、操作简单、控制容易,目前己被广泛地应用于聚烯烃塑料的粘接表面预处理。

等离子表面处理技术是提高橡胶与金属材料粘接性能的重要手段之一,它通过物理改性和化学改性使得金属与橡胶之间更加“亲密”。等离子表面处理的显著特征就是材料表面发生了刻蚀、交联等复杂的物理、化学变化,同时表面又引入了大量的极性基团,正是这些基团的存在,材料表面润湿性得到改善,表面性能获得优化。

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