汽車用膠黏劑底涂常見處理方法
膠黏劑和被粘材料表面的膠接過程是一個復雜的物理化學過程,,通過分子間作用力產(chǎn)生界面相互吸引和連接作用的粘接力,達到一定的粘接強度,。因此粘接強度不僅取決于膠黏劑的組成與配方,、表面結(jié)構與形貌,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,其過程是首先對被粘工件的待粘表面進行修配,,使之配合良好;其次是根據(jù)材質(zhì)及強度的要求對被粘表面進行不同的表面處理;然后涂布膠黏劑,,將被粘表面合攏裝配;最后通過物理或化學方法固化,實現(xiàn)膠接連接,。
膠黏劑和被粘材料表面的膠接過程是一個復雜的物理化學過程,,通過分子間作用力產(chǎn)生界面相互吸引和連接作用的粘接力,達到一定的粘接強度,。因此粘接強度不僅取決于膠黏劑的組成與配方,、表面結(jié)構與形貌,,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表面的浸潤,減少了膠黏劑和被粘物的相互接觸,,嚴重影響了粘接性能,。為了獲得膠接強度高,、耐久性能好的汽車膠黏劑制品,就必須對各種膠接表面進行適宜的處理,。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),,獲得一個清潔、干燥,、粗糙,、活性的表而,確保膠黏劑與被粘物充分潤濕,、緊密結(jié)合,,以實現(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(氮氣,、氧氣,、二氧化碳等)、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,、有機溶劑除油
有機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、棉紗蘸有機溶劑擦洗金屬表面,,但這種方法適用單件生產(chǎn).低,,對人體毒性較大。近幾年來氣相溶劑除油法應用較多.閉容器下部放入低沸點的有機溶劑,,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,。有機溶劑除油法,,有時不能一次將油污完全去除,需要多次反復清洗,。
2,、堿液除油
堿液除油具有無毒、不燃,、經(jīng)濟的特點,,在有條件的單位應用比較多。堿液除油的原理是借助皂化和乳化作用來實現(xiàn)除油,。所謂皂化是指油脂與堿反應生成高碳數(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,減少了油對工作的親和力,,使油滴進入溶液中,,達到除油的目的。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度,。近年來出現(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,,使用簡便,,無廢液污染的優(yōu)點。
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,,隨著電解的進行,,氣泡逐漸變大,當達到足夠的浮力時,,氣泡就攜帶油珠脫離金屬表而,,達到除油日的。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,然后開動高頻發(fā)生器,,當超聲波頻率達到20~5000Hz時,,產(chǎn)生的能量使槽內(nèi)溶液翻動,并對工作表面進行沖刷,,使油污等被沖擊下來,。這種方法一般只適用于小型精密件的除油。超聲波除油時,,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械或化學處理方法除掉。機械除銹是工業(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,增加粘接強度,,這對粘接密封十分有利,,具體方法有手工除銹、電動工具除銹,、噴砂除銹,。化學除銹是將金屬在活性溶液中進行化學腐蝕處理,,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)聚強度的表面氧化層,這對形成牢固的粘接非常有利,,化學除銹有化學浸蝕和電化學浸蝕兩種,。
(三)金屬表面的活化處理
對于一般的金屬材料經(jīng)過脫脂除油,、除銹處理之后,即可以進行粘接,。如果想進一步提高金屬材料的粘接強度,,減少粘接強度的分散性,可以對其表面進行活化處理,,進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),利于膠黏劑的潤濕,。除了通過活化處理金屬表面,,在金屬表面處理時還經(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)化膜的過程,。通過磷化處理的鋼鐵,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,提高了粘接強度,。
(四)金屬表面涂底膠活化
在處理過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,,保護金屬表面清潔,、延長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鍵,使粘接強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,、火焰等物理手段刈‘做粘材料進行表面處理,主要用于非極性高分子材料,。其設備造價離,,處理工時長,但效果比較好,。
3,、化學處理
非金屬材料的化學處理是用酸、強氧化剎等將其表面的一切油污雜質(zhì)清除掉,,或?qū)⒎菢O性表面通過氧化作用牛成一層含碳極性物質(zhì)以增強粘接效果,。
4、輻射接枝處理
對于非極性聚合物,,為了增加表面極性,,有利于粘接劑潤濕,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)過表面處理后的被物表面最好馬上進行粘接,,放置時間不要過長,因為經(jīng)過處理的表面有一個有效期,,有效期的長短與材料的種類,、處理方法有關。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,以免長時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,,涂膠后晾置時間可長些,使溶劑充分揮發(fā),。如果膠層內(nèi)殘存過多的溶劑會降低膠強度,。靠溶劑揮發(fā)而固化的大多數(shù)膠黏劑,,涂膠后如果過分干燥,,膠層會失去彈性。因此,,要在膠層失去黏附性以前進行粘接,。有些情況下,膠黏劑只對被粘體的一方有較好的黏附性,,而對另一方的黏附性很差,,這時,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,。