何廷樂(lè)

摘 要：橡膠與金屬是兩種截然不同的材料，在它們的機(jī)械性和化學(xué)結(jié)構(gòu)上都存在著比較大的差距。橡膠為高彈性的材料，而金屬為高強(qiáng)度的材料。如何把它們粘結(jié)在一起，形成一種新型的復(fù)合材料是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)，并且在生產(chǎn)飛機(jī)、汽車的各個(gè)工作流程中都有著非常重要的應(yīng)用。文章根據(jù)實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，就橡膠減震器金屬件與橡膠直接硫化粘合問(wèn)題展開(kāi)分析。

關(guān)鍵詞：減震器金屬件；橡膠；硫化粘合

中圖分類號(hào)：TQ336 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）2-0121-02

現(xiàn)在市面上生產(chǎn)汽車橡膠減震器的廠家多達(dá)幾百家，其產(chǎn)品也是玲瑯滿目。但是，伴隨著人們生活水平的提高，對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的要求也越來(lái)越高，不僅要求其具有安全性，易操作性，而且還不斷地追求其舒適度。因此，這就使得對(duì)汽車用減震橡膠制品的需求量也在不斷地增長(zhǎng)。粘接技術(shù)顯得越來(lái)越重要，成為了決定制品品質(zhì)的關(guān)鍵。本文就結(jié)合橡膠減震器金屬件與橡膠直接硫化粘合技術(shù)，進(jìn)行簡(jiǎn)要的研究?，F(xiàn)階段在我國(guó)汽車生產(chǎn)廠家中，以上汽通用五菱汽車公司為例，其對(duì)曲軸皮帶輪減震器的生產(chǎn)采用的是：對(duì)HT灰口鑄鐵件內(nèi)環(huán)和外環(huán)的硫化面進(jìn)行噴砂、噴底膠（烘干）、噴面膠（烘干），然后在滿腔壓力為：180±5 K/cm2，模腔溫度為：155±5 ℃條件下外環(huán)與內(nèi)環(huán)中間硫化N601膠料10 min形成，因此來(lái)達(dá)到減震效果的生產(chǎn)工藝。下面將要介紹一下采用橡膠減震器金屬件與橡膠直接硫化粘合的技術(shù)在我國(guó)汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1 選擇合理的粘合體系

1.1 選擇適當(dāng)?shù)恼澈蟿?/p>

根據(jù)比較市面上廣泛流傳的、傳統(tǒng)的、常用的幾種橡膠粘合劑，并且通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn)，我們不難看出，粘合劑RS/RA-65的粘合性能最強(qiáng)，開(kāi)姆洛克205/250的粘合性能處于中等的位置，而804的粘合劑則表現(xiàn)較差。并且，它們不僅具有復(fù)雜的操作工藝，而且還對(duì)濕度、促進(jìn)劑、胺類防老劑都比較敏感，同時(shí)在使用的過(guò)程中還有較大的毒性，因此，其很難作為減震器的主要原料進(jìn)行大范圍的生產(chǎn)使用。所以，本文將選用一種較為新型的粘合劑，將橡膠減震器金屬件與橡膠直接粘合在一起。

新型的粘合劑是將RS/RA-65粘合劑與其他助進(jìn)劑一起在混煉膠料時(shí)，加入到膠料中，伴隨著適當(dāng)?shù)膲毫土蚧瘻囟?，將橡膠與金屬進(jìn)行完美的粘合。硫化過(guò)程始終貫穿整個(gè)粘合過(guò)程，其粘合強(qiáng)度較高，可以很大程度上滿足現(xiàn)在的粘合體系的要求，而且具有較為簡(jiǎn)單的操作工藝。所以，將在此項(xiàng)工藝中選擇粘合劑RS/RA-65作為其橡膠材料與金屬材料的粘合劑。

1.2 選擇適當(dāng)分量的粘合促進(jìn)劑

1.2.1 白炭黑的用量

將適當(dāng)分量的白炭黑加入到膠料中，不僅可以提高黃銅與膠料的粘合強(qiáng)度，而且還可以改善橡膠的耐疲勞特性、抗撕裂強(qiáng)度、生熱性、耐磨性、滾動(dòng)助力、粘合性和硬度。因此，需要在橡膠中加入適當(dāng)?shù)陌滋亢谝栽鰪?qiáng)其性能。

白炭黑之所以在粘合體系中起著重要的作用，其原因認(rèn)為可以歸納為兩點(diǎn)：其一，由于白炭黑硅烷醇的表面具有酸性，因此可以較長(zhǎng)時(shí)間的延遲其硫化，使膠料較長(zhǎng)時(shí)間的保持流動(dòng)狀態(tài)；其二，其表面的硅烷醇基團(tuán)內(nèi)含有化合水，可以將化和狀態(tài)的水均勻地束縛在整個(gè)膠料內(nèi)，因此可以阻止水對(duì)粘合結(jié)構(gòu)的破壞作用。所以，通過(guò)考慮各方面的因素，選用白炭黑的用量最好是10份。

1.2.2 硼酰化鈷的用量

在許多鉆鹽中，硼酰化鈷中不僅含有硼元素，而且還含有鈷元素，并且在橡膠中其溶解度較高，是很好的粘合促進(jìn)劑，其活性也比較高，具有優(yōu)良的耐腐蝕性，在國(guó)內(nèi)外的有關(guān)技術(shù)中，已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，并且早已作為了將橡膠與金屬相粘合的促進(jìn)劑。

在本文中所研究的橡膠減震器金屬件與橡膠直接硫化的粘合工藝中，選擇硼?；扲C/23作為其粘合促進(jìn)劑。在膠料中加入硼?；扲C/23后，可以看出膠料的拉斷伸長(zhǎng)率和拉伸強(qiáng)度都呈現(xiàn)出減小趨勢(shì)，但其硬度相差并沒(méi)有較大的改變。所以，在本文所研究的工藝中，選擇1.5份的硼酰化鈷的量較為適宜。

2 硫化體系的選擇

2.1 硫化促進(jìn)劑

硫化促進(jìn)劑在將金屬件與橡膠直接硫化粘合技術(shù)中的作用是舉足輕重的，其不僅可以顯著地提高其交聯(lián)的效率，而且還可以大大地縮短硫化作用的時(shí)問(wèn)，因此必須在硫化體系中加入少量的硫化促進(jìn)劑。

在本工藝中所選用的硫化促進(jìn)劑為CZ，其不僅可以利用金屬與橡膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)鍵來(lái)提高其粘合強(qiáng)度，同時(shí)還產(chǎn)生了機(jī)械型的粘合力；而且還可以使橡膠充分的浸染金屬的表面，以此來(lái)延長(zhǎng)膠料的焦燒期，最后考慮到膠料必須有相關(guān)的交聯(lián)需要和足夠長(zhǎng)的焦燒期，所以把其用量定為1.2份。

2.2 硫化劑

在橡膠減震器金屬件與橡膠直接硫化的工藝中，選擇硫黃作為其硫化劑是因?yàn)樵诹蚧倪^(guò)程中，在有機(jī)鈷鹽作用下，硫黃中的硫原子可以與金屬件、橡膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成橡膠硫化物-硫化亞銅的化學(xué)鍵，以此來(lái)提高粘合的強(qiáng)度，所以，本工藝首選的硫化劑為硫黃。

硫黃用量的研究，需要考慮以下幾個(gè)因素。伴隨著不斷地加入硫黃，其壓縮永久變形和拉斷伸長(zhǎng)率都呈現(xiàn)出減少的勢(shì)頭；而粘合強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和硬度則呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì)。其原因主要是，在硫化的過(guò)程中，硫黃不僅參與著硫化作用的過(guò)程，而且還參與著粘合反應(yīng)，因此硫黃的量越多，這兩個(gè)反應(yīng)發(fā)生的就越充分，其粘合強(qiáng)度也就越大。所以，在膠料中必須加入充足量的硫黃，來(lái)滿足粘合和硫化這兩個(gè)反應(yīng)對(duì)硫黃的共同的需求量以達(dá)到最好的粘合強(qiáng)度。但是，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程發(fā)現(xiàn)，硫黃的用量也不應(yīng)該過(guò)大，因?yàn)槠溥^(guò)量的硫黃可能會(huì)導(dǎo)致噴霜或者是硬度過(guò)大。最終本工藝將硫黃的用量定為3.0份。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)研究橡膠減震器與橡膠直接硫化粘合技術(shù)，選擇了新型的粘合體系和硫化體系，并且還確定了其各個(gè)粘合劑、硫化劑和催化劑的用量。通過(guò)對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)的研究不難發(fā)現(xiàn)在我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)中采用新型的粘合體系，不僅提高了其粘合強(qiáng)度，而且還有利于發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，保護(hù)環(huán)境；并且其制造成本較低，操作流程簡(jiǎn)單方便，適合大范圍的生產(chǎn)應(yīng)用。

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