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1、优选文档Viton?氟橡胶与金属的硫化粘合肖风亮广州机械科学研究院密封研究所（510700，广东，广州）大纲：谈论了Viton氟橡胶与金属的粘合，阐述了配方设计、粘合剂选择、骨架办理工艺方法、二段硫化、模腔压力等因素对粘合剂质量的影响。解析了含一氧化铅难粘胶料的粘结方法要点词：氟橡胶，金属，粘合若是将金属表面作合适的办理并使用合适的粘合剂，即可实现氟橡胶与金属在模压硫化时获得优异的粘合收效。对预混型氟弹性体（VitonE-60C,E-430,B-910）来说，要获得与金属优异的粘合收效，需要特地的配合才行。下面就结合生产实质来阐述配合技术对粘合的影响。以前专用于预混胶的硫化系统，现在能够用在全
2、部的Viton?氟橡胶硫化系统中。本文察看了硫化剂20与硫化剂30在Viton?A和A-HV中所产生的影响。金属的办理、粘合剂的选择、二次硫化条件均是影响优异粘合收效的重要的因素，本文也将分别恩赐详细的阐述。在改进粘合性能方面，特别针对难粘合应用方面，文中供应了一些技术数据。这些应用包括低硬度或高硬度胶料、含有一氧化铅的胶料以及硫化过程中模腔压力较低时的情况。1配方的影响1.1氧化镁/氢氧化钙酸吸取系统336份）配合即可获得优异的储藏、加工含硫化剂的氟橡胶平时与高活性氧化镁（一般为份）和氢氧化钙（与硫化性能。但是采用这些酸吸取系统对于标准的粘合剂（比方Chemlok607或Chemosil51
3、1）来说，其粘合质量常常不均匀也许不理想，粘结情况取决于制品结构和生胶的选择。采用高用量低活性氧化镁（1517份）和低用量氢氧化钙（2份）能使绝大多数预混胶模压粘合性能获得改进。以VitonE-60C、VitonE-430和VitonB-910为例，粘合性能的改进如表1所示。表1低活氧化镁为酸性吸取剂的预混胶的粘合性能配方代号1A1B1C1D1EViton?E-60C100100-Viton?E-430-100-Viton?B-910-10070Viton?A-HV-30低活性氧化镁-15151515高活性氧化镁3-氢氧化钙62222MT炭黑3030303030棕榈蜡11111门尼焦烧，MS1
4、21最小值3840307174上升5个单位，min45min内45min内上45min内上1816上升10个单位时间，min上升7升2升43521硫化胶的性能，模压硫化条件1758min，二段硫化条件23024h100%定伸强度/MPa6.06.95.311.08.4拉伸强度/MPa14.115.716.018.318.8扯断伸长率/%180180210160190压缩永久变形，ASTM方法B，25.43.5O形圈20070h2224303434粘合等级9模压轴封密封件1758min硫化后2跟部3331顶部23333唇基2333320024h二段硫化后,升温速度是25/h跟部23330-1顶部
5、23333唇基23333胶条与钢片粘结17510min模压后0444420024h二段后，2004444/h升温速度从金属上剥离胶料的主观等级，分别谈论跟部、顶部和密封件唇基。4-橡胶撕破100%3-橡胶撕破90%2-橡胶撕破75%1-橡胶撕破25%50%0-橡胶撕破25%Viton?E-60C采用标准的酸吸取系统的配方1A在轴密封件中表现出优异的结合，但在实质生产中，模压条件不合适时其实不常常是这样。这个试验结果表示经过硫化系统和粘合剂与粘合剂的合理搭配可获得优异的粘合收效。低活性氧化镁和低用量的氢氧化钙组合对胶料加工性能的影响不大。门尼焦烧时间也与标准配合的胶料相似，尽管在流变仪测试中扭矩
6、的增加快率较慢，但制品合适模压硫化时间仍与标准用量的高活性氧化镁和氢氧化钙的配方相似。含低活性氧化镁的硫化胶表现出较高的拉伸强度，但在高温下压缩永久形变性平时会削弱510%。在多数的粘结制品中，这一方面的要求其实不十分苛刻。1.2一氧化铅酸吸取系统采用一氧化铅作为吸酸剂的胶料比采用氧化镁的胶料要难粘得多。这类胶料的粘合质量对硫化压力和粘结材质比较敏感。不过使用一些通用的粘合剂，其结果是不能够令人满意的。能够使用一种特地配合的粘合剂来解决这个问题。研究表示，填加少量的（约4份）氧化钙或无水硫酸锰，可大大改进含一氧化铅的胶料与金属的粘合能力，而仅稍微削弱了它的耐水性能。氧化钙过多会引起硫化胶在蒸汽
7、和酸类介质中的溶胀过大，因此今世替一个全部是氧化铅的胶料配方时，应当仔细的考虑一氧化铅/氧化钙填充的胶料可否合适该产品工况。1.3生胶的选择经过混炼配合，目前的任何一种Viton?氟弹性体都能够采用原来预混胶的专用硫化系统。这给聚合物/硫化剂系统的并用供应了广阔的范围，同时拥有在VitonE-60C、E-430和B-910中表现出硫化速度快和焦烧安全性优异的特点。在Viton?A和A-HV中增加含硫化剂的母胶后，与Viton?E-60C对照，表现出更优的粘合性能，但是Viton?A耐压缩永久变形性能略差一些。这类配合技术在使用氧化镁/氢氧化钙为吸酸剂的胶料中特别有效，但在全部使用一氧化铅为吸酸
8、剂的系统中却无效。1.4硫化剂与促进剂的比率硫化剂母炼胶(Curative30)和促进剂母炼胶(Curative20)用量可由配料员任意改正。研究发现，在促进剂/硫化剂比例较高时，它能够改进Viton?氟橡胶在使用Chemlok?607或Chemosit511时的粘合性能，但会稍微降低压缩永久变形性能。图1A到1F给出了硫化剂母炼胶对Viton?A和A-HV硫化胶性能的影响。图1：硫化剂母胶的用量对Viton?A和A-HV硫化胶性能的影响测试配方：生胶100，MT炭黑30，高活性氧化镁3，氢氧化钙6，硫化剂以下列图。一般介绍使用高用量的促进剂(Curative20)和低用量的交联剂(Curat
9、ive30)，不会过分的降低加工的安全性、压缩永久变形和其他物理性能。尽管该技术已经在广泛应用，但它依旧存有不足。在绝大多数使用中等到较高用量的填料和高活性氧化镁/氢氧化钙的胶料中是比较有效的；而当填料用量较低或一氧化铅为吸酸剂的胶料中却不是很有效的；当模腔压力特别低时也是无效的。这类硫化系统仅在Chemlok607/Chemosil511作为粘合剂时有效，入采用粘合剂为ThixonXAN-273/66时则没必要采用这类硫化系统。1.5填料含有MT碳黑的胶料和含有相等体积份数的矿物填料(比方Wollastonite?P-4和硫酸钡)两者之间在粘合方面没有明显的差异(见表2)。填料用量较高或较低
10、(高于40份或低于15份MT碳黑或等体积的填充)时，在生产某些制品时可能会表现出与金属粘合较为困难。在此情况下，若使用一种Viton?预涂层（PLV-2000）也许ThixonXAN-273/66，均能有效的改进粘合性能。表2：填料对粘合收效的影响配方编号2A2BVitonB-9107080VitonB3020低活性氧化镁1517MT炭黑30-Wollastonite?P-4-25硫酸钡-25氧化铁红-5氢氧化钙22棕榈蜡11粘合等级双唇轴封1758min模压硫化后顶部33底部11唇基3320024h二段硫化后，25/h升温速度顶部33底部11唇基33说明：粘合等级参阅表1，粘合剂是Chemo
11、sil511/无水乙醇=50：50.1.6加工助剂介绍使用于Viton?氟弹性体的加工助剂乙烯)，当用量不高出典型用量(不高出酯类增塑剂作为加工助剂或调治缩短率，出到胶料表面而使粘合更加困难。(VPA-1，VPA-2，巴西棕榈蜡，季戊四醇，硬脂酸酯PET和低分子量聚2份)时，平时不会影响到与金属的粘合性能。在纯胶制品中，有时使用在与金属粘合的胶料中应防备使用，由于在硫化过程中，它们可能会渗金属的办理2.1脱脂-蒸汽脱脂。当用喷砂进行表面办理时，办理后骨架应进行再次的脱脂。金属资料必定脱脂，建议采用合适的溶剂2.2表面办理机械办理与化学办理都可达到满意的收效。平时优选机械法，由于它适用于多种金属
12、材质中，如钢、不锈钢、铅和铝。喷砂磨料优选氧化铝，不宜采用铁或钢的磨料，由于它们可能会引起腐化，磨料的尺寸应为4060目。使用较粗糙的磨料可能会以致金属表面不完好被粘合剂湿润，并且使粘合剂的涂层厚度不均匀。太细的磨料也会在金属表面留下磨碎的氧化铝粉末，它在随后的脱脂中很难除掉。化学法平时是为满足特地的材质而采用的，可参阅粘合剂供货商或特种金属的供应商的介绍建议。2.3金属表面的磷化办理5%的磷酸(H3PO4)试验表示，改进含一氧化铅的胶料的粘合性能，可用以下方法：将喷砂和脱脂过的冷轧钢在中浸泡5-10分钟，水洗后在260空气烘箱中加热15-30分钟，但是涂粘合剂。在烘箱烘烤的过程中很可能形成褐色到淡兰色亲密的粘结氧化物层。这类钝化的表面与很多粘合剂都很简单粘合，但是，若是表面锈蚀仍会引起的粘合无效，这是含一氧化铅胶料过早的发生粘结破坏的一个主要原因。3粘合剂3.1种类粘结Viton?胶料与金属最正确的粘合剂是有机硅烷合成物。优选的资料有Chemlok?607或Chemosil5
