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橡膠金屬熱硫化粘合劑簡介 & Thinkbond 熱硫化粘合劑產品應用
來源:上海樂瑞固化工有限公司   |    發布時間: 2019-06-21   |    點擊數:載入中...

隨著經濟的發展,橡膠的應用越來越廣。橡膠特有的性能,像粘彈性、耐磨性、耐水性和氣密性等性能一直作為重要的材料應用于工業生活之中。但是,在剛度方面卻明顯不足。將橡膠和金屬結合起來就很好彌補了之一不足。硫化橡膠與金屬粘合,可以綜合橡膠的高彈性與金屬的高強度,從而獲得更好的強度和耐久性 ,同時具有減振、耐磨等功能。橡膠和金屬粘合應用領域也非常廣泛,如航天工業、汽車工業、建筑工業、機械制造業和電子工業等。在硫化過程中橡膠和金屬粘結是將橡膠和金屬結合的主要方式之一。
應用領域

? ? 金屬—橡膠結合最早可追溯到1850年,先后經歷了硬質橡膠法 、黃銅或鍍黃銅法 、膠粘劑法等。
1,硬質膠法
? ? ?歷史上較早的橡膠—金屬粘接方法 硬質橡膠和金屬的粘接,即在金屬表面貼一層硫磺含 量較高的硬質膠料或硬質膠漿, 通過加熱、加壓硫化使橡膠與金屬粘接起來 。該法工藝簡單,單應用局限,粘合能力不穩定。
2,鍍黃銅法
? ? ?最早的鍍黃銅法專利1904年產生于德國。鍍黃銅法是通過電化學法將銅和鋅的合金鍍在金 屬表面 ,然后與生橡膠粘貼硫化而實現粘接 。其機理 要是膠料中的硫磺和鍍層中的銅反應生成Cu2S,同時硫磺與橡膠起交聯反應,形成硫橋使橡膠分子鏈與銅結合,從而牢固地粘接在一起。該方法幾乎試應用所有金屬,單不適合較大金屬,并且處理后不宜長時間存放,至今還在輪胎行業仍使用該法。
3,粘合劑法
? ? ?該體系是橡膠金屬復合構件生產廠家使用最多的一種粘接體系。膠黏劑體系的產品有酚醛樹脂型、異氰酸酯型、鹵化橡膠型等。溶劑體系包括了溶劑型和水基型。

溶劑型和水基粘合劑在骨架表面成膜示意圖


溶劑型和水基粘合劑在骨架表面成膜示意圖
3.1 酚醛樹脂體系
? ? ?酚醛樹脂體系是最先被開發出來的一種膠黏劑體系,它可以單涂粘接丁腈橡膠,也可以作為底涂來配合其他的膠黏劑粘接非極性的橡膠。這類膠黏劑主要有開姆洛克205,羅門哈斯 P-11-EF、以及上海樂瑞固西邦粘合劑THINK BOND11/12和13(簡稱TB,下同)等系類產品。
3.2 異氰酸酯型
? ? ?異氰酸酯體系的膠黏劑是一類高端的橡膠金屬粘接用膠黏劑,也是目前全球汽車用復合件設計中使用頻率最高的膠黏劑。該體系中的異氰酸酯類別主要是三苯基甲烷三異氰酸酯。該種異氰酸酯可粘接的橡膠種類非常多,包括丁腈橡膠、天然橡膠、三元乙丙橡膠、丙烯酸類橡膠等,適用的橡膠硬度從 40 度到 70 度都可以。另外還可以用在一些使用環境相當惡劣的復合件設計中。異氰酸酯體系具有良好的耐候性、耐老化性、耐化學腐蝕性,對于已經硫化的橡膠同樣也可以進行粘接。隨著技術的革新,異氰酸酯的生產成本得到了明顯的降低,從而帶動了下游產品的蓬勃發展。此類膠黏劑主要有:洛德公司生產的開姆洛克 250,以及上海樂瑞固西邦粘合劑TB89等系類產品。
3.3 鹵化橡膠型
? ? ?鹵化橡膠類的粘接體系是由雷蒙德瓦特在 1932 年的時候提出的,此類體系適用于極性橡膠與金屬之間的粘接。鹵化橡膠是熱塑性彈性體,用這種材料制造的膠黏劑有著很優異的存儲穩定性和較長的開放時間。典型的產品有洛德公司生產的開姆洛克 220,以及上海樂瑞固西邦粘合劑TB26H、TB80等系類產品。
3.4 通用性粘合劑
? ? ?為使金屬—橡膠粘接工藝更簡單、應用范圍更廣,美國Lord公 司 等 自二 戰后 就開 始 研發通用型橡膠一金屬膠粘劑。最早出現的此類膠粘劑體系是在1956年推出,由底膠和面膠組成,工藝簡單、粘接效果良好,并迅速占領了全球市場,最常見的是開姆洛克205和220。由上海樂瑞固代理的歐州THINK BOND經過多年的努力,在雙涂粘合劑也開發性能更加優異的測產品,代表產品如底涂TB11/12 ,面涂26H等產品。同時,為了優化工藝,諸如TB20+、24+、27等單涂型粘合劑也應用而生,深受廣大廠家青睞。

雙涂粘合劑粘結機理圖


雙涂粘合劑粘結機理圖
未來趨勢
? ? ?簡介了橡膠和金屬骨架粘結的發展和方法,目前雙涂方法依然是橡膠和金屬粘結的主流。未來市場亟需需要適應范圍廣,耐熱、耐化學性和力學性能優異的粘合劑產品。單涂型粘合劑、水性環保、中低溫硫化粘合劑等都是未來橡膠—金屬粘合劑的發展趨勢。目前上海樂瑞固一直緊跟市場需求,在多領域都不斷有新產品面世,如無色底涂,免噴砂/無需清除金屬氧化層的基材底涂,單涂粘合劑、水性粘合劑、特種膠粘合劑、低溫常溫粘合劑,纖維/織布熱硫化粘合劑,后硫化粘合劑及后硫化潤滑劑等都有新產品應用于市場,不斷滿足市場的需求。

Thinkbond 熱硫化粘合劑產品應用
TB2,TB4:
氟膠粘合劑和硅膠粘合劑,主要粘接氟膠和硅膠,部分過氧化物的三元乙丙膠也可以粘接,大部分情況下客戶是浸涂使用,建議稀釋倍數 3-5倍,酒精稀釋,骨架清洗干凈后浸泡兩次, 提高膜厚,建議 10μ以上。客戶產品需要二次硫化的建議溫度不超過 200 度。
成功案例:TB2稀釋 3倍浸涂兩次,粘接三元乙丙和磷化骨架,密封件產品;TB4稀釋 2倍, 浸涂兩次粘接黃銅和硅膠。
TB2,TB4熱硫化粘合劑

TB233A/B:
雙組份氟膠高性能粘合劑,耐 250度-300度高溫,可以滿足客戶的高溫要求,丁酮稀釋, 三倍左右效果不錯,可以適當加大稀釋比例。建議使用時配比完后不要放置太久,建議 3 天內用完。
成功案例:TB233A/B混合后稀釋三倍,粘接氟膠效果不錯,大部分金屬都能粘。可以取代 5150及3290-1。
TB1:
骨架處理劑,針對難粘的金屬骨架,在涂膠之前浸泡 TB1后涂膠,大大提高了粘接效果,一般建議稀釋 3-5倍,無水乙醇稀釋。
成功案例:205粘接不銹鋼效果達不到客戶要求,發樣 TB1稀釋一比2,刷涂后,再刷涂 TB11效果很好, 許多難粘的骨架,客戶要求高的,都可以用TB1處理干燥后涂膠。

TB233A/B、TB1熱硫化粘合劑

單涂粘部分丁腈膠,主要用來作為雙涂體系的底涂應用,配合26H,27等面涂。粘接絕大部分金屬都可以有好的表現TB11攪拌均勻,稀釋30-70,噴涂,室溫干燥40分鐘左右,或者80度烘干10分鐘刷涂建議稀釋比例30,不超過50單涂應用建議膜厚超過 25μ成功案例,TB11單涂粘鐵件,不銹鋼,銅件和丁腈膠粘接。密封件,雜件可取代 P11及 205。

TB1單涂粘(1)TB1單涂粘(2)

TB26H,TB27:
面涂粘合劑,配合11作為雙涂體系應用,可以粘接絕大部分橡膠,天然,丁苯,三元乙丙等。26H固含量高于 26,耐沖刷型較好,相比220不含重金屬,27面涂耐溫性能更好,操作安全性更好,高溫下不容易失效。TB26H,27,攪拌均勻,稀釋30-70,噴涂,室溫干燥40分鐘左右,或者80度烘干10分鐘刷涂建議稀釋比例30,不超過50。
成功案例:配合底涂粘接鐵件/鋁件和天然膠,乙丙膠等,應用于電梯減震,火車減震,汽車減震,雜件等可取代 205+220,P11+538。

TB26H/TB27熱硫化粘合劑

TB20+:

單涂粘合劑,主要用于粘接絕大部分金屬和橡膠,鐵件和尼龍粘接性能較好,黃銅,鋁件,? ?塑料,鍍鋅件其次。TB20+建議攪拌均勻,相比雙涂,攪拌需要更為充分,建議氣動攪拌,膜厚控制在 30μ左右合適。
成功案例:TB20+粘接再生膠和粗糙鍍鋅件,天然膠和鐵 ,三元乙丙膠和鐵,氯丁膠和鐵, 尼龍和再生膠可競爭 西邦 24,開姆洛克 250 等單涂產品。
TB20+熱硫化粘合劑
TB12:
高性能底涂,可以粘接大部分金屬,作為單涂可以粘接丁腈膠,強度較 TB11更高,配合27,80,89等面涂時形成高性能的雙涂體系,不論是耐長期的溶劑測試還是疲勞測試,效果都很好。TB12,攪拌均勻,稀釋30-70,噴涂,室溫干燥40分鐘左右,或者80度烘干10分鐘刷涂建議稀釋比例30,不超過50。
成功案例:TB12配合89粘接三元乙丙膠和 PTFE,12粘接黃銅耐溶劑測試一個月后骨架和底涂沒有脫膠。
TB12熱硫化粘合劑
以上案例為樂瑞固6月第二周現場測試數據分享。

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