LORD

CHINA2007.122

應用市場

汽車和工業減震制品

密封件

橡膠內襯

膠輥和橡膠輪輪胎

增強膠管和膠帶其他（電氣、醫用產品）3橡膠金屬粘結過程基材準備膠粘劑的準備膠粘劑的應用硫化機械處理化學處理攪拌稀釋底涂應用干燥面涂應用填料，轉移，注射后處理干燥橡膠與金屬粘接步驟4內容第I部分橡膠與基材粘結機理第II部分基材的準備第III部分膠粘劑的選擇第IV部分膠粘劑應用技術第V部分常見粘接問題解決5第I部分橡膠與基材粘結機理6雙涂膠粘劑粘結機理內部擴散內部交聯吸附、內部擴散吸附（面涂）膠粘劑底涂膠粘劑彈性體模量逐漸增加金屬底膠膠粘劑的架橋反應橡膠彈性體7單涂粘結機理內部擴散內部交聯吸附膠粘劑金屬

彈性體

模量逐漸增加金屬膠粘劑的架橋反應橡膠彈性體8物性及化學作用機理Mechanical物性Chemical化學9第II部分基材的準備

10基材種類磁性金屬：冷/熱軋鋼材，電鍍鋼材，熱浸鍍鋼材非磁性金屬：不銹鋼，鋁，黃銅，鈦，鎂，鋅等粉末金屬和各種合金尼龍66，四氟乙烯和其他工程塑料織物木材，混凝土和其他11基材表面處理表面處理可以分為：機械、化學處理化學—機械—化學（即脫脂-噴砂-脫脂）為最佳處理方式保護涂層化學處理:+大批量處理，工件外觀美觀

-需環境通風，有化學廢水排放機械處理:+可處理大工件，無廢水排放-基材變薄，表面有痕跡處理的程度取決于粘接的要求

12表面處理－機械法機械法硬質基材，介質尺寸，速率（空氣壓力）和所要達到表面粗糙度的距離介質類型：氧化鋁、鋼砂、石英砂等其他方法：手工或機器打磨，砂輪片或研磨塊電暈，火焰處理，等離子處理功能：去除無機物（焊接痕，污跡，鐵銹等）和提供新鮮的表面改善膠粘劑的浸潤性13一旦處理完應盡快涂覆膠粘劑以免表面再次被氧化如果表面再次被氧化將引起膠粘劑與基材的粘接不良停放時間（基材處理完后停放的時間）取決于基材的材質，工廠環境條件以及生產計劃，最好在1-2小時內使用完不銹鋼/鋁：噴沙介質使用氧化鋁或玻璃珠以避免電化銹蝕塑料：用玻璃微珠或氧化鋁（低壓）噴砂，注意內部形狀的變化14介質的類型噴砂，有棱角“刀削狀”－棱角砂。形成不規則的山峰、谷形的表面G25–80硬度的砂優選的，產生1-3mil的表層拋丸，形成環狀微坑的表面

較小的比表面積增加，存在潛在的表面污染15典型的噴砂設備16表面處理－化學法脫脂酮、苯類，酒精或氯化溶劑水溶液（堿），~5%氫氧化鈉水溶液功能：通過噴淋或浸泡，清除或溶解有機污染物（如油脂等）17防銹/保護涂層磷化：磷化層應為微晶態結構。鈣改性磷酸鋅磷化膜重量控制在150-400mg/sq.ft.,磷酸鐵磷化膜重量可控制在20-80mg/sq.ft.鋁質基材可進行陽極化處理（優選不封端的）或鉻化處理環氧涂層(E-coat):可涂與磷化層外，重量控制在400–1200mg/sq.ft使用LORDMetalJacket?,是對磷化和E-coat有非常競爭力產品。鍍鋅：用重鉻酸鹽鍍鋅（優選草綠色鈍化），避免澄清色和金黃色功能：延長工件的停放/防腐時間需確認涂層無缺陷和有利于粘接，如涂層涂覆或粘結有問題，需除去后再與原基材層粘接18脫脂清洗設備蒸汽脫脂機，由于環保原因而被有限度的運用

堿洗機大量替代蒸汽脫脂19磷化處理脫脂/除銹

清洗表面調整磷化

清洗沸水洗烘干磷化－磷化膜呈微晶結構(圖示)，而不應呈巨晶結構

20典型的磷化表面處理線21第III部分膠粘劑的選擇

22膠粘劑定義一種聚合物涂層，由高聚物，顏料，填料，交聯劑組成并混合在溶劑體系內。

底涂膠粘劑和基材粘結，并和面涂膠粘劑粘結，具有防腐蝕作用

面涂膠粘劑和底涂粘結，并和橡膠粘結。

單涂膠粘劑同時具有底涂和面涂的兩種功能。23Chemlok

膠粘劑的選擇溶劑型膠粘劑200～900系列；Y和AP系列；

Ty-Ply?

EPCA

(環保型膠粘劑）溶劑型，低鉛含量

6000系列

水基型膠粘劑，低HAP/VOC

8000系列

200＋產品特殊要求24膠粘劑活化反應大部分膠粘劑體系的交聯劑活化溫度在125-140℃左右。大部分膠粘劑的交聯速度快于橡膠。硫化溫度（模溫）推薦為：145℃～185℃。25Chemlok膠粘劑的選擇橡膠類型常規膠粘劑溶劑型EPCA溶劑型水基型膠粘劑天然橡膠205/220205/252X205/252H205/253X205/256205/6125205/6100205/6220205/6225205/6253205/6254205/62568007/82108007/8560S8007/8560D26Chemlok

膠粘劑的選擇橡膠類型常規膠粘劑溶劑型EPCA溶劑型水基型膠粘劑丁腈橡膠205205/220205/252X205/252HTY-PLYBN205/6125205/6100205/6220205/6253TY-PLYBN811081158007/8560S8007/8560D27Chemlok膠粘劑的選擇橡膠類型常規膠粘劑溶劑型EPCA溶劑型水基型膠粘劑氯丁橡膠205/252X205/252H205/256205/253X250205/6125205/6100205/6220205/62566250205/6225205/62538007/82108007/81218007/8560S8007/8560D28Chemlok膠粘劑的選擇橡膠類型常規膠粘劑溶劑型EPCA溶劑型水基型膠粘劑丁基橡膠205/252X205/252H205/238205/253X205/238205/6100205/6253205/62548007/8560S8007/8560D三元乙丙橡膠205/252X205/252H205/238205/253X205/238205/6100205/62538007/8560S8007/8560D29Chemlok膠粘劑的選擇橡膠類型常規膠粘劑溶劑型EPCA溶劑型水基型膠粘劑氟橡膠51505151607515051516076108114130氫化丁腈橡膠205/233205/233207/259-氯醇橡膠250X205/233X205/6100205/233X8007/8560S8007/8560D30Chemlok

膠粘劑的選擇橡膠類型常規膠粘劑溶劑型EPCA溶劑型水基型膠粘劑乙烯丙烯酸酯橡膠250250X5150TY-PLYBN62505150TY-PLYBN6108114130丙烯酸酯橡膠250250X6250610811013031Chemlok

膠粘劑的選擇橡膠類型常規膠粘劑溶劑型EPCA溶劑型水基型膠粘劑硅橡膠（過氧化物）608Y-1540608Y-1540-硅橡膠（LIM)606606-32Chemlok膠粘劑的選擇橡膠類型常規膠粘劑溶劑型EPCA溶劑型水基型膠粘劑

聚氨酯（澆注）2182188600聚氨酯（混煉）250TY-PLYBN6250TY-PLYBN-33Chemlok

膠粘劑的選擇橡膠類型常規膠粘劑溶劑型EPCA溶劑型水基型膠粘劑

聚氨酯（TPU）213219/213213219/2138600610,130EP6897-61聚氨酯（RIM)AP-144AP-144-TPE/TPO487A/B480+curative44485+curative44487A/B480+curative44485+curative44-34第IV部分膠粘劑的應用技術

35膠粘劑安全操作溶劑體系的膠粘劑是易燃的危險品放置區域應有很好的通風操作工應有適當的服裝和安全防護，參照MSDS指南使用正確的接地方式來消除膠粘劑在轉移和攪拌期間產生的火花。膠粘劑存放應有合適的環境，以確保膠粘劑的在儲存期內的性能。不在使用的膠粘劑應有好的密封。盡量避免陽光直射，推薦的環境溫度是10~32℃

，37℃以上的溫度應避免。

36膠粘劑的攪拌攪拌前，首先拿工具將桶底和桶壁的固體刮起，溶入膠粘劑中。必須避免產生靜電火花。應使用防爆的攪拌設備，推薦20～60rpm的轉速，可以防止過大剪切和氣泡，同時確保所有固體成分均勻分散在溶劑體系中。用于粘度控制的常用儀器：如Zahn杯1～4＃，或NK-2巖田杯。37典型的攪拌容器攪拌方法攪拌時間1/2品脫(1kg)手工攪拌5～10分鐘1加侖(3-4kg)手工攪拌15分鐘5加侖(17-23kg)先手工攪拌和氣，電動攪拌15～30分鐘55加侖(200kg)手動曲柄攪拌和氣，電動攪拌器8小時連續38

39膠粘劑的稀釋選用正確的膠粘劑，參照產品說明書。錯誤的膠粘劑會導致工藝和粘結問題。添加稀釋劑時，應緩慢加入，以避免產生凝膠或分相等現象。用Zahn或IWATA測量粘度，確定合適范圍用于過程控制。膠粘劑稀釋會影響操作的工藝性和膜厚的均勻性。40膠粘劑的干膜厚度推薦的膠粘劑干膜的厚度底涂5-10μm

面涂15-25μm

單涂18-30μm

后硫化粘結25-40μm

不同的膠粘劑可以參照產品說明書硅烷類的膠粘劑的膜厚應薄一些，一般小于1.2μm

一張A4紙的厚度約為75-100

μm41常用的膠粘劑干膜厚度測量儀42膠粘劑應用類型涂刷澆涂滾涂和滾筒轉移手工和自動浸涂，浸涂/旋轉手工和自動噴涂，翻滾噴涂其他43涂刷應用適用于很小的零件和特殊的應用區域制造費用低但涂刷質量較差，均勻一致性差。選擇合適的刷子建議使用天然毛的刷子；水基型膠粘劑用發泡型的工具。44浸涂應用浸涂適合于工件表面全部需膠粘劑的情況，但浸涂后零件表面涂層厚度從上至下會有梯度。手工或自動浸涂生產線，使用輸送系統，均有高的輸出量，生產效率高，一般輸送的線速度是60～180厘米/分鐘。從膠粘劑溶液中提出的速度應緩慢些，一般可控制在100厘米/分鐘。確保槽內液體在連續攪拌，攪拌片呈漿狀；槽內液體通過隔膜泵和50目過濾器進行回流。用Zahn氏杯監控膠粘劑的粘度，必要時添加溶劑；在不使用生產線時，必須用蓋密封槽子。45膠粘劑溢流隔膜泵850目過濾器攪拌器零件行徑46自動浸涂生產線47噴涂應用較高生產效率，并能得到均勻的膜厚。工件經過預熱，可以揮發過多的水分等，以改善工件表面的浸潤性。轉換效率較差，10~50%,依據產品的結構和設備。

推薦使用50目的過濾器。噴涂用的壓縮空氣必須經過油水分離。推薦使用的噴槍：HVLP（高霧化低壓力）型噴槍，如BINKS;巖田等48噴涂應用－噴涂方式手工和自動噴涂兩種供膠方式：虹吸杯和壓力供給加熱噴涂和靜電噴涂不推薦使用無氣噴涂

49噴涂應用－虹吸方式優點:低成本和維護簡單膠粘劑更換方便含30-60psi油水分離器缺點:操作工需把握膠粘劑的重量容器體積有限噴涂位置受限制50噴涂應用－壓力方式優點:可以任何位置噴涂氣壓控制在30-60psi,(2-4kg)流體壓力控制在6-15psi(0.5-0.7kg)很少頻次添加膠粘劑容器內可保持連續攪拌缺點:比虹吸消耗更多的氣體比虹吸的成本高51噴涂應用－稀釋一定量的溶劑稀釋，噴涂時可以產生較好的霧化效果。推薦Zahn氏杯測量溶劑型膠粘劑的粘度底涂，Zahn2#粘度19～23秒;酮類溶劑，以3/1或4/1的體積比混合面涂，Zahn2#粘度24～28秒；芳香類溶劑，以3/1或2/1的體積混合水基型膠粘劑使用液體比重計:1.00–1.200g/ml,去離子水或蒸餾水52噴涂應用－噴涂技巧不正確正確53噴涂應用－自動噴涂自動旋轉式的噴涂設備，帶有自動噴槍，和烘道；適合于中心對稱的回轉體，如，內外管子自動化程度高，生產效率高。投資估計大于100K$,根據設計及不同的制造商。54噴涂應用－自動噴涂設備55噴涂應用－噴槍的安裝56噴涂應用－常用的自動噴涂線示意圖噴面涂噴底涂裝/取零件烘道57翻滾式噴涂適用于大批量的零件，零件所有表面均需要有膠粘劑。自動循環時間取決于翻滾速度，噴射時間，干燥時間和溫度。膠粘劑可以有較高稀釋量。均勻一致的干膜厚度。停工期間，需清洗圓筒。58翻滾式噴涂－生產單元示意1.熱空氣干燥零件2 控制面板3 獲得外部空氣4 噴涂排氣系統5 壓力罐的噴涂系統59翻滾式噴涂－生產設備60膠粘劑干燥對于涂有膠粘劑的零件，一般采用室溫干燥30～60分鐘，然后才可硫化。干燥時間取決于溫度，濕度，工廠其他條件，季節的變化等。干燥不夠，會導致氣泡，粘結失敗等現象。解決方法：延長干燥時間或60～80℃下進行干燥。加熱源必須是防爆的，不推薦使用紅外的設備。61膠粘劑的清除未硫化和濕的膠粘劑，可以采用產品中列出的溶劑。硫化后的膠粘劑，采用腐蝕性的液體或酸。清潔用的器具應是銅制或不產生火花的工具過多的加熱，膠粘劑會自燃，≥112℃.62已涂零件的操作對于濕的零件，不能用手套去接觸，以防膠粘劑被污染或誤擦。手套必須是干凈的。已涂零件應在推薦的規定時間內，進行硫化。63已涂零件的操作－推薦的停放時間型號理論最長停放時間，天CH205/CH22030CH23830CH252306000系列30CH234B10CH218/213/2195CH402/2335CH2502CH607,CH6082CH5150264已涂零件的存放避免把已涂零件直接發在地上，應發在容器內，或袋中，或紙板上等存放在室溫，低濕度，低紫外線的地方。用塑料蓋，布，或紙蓋起來，保護膠粘劑表面。65硫化－方式填料模壓；轉移模壓；注射模壓烘箱/烘道硫化；擠出，硫化罐硫化，化學硫化后硫化粘結（在模具中硫化不可行時）66硫化需用溫度計測量模具的溫度。過多的脫模劑會導致粘結失敗；盡量避免使用硅烷類脫模劑。過長的預熱時間（裝骨架時間過長），膠粘劑會活化，導致粘結失敗。建議使用裝模器。型腔內未充滿，局部溢料嚴重，壓力過低，會導致粘結失敗。脫模取產品，修剪，厚道處理時應注意避免粘結失敗。67膠粘劑應用總結所有的過程如鏈子一般被穿在一起，每一環節都必須完好，否則都會導致應用失敗。成功的粘結取決于所有的過程。制定/控制過程的目標－低的廢品率過程控制68第V部分試驗和問題解決

69ASTMInternationalASTM是美國對于測試及材料的標準網址:ASTMD429B,方法A~H用于金屬和橡膠的粘結試驗。ASTM已經成為定義粘結失效模式，實驗室及產品測試，新產品開發的標準所有的測試數據應記錄拉伸強度和覆膠率70ASTMD429測試METHODA:扯離METHODB:剝離METHODC:錐形扯離METHODD:后硫化粘結測試METHODE:橡膠內襯測試METHODF:弧面扯離METHODG:雙剪切測試METHODH:四面剪切測試71B

AA3.0mm0.125inB40.5mm1.596in

ASTMD429方法A的標準件圖紙72ASTMD429MethodA

扯離試驗模壓成型薄橡膠面底膠與金屬間產生高的拉伸應力不一致的拉伸值73

BAC25X25mm粘結區域D金屬試片A 60.5mm 2.38inB 127mm 5.0inC 25.0mm 1.0inD 7.9mm 0.31inASTM方法B標準件圖紙－剝離74ASTMD429MethodB(剝離)45oor90o剝離，拉伸速度5CM或50CM每分鐘，由于剪切角的原因，45o剝離為首選常規及耐環境測試很大程度取決于橡膠的撕裂和拉伸強度相對于其他測試方法辨別力低便宜，方便涂膠和成型，快速反饋結果模壓，轉移模，注塑成型廣泛用于新產品開發和客戶膠粘劑選型75ADiameterB

CDA 25.0mm 1.0inB 23.5mm 0.92inC 11.5mm 0.45inD 45oASTM方法C標準件圖紙76ASTM429MethodC(錐形扯離試驗)剪切/拉伸的結合標準件昂貴

耗時久，表面處理及涂膠困難對于頂端的底涂膠粘劑有良好的測試只用轉移模成型由于費用及時間限制其使用77B

AA12.5mm0.5inB40.5mm1.596in

ASTM方法D標準件圖紙78后硫化粘接試驗79ASTMD429MethodD(后硫化粘結)使用壓縮變形放置橡膠拉伸測試需要固定夾套（10％壓縮率）來得到粘結壓力為方便裝配可在膠粘劑和橡膠間使用專用裝配油潤滑對于硫化橡膠與膠粘劑是極好的，便宜的測試80ASTM429MethodE(襯膠試驗方法)

81ABCD

A 25.0mm 1.0inB8X1.25Thread

C 25.0mm 1.0inD 28.7mm 1.13in

RadiusofSurface 41.3mm 1.63in ASTM方法F標準件圖紙82ASTM429MethodF

弧面扯離試驗方法83拉力測試中的Buffer84ASTMD429MethodF(弧面扯離)便宜的拉伸實驗在測試中表面的弧度給邊緣的底涂膠粘劑以高的剪切力良好的常規或耐環境性測試零件可以在耐疲勞實驗中循環使用（如：3Hz，30%延長率100萬次疲勞實驗）轉移模或注塑模成型對于汽車應用零件是優選的測試方法85ASTM429MethodG

(雙剪切)86

ASTMD429

MethodH(四面剪切)

87環境試驗135o角2kg負載沸水實驗(2小時+)鹽霧試驗（ASTMB177)-35oC,5%鹽，霧密度(1-2毫升/小時/80平方厘米)，持續時間(72-1000小時)，加載2kg負載，粘結邊緣劃開，

強化1000Hr相當于正常使用10年。耐液體浸泡測試(不同溶劑，汽油，乙二醇，制動液，潤滑油，