汽车用胶黏剂底涂常见处理方法

汽车用胶黏剂底涂常见处理方法

2024-06-21 09:36:55

胶黏剂和被粘材料表面的胶接过程是一个复杂的物理化学过程，通过分子间作用力产生界面相互吸引和连接作用的粘接力，达到一定的粘接强度。因此粘接强度不仅取决于胶黏剂的组成与配方、表面结构与形貌，而且与粘接工艺有着密切的火系.例如被黏物的表面处理、涂布方法、胶层厚度、固化条件、晾置时间与温度等。被粘物的表面处理被粘接材料及其表面是多种多样的

粘接工艺是利用胶黏剂把被粘物连接成整体的操作步骤，其过程是首先对被粘工件的待粘表面进行修配，使之配合良好;其次是根据材质及强度的要求对被粘表面进行不同的表面处理;然后涂布胶黏剂，将被粘表面合拢装配;最后通过物理或化学方法固化，实现胶接连接。
胶黏剂和被粘材料表面的胶接过程是一个复杂的物理化学过程，通过分子间作用力产生界面相互吸引和连接作用的粘接力，达到一定的粘接强度。因此粘接强度不仅取决于胶黏剂的组成与配方、表面结构与形貌，而且与粘接工艺有着密切的火系.例如被黏物的表面处理、涂布方法、胶层厚度、固化条件、晾置时间与温度等。被粘物的表面处理被粘接材料及其表面是多种多样的。有金属、非金属的;极性、非极性的;有光滑或致密的表面，也有粗糙或多孔的表面;有洁净、坚硬的表面，也有沾污、疏松的表面等。粘接表面常有锈蚀、油脂、灰尘等，这些附着物阻碍了胶黏剂对表面的浸润，减少了胶黏剂和被粘物的相互接触，严重影响了粘接性能。为了获得胶接强度高、耐久性能好的汽车胶黏剂制品，就必须对各种胶接表面进行适宜的处理。表面处理的作用就是为了改变其表面不利于粘接的状态，获得一个清洁、干燥、粗糙、活性的表而，确保胶黏剂与被粘物充分润湿、紧密结合，以实现牢固的粘接。
常用的表面处理方法有以下几种：
一、金属材料的表面处理
金属材料的表面受到环境气氛的影响，在表面上吸附有污染物、气体层(氮气、氧气、二氧化碳等)、氧化物层、加工硬化层等。金属材料的表面处理主要包括除油、除锈和活化。
（一）金属材料表面除油除油的方法主要有以下四种
1、有机溶剂除油
有机溶剂可以将金属表面的各种油礼且不腐蚀金属，操作方便，应用比较多，常用除油溶剂有汽汕、酮、.酒精、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等。通用的溶剂除油型、棉纱蘸有机溶剂擦洗金属表面，但这种方法适用单件生产.低，对人体毒性较大。近几年来气相溶剂除油法应用较多.闭容器下部放入低沸点的有机溶剂，工件挂在容器中，稍绛热使溶剂挥发成蒸气，在工作表面凝结成液滴并落下，使污溶解于溶剂中。如三氯己烯、三氟三氯乙烷气相除油法。采用气相除油法可避免操作人员与溶剂接触。有机溶剂除油法，有时不能一次将油污完全去除，需要多次反复清洗。
2、碱液除油
碱液除油具有无毒、不燃、经济的特点，在有条件的单位应用比较多。碱液除油的原理是借助皂化和乳化作用来实现除油。所谓皂化是指油脂与碱反应生成高碳数脂肪酸盐和甘油。乳化作用是烷类矿物油在碱液中破裂为不连续的油珠，并在油珠表面包裹碱液，降低油、水界面的张力，减少了油对工作的亲和力，使油滴进入溶液中，达到除油的目的。使用碱液处理被敉物后，必须用水多次充分洗涤，将工件表面的残留碱液除去，否则将大大影响粘接强度。近年来出现了一些新型表面活性剂类除油清洗剂，如801、802、310等，具有除污力强，使用简便，无废液污染的优点。
3、电解除油
电解除油是清除油污的有效手段，其除油原理是在碱性电解液中，由于油与碱液之间的表面张力降低，促使油膜出现裂纹，同时电极通电极化使金属与碱液之间的表面张力减小，二者间的接触面积增大，迫使金属表而吸附的油污变成细小的油珠。在电流的作用下，电极表面产生氢气泡或氧气泡，滞留在小油珠上，随着电解的进行，气泡逐渐变大，当达到足够的浮力时，气泡就携带油珠脱离金属表而，达到除油日的。电解法除油与碱液除油相比，效率高，质量好。
4、超声波除油
超声波除油是将欲除油的工件放到超声波清洗槽中，槽中放有溶剂或含有表面活性剂的溶液，然后开动高频发生器，当超声波频率达到20～5000Hz时，产生的能量使槽内溶液翻动，并对工作表面进行冲刷，使油污等被冲击下来。这种方法一般只适用于小型精密件的除油。超声波除油时，可根据被除油污工作的种类选择适宜的溶剂。
（二）金属材料表面除锈
金属材料表面的锈蚀层和污染物可以用机械或化学处理方法除掉。机械除锈是工业上常用的表面处理方法之一，可以直接去除表面的污物，而且还能获得一定的表面粗糙度，增加粘接强度，这对粘接密封十分有利，具体方法有手工除锈、电动工具除锈、喷砂除锈。化学除锈是将金属在活性溶液中进行化学腐蚀处理，不仅能使表面活化或钝化，还能在金属表面形成具有良好内聚强度的表面氧化层，这对形成牢固的粘接非常有利，化学除锈有化学浸蚀和电化学浸蚀两种。
（三）金属表面的活化处理
对于一般的金属材料经过脱脂除油、除锈处理之后，即可以进行粘接。如果想进一步提高金属材料的粘接强度，减少粘接强度的分散性，可以对其表面进行活化处理，进一步清除金属表面的惰性物质，使表面呈高的表面能状态，利于胶黏剂的润湿。除了通过活化处理金属表面，在金属表面处理时还经常用到磷化。磷化是指钢铁在磷化液中处理，在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程。通过磷化处理的钢铁，耐蚀性好，漆膜与钢铁件的附着力增加，减少了在粘接过程中粘接剂被腐蚀和带漆膜与钢板脱离的可能性，提高了粘接强度。
（四）金属表面涂底胶活化
在处理过的金属表面涂一层底胶，能够改善粘接性能。涂底胶可以改善粘接性能，保护金属表面清洁、延长处理好表面的有效期，改善被粘接物表面的黏附性能。最典型的是涂偶联剂，使偶联剂与被粘材料之间形成良好的化学键，使粘接强度和接头抵御外界影响的能力提高。非金属材料的表面处理非金属材料包括橡胶、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，很难完全被浸润湿，必须表面处理后才能粘接。
二、非金属材料的表面处理有以下几种：
1、机械处理
与金属材料表面处理方法相同，非金属材料表面处理通常也是用砂纸打磨，去除表面的油污、脱膜剂、增塑剂等，才能涂胶粘接。
2、物理处理
物理处理法是用电场、火焰等物理手段刈‘做粘材料进行表面处理，主要用于非极性高分子材料。其设备造价离，处理工时长，但效果比较好。
3、化学处理
非金属材料的化学处理是用酸、强氧化刹等将其表面的一切油污杂质清除掉，或将非极性表面通过氧化作用牛成一层含碳极性物质以增强粘接效果。
4、辐射接枝处理
对于非极性聚合物，为了增加表面极性，有利于粘接剂润湿，可以用极性单体如聚甲基丙烯酸甲酯(PM—MA)、聚丙烯酸酯(PA)、乙酸乙烯酯(V.Ac)等经过00Co辐射后，使表面能提高。聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等非极性材料都能用此法处理。经过表面处理后的被物表面最好马上进行粘接，放置时间不要过长，因为经过处理的表面有一个有效期，有效期的长短与材料的种类、处理方法有关。涂布方法胶黏剂的涂布方法有刷涂、浸涂、喷涂和刮涂等，根据胶黏剂的使用目的、胶黏剂的黏度、被粘物的性质可选用不同的涂布方法。胶层要均匀，尽量避免粘接后胶层内存有空气。不含溶剂的热固性胶黏剂，涂胶后要立即粘接，以免长时间放置吸收空气中的水分或使固化剂挥发。使用溶剂型胶粘接时，涂胶后晾置时间可长些，使溶剂充分挥发。如果胶层内残存过多的溶剂会降低胶强度。靠溶剂挥发而固化的大多数胶黏剂，涂胶后如果过分干燥，胶层会失去弹性。因此，要在胶层失去黏附性以前进行粘接。有些情况下，胶黏剂只对被粘体的一方有较好的黏附性，而对另一方的黏附性很差，这时，可在难粘表面上涂一层底胶，然后用胶黏剂将底胶同另一粘接面粘接起来。

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