有機化工生產(chǎn)技術(shù)畢業(yè)設(shè)計-免費閱讀
【正文】 以及在寫論文過程中給予我許多幫助的師兄師姐。 實驗方案設(shè)計 本實驗需要考查各種不同的非極性硫化橡膠（順丁、丁苯、天然、丁基、乙丙）經(jīng)過等離子體、 臭氧、紫外線處理以后與金屬的粘接性能，以及比較輕度打磨與中度打磨對粘接性能的影響。可以定性的測定有何種基團。 ⒉ 膠接強度、耐熱性、耐腐蝕性及電性能等通常低于中溫及高溫固化的膠粘劑，尤其是耐熱性隨使用溫度的升高下降較快。 雙酚 A 型環(huán)氧樹脂是有雙酚 A(簡稱 DPP)與環(huán)氧樹脂氯丙烷 (簡稱 ECH)在氫氧化鈉催化下制得的。 山東化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 2021 年 12 月） 16 環(huán)氧樹脂膠粘劑 環(huán)氧樹脂簡介 環(huán)氧樹脂是大分子主鏈上含有醚鍵和仲醇基，同時兩端含有環(huán)氧基團的一類聚合物的總稱 。首先，處理后的金屬 件要立即涂膠，否則會因金屬表面氧化而導(dǎo)致粘接效果不穩(wěn)定；其次，觸壓雖可提高粘接效果，但用力不均會改變硫化橡膠與金屬的粘接效果。 硫化橡膠與金屬粘合的工藝過程 為了獲得良好的粘接效果，必須注意如下幾個方面： ⒈ 所用的膠粘劑必須對待粘物體（金屬和橡膠）的表面有良好的浸潤性； ⒉ 待粘物體與膠粘劑的 粘接強度以及粘結(jié)劑本身的內(nèi)聚強度要高； ⒊ 膠粘劑固化時的殘余形變要小； ⒋ 粘接的耐久性要好。目前所采的橡膠表面化學(xué)處理法主要有①用具有強氧化性的濃硫酸對橡膠表面進行環(huán)化、磺化處理，改 變表面層橡膠的結(jié)構(gòu)，引入極性基團；②用濃鹽酸及次氯酸鈉溶液處理橡膠表面使之氯化引入極性基團；③用多異氰酸酯類粘合劑處理橡膠表面；④對橡膠表面進行機械打磨，并用溶劑除掉硫化橡膠表面的石蠟、硬脂酸等軟化劑噴出物以及隔離劑的污染物。氧官能團的附著極大地改變了表面能，并可 改進涂料和其它材料的粘性。光氧化法就是眾多努力的成果之一。但是，這種工藝不山東化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 2021 年 12 月） 13 大適用于三維物體。等離子體處理系統(tǒng)一般由 5 個主要部分組成： (1)真空室； (2)泵組； (3)氣體導(dǎo)入和氣體控制系統(tǒng) 。使電暈放電不僅能在大氣中進行 ,也可在各種不同氣體 (如 Ar、 NH H2 等 )中進行。活化也可由氨基基團或其他功能團完成?；罨?(Activation)和沉積 (Deposition)。用高分子膜作為等離子體聚合物的沉積基質(zhì)會引起材料表面的交聯(lián)、化學(xué)物理性質(zhì)以及形態(tài)的改變，從而起到了對原高分子膜改性的作用。等離子體表面改性時，主要是利用各種能量粒子與固體表面作用，達到改變表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的目的。產(chǎn)生等高子體的方法包括火焰、放電、激光、電子束和核聚變等。高溫等離子體溫度可達一億到十億 K，低溫者也在 2021～ 20210K。 等離子體物理概念 等離子體是電離到一定程度的氣體 ，即電離度超過 %的氣體，是由離子、電子和中性離子（原子和分子）所組成的集合體。因此，有必要研究用一種新的工藝方法來對橡膠表面進行改性處 理。使膠接破壞均為橡膠本體破壞（大于 90%），這樣才能達到最佳的整體粘合效果。 隨著膠粘劑工業(yè)和粘接技術(shù)的發(fā)展 ,金屬與橡膠的粘接已廣泛應(yīng)用于汽車制造、軍工方面、道路橋梁以及機械制造等很多領(lǐng)域。 本文介紹了橡膠與金屬粘合的一些方法和利弊。達到參與技術(shù)改造和化工設(shè)計的目的。 5. 其他設(shè)備選擇。 金屬與硫化橡膠粘合在許多工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如航天，輕紡，電子，電視，無線電，機械等。 環(huán)氧樹脂粘合劑與金屬的粘合性能優(yōu)異，可作為金屬材料粘合的結(jié)構(gòu)膠使用，其粘合強度有時甚至超過金屬材料的自身強度。 一般來說，傳統(tǒng)的處理方法是采用酸洗處理來提高橡膠的表面極性，從而提高粘接強度。現(xiàn)在，等離子體在工藝上已比較容易控制，對環(huán)境污染小，因此有可能作為橡膠表面改性處理的新一代方法。從一般的中性氣體轉(zhuǎn)化為等離子體，需要經(jīng)過升高溫度、雙原子分子分解和原子電離等大量吸收能量的過程。熱等離子體是氣體在大氣壓下電弧放電產(chǎn)生的；冷等離子體可在低壓氣體輝光放電時形成。反應(yīng)裝置有內(nèi)極式、外極式和無極感應(yīng)式等 3 種。但其健能遠低于高能放射線的能量 ,故表面等離子體處理只發(fā)生在材料的表面 ,在不損傷基體的前提下 ,賦予材料表面新的性能。以聚丁二烯橡膠為例來說明： 盡管反應(yīng)僅在表面幾個單分子層發(fā)生 (只限于橡膠表面最外層 10— 1000的范圍內(nèi)，不會改變橡膠的 整體特性 )，但是其密度和強度的增加卻說明表面能的改變。用惰性氣體的等離子體處理使經(jīng)脫離的聚合物交聯(lián) ,形成強硬的基質(zhì)微表面。 等離子體實驗設(shè)備 低溫等離子體裝置是在密封容器 中設(shè)置兩個或三個電極形成電場 ,用真空泵實現(xiàn)一定的真空度 (1～ ),隨著氣體愈來愈稀薄 ,分子間距及分子或離子的自由運動距離也愈來愈長 ,受電場作用 ,它們發(fā)生碰撞而形成等離子體。但這種裝置不能獨立調(diào)節(jié)一定真空度下等離子體中的離子能量和離子流量 ,因而便產(chǎn)生了一種改進型的三電極型反應(yīng)器。但是，這些工藝由于需要高度真空來產(chǎn)生操作時所需的等離子體 (離子化氣體 )而費用昂貴，工藝復(fù)雜。這類材料與疏水性聚合物表面不 產(chǎn)生強烈的化學(xué)作用，因此，粘合不良。這種紫外線 /臭氧 (UVO)法可以克服其它表面處理的許多缺點，尤其是對三維物體。首先，處理后的金屬件要立即與膠料粘 合，否則會因為金屬表山東化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 2021 年 12 月） 14 面氧化而導(dǎo)致粘合效果不穩(wěn)定，鍍黃銅法只對一定的膠種有效；在膠料中添加少量粘合增進劑，如一些多價金屬的有機酸和無機鹽，雖可提高粘合效果，但會改變橡膠材料原先的物理 機械性能或造成出模困難（粘模）。無論冷粘或是熱粘，膠粘劑都是不可缺少的物質(zhì)。 但是現(xiàn)在硫化橡膠與金屬的粘合中，有機硅偶聯(lián)劑常用作金屬表面的處理劑和膠料的直接粘合增粘劑，通過它們使橡膠和金屬達到牢固的化學(xué)結(jié)合。它直接或通過催化劑與基料高 分子聚合物發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使線形高分子化合物交聯(lián)成體型結(jié)構(gòu)。環(huán)氧樹脂中產(chǎn)量最大、用途最廣的是雙酚 A 型環(huán)氧樹脂，其產(chǎn)量約占當前總產(chǎn)量 60 萬 t 左右的 90％。低分子量樹脂則多用作膠粘劑和塑料。 性能檢測手段 將試樣進行不同 條件的處理，更換不同種類的非極性橡膠試片，經(jīng)過處理后，其表面性能發(fā)生相應(yīng)的變化，這可通過濕潤性、表面結(jié)構(gòu)和粘結(jié)強度等三個方面進行檢測分析?？赏ㄟ^接觸角的變化來測定。對紀老師的感激之情是無法用言語表達的。 山東化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 2021 年 12 月） 20 參考文獻 [1] 許健南等 .塑料材料學(xué) .北京：中國輕工業(yè)出版社 .1999. [2] 凌繩等 .聚合 物材料 .北京：中國輕工業(yè)出版社 .2021. [3] 金日光 , 華幼卿編 . 高分子物理 . 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , 1991 [4] 何平笙 , 楊海洋等編 . 高分子物理實驗 . 合肥 : 中國科技大學(xué)出版社 , 2021 [5] 郝立新等編 . 高分子化學(xué)與物理教程 . 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , 1997 [6] 張留成 , 瞿雄偉 , 丁
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