【正文】 處理條件 本實驗設(shè)計在 40～ 100 KHz 的頻率范圍內(nèi)，功率 200W 不變，氣流量可調(diào)節(jié)的條件下通入氣體（空氣、氮氣、氧氣），處理時間在 ～ 30 分鐘的范圍內(nèi)變化，之后，用儀器檢測橡膠表面等離子體處理之后的變化情況。 等離子體表面改性裝置 ,包括 CGP 和 GPT 兩個系列。使電暈放電不僅能在大氣中進(jìn)行 ,也可在各種不同氣體 (如 Ar、 NH H2 等 )中進(jìn)行。 GPT 系列等離子體處理儀主要用于工廠產(chǎn)品的小批量生產(chǎn) ,僅有輝光放電裝置 ,因而反應(yīng)室較大 ,便于盡可能多地放 置改性產(chǎn)品。 平板式雙電極型等離子體反應(yīng)器 ,它一般用 射頻電源產(chǎn)生等離子體 ,利用電容耦合或感應(yīng)耦合的方式 ,將射頻電源的能量傳遞給等離子體 ,射頻電源加在其中的一個電極上。除接地電極外 ,另外兩個電極板上均加有射頻電源 ,它們通常相位相反 ,一個用來調(diào)節(jié)離子能量 ,一個用來調(diào)節(jié)離子流量。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) 。(5)用于系統(tǒng)控制的微處理器。目前，正在對等離子體輝光放電工藝進(jìn)行認(rèn)真的研究，日本和歐洲已經(jīng)采用一些能批量生產(chǎn)的工藝。因此，等離子體輝光放電工藝只能用于高附加值材料。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。 紫外線、臭氧表面處理概述 對橡膠進(jìn)行表面處理的目的是，清除表面雜質(zhì)，提高橡膠表面的粗糙度，增加表面積，并在橡膠表面引人極性或反應(yīng)性官能團(tuán)，從而改善橡膠與過渡膠間的界面粘結(jié)性能。而許多用來涂聚合物產(chǎn)品的涂料、黏合劑和油墨都具有親水性。 改性工藝通常需要將氧和 /或氮結(jié)合到聚合物的表面，這樣，在表面和涂層之間可形成強烈的相互作用，改善粘性，而又不影響其性能。光氧化法就是眾多努力的成果之一。這種處理方法具有主體設(shè)備簡單、無須后續(xù)清洗工藝、工藝條件容易控制等一系列優(yōu)點，因此應(yīng)用前景十分看好。這種工藝使聚合物表面與紫外線 (UV)和臭氧接觸，增加氧官能團(tuán)的數(shù)量。 這種 UVO 工藝已經(jīng)在聚丙烯 ((PP)和聚對苯二甲酸乙二醇醋 (PET)的基片上進(jìn)行了試驗。氧官能團(tuán)的附著極大地改變了表面能，并可 改進(jìn)涂料和其它材料的粘性。 橡膠與金屬粘合概述 當(dāng)前普遍使用的橡膠與金屬粘合方法有硫化粘接法，橡膠表面化學(xué)處理法。這種方法具有一定的局限性。并且使用硫化粘合法無法加工特別大的復(fù)合制件，例如將吸收聲納的橡膠粘接到潛艇上。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(jìn)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(tuán)；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(tuán)；③用多異氰酸酯類粘合劑處理橡膠表面；④對橡膠表面進(jìn)行機(jī)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。 因此，為了解決上述方法中的缺點，我們對以硫化橡膠在室溫下的粘合進(jìn)行了深入的研究。所謂冷粘就是在室溫條件下進(jìn)行粘合。 冷粘必須選用室溫下能硫化的單組分或雙組分膠粘劑。 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?。? ⒋ 粘接的耐久性要好。表面處理方法可分為兩種：一種是物理方法，即涂溶劑法和機(jī)械打磨更新表面的方法；一種是化學(xué)方法，包括涂異氰酸酯法，用濃硫酸處理表面生成環(huán)化橡膠的方法，用濃鹽酸及次氯酸鈉溶液處理表面使之氯化引 入極山東化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 2021 年 12 月） 15 性基的方法等。其中噴沙的效果較好，可分為： ⒈ 溶劑清洗脫脂； ⒉ 噴沙； ⒊ 用溶劑再脫脂。其粘合界面具有耐熱，耐水，耐各種介質(zhì)，耐疲勞，耐振動等優(yōu)良性能。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。 使用膠粘劑實現(xiàn)硫化橡膠與金屬粘接 在硫化橡膠與金屬的粘接中，膠粘劑的配方設(shè)計很重要。 ⒉ 固化劑 它是熱固性膠粘劑中的主要成分。固化劑的選擇，主要根據(jù)基料分子結(jié)構(gòu)中特征基團(tuán)的反應(yīng)特性。 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(tuán)的一類聚合物的總稱 。環(huán)氧樹脂是一種熱固性樹脂，自 1930 年問世，1947 年美國實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來，至今已有 50 多年歷史了。多年來，環(huán)氧樹脂應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)主要是通過共混、改性等手段降低收縮率、提高耐高溫、耐濕熱、耐磨性、韌性、易加工性、機(jī)械強度等，向著高性能的 特種材料方向發(fā)展。它具有優(yōu)良的粘接性、電絕緣性、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，收縮率低，吸水率小，機(jī)械強度好。 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。易溶于酮類、酯類、苯、甲苯等有機(jī)溶劑。高分子量的樹脂主要用作防腐涂料和絕緣涂料。一般說來，雙酚 A 型環(huán)氧樹脂尺寸穩(wěn)定性好，收縮性是熱固性樹脂中最小的，熱膨脹系數(shù)也很?。粯渲鲃有院?，對金屬、陶瓷、玻璃、木材等具有優(yōu)異的粘接力；耐磨耗，強韌、可撓性、耐應(yīng)力開裂性好；耐熱性和電絕緣性能優(yōu)良。 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。 ⒊ 室溫使用期短，故多以雙組分供應(yīng)或現(xiàn)用現(xiàn)配。 ⒌ 由于成本低，使用簡便，室溫強度較高，因此應(yīng)用面廣，需求量大，是環(huán)氧樹脂膠粘劑中用量最大的品種。 傅立葉變換紅外光譜 它具有較高靈敏度并用計算機(jī)來處理數(shù)據(jù)，能夠?qū)Ω鞣N典型表面進(jìn)行高靈敏度的測定。可以定性的測定有何種基團(tuán)。 接觸角測定 接觸角是表面濕潤程度的一種度量。由于表面處理作用引入了極性基團(tuán)，使橡膠表面的濕潤性得到改善。 掃描電鏡觀察 對不同處理前后的表面進(jìn)行掃描電鏡觀察，經(jīng)過處理后的表面形態(tài)發(fā)生了何種變化。 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。 山東化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（ 2021 年 12 月） 19 致 謝 本課題在選題及研究過程中得到紀(jì)海明老師的悉心指導(dǎo)。紀(jì)老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時二 載，卻給以終生受益無窮之道。 感謝紀(jì)老師對我的教育培養(yǎng)。以及在寫論文過程中給予我許多幫助的師兄師姐。 最后，向我的父親、母親、同學(xué)致謝，感謝他們對我的理