改善粘接物表(biǎo)麵性能的幾大表麵處(chù)理方法
表麵處理的具體方法(fǎ)包括表麵清潔, 去油, 除鏽, 幹燥, 化學處理和保護處(chù)理(lǐ)。對於正常使用, 可以不進行化學處理, 並且可以根據情況進行保護處理。根據被粘物表麵的結構狀(zhuàng)態, 粘合劑的類(lèi)型, 強度(dù)要求和使用環境, 確定用於表麵處理的具體方法, 可以是一種, 兩種或幾(jǐ)種方法相結合。
1 等離子表麵處理
等離子體化學反應的主要特(tè)征是(shì)反應僅發生在固(gù)體材料的表麵上, 基本上不在材料內部發生反應。因此, 將該性質(zhì)應(yīng)用(yòng)於聚合物材料的表麵改性具有重要的現實意義。
等離子表麵處理是改善材料(liào)表麵潤濕性和粘附性(xìng)的(de)有效方法。具體方法是在通過高壓(yā)電將稀有氣體激發成等離子(zǐ)體狀態的環境下(xià), 在被粘物表麵上進行化學反(fǎn)應。使表麵產生反應性基團或(huò)交聯, 從(cóng)而改善表麵能並改善粘合性能。
2 脫脂除油
脫脂就是去(qù)除被粘物表麵的油汙。通常(cháng)用堿溶液或有機(jī)溶劑等化學品處理。脫脂優選在去除粗糙之前進行, 免(miǎn)得在拋光到(dào)粗糙的凹槽(cáo)之後不容易(yì)除去油, 並且嚴重影響粘合效果。
常用的除油方法包括(kuò)溶劑脫脂, 堿液脫脂和電化(huà)學脫脂。
2.1 溶劑除油
皂化油和非皂(zào)化油都很好地溶於有機溶劑中, 因此它們可以(yǐ)用溶劑脫脂。它具有速度快, 簡(jiǎn)單方便, 基本(běn)無(wú)腐蝕的(de)特(tè)點。溶劑脫脂通常用揮發性有機溶劑, 例如丙酮, 甲基乙基酮, 三氯乙(yǐ)烯, 乙酸乙酯, 無水乙醇, 溶劑汽油, 四氯化碳(tàn)等。有時使用混合溶劑更佳。脫脂溶劑(jì)的量不宜過大, 表麵在揮發後迅速冷卻, 使空氣中的水分凝結在表麵(miàn), 形成水膜, 影響粘合劑的潤濕, 所用溶劑應(yīng)盡可能不含水分, 最好是化學品級。
2.2 堿液除油
堿性脫脂也稱為(wéi)化學脫脂, 即(jí)利用堿(jiǎn)液和油發生皂化來達到去除油的目的。因此, 它隻(zhī)能用於去除(chú)動物油和植物油, 不適合去(qù)除礦物油。通常, 可以用稀堿溶液處理, 例如氫氧化鈉, 碳酸(suān)鈉, 矽酸鈉, 磷(lín)酸三鈉和乳化(huà)劑。堿液應(yīng)該有(yǒu)足夠的濃度。但是, 如(rú)果氫氧化鈉的濃度太大, 則鋼的表麵將具有棕色(sè)氧化膜, 並(bìng)且(qiě)皂化油在堿溶液(yè)中的溶解度將降(jiàng)低。提高溫度有利於皂化和(hé)乳化, 脫脂操作(zuò)溫度通常為80至(zhì)100℃。
2.3 乳液除油(yóu)
乳液(yè)的脫(tuō)脂可以在室溫下進(jìn)行, 並且比堿液的脫脂(zhī)更有效。乳化(huà)作用(yòng)可以除去在有機(jī)溶劑中的油(yóu), 並且在水中除去水溶性汙染物。乳化脫(tuō)脂(zhī)是一種更好的脫脂方法, 沒有火(huǒ)災和中毒的風險(xiǎn)。乳化脫脂劑的主要成分是有(yǒu)機(jī)溶劑(jì), 乳化劑, 混合溶劑和表麵活性(xìng)劑。
2.4 電化除油
在堿性電解液中, 油和堿液的表麵張力降低, 導致油膜破裂。由於極化, 金屬和堿液(yè)之間的表麵張力顯著降低(dī), 使得電極(jí)之間的接觸麵積迅(xùn)速增加, 並且(qiě)附著在金屬表麵上的油被擠壓, 迫使油膜(mó)破裂成小的油珠, 在電(diàn)極表麵(miàn)上(shàng)產生的氫氣或氧氣泡保留(liú)在小油珠上。電化除油效(xiào)率高、效果好(hǎo)。
3 除鏽粗化
由氧氣, 濕氣和其他介質引起的空(kōng)氣中金屬材(cái)料的腐蝕或變(biàn)色稱為生(shēng)鏽, 腐蝕產(chǎn)物通(tōng)常稱為“鏽”。通常, 高溫下空氣對金屬的侵蝕(shí)稱為氧化, 氧化產物稱為“氧化皮”。腐蝕和結垢阻礙了粘合劑對基材的潤(rùn)濕, 需要將(jiāng)其除去以暴露基材的新鮮表麵。為了增(zēng)加粘合麵積並增加粘合強(qiáng)度, 通常要(yào)求(qiú)表(biǎo)麵(miàn)具有適當的(de)粗糙度。對於金屬材料, 粗糙化的目的通常在除鏽的同時實現。除鏽方法是手工, 機械和化(huà)學三個方麵。
3.1 手工法
手動除鏽主要通過人力和簡單的工具完成。通(tōng)過摩擦, 刮擦, 研磨, 刷塗等除去金屬表麵的腐蝕, 並獲得適當的粗糙度。這些方法是最簡單(dān)和最常見的, 但它們具有差的(de)工作條件和低效(xiào)率, 並且僅適用於粘合強度不太高(gāo)或作為預處理的情況(kuàng)。
3.2 機(jī)械法
機械(xiè)方法是使用某種機械設備和工具來去除金(jīn)屬表麵上的鏽。這(zhè)些機器包(bāo)括便攜式鋼板除鏽機, 電動砂輪, 氣動刷(shuā), 電刷, 除垢槍, 噴砂機等。通過摩擦和噴塗金屬表麵進行除鏽。
3.3 化(huà)學法
化學除垢是(shì)使用化(huà)學方法來溶解生鏽(xiù)的金屬表麵的鏽。尤其適合無噴砂設備條件的場合。
4 化學處理
化學處理是在諸如酸或堿的溶液中處理被粘物(wù), 並通過化學反應活化或鈍化(huà)表麵。化學鍵合的鍵可以大大提高鍵合強度和耐久性, 並且適合於鍵合性(xìng)能相對高的情況。化學處理過程相對而言很麻煩, 在(zài)除油、除鏽、粗化後, 還需多次衝(chōng)洗, 最(zuì)後還要(yào)鈍化、幹燥等。
5 偶聯劑處理
使用偶聯劑進行表麵處理比化學處理(lǐ)更簡單, 更安全, 但(dàn)其效果與化學處理相反。可以在被粘物和粘合劑之間形成化(huà)學鍵, 並顯著提高粘合強度(dù), 耐水(shuǐ)性, 耐(nài)熱性(xìng)等。
必須首先(xiān)將偶聯劑(jì)的表麵處(chù)理配製成一定(dìng)濃度(dù)的水或非水溶液(yè), 施加到脫脂和失去(qù)光澤(zé)的表麵上, 幹燥然後施(shī)膠。偶聯劑溶液放置時間過長, 或者沉澱出白色沉澱物則會失效, 必須在幾小時內使(shǐ)用完(wán)。
6 保(bǎo)護處理
像金屬, 陶(táo)瓷, 玻璃等高能表麵被粘物(wù), 易(yì)於吸收水和(hé)氣體, 再次汙染, 並影響粘合劑的潤濕(shī)性(xìng)。在粘合之前可以(yǐ)立(lì)即塗(tú)上底(dǐ)漆, 可以達到密封, 保護和延長(zhǎng)儲(chǔ)存的時間。所謂(wèi)的底漆是在塗膠之前施加(jiā)到被粘物(wù)表麵的一種膠, 以改善粘(zhān)合性能。底漆基本(běn)上是與所用粘合劑相同或相似的聚合物的稀釋溶液, 其本身與(yǔ)重塗(tú)的粘合劑良好粘合。常用的底漆是酚醛樹脂, 環(huán)氧樹脂, 聚氨酯(zhǐ)等。
7 輻射接枝(zhī)
輻(fú)射接枝處理方法是聚合物鍵合的材料在某些單體存在下用鈷(gǔ) (60Co) 源或電子加速的β射線接枝。使表麵接枝上能促進粘(zhān)合的聚合物。
8 結語
上述幾(jǐ)種表麵處理方法(fǎ), 除了表麵清理不可缺少之外, 其他一些方法則根據要求和需要確(què)定, 可以是兩(liǎng)種也可以是幾種方法聯合采用。
由上不難看出(chū), 表麵處理是相當麻煩與費時的工作, 但它(tā)卻是粘接極為重要的環節, 一定(dìng)要給予足夠的重視, 不可馬(mǎ)虎大意, 要認真(zhēn)仔細地進行工作, 表(biǎo)麵(miàn)處理對於粘接就好像蓋大(dà)樓應打好地基一樣重要。