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树脂粘接剂和金属的粘接(

时间:2022-03-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:通常,纯金属的表面能较高,高分子粘接剂可以较好的浸润被粘接物表面。此外,还有醇类或其他物质附着在金属表面,大大影响了对金属的粘接。这样处理后的非贵金属与树脂的伸拉粘接强度可达20MPa。金属粘接系统由树脂粘接剂和金属表面预处理剂组成。这些粘接性单体和非贵金属发生良好粘接,但是和贵金属的结合不良。

金属表面是结晶状固体物质。

通常,纯金属的表面能较高,高分子粘接剂可以较好的浸润被粘接物表面。但新鲜的金属表面暴露于大气中,很快形成金属盐或1~3nm厚的氧化膜,金属表面被污染,使表面能下降,则会影响粘接剂的浸润。在金属表面氧化的同时,还有水分吸附在其上,且吸附力很强,只有经过高温处理才能除尽。此外,还有醇类或其他物质附着在金属表面,大大影响了对金属的粘接。因此,在对金属粘接前,通常要对其进行表面处理。

传统的表面处理方法是通过电镀或喷砂的方法在金属表面形成网格、微孔,增强树脂与金属之间的机械固位作用。再用蒸汽清洁其表面。这样处理后的非贵金属与树脂的伸拉粘接强度可达20MPa。

金属表面的处理有以下方法:

机械处理

●机械打磨,喷砂粗化,50m氧化铝粉末

激光蚀刻,形成粗糙面

●化学蚀刻,强酸成蜂窝状结构

●电解蚀刻,高低不平的立体结构化学处理(主要适用于贵金属合金)

●热处理

●镀锡

●硅涂层(silica-coating),喷砂后高温下在表面喷涂有机硅偶联剂处理(coupling agent)

●有机硅烷类,和硅涂层处理联合使用

●粘接性预处理剂Primer,里面含酸性集团的粘接性单体

含羧酸酯基团的衍生物如4-META

磷酸酯基团的衍生物如MDP,亲水层和金属,疏水层和树脂结合

因为金属材料是不透明的,粘接时可视光不能透过金属层固化其内层的粘固用水门汀,因此树脂水门汀的引发体系多为化学固化型。

金属粘接系统由树脂粘接剂和金属表面预处理剂(metal primer)组成。金属粘接系统含有粘接性功能单体。常用的金属粘接功能单体有羧酸酯类(4-META,4-AET, MAC-10)、磷酸酯类(MDP)、含硫磷酸类(MEPS)、三吖嗪二硫(VBATDT)、含硫环丙烯醯(MTU-6)等。粘接性单体分子构造的一端有和金属发生粘接的亲水性极性基(CO-O,-COOH, -OH, =S),另一端和树脂基质内单体发生共聚合。这些粘接性单体和非贵金属发生良好粘接,但是和贵金属的结合不良。贵金属的粘接比非贵金属困难。有二种方法用于改进贵金属的粘接效果。①使贵金属表面非贵金属化(贱金属化处理),如表面镀锡处理;②通过活性物质的涂抹使表面活性化而改性,通常使用“硅涂层”法处理贵金属表面,粘接强度可达18~30MPa。具体方法是将合金表面用30~50μm直径的氧化铝粉末喷砂粗化、清洁、涂抹氧化硅涂层(silicate coated)进行硅烷化处理(silanated),再与树脂粘接。

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