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表面处理方法及步骤详解

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:被粘表面的处理一般包括脱脂、机械处理、化学处理、洗涤及干燥等步骤。6)处理方法的经济因素等。这是因为喷砂产生的凸凹表面缺口,最终将导致高分子材料的内聚性破坏而大大地降低其粘接强度。它适用于常用金属材料和某些聚合物的表面处理。它是在上述处理方法处理后,进一步清除被粘接表面的残留污物,以改善表面的可粘性的。

表面处理方法及步骤详解

被粘表面的处理一般包括脱脂、机械处理、化学处理、洗涤及干燥等步骤。对难粘的聚合物表面,需要对表面进行改性处理。通常用化学、物理方法,以改变材料表面的分子结构,提高材料的表面能和反应活性,改善表面的可粘性。

上述方法可单独使用,也可联合使用,以期达到更好的效果。选用处理方法时,应充分考虑以下因素:

1)污染物质的类型及特性。

2)污染物的污染程度,如污染积层的厚度、松散、紧密程度等。

3)被粘材料的种类及特性,尤其是耐溶剂、耐酸、碱腐蚀等性能。

4)胶粘剂的浸润特性及其对清洁度的要求等。

5)操作工艺、设备、环境条件及人身安全等因素。

6)处理方法的经济因素等。

1.脱脂处理

被粘表面的脱脂处理,应根据油污性质选用有机溶剂、碱溶液或表面活性剂进行脱脂。常见的油污有动、植物油,其主要成分是脂肪酸甘油酯,可与碱起皂化反应生成可溶于水的肥皂和甘油,故称为皂化性油;另一类为矿物油,如全损耗系统用油、柴油凡士林石蜡等,其主要成分是碳氢化合物,它与碱不起皂化反应,故称非皂化性油。非皂化性油可用表面活性剂的乳化作用去油。

(1)有机溶剂脱脂 有机溶剂对上述两类油污均有脱脂洁净作用,其脱脂效率很高,是理想的清洗剂。脱脂方法常见的有以下几种:

1)溶剂擦拭。用脱脂棉浸有机溶剂,擦拭被粘表面。一般需反复多次擦洗才可达到完全脱脂的目的。常用的材料有酒精、丙酮汽油煤油甲苯氯仿三氯乙烯等。

2)溶剂浸泡。将被粘物体整件浸入溶剂中清洗。此法的溶剂很快就被污染,无法彻底清洗干净。它适于作预浸脱脂,一般应与擦洗相结合,才能达到完全脱脂。(www.xing528.com)

3)溶剂蒸汽脱脂。其原理是脱脂能力强的溶剂,封闭于容器中,经加热蒸发、冷凝,使容器中被粘物体表面的油脂迅速清除。常用的溶剂有三氯乙烯、四氯乙烯等。操作过程应控制温度,以免温度过高造成溶剂分解。三氯乙烯在光、热、氧和水的作用下,尤其在铝、镁等金属的催化下,极易分解并产生光气和氯化氢。光气毒性大,因此,铝、镁零件脱脂时,应避免使用此溶剂。操作时,应适时将污染了的溶剂蒸馏、再生,以免影响清洗效果。

(2)碱液脱脂和表面活性剂脱脂 碱液脱脂是粘接中常用的脱脂方法之一。与溶剂脱脂相比,它具有无毒、不燃、操作工艺简单、设备简单、经济等优点,但脱脂速度较慢。碱液脱脂是应用了碱与脂肪发生皂化反应的原理。

矿物油是碳氢化合物,不起皂化反应,但可利用表面活性剂的乳化作用脱脂。这类乳化剂常用的有OP乳化剂、6501(椰子油酸乙醇酰胺)、三乙醇胺油酸皂等。

表面活性剂脱脂时,常用的乳化剂有肥皂、硅酸钠(水玻璃)、拉开粉(二丁基萘磺酸钠)等。碱液中除NaOH外,还加入Na3 PO4和Na2CO3等,以稳定碱液pH值。

2.机械处理

被粘表面除了有油污外,金属表面可能有氧化物或其他污垢。为了获得满意的粘接强度,需要将这些污物清除,制备新生的活性表面和具有一定表面粗糙度的粘接表面。机械处理一般是在脱脂后,通过钢丝刷、砂纸等进行手工打磨“刷光”,或用喷砂等机械方法来实现的。

手工打磨表面的方法操作简便,但难于获得相同的重复结果,操作均匀性较差。因此,它只在要求不太严格的情况下才使用。喷砂方法不适用于极薄的材料及形状复杂的零件表面处理,也不适用于高分子材料表面处理。这是因为喷砂产生的凸凹表面缺口,最终将导致高分子材料的内聚性破坏而大大地降低其粘接强度。

3.化学处理

所谓化学处理方法,通常指用铬酸盐和硫酸的溶液及其他酸液、碱液或某些无机盐溶液处理被粘表面的方法。但是,从广义上说,化学处理还包括氧化、卤化、磺化等处理方法,还应包括辐射接枝共聚等特殊处理方法。它适用于常用金属材料和某些聚合物的表面处理。它是在上述处理方法处理后,进一步清除被粘接表面的残留污物,以改善表面的可粘性的。对金属而言,化学处理可在表面形成一层致密、坚固、内聚强度高、极性强的金属氧化膜,从而提高了表面能,使胶粘剂易于浸润,可显著提高粘接强度。对于某些聚合物而言,经化学处理后,可使化学惰性表面变成极性基团的活性表面,从而获得自由能高、浸润性好、可粘性优良的被粘接表面。

4.漂洗和干燥

被粘接表面不管经历几种表面处理方法,粘接前都应进行漂洗、干燥。漂洗时,先用自来水,再用去离子水漂洗。干燥时,晾干,或用冷、热风吹干,或用烘箱烘干皆可;当然,用丙酮或酒精等擦干也可以。不同的被粘接表面,不同的表面处理方法,其漂洗、干燥工艺也应有所不同。

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