毕业设计开题报告模板

引言随着现代科学技术的日趋进展，橡胶材料多数与其他材料复合利用,而粘接工艺是这种复合技术之一。通常,在材料粘接时,使胶粘剂介于被粘材料之间进行粘接的情形很多。而在金属与橡胶粘接时,多数采纳硫化粘合方式,但当硫化条件下基材不稳固或硫化粘合工艺不易实现时那么采纳冷粘方式。由于硫化橡胶表面的极性较弱、活性较低,而且存在脱模剂和喷霜物,因此要想把它粘合到强极性的金属表面上就必需对其进行清理和化学处置。传统的化学处置方式是浓硫酸环化法。但该法存在许多缺点,如使被处置的硫化橡胶表面老化而产生微裂纹、处置工艺复杂、环境污染严峻等。橡胶与金属是两种不同的材料，它们的化学结构和机械性能有着专门大的不同。借助橡胶与金属的粘接，能够使两种材料结合成人们所需要的有着不同构型和不同特性的复合体。这种复合体系在工业中有着普遍的用途,如汽车工业、机械制造工业、固体火箭发动机的柔性接头、桥梁的支撑缓冲垫、子午线轮胎翻新、汽车发动机缓冲垫、汽车悬架力杆衬套、印刷胶辊、纺织胶辊等产品的开发与生产，都要碰到橡胶与金属（主若是钢铁）的粘接问题。橡胶与金属之间化学结构和力学性能有庞大的不同,使取得具有高强度的粘接性能有着专门大的困难。长期以来，实现橡胶与金属的粘接接增进剂或进行改性处置，以提高橡胶材料与金属的粘接性能；b.改善金属表面或表面材料，以提高金属的被粘接性能；c.采纳高效胶黏剂，将橡胶与金属牢固粘接在一路。从这三条大体途径动身，橡胶与金属的有效技术自19世纪60年代以后提出并采纳了硬质胶法、镀黄铜法、环化橡胶法、多涂层法、酚醛树执法、蛋白质胶乳法、卤化弹性体法、配合炭黑法、多异氰酸酯法、多硫化物法、一液型和双液型粘着剂法、有机硅氧烷及有机钛酸盐法等。本实验要紧研究在室温下，通过改变橡胶配方和胶粘剂配方，并对橡胶采取紫外线和臭氧等不同的表面处置方式，然后对多种高饱和硫化橡胶进行室温粘合。并对试样进行拉伸强度、剪切强度、耐海水性、耐交变环境温度和低温断裂伸长率等多项测试。通过对实验结果的分析，探讨不同的环氧树脂胶粘剂配方和对高饱和硫化橡胶不同的表面处置方式对橡胶粘接强度阻碍。一文献综述三元乙丙橡胶（EPDM）三元乙丙橡胶（EPDM）的大体概述三元乙丙橡胶系乙烯和丙烯单体经溶液在齐格勒-纳塔催化剂引发下，加入少量非共轭二烯烃第三单体共聚合而得，代号为EPDM，也有称EPT的。所有第三单体非共轭而烯烃有一、4-己二烯（一、4-HD或HD）、双环戊二烯（DCPD）和5-乙叉-2-降冰片烯（ENB）。由这些第三单体能够别离聚合的一、4-己二烯型乙丙橡胶（HD-EPDM）、双环戊二烯型三元乙丙橡胶（DCOC-EPDM）和乙叉降冰片烯型三元乙丙橡胶（ENB-EPDM）。三元乙丙橡胶不仅维持了原二元乙丙橡胶的优良特性，而且能够有硫磺硫化，因为他引进了不饱和双键。目前各国多以生产三元乙丙橡胶为主。最近几年来又因三元乙丙橡胶用途的扩大，专门是动态硫化法制备聚烯烃热塑性弹性体和聚烯烃树脂改性的进展，三元乙丙橡胶进展更为迅速。其中一叉降冰片烯三元乙丙橡胶硫化效率高，硫化速度快，加上制造技术的不断改良与提高，进展更快，品种也较多，已成为当前三元乙丙橡胶的要紧品种。三元乙丙橡胶也有充油橡胶的品种，充油橡胶能够大量投入各类填料，从而降低本钱。所有的油类一样为环烷烃油和链烷烃油，充油量为10~100分/100分胶。芳烃油因与乙丙橡胶相容性差，因此不采纳，由于三元乙丙橡胶对油的经受能力高，因此充油量也高，利历时可大量混入填料，从而降低本钱。一样，三元乙丙橡胶也可按含丙烯（或乙烯）量不同而有低、中、高和很高的区分。如意大利Dutral~DutralTER表示三元乙丙橡胶，TER044/E，E表示为亚乙基降冰片烯型，TER后缀第一名数字：0-无油，3-30%油，5-50%油；后缀第二位数字：3-30%丙烯，4-40%丙烯，5-50%丙烯；后缀第三位数字：4门尼粘度1+4，100℃为10，8ML1+4，100℃为80。另外E2表示亚乙基降冰片烯的量为正常量的两倍，F三元乙丙橡胶（EPDM）的加工与配合三元乙丙橡胶的加工工艺性能与二元乙丙橡胶相似。三元乙丙橡胶由于侧基含有不饱和性的双键，能用硫黄增进剂硫化，也能够采纳过氧化物交联，是无定形弹性体，拉伸时可不能结晶，因此要求加入补强填料，如炭黑、硅酸钙和碳酸钙等。槽黑因呈酸性，阻碍过氧化物硫化，要慎重有效。增塑剂通常利用链烷烃油（石蜡烃油）或环烷烃油，要求油必需是极性物低、挥发性物少。增粘剂宜用非反映性酚醛树脂，如烷基酚醛树脂。可与丁基橡胶、卤化丁基橡胶并用，也可与天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、；氯丁橡胶不饱和橡胶并用，从而改善胶料的耐臭氧性和耐化学性。并可与塑料并用，尤其与聚丙烯并用更为重要。三元乙丙橡胶（EPDM）的大体特性⑴三元乙丙橡胶的相对密度也小于（～）仍具有二元乙丙橡胶的耐臭氧性、耐候性、耐热性和耐化学稳固性等特性。⑵可采纳硫黄增进剂硫化体系硫化，也可用有机过氧化物交联，而制得高强度的制品。⑶耐低温性好，电绝缘性能也好。⑷配合时有容纳高量填料和油料的经受能力。⑸可与不饱和橡胶、低不饱和橡胶和塑料相容并用。⑹由于硫化胶表面良好具有高的物性，适于制作发泡制品。⑺未硫化胶粘合性差。丁基橡胶（IIR）丁基橡胶（IIR）的大体概述丁基橡胶是异丁烯单体与少量异戊二烯共聚物合成而成。1937年由美国Standardoil公司的和研究开发成功，1939年中间实验装置生产，1943年工业化生产，称GR-I。后改商品名为EnjayButyl，通称Butylrubber,现代号为IIR。加拿大Polysar公司采纳美国技术于1944年建厂投产。1959年后，法国、英国、美国、比利时、日本等国前后建厂生产。1955年美国公司第一关于丁基橡胶进行改性研究，开发成功溴化丁基橡胶。1965年加拿大Polysar公司又在此基础上进一步完善工艺，于1971年实现了溴化丁基橡胶的工业化生产。在此期间，美国Esso化学公司于1960年研制成功并商品生产氯化丁基橡胶。又于1971年在英国建厂工业生产。1979年加拿大Polysar公司也同时生产氯化丁基橡胶。前苏联1965年后，也采纳干法溴化方式生产溴化丁基橡胶。我国于1966年开始关于丁基橡胶的研究，并前后进行过以烃类溶剂合成和淤浆法合成丁基橡胶的中间实验。丁基橡胶（IIR）的加工于配合丁基橡胶可用通常的混炼设备，一样不需要塑炼。混炼时注意不要与不饱和橡胶相混，不然会阻碍胶料质量。能够采纳一段混炼、二段混炼和逆混法混炼，须适宜选择。配合剂分散较困难，混炼条件必需注意把握。压出较天然橡胶困难，必需选用螺距不等的螺杆压出机，喂料胶温要低些。硫化温度能够提高些，有利于加速硫化速度和达到中意的硫化程度。由于橡胶不饱和度低，因此要利用超增进剂类和较少硫黄。或用树脂硫化体系或醌肟硫化体系，如溴化羟甲基酚醛树脂、对醌二肟等。也可配入炭黑补强填料。软化剂多利用链烷烃油或环烷烃油，一样不需要加入防老剂，在要求耐天候性和耐臭氧性时能够加入对苯二胺类和微晶石蜡等防老剂。丁基橡胶（IIR）的大体特性⑴最大的特性是气体透过性小，气密性好。⑵回弹性小，在较高温度范围内（－30～＋50℃）均不大于20％，因此具有吸收振动和冲击能量的特性。⑶耐热老化性优良，且有良好的耐臭氧老化、耐天候老化和对化学稳固性和耐电晕性能与电绝缘性好。⑷耐水性好、水滲透率极低，因此适于做绝缘材料。⑸缺点是：硫化速度慢；粘合性和自粘性差；与金属粘合性不行；与不饱和橡胶相容性差，不能并用。但可与乙丙橡胶和聚乙烯等共混并用。硅橡胶（SiR）硅橡胶（SiR）的大体概述硅橡胶系指主链以Si-O单元为主，以单价有机基团为侧基的一类线性聚合物，是分子链兼具无机和有机性质的高分子弹性材料。硅橡胶的一样分子式结构为：式中R，R′，R″均为有机基团，如甲基、乙烯基、苯基、三氟丙基等；m、n为聚合度，是在很宽范围内转变的整数。硅橡胶代号为Q，最初，参照结构相对应的酮的结构而将化合物的命名为硅酮，后来发觉这些化合物能够组成（RR′SiO）n如此的聚合物，于是总称之为有机聚硅氧烷，俗称为硅酮（Silicone）。一般的硅橡胶要紧由二甲基硅氧链节组成。不同有机取代基的聚硅氧烷的性能尽管有不同，但都有聚二甲基硅氧烷橡胶的特性。1940年发明了用硅和氯甲烷直接合成甲基屡硅烷的方式。开始了从实验室向工业的转化。1944年最先由美国GeneralElectric公司合成制得聚二甲基硅氧烷。同时美国DowCorning公司研究硅橡胶的合成技术，于1945年以商品硅橡胶SR-73和SR-74问世，但该产品质量差，至1984年等人取得高质量的聚合物将其取代。接着，利用气相法白炭黑为补强填料，有机过氧化物作为硫化催化剂，取得了强韧的有效硅橡胶，从而使二甲基硅橡胶的性能达到有历时期。1948年甲基乙烯基硅橡胶研制成功。1951年又开发成功苯基硅橡胶，该橡胶能在－100℃下利用。随之又研究开发室温硫化的硅橡胶，从而使硅橡胶在技术上趋于完善。尔后又接踵研制开发成功腈硅橡胶、氟硅橡胶等。1966年又成功地研制出聚碳硼烷硅氧烷橡胶，可在约400目前有机硅产品进展迅速，种类繁多，可大致分为四大类：硅油及其衍生物、硅橡胶、硅树脂和官能有机硅烷，前三类通常成为聚硅氧烷材料。估量聚硅氧烷材料世界年产量近40万吨，其中硅橡胶产量约为13万吨。1988年世界硅橡胶总消耗量为万吨以美国消耗量最多，占41％，日本次之35％，西欧24％。我国在60年代初期已开始硅橡胶的研究，并前后投入生产。但生产能力较小。硅橡胶按化学结构分类是依照聚硅氧烷橡胶引入有机侧基的不同划分的。引入侧基可显著地改良其物理机械性能、耐温性能和加工性能。要紧有二甲基硅氧烷橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶和三氟丙基甲基乙烯基硅橡胶等。本实验要紧采纳甲基乙烯基硅橡胶。甲基乙烯基硅橡胶也成为乙烯基甲基硅橡胶，其全称是聚甲基乙烯及硅氧烷橡胶（Polymethyl-vinylsiloxanerubber），代号为MVQ，系二甲基硅橡胶的侧链上引进少量乙烯基而得。引入乙烯基改良了二甲基硅橡胶的缺点，可提高硅橡胶的硫化活性，能利用活性较小的有机过氧化物硫化交联，且用量可减少。同时使硫化胶性能改善，如提高制品硬度，降低紧缩变形，厚制品硫化进行得较均匀，并减少气泡发生。一样以为乙烯基含量在～％（mol）的硅橡胶有较好的综合性能。增加乙烯基含量硫化速度虽可提高，并可用硫黄增进剂硫化，但胶料的热稳固性下降，硫化胶的物性也低下。1.3.2硅橡胶（SiR）的可用开炼机、密炼机进行混炼，混炼时无特殊困难，确实是不易下片，且加入白炭黑时易飞扬。采纳气相法白炭黑的胶料，在加交联剂前需进行热处置（通常把片状母胶在150℃带鼓风的烘箱中加热1h）。然后经返炼后加入交联剂有机过氧化物，薄通下片，寄存一按时刻后硫化。压延压出无困难，硫化可采纳模压和注压。通常一段硫化后还须经二段硫化。二段硫化温度比制品工作温度高20～30℃，在带鼓风的高温烘箱进行，硫化时刻2～8h，依照产品要求实验确信。配合技术与一般橡胶不同，比较简单，要紧由交联剂、补强剂、结构操纵剂及其它添加剂组成。交联剂为有机过氧化物，由于侧链引入乙烯基，其硫化活性提高，相对地关于有机过氧化物的用量可稍低与二甲基硅橡胶的用量，不用防老剂、软化剂和酸性填料等，补强剂是气相法白炭黑，补强规律与炭黑相似，用量20～60份，炭黑只是在制造导电橡胶时利用，选用乙炔炭黑。结构操纵剂主若是为了阻滞气相白炭黑胶料在贮存进程中产生结构化的偏向，一般是含活性基团的有机硅化物如二苯基硅二醇、羟基硅油等，用量一样是每10份气相白炭黑加1份左右。加入少量氧化铁、氧化铜等可提高胶料的耐热长期性，着色剂多用无机颜料如铬黄、氧化铁等。制造海绵制品是需加发泡剂。制成胶浆对织物进行涂胶，经常使用溶剂有溶剂汽油、甲苯和乙酸丁酯等，浓度为15～25％。硅橡胶（SiR）的大体特性⑴耐热性、耐寒性极好，在－60～＋250℃宽广温度范围内利用物性转变少。⑵耐臭氧性、耐天候性好。⑶电性能优良，在宽广温度范围，频率范围转变少。⑷机械特性低，抗高温紧缩变形比二甲基贵阳橡胶有改良。界面接触与粘接利用胶粘剂进行粘接，为达到较强的粘接强度，紧密的分子接触是必需的，既是说，所用胶粘剂应能扩展到固体的表面，并取代存在于表面的空气或其他附着物。因此，必需考虑以下四个因素[1]：浸润平稳；胶粘剂和被粘物的表面自由能，和胶粘剂与被粘物界面间的自由能；浸润进程的动力学测定；粘接操作方式。1.4.1浸润平稳润湿是固体表面上的气体被液体取代的进程。按润湿程度的深浅或润湿性能的好坏一样可将润湿分为三类：沾湿，润湿和铺展[2]。沾湿进程是气-固和气-液界面消失，形成液固界面的进程。浸湿是将固体浸入液体，气-固界面完全被液-固界面取代的进程。铺展是少量液体在固体表面上自动展开，形成一层薄膜的进程。如某一润湿进程能够进行，接触角θ必然知足以下条件：沾湿进程：θ＜180°；浸湿进程：θ＜90°；铺展进程：θ=0°或不存在。1.4.2表面张力和表面自由能（1）分子间力水蒸气可凝聚成水，水凝固成冰，这一进程说明分子间还存在着一种彼此吸引作用。VanderWaals早在1873年就注意到这种作使劲的存在并进行了卓有成效的研究，因尔后人把分子间力叫做范德华力。分子间力是决定物质的沸点，熔点，汽化热，熔化热，溶解度，表面张力和粘度等物理性质的要紧因素。非极性分子之间由于瞬时偶极而产生的作使劲称为色散力。非极性分子与极性分子间除色散力外，还存在诱导偶极与固有偶极之间的作使劲——诱导力。极性分子之间除色散力，诱导力外，还存在由于固有偶极的取向而产生的作使劲——取向力。由此可见，色散力存在于一切分子之间。对大多数分子来讲，色散力是分子间要紧的作使劲，三种力的相对大小一样为：色散力》取向力﹥诱导力[3]。（2）表面张力广义的，所有两种不同物态的物质之间界面上的张力称为表面张力。表面张力使分子间力的直接表现，表面层张力的产生是由于物体主题对表面层吸引的结果，这一吸引力市的表面区域的分子数减少，从而致使分子间的距离增大。增大分子间的距离那么需做功，而要使得体系答复为正常状态就需要答复功作用于体系上，因此产生了表面张力。表面张力是一种物理效应，它使得液体的表面老是试图取得最小的，滑腻的面积。其缘故是液体的表面老是试图达到能量最低的状态。（3）表面和界面自由能表面自由能越高，物质越活泼。有机物，如某些聚合物的表面自由能小于100kJ/m2，属低能固体表面。1.4.3浸润动力学（1）表面张力梯度以干与显微技术发觉，假设接触角为0时，在液体扩展的前方会形成一表面张力梯度，它可妨碍或阻止液体扩展。这种表面张力梯度由热梯度产生，或由于液体含有不同表面能的挥发性组分(如少量杂质)产生的浓度梯度。此梯度对扩展速度的阻碍不大。（2）动态接触角当用胶粘剂时，一样是在外力作用下，让他在被粘物表面上扩展，假设此液体的粘度超过几十毫帕*秒的话，用外力使它迅速在固体表面通过，那么靠近表面的液体不能同前面的维持一致，这就使得动态接触角比平稳接触角大。（3）表面粗糙度的阻碍假设液体和固体表面形成的接触角小于90°，尽管它可不能自发浸润平面，但它能依托毛细作用沿着小孔，刮痕或其他不均匀部位在固体表面上扩展。（4）时刻-温度的阻碍很明显，浸润时，接触角随时刻的推移而减少，直至达到平稳。温度越高，达到平稳的时刻就越短，既是说升高温度有助于浸润。粘接机理目前要紧有四种理论说明粘接力产生机理[1]：（1）机械互锁理论这种理论以为粘接力的产生，主若是由于胶粘剂在不平的被粘物表面形成机械互锁力。任何物体表面即利用肉眼看来十分滑腻，但放大起来看仍是十分粗糙，遍及沟壑的。有些表面仍是多孔性的，胶粘剂渗透到这些凹凸或孔隙中去，固化以后就像许多小钩子似的把胶粘剂和被粘物连接在一路，因此这种理论又称为抛锚理论。但它对非多孔性的滑腻表面，要取得专门好的说明仍是困难的。（2）扩散理论即扩散在被粘物界面上进行，最后结果是使得界面消失。这一扩散进程发生的必要条件是被粘接界面上分子运动的程度要高，且有足够的相容性。由于这一严格的要求，此理论应用的最好的是未交联的弹性体间的自我粘接，所谓自粘现象（Autohesion）这一术语既是描述这一现象的。（3）电子理论这一理论依照胶膜从被粘物表面剥离时的放电现象提出了所谓静电理论。它们以为胶粘剂和被粘物之间存在着双电层，而粘附力要紧由双电层的静电引力所引发，假设被粘物是平面，依照平行板电容器所贮存的能量很容易计算出粘附功WA：WA=2πδ2h/D式中，为电荷密度；D为介电常数；电容器平行板间的距离。成立静电理论的要紧依据是实验测得剥离时所消耗的能量与按双电层模型计算出的粘附功相符合。(4)吸附理论进一步把表面放大到分子大小的范围来看，被粘物表面是由原子和分子组成。依照近代物理学的研究，原子，分子之间都存在着彼此作使劲，这些作使劲能够分为强的作使劲即化学键和弱的作使劲范德华力。固体表面由于范德华力的作用能够吸附液体和气体，这种作用称为物理吸附。许多人以为物理吸附是胶粘剂和被粘物之间牢固结合的普遍缘故。取得良好粘接制件的因素要取得一个良好的粘接制件必需考虑以下因素。[4](1)表面清洁度被粘物表面常含有尘埃、油、水汽或弱氧化层，若是不除去，胶粘剂就被粘接到这些弱的边界层上而不是基体上，极大的减弱了粘接强度。因此要取得清洁的表面必需对被粘物表面进行表面处置。(2)润湿性胶粘剂与被粘物持续接触的进程叫润湿，胶粘剂对被粘物表面良好的润湿能够保证被粘物与胶粘剂之间有最大的接触面积，粘合作用最强。(3)胶粘剂的选择在选择胶粘剂时需要考虑的因素很多，要紧有被粘物的物理化学性质，被粘物的利用条件，粘接材料的制造工艺、生产本钱、环境污染等。①依照被粘物的化学性质选择胶粘剂粘接极性材料（包括钢、铝、钛、镁、陶瓷等），选择极性较强的胶粘剂，如环氧树脂胶、聚氨脂胶、酚醛树脂胶、丙烯酸酯胶、无机胶等；粘接弱极性和非极性材料（包括、沥青、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS等），选择丙烯酸酯胶、不饱和聚酯胶，或用能溶解被粘物的溶剂，如三氯甲烷、二氯乙烷等。②依照被粘物的物理性质选择胶粘剂粘接脆性和刚性材料（如陶瓷、玻璃、水泥和石料等），选择强度高、硬性大和不易变形的热固性树脂胶粘剂，如环氧树脂胶、酚醛树脂胶和不饱和聚酯胶；粘接弹性和韧性材料（如橡胶、皮革、塑料薄膜等），选择粘性好、有必然韧性的胶粘剂，如氯丁胶、聚氨脂胶等；粘接多孔性材料（如泡沫塑料、海绵、织物等），选择粘度较大的胶粘剂，如环氧树脂胶、聚氨脂胶、聚醋酸乙烯胶、橡胶型胶粘剂等。=3\*GB3③依照被粘物利用条件选择胶粘剂被粘物受剥离力、不均匀扯离力作历时，选择韧性好的胶，橡胶胶粘剂、聚氨脂胶等；被粘物受均匀拉力、剪切力作历时，选择比较硬、脆的胶，如环氧树脂胶、丙烯酸脂胶等；被粘物要求耐水性好时，选择环氧树脂胶、聚氨脂胶等；被粘物要求耐油性好时，选择酚醛-丁腈胶、环氧树脂胶等；依照被粘物利用温度选择，如环氧树脂胶适宜在120℃以下利用，橡胶胶粘剂适宜在80℃以下利用，有机硅胶适宜在200℃以下利用，有机胶适宜在500-1000℃以下利用。=4\*GB3④依照制造工艺选择胶粘剂灌注用，选择无溶剂、低粘度胶粘剂；密封用，选择膏状、糊状或腻子状胶粘剂。橡胶与金属粘合1.7.1环氧树脂胶粘剂（1）基料环氧树脂是一种热固性树脂，它是大分子主链上含有醚键和仲醇基，同时两头含有环氧基团的一类聚合物的总称。它是由环氧氯丙烷与双酚A或多元醇、多元酚、多元酸、多元胺进行缩聚反映而制得的产品。本实验利用的双酚A型环氧树脂，它是由双酚A(简称DPP)与环氧树脂氯丙烷(简称ECH)在氢氧化钠催化下制得的。其结构式为：一样说来，双酚A型环氧树脂尺寸稳固性好，收缩性是热固性树脂中最小的，热膨胀系数也很小；树脂流动性好，对金属、陶瓷、玻璃、木材等具有优良的粘接力；耐磨耗，强韧、可挠性、耐应力开裂性好；耐热性和电绝缘性能优良[5]。（2）偶联剂①硅烷偶联剂硅烷偶联剂最先是由美国联合碳化物公司（UCC）为进展玻璃纤维增强塑料而开发的，应用最广的一类偶联剂。硅烷偶联剂每一个分子中兼备了对无机物具有反映性基团（要紧为硅烷氧基），和对有机物具有反映性或相容性基团（有机官能团）。其一样的结构式为：Y-R-Si≡（OR）3式中：Y——有机官能团SiOR——硅烷氧基。将这种硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间，可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体结合层[6]。②钛酸酯偶联剂钛酸酯偶联剂是美国石油化学公司在70年代开发的一类新颖助剂，至今已有几十个品种，在涂料，粘合剂，塑料，橡胶等方面有着普遍的用途。通式为(RO)mTi(OXR,Y)n，RO系能与无机填料的表面羟基，表面吸附水和H+起作用，形成能包围填料单分子层的基团；Ti(OX)为与聚合物原子连接的原子团（粘合基团），可为烷氧基，羧基，硫酰氧基，磷氧基，亚磷酰氧基，焦磷酰氧基等，那个基团可决定钛酸酯的特性。R,为长链部份，起与聚合物分子缠绕作用，保证与聚合物的分子可混容性；Y是与钛酸酯可进行交联的官能团，可为不饱和的双键，氨基，羟基等。m，n为官能团数，可据此操纵交联程度。这是一类具有独特结构的新型偶联剂，专门适用于热塑性聚合物与干燥填充剂的偶联[7]。1.7.2经常使用的橡胶与金属粘合方式当前普遍利用的橡胶与金属粘合方式有硫化粘接法，橡胶表面化学处置法。硫化粘合法是通过适当表面处置的金属直接与未硫化橡胶依次叠加后同时置于硫化模具中，在加热加压中实现硫化化学反映与相应的界面反映同时完成的“共硫化”的方式，即通过胶粘剂与金属橡胶两界面之间的吸附、扩散、交联反映和橡胶内部和胶粘剂内部的硫化反映，从而产生相当高的粘接强度[8]。这种方式具有必然的局限性。第一，处置后的金属件要当即与胶料粘合，不然会因为金属表面氧化而致使粘合成效不稳固，镀黄铜法只对必然的胶种有效；在胶料中添加少量粘合增进剂，如一些多价金属的有机酸和无机盐，虽可提高粘合成效，但会改变橡胶材料原先的物理-机械性能或造成出模困难（粘模）[10]。而且利用硫化粘合法无法加工专门大的复合制件，例如将吸收声纳的橡胶粘接到潜艇上。由于硫化橡胶表面的极性较弱、活性较低，而且存在脱模剂和喷霜物，因此要想把它粘合到强极性的金属表面上就必需利用橡胶表面化学处置法。目前所采的橡胶表面化学处置法要紧有①用具有强氧化性的浓硫酸对橡胶表面进行环化、磺化处置，改变表面层橡胶的结构，引入极性基团；②用浓盐酸及次氯酸钠溶液处置橡胶表面使之氯化引入极性基团；③用多异氰酸酯类粘合剂处置橡胶表面；④对橡胶表面进行机械打磨，并用溶剂除掉硫化橡胶表面的石蜡、硬脂酸等软化剂喷出物和隔离剂的污染物。这些方式尽管有效，但粘合成效提高并非明显，对橡胶的物理机械性能及耐老化性能阻碍较大，处置工艺复杂，同时存在环境污染严峻等问题[9]。因此，为了解决上述方式中的缺点，咱们对以硫化橡胶在室温下的粘合进行了深切的研究。1.7.3室温下橡胶与金属的粘合由于硫化橡胶与金属的模量不同比较大，因此硫化橡胶与金属粘合很困难，尽管很多人研究过那个问题，但并无取得专门大的进展，此刻咱们从硫化橡胶与金属粘合的整个进程来探讨研究那个问题，合成一种较为理想的增韧改性环氧树脂胶粘剂，在低模量的硫化橡胶与高模量的金属之间形成模量梯度，以减少粘接面受力时的应力集中，从而使硫化橡胶与金属粘合的性能取得改善，同时也可实现室温条件下的粘合操作[9]。1.7.4被粘材料的表面处置粘接是发生在表面的现象，因此被粘表面的状态和性质对粘接的成效具有重要的阻碍。通常，咱们希望胶粘剂能不受阻拦地直接与被粘表面接触，与之取得中意的成效，而实际情形并非如此，至少不是百分之百地如此。在被粘物的表面往往吸附有各类化学污染物，如尘埃、油垢、脱模剂、氧化层等，从而形成弱边界层，阻碍了胶粘剂直接作用于被粘表面，使得粘接成效大打折扣。为此，在粘接前对表面预先进行处置就显得超级重要。表面处置的目的，确实是希望使薄弱部位尽可能少地处在胶粘剂和被粘物的界面上，最理想的成效是：薄弱部位完全不处在界面上100%内聚破坏的部位[11]。（1）金属表面的表面处置空气中的各类杂质和尘埃,在胶接时极易粘附在金属表面,另外某些被粘金属制件在胶接前通过各类机械加工,以致其加工的表面不可幸免的会被油脂玷污;所有这些金属表面污染物,在胶接前均应用化学溶剂或其它方式清洗干净。比较简单的方式是用蘸有丙酮、三氯乙烯或其他有机溶剂的脱脂棉进行清洁处置。规模化的工业去油处置方式是将制件放在脱脂槽中,并在75℃～80℃的温度下处置3ｍｉｎ～5ｍｉｎ;脱脂液的配方应依照不同金属确信。被粘金属表面除用上述方式去油脱脂外,为了保证胶接接头有最大的粘接强度,还需要用其他更有效的化学方式进行表面处置[12]。不同的金属材料有其特定的处置方式,不同的处置方式对不同的胶粘剂而言,其胶接强度有不同。为了使金属胶接取得最大的强度,必需选择适合的表面处置方式[9]（2）橡胶的表面处置对橡胶进行表面处置的目的是，清除表面杂质，提高橡胶表面的粗糙度，增加表面积，并在橡胶表面引人极性或反映性官能团，从而改善橡胶与过渡胶间的界面粘结性能。由于大多数聚合物的外表面由于非极性键占优势具有疏水性，不易湿润。因此要想把它粘合到强极性的金属表面上并取得较高的强度是很难的，粘合成效不是很理想。因此必需对其进行表面处置，橡胶的表面处置方式多种多样，本实验要紧采纳以下几种方式：a.物理打磨法b.化学洗涤法c.等离子体处置法d.臭氧氧化法e.紫外线照射法f.紫外线/臭氧(UVO)法=3\*GB2⑶性能要求及执行标准：=1\*GB3①剪切强度a．钢－钢23℃≥b．钢－硫化胶23℃≥50℃≥=2\*GB3②Φ50mm圆柱粘合强度≤35℃≥240Kg35～50℃≥=3\*GB3③剥离强度23℃≥400N/或橡胶本体破坏GB/T15254-94=4\*GB3④断裂伸长率（完全固化后的）5℃≥10%GB/T531-99=5\*GB3⑤固含量100%（无溶剂）GB/T2793-95=6\*GB3⑥贮存期≥1年GB/=7\*GB3⑦利用寿命≥10年=8\*GB3⑧耐环境性能a．耐弯曲性能b．耐水性（海水）c．耐交变压力d．耐交变环境温度（10～50℃通过适当表面处置的金属，有时即可直接与硫化橡胶在室温触压的条件下实现粘接，可是，这有必然的局限性。第一，处置后的金属件要当即涂胶，不然会因金属表面氧化而致使粘接成效不稳固；第二，触压虽可提高粘接成效，但使劲不均会改变硫化橡胶与金属的粘接成效。因此，正确利用适当的胶粘剂来实现橡胶和金属粘接被以为是当前最有效的方式。二、实验部份实验目的本实验要紧研究在室温下，通过改变橡胶配方和胶粘剂配方，并对橡胶采取紫外线，臭氧和等离子等处置，然后对三元乙丙橡，丁基橡胶，硅橡胶胶进行室温粘合，并对粘结式样进行各类性能测试，分析数据，寻觅缘故，依照分析结果再对验方案做出进一步的改良，从而使这三类橡胶与金属在室温下达到良好的粘合成效。实验原料及设备2.2.1橡胶配方（1）.三元乙丙橡胶配方：EPDM、ZnO、、、古马隆、白、陶土、促TAIC、S。（2）.丁基橡胶配方：IIR、古马隆、、陶土、促TMTD、S、促DM、ZnO、。（3）.乙丙基硅橡胶配方：①乙烯基硅橡胶、沉淀白炭黑、三氧化二铁、有机过氧化物。②乙烯基硅橡胶、2号气象白炭黑、二苯基硅二醇、三氧化二铁、有机过氧化物。③乙烯基硅橡胶、八甲基环四硅氧烷处置2号气象白炭黑、三氧化二铁、有机过氧化物。2.2.2实验仪器表1为本实验所用到的仪器及设备表1实验仪器仪器名称生产厂家微机控制电子万能试验机深圳市瑞格尔仪器有限公司XK-160型炼胶机青岛环球机械股份有限公司橡胶硫化测定仪台湾高铁科技股份有限公司平板硫化机青岛环球机械股份公司鼓风干燥箱上海医疗仪器厂XHS型邵尔橡塑硬度计营口市材料试验厂STHD-10手提式厚度计上海化工机械四厂CP-25型冲片机上海化工机械四厂实验流程2.3.1胶样制备=1