一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，特點(diǎn)是包括化學(xué)除油、電解除油、浸蝕、活化、電鍍鋅鎳合金、活化、鈍化、烘干、涂底膠、固化、涂第一遍面膠、涂第二遍面膠、硫化和冷卻處理13個(gè)步驟。優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)方法能夠有效提高鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠之間的粘接強(qiáng)度，從而避免脫膠甚至過(guò)早損壞失效問(wèn)題的產(chǎn)生，有效保證橡膠減震件的使用壽命。
【專利說(shuō)明】
一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬工件與橡膠的粘接方法，尤其是涉及一種電鍍鋅鎳合金層的 金屬工件與橡膠的粘接方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電鍍鋅鎳合金是近20年來(lái)廣泛興起的一種鋼鐵陽(yáng)極型防護(hù)鍍層。鋅鎳合金通常指 鎳含量在20%以下的低鎳含量合金，此類合金鍍層不僅耐蝕性大大高于鍍鋅層，更擁有良 好的上漆性、可焊性和成型性，因而被廣泛用于汽車、航天航空、軌道機(jī)車、輕工機(jī)械、五金 家電等領(lǐng)域;另外鋅鎳合金還具有低氫脆的優(yōu)點(diǎn)，可作為代鎘鍍層在工業(yè)中使用。
[0003] 電鍍鋅鎳合金主要用作鋼鐵等金屬材料的耐蝕保護(hù)鍍層，用于取代鎘層和鋅鍍 層。目前國(guó)內(nèi)外汽車生產(chǎn)廠家對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置、變速箱懸置和底盤襯套等橡膠減震件也越來(lái) 越多地要求對(duì)橡膠減震件內(nèi)的骨架鋼鐵件進(jìn)行電鍍鋅鎳處理，以增強(qiáng)零件的抗腐蝕性能， 并延長(zhǎng)零件的使用壽命。但是按照常規(guī)的粘接工藝，電鍍有鋅鎳合金層的金屬與橡膠之間 的硫化反應(yīng)活性弱，粘接強(qiáng)度低，硫化過(guò)程中容易產(chǎn)生脫膠現(xiàn)象，零件裝車后也會(huì)存在過(guò)早 損壞失效的問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘 接方法，該方法能夠有效提高鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠之間的粘接強(qiáng)度，從而避免 脫膠甚至過(guò)早損壞失效問(wèn)題的產(chǎn)生，有效保證橡膠減震件的使用壽命。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：
[0006] -種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，包括如下步驟：
[0007] (1)化學(xué)除油:將金屬工件浸入到有機(jī)金屬除油劑中，將金屬工件表面沾有的大量 油脂、污物除去，然后用冷水沖洗干凈；
[0008] (2)電解除油:將經(jīng)過(guò)步驟(1)得到的金屬工件浸入到氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶 液中，并在陽(yáng)極電流的作用下，將金屬工件表面油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到 具有潔凈金屬表面的金屬工件；
[0009] (3)浸蝕、活化:將經(jīng)過(guò)步驟(2)得到的金屬工件浸入到鹽酸溶液中，除去金屬工件 表面的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗干凈；
[0010] (4)電鍍鋅鎳合金:將經(jīng)過(guò)步驟(3)得到的金屬工件浸入到氧化鋅、硫酸鎳、氫氧化 鈉、乙二胺、三乙醇胺的混合溶液中，用鋅板作為陽(yáng)極，在陰極電流的作用下，在金屬工件表 面鍍上均勻的鋅鎳合金層，然后用冷水沖洗干凈；
[0011] (5)活化:將經(jīng)過(guò)步驟(4)得到的金屬工件浸入到鹽酸溶液中，對(duì)有鍍鋅鎳合金層 的金屬工件表面進(jìn)行活化處理，然后用冷水沖洗干凈；
[0012] (6)鈍化:將經(jīng)過(guò)步驟(5)得到的金屬工件浸入到鋼鐵鈍化劑中，對(duì)金屬工件進(jìn)行 鈍化處理，使得金屬工件的表面形成均勻的鈍化膜，然后用冷水沖洗干凈；
[0013] (7)烘干:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(6)得到的金屬工件進(jìn)行烘干處理，以烘干滯留在金屬工件 表面的水分；
[0014] (8)涂底膠:在經(jīng)過(guò)步驟(7)得到的金屬工件表面噴涂底涂膠黏劑，使金屬工件表 面形成底涂膠黏劑層；
[0015] (9)固化:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(8)得到的金屬工件進(jìn)行固化處理；
[0016] (10)涂第一遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟(9)得到的金屬工件冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工件 噴涂第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層，然后進(jìn)行烘干處理；
[0017] (11)涂第二遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟（10)得到的金屬工件冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工 件噴涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層，然后進(jìn)行烘干處理；
[0018] (12)硫化:將經(jīng)過(guò)步驟（11)得到的金屬工件和橡膠置于硫化設(shè)備的熱模中，在熱 模中加壓硫化；
[0019] (13)冷卻處理：將經(jīng)過(guò)步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件從硫化設(shè)備中取 出，進(jìn)行室溫冷卻。
[0020] 步驟(1)中有機(jī)金屬除油劑的濃度為50g/L，除油溫度為60°C，除油時(shí)間為420秒； [0021 ]步驟(2)中采用的氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液，其中氫氧化鈉的濃度為50g/L， 碳酸鈉的濃度為30g/L，陽(yáng)極電流的密度為1 OA/dm2，除油溫度為80 °C，除油時(shí)間為420秒； [0022] 步驟(3)中鹽酸溶液的濃度為200ml/L，將金屬工件置于常溫下浸蝕、活化120秒； [0023]步驟(4)中采用的氧化鋅、硫酸鎳、氫氧化鈉、乙二胺、三乙醇胺的混合溶液，其中 氧化鋅的濃度為l〇g/L，硫酸鎳的濃度為12g/L，氫氧化鈉的濃度為100g/L，乙二胺的濃度為 25ml/L，三乙醇胺的濃度為40ml/L，陰極電流的密度為3A/dm 2，電鍍溫度為常溫，電鍍時(shí)間 為60分鐘；
[0024] 步驟(5)中鹽酸溶液的濃度為200ml/L，活化溫度為常溫，活化時(shí)間為10秒；
[0025]步驟(6)中鋼鐵鈍化劑的濃度為150ml/L，鈍化溫度為常溫，鈍化時(shí)間為60秒；
[0026] 步驟(12)中對(duì)熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時(shí)間為10分鐘。
[0027] 步驟(7)中烘干溫度為60-100°C，烘干時(shí)間為6-15分鐘。金屬工件經(jīng)鈍化冷水沖 洗后，必須進(jìn)行烘干處理，以避免對(duì)粘接性能的影響，上述烘干溫度可以烘干滯留在金屬工 件表面的水分，若溫度太低則水分難以在短時(shí)間內(nèi)得到烘干，若溫度太高則對(duì)后續(xù)的噴涂 底膠步驟造成影響，使底膠的噴涂操作較為困難，當(dāng)?shù)啄z噴涂到溫度過(guò)高的金屬工件表面 時(shí)，導(dǎo)致有機(jī)溶劑揮發(fā)過(guò)快，從而使底膠噴涂不均勻;上述烘干時(shí)間也充分考慮了生產(chǎn)效率 和生產(chǎn)節(jié)拍，較為適宜。
[0028] 步驟(8)中采用的底涂膠黏劑為熱硫化型酚醛樹(shù)脂類膠黏劑。此膠黏劑為酚醛樹(shù) 脂型，完全固化后剛性模量間于鋅鎳層與面涂膠黏劑層之間，硫化過(guò)程中，它會(huì)與鋅鎳層、 面涂膠黏劑層產(chǎn)生滲透、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)，使得鋅鎳層與橡膠更好地粘接在一起。
[0029] 步驟(8)中底涂膠黏劑層的厚度為2-5迎1。2-5wii為底涂膠黏劑層的適宜厚度，該 厚度能夠使粘接力得到穩(wěn)定的保證，若厚度太薄或者太厚都起不到充分的滲透、交聯(lián)等化 學(xué)反應(yīng)，從而會(huì)導(dǎo)致粘接力的降低。
[0030] 步驟(9)中固化處理的溫度為140-160 °C，固化時(shí)間為10-40分鐘。上述固化處理 的溫度和時(shí)間可以改進(jìn)底涂膠黏劑與鋅鎳層的結(jié)合力，增加化學(xué)鍵，提高交聯(lián)程度。
[0031] 步驟（10)和步驟（11)中烘干處理的溫度為60-100°C，烘干時(shí)間為3-10分鐘。上 述烘干處理的溫度可以保證面涂膠黏劑中的有機(jī)溶劑充分揮發(fā)，若溫度太低不利于有機(jī)溶 劑的揮發(fā)，若溫度太高則會(huì)存在面涂膠黏劑被提前固化的風(fēng)險(xiǎn);上述烘干時(shí)間也充分考慮 了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)節(jié)拍，較為適宜。
[0032] 步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化_2,3_二氯-1，3_ 丁二 烯均聚物類膠黏劑。面涂膠黏劑采用熱硫化型溴化_2,3_二氯-1，3_ 丁二烯均聚物類膠黏 劑，完全固化后剛性模量間于底涂膠黏劑層與橡膠層之間，硫化過(guò)程中，它會(huì)與底涂膠黏劑 層、橡膠層之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合鍵，形成牢固的結(jié)合力。
[0033]步驟（10)中第一面涂膠黏劑層的厚度為10-16mi。10-16mi為第一面涂膠黏劑層 的適宜厚度，該厚度能夠使粘接力得到穩(wěn)定的保證，若厚度太薄或者太厚都起不到充分的 架橋、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)，從而會(huì)導(dǎo)致粘接力的降低。
[0034]步驟（11)中第二面涂膠黏劑層的厚度為10-16mi。10-16mi為第二面涂膠黏劑層 的適宜厚度，該厚度能夠使粘接力得到穩(wěn)定的保證，若厚度太薄或者太厚都起不到充分的 架橋、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)，從而會(huì)導(dǎo)致粘接力的降低。
[0035] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：上述粘接方法省去傳統(tǒng)步驟中的封閉處理 工序，提高了底涂膠黏劑與金屬工件上的鋅鎳層之間的結(jié)合力，沒(méi)有封閉處理工序，鋅鎳層 的反應(yīng)活性較高，可以與膠黏劑層之間產(chǎn)生更多的滲透、交聯(lián)反應(yīng)的機(jī)會(huì);在鈍化處理后直 接進(jìn)入烘干工序，使得附著在金屬工件上的水分得到充分的去除，從而避免在高溫硫化過(guò) 程中，水氣再次揮發(fā)產(chǎn)生氣體，形成隔離層，進(jìn)而大大降低與橡膠之間的粘接效果；由于一 次面膠的噴涂無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的厚度，且一次噴涂容易造成膠黏劑層膜厚不均勻，因此在本 粘接方法中噴涂?jī)杀槊婺z，兩次噴涂后具有一個(gè)較厚的面涂膠黏劑層，從而產(chǎn)生充分的化 學(xué)結(jié)合鍵，保證了最強(qiáng)的粘接力。
【附圖說(shuō)明】
[0036] 圖1為經(jīng)本發(fā)明方法處理的電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠硫化粘接的結(jié)構(gòu)示 意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0038] 實(shí)施例一:一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，包括如下步驟：
[0039] (1)化學(xué)除油:將金屬工件1浸入到濃度為50g/L有機(jī)金屬除油劑中，在60°C的除油 溫度下進(jìn)行420秒的化學(xué)除油處理，從而將金屬工件1表面沾有的大量油脂、污物除去，然后 用冷水沖洗干凈；
[0040] (2)電解除油:將濃度為50g/L的氫氧化鈉和濃度為30g/L的碳酸鈉混合形成混合 溶液，將經(jīng)過(guò)步驟(1)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，將電解除油溫度設(shè)定為80°C， 結(jié)合電流密度為l〇A/dm2的陽(yáng)極電流的作用，對(duì)金屬工件1進(jìn)行420秒的電解除油處理，從而 將金屬工件1表面的油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到具有潔凈金屬表面的金屬工 件1;
[0041] (3)浸蝕、活化:將經(jīng)過(guò)步驟（2)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶 液中，置于常溫下浸蝕、活化120秒，除去金屬工件1表面的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗 干凈；
[0042] (4)電鍍鋅鎳合金:將濃度為10g/L的氧化鋅、濃度為12g/L的硫酸鎳、濃度為100g/ L的氫氧化鈉、濃度為25ml/L的乙二胺、濃度為40ml/L的三乙醇胺混合在一起形成混合溶 液，將經(jīng)過(guò)步驟(3)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，用鋅板作為陽(yáng)極，在常溫下結(jié)合 電流密度為3A/dm2的陰極電流的作用，對(duì)金屬工件1進(jìn)行60分鐘的電鍍處理，在金屬工件1 表面鍍上均勻的鋅鎳合金層2,然后用冷水沖洗干凈；
[0043] (5)活化:將經(jīng)過(guò)步驟(4)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶液中， 在常溫下對(duì)有鍍鋅鎳合金層2的金屬工件1表面進(jìn)行10秒的活化處理，然后用冷水沖洗干 凈；
[0044] (6)鈍化:將經(jīng)過(guò)步驟(5)得到的金屬工件1浸入到濃度為150ml/L的鋼鐵鈍化劑 中，在常溫下對(duì)金屬工件1進(jìn)行60秒的鈍化處理，使得金屬工件1的表面形成均勻的鈍化膜， 然后用冷水沖洗干凈；
[0045] (7)烘干:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(6)得到的金屬工件1進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為60°C，烘干 時(shí)間為15分鐘，以烘干滯留在金屬工件表面的水分；
[0046] (8)涂底膠:在經(jīng)過(guò)步驟(7)得到的金屬工件1表面噴涂熱硫化型酚醛樹(shù)脂類膠黏 劑，使金屬工件1表面形成底涂膠黏劑層3,該底涂膠黏劑層3的厚度為2WH;
[0047] (9)固化:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(8)得到的金屬工件1進(jìn)行固化處理，固化溫度為140°C，固化 處理時(shí)間為40分鐘；
[0048] (10)涂第一遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟(9)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工 件1噴涂第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層4,第一面涂膠黏劑層4的厚度為lOwii， 然后進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為60°C，烘干時(shí)間為10分鐘；
[0049] (11)涂第二遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟(10)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工 件1噴涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層5,第二面涂膠黏劑層5的厚度為lOwii， 然后進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為60°C，烘干時(shí)間為10分鐘；
[0050] (12)硫化:將經(jīng)過(guò)步驟（11)得到的金屬工件1和橡膠6置于硫化設(shè)備的熱模中，在 熱模中加壓硫化，對(duì)熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時(shí)間為10分鐘；
[00511 (13)冷卻處理:將經(jīng)過(guò)步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件1從硫化設(shè)備中取 出，進(jìn)行室溫冷卻，冷卻時(shí)間至少在16小時(shí)以上。
[0052]在此具體實(shí)施例中，步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化-2，3-二氯-1，3-丁二烯均聚物類膠黏劑。
[0053]實(shí)施例二:一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，包括如下步驟： [0054] (1)化學(xué)除油:將金屬工件1浸入到濃度為50g/L有機(jī)金屬除油劑中，在60°C的除油 溫度下進(jìn)行420秒的化學(xué)除油處理，從而將金屬工件1表面沾有的大量油脂、污物除去，然后 用冷水沖洗干凈；
[0055] (2)電解除油：將濃度為50g/L的氫氧化鈉和濃度為30g/L的碳酸鈉混合形成混合 溶液，將經(jīng)過(guò)步驟(1)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，將電解除油溫度設(shè)定為80°C， 結(jié)合電流密度為l〇A/dm2的陽(yáng)極電流的作用，對(duì)金屬工件1進(jìn)行420秒的電解除油處理，從而 將金屬工件1表面的油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到具有潔凈金屬表面的金屬工 件1;
[0056] (3)浸蝕、活化:將經(jīng)過(guò)步驟（2)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶 液中，置于常溫下浸蝕、活化120秒，除去金屬工件1表面的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗 干凈；
[0057] (4)電鍍鋅鎳合金:將濃度為10g/L的氧化鋅、濃度為12g/L的硫酸鎳、濃度為100g/ L的氫氧化鈉、濃度為25ml/L的乙二胺、濃度為40ml/L的三乙醇胺混合在一起形成混合溶 液，將經(jīng)過(guò)步驟(3)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，用鋅板作為陽(yáng)極，在常溫下結(jié)合 電流密度為3A/dm 2的陰極電流的作用，對(duì)金屬工件1進(jìn)行60分鐘的電鍍處理，在金屬工件1 表面鍍上均勻的鋅鎳合金層2,然后用冷水沖洗干凈；
[0058] (5)活化:將經(jīng)過(guò)步驟(4)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶液中， 在常溫下對(duì)有鍍鋅鎳合金層2的金屬工件1表面進(jìn)行10秒的活化處理，然后用冷水沖洗干 凈；
[0059] (6)鈍化:將經(jīng)過(guò)步驟(5)得到的金屬工件1浸入到濃度為150ml/L的鋼鐵鈍化劑 中，在常溫下對(duì)金屬工件1進(jìn)行60秒的鈍化處理，使得金屬工件1的表面形成均勻的鈍化膜， 然后用冷水沖洗干凈；
[0060] (7)烘干:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(6)得到的金屬工件1進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80°C，烘干 時(shí)間為10分鐘，以烘干滯留在金屬工件表面的水分；
[0061] (8)涂底膠:在經(jīng)過(guò)步驟(7)得到的金屬工件1表面噴涂熱硫化型酚醛樹(shù)脂類膠黏 劑，使金屬工件1表面形成底涂膠黏劑層3,該底涂膠黏劑層3的厚度為3WH;
[0062] (9)固化:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(8)得到的金屬工件1進(jìn)行固化處理，固化溫度為150°C，固化 處理時(shí)間為25分鐘；
[0063] (10)涂第一遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟(9)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工 件1噴涂第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層4,第一面涂膠黏劑層4的厚度為12wn， 然后進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80°C，烘干時(shí)間為7分鐘；
[0064] (11)涂第二遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟(10)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工 件1噴涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層5,第二面涂膠黏劑層5的厚度為12wn， 然后進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80°C，烘干時(shí)間為7分鐘；
[0065] (12)硫化:將經(jīng)過(guò)步驟（11)得到的金屬工件1和橡膠6置于硫化設(shè)備的熱模中，在 熱模中加壓硫化，對(duì)熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時(shí)間為10分鐘； [0066] (13)冷卻處理:將經(jīng)過(guò)步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件1從硫化設(shè)備中取 出，進(jìn)行室溫冷卻，冷卻時(shí)間至少在16小時(shí)以上。
[0067] 在此具體實(shí)施例中，步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化-2，3-二氯-1，3-丁二烯均聚物類膠黏劑。
[0068] 實(shí)施例三:一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，包括如下步驟：
[0069] (1)化學(xué)除油:將金屬工件1浸入到濃度為50g/L有機(jī)金屬除油劑中，在60°C的除油 溫度下進(jìn)行420秒的化學(xué)除油處理，從而將金屬工件1表面沾有的大量油脂、污物除去，然后 用冷水沖洗干凈；
[0070] (2)電解除油：將濃度為50g/L的氫氧化鈉和濃度為30g/L的碳酸鈉混合形成混合 溶液，將經(jīng)過(guò)步驟(1)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，將電解除油溫度設(shè)定為80°C， 結(jié)合電流密度為l〇A/dm2的陽(yáng)極電流的作用，對(duì)金屬工件1進(jìn)行420秒的電解除油處理，從而 將金屬工件1表面的油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到具有潔凈金屬表面的金屬工 件1;
[0071] (3)浸蝕、活化:將經(jīng)過(guò)步驟（2)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶 液中，置于常溫下浸蝕、活化120秒，除去金屬工件1表面的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗 干凈；
[0072] (4)電鍍鋅鎳合金:將濃度為10g/L的氧化鋅、濃度為12g/L的硫酸鎳、濃度為100g/ L的氫氧化鈉、濃度為25ml/L的乙二胺、濃度為40ml/L的三乙醇胺混合在一起形成混合溶 液，將經(jīng)過(guò)步驟(3)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，用鋅板作為陽(yáng)極，在常溫下結(jié)合 電流密度為3A/dm2的陰極電流的作用，對(duì)金屬工件1進(jìn)行60分鐘的電鍍處理，在金屬工件1 表面鍍上均勻的鋅鎳合金層2,然后用冷水沖洗干凈；
[0073] (5)活化:將經(jīng)過(guò)步驟⑷得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶液中， 在常溫下對(duì)有鍍鋅鎳合金層2的金屬工件1表面進(jìn)行10秒的活化處理，然后用冷水沖洗干 凈；
[0074] (6)鈍化：將經(jīng)過(guò)步驟（5)得到的金屬工件1浸入到濃度為150ml/L的鋼鐵鈍化劑 中，在常溫下對(duì)金屬工件1進(jìn)行60秒的鈍化處理，使得金屬工件1的表面形成均勻的鈍化膜， 然后用冷水沖洗干凈；
[0075] (7)烘干:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(6)得到的金屬工件1進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為90°C，烘干 時(shí)間為8分鐘，以烘干滯留在金屬工件表面的水分；
[0076] (8)涂底膠:在經(jīng)過(guò)步驟(7)得到的金屬工件1表面噴涂熱硫化型酚醛樹(shù)脂類膠黏 劑，使金屬工件1表面形成底涂膠黏劑層3,該底涂膠黏劑層3的厚度為4wii;
[0077] (9)固化:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(8)得到的金屬工件1進(jìn)行固化處理，固化溫度為155°C，固化 處理時(shí)間為15分鐘；
[0078] (10)涂第一遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟(9)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工 件1噴涂第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層4,第一面涂膠黏劑層4的厚度為14wn， 然后進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為90°C，烘干時(shí)間為5分鐘；
[0079] (11)涂第二遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟(10)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工 件1噴涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層5,第二面涂膠黏劑層5的厚度為14wn， 然后進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為90°C，烘干時(shí)間為5分鐘；
[0080] (12)硫化:將經(jīng)過(guò)步驟（11)得到的金屬工件1和橡膠6置于硫化設(shè)備的熱模中，在 熱模中加壓硫化，對(duì)熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時(shí)間為10分鐘；
[0081] (13)冷卻處理:將經(jīng)過(guò)步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件1從硫化設(shè)備中取 出，進(jìn)行室溫冷卻，冷卻時(shí)間至少在16小時(shí)以上。
[0082] 在此具體實(shí)施例中，步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化-2，3-二氯-1，3-丁二烯均聚物類膠黏劑。
[0083] 實(shí)施例四：一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，包括如下步驟：
[0084] (1)化學(xué)除油:將金屬工件1浸入到濃度為50g/L有機(jī)金屬除油劑中，在60°C的除油 溫度下進(jìn)行420秒的化學(xué)除油處理，從而將金屬工件1表面沾有的大量油脂、污物除去，然后 用冷水沖洗干凈；
[0085] (2)電解除油：將濃度為50g/L的氫氧化鈉和濃度為30g/L的碳酸鈉混合形成混合 溶液，將經(jīng)過(guò)步驟(1)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，將電解除油溫度設(shè)定為80°C， 結(jié)合電流密度為l〇A/dm2的陽(yáng)極電流的作用，對(duì)金屬工件1進(jìn)行420秒的電解除油處理，從而 將金屬工件1表面的油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到具有潔凈金屬表面的金屬工 件1;
[0086] (3)浸蝕、活化:將經(jīng)過(guò)步驟（2)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶 液中，置于常溫下浸蝕、活化120秒，除去金屬工件1表面的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗 干凈；
[0087] (4)電鍍鋅鎳合金:將濃度為10g/L的氧化鋅、濃度為12g/L的硫酸鎳、濃度為100g/ L的氫氧化鈉、濃度為25ml/L的乙二胺、濃度為40ml/L的三乙醇胺混合在一起形成混合溶 液，將經(jīng)過(guò)步驟(3)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，用鋅板作為陽(yáng)極，在常溫下結(jié)合 電流密度為3A/dm2的陰極電流的作用，對(duì)金屬工件1進(jìn)行60分鐘的電鍍處理，在金屬工件1 表面鍍上均勻的鋅鎳合金層2,然后用冷水沖洗干凈；
[0088] (5)活化:將經(jīng)過(guò)步驟(4)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶液中， 在常溫下對(duì)有鍍鋅鎳合金層2的金屬工件1表面進(jìn)行10秒的活化處理，然后用冷水沖洗干 凈；
[0089] (6)鈍化:將經(jīng)過(guò)步驟(5)得到的金屬工件1浸入到濃度為150ml/L的鋼鐵鈍化劑 中，在常溫下對(duì)金屬工件1進(jìn)行60秒的鈍化處理，使得金屬工件1的表面形成均勻的鈍化膜， 然后用冷水沖洗干凈；
[0090] (7)烘干:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(6)得到的金屬工件1進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為100°C，烘干 時(shí)間為6分鐘，以烘干滯留在金屬工件表面的水分；
[0091] (8)涂底膠:在經(jīng)過(guò)步驟(7)得到的金屬工件1表面噴涂熱硫化型酚醛樹(shù)脂類膠黏 劑，使金屬工件1表面形成底涂膠黏劑層3,該底涂膠黏劑層3的厚度為5WH;
[0092] (9)固化:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(8)得到的金屬工件1進(jìn)行固化處理，固化溫度為160°C，固化 處理時(shí)間為10分鐘；
[0093] (10)涂第一遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟(9)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工 件1噴涂第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層4,第一面涂膠黏劑層4的厚度為16wn， 然后進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為l〇〇°C，烘干時(shí)間為3分鐘；
[0094] (11)涂第二遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟(10)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工 件1噴涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層5,第二面涂膠黏劑層5的厚度為16wn， 然后進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為l〇〇°C，烘干時(shí)間為3分鐘；
[0095] (12)硫化:將經(jīng)過(guò)步驟（11)得到的金屬工件1和橡膠6置于硫化設(shè)備的熱模中，在 熱模中加壓硫化，對(duì)熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時(shí)間為10分鐘； [0096] (13)冷卻處理:將經(jīng)過(guò)步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件1從硫化設(shè)備中取 出，進(jìn)行室溫冷卻，冷卻時(shí)間至少在16小時(shí)以上。
[0097] 在此具體實(shí)施例中，步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化-2，3-二氯-1，3-丁二烯均聚物類膠黏劑。
[0098] 對(duì)比例一:采用與實(shí)施例一相同的電鍍鋅鎳合金層的處理步驟，噴涂底膠和面膠 工藝，不同的是對(duì)比例一中采用了常規(guī)的處理工藝:在對(duì)金屬工件進(jìn)行鈍化處理后，再進(jìn)行 60秒鐘的封閉處理步驟，噴涂12mi的厚型底膠，噴涂一遍16mi的面膠，對(duì)比例一沒(méi)有進(jìn)行本 發(fā)明方法的其他步驟的處理。
[0099] 對(duì)比例二:采用與實(shí)施例二相同的電鍍鋅鎳合金層的處理步驟，噴涂底膠和面膠 工藝，不同的是對(duì)比例二中采用了常規(guī)的處理工藝:在對(duì)金屬工件進(jìn)行鈍化處理后，再進(jìn)行 30秒鐘的封閉處理步驟，噴涂7wii的厚型底膠，噴涂一遍lOwii的面膠，對(duì)比例二沒(méi)有進(jìn)行本 發(fā)明方法的其他步驟的處理。
[0100] 匯總對(duì)比例及實(shí)施例的部分實(shí)驗(yàn)參數(shù)及90°剝離強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，如下表1所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 化學(xué)除油：將金屬工件浸入到有機(jī)金屬除油劑中，將金屬工件表面沾有的大量油 月旨、污物除去，然后用冷水沖洗干凈； (2) 電解除油：將經(jīng)過(guò)步驟（1)得到的金屬工件浸入到氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液 中，并在陽(yáng)極電流的作用下，將金屬工件表面油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到具 有潔凈金屬表面的金屬工件； (3) 浸蝕、活化:將經(jīng)過(guò)步驟(2)得到的金屬工件浸入到鹽酸溶液中，除去金屬工件表面 的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗干凈； (4) 電鍍鋅鎳合金:將經(jīng)過(guò)步驟(3)得到的金屬工件浸入到氧化鋅、硫酸鎳、氫氧化鈉、 乙二胺、三乙醇胺的混合溶液中，用鋅板作為陽(yáng)極，在陰極電流的作用下，在金屬工件表面 鍍上均勻的鋅鎳合金層，然后用冷水沖洗干凈； (5) 活化:將經(jīng)過(guò)步驟(4)得到的金屬工件浸入到鹽酸溶液中，對(duì)有鍍鋅鎳合金層的金 屬工件表面進(jìn)行活化處理，然后用冷水沖洗干凈； (6) 鈍化:將經(jīng)過(guò)步驟(5)得到的金屬工件浸入到鋼鐵鈍化劑中，對(duì)金屬工件進(jìn)行鈍化 處理，使得金屬工件的表面形成均勻的鈍化膜，然后用冷水沖洗干凈； (7) 烘干:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(6)得到的金屬工件進(jìn)行烘干處理，以烘干滯留在金屬工件表面 的水分； (8 )涂底膠:在經(jīng)過(guò)步驟(7 )得到的金屬工件表面噴涂底涂膠黏劑，使金屬工件表面形 成底涂膠黏劑層； (9) 固化:對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(8)得到的金屬工件進(jìn)行固化處理； (10) 涂第一遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟(9)得到的金屬工件冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工件噴涂 第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層，然后進(jìn)行烘干處理； (11) 涂第二遍面膠:待經(jīng)過(guò)步驟（10)得到的金屬工件冷卻至常溫后，對(duì)該金屬工件噴 涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層，然后進(jìn)行烘干處理； (12) 硫化:將經(jīng)過(guò)步驟（11)得到的金屬工件和橡膠置于硫化設(shè)備的熱模中，在熱模中 加壓硫化； (13) 冷卻處理：將經(jīng)過(guò)步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件從硫化設(shè)備中取出，進(jìn) 行室溫冷卻。2. 如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(1)中有機(jī)金屬除油劑的濃度為50g/L，除油溫度為60°C，除油時(shí)間為420秒； 步驟(2)中采用的氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液，其中氫氧化鈉的濃度為50g/L，碳酸 鈉的濃度為30g/L，陽(yáng)極電流的密度為1 OA/dm2，除油溫度為80 °C，除油時(shí)間為420秒； 步驟(3)中鹽酸溶液的濃度為200ml/L，將金屬工件置于常溫下浸蝕、活化120秒； 步驟(4 )中采用的氧化鋅、硫酸鎳、氫氧化鈉、乙二胺、三乙醇胺的混合溶液，其中氧化 鋅的濃度為l〇g/L，硫酸鎳的濃度為12g/L，氫氧化鈉的濃度為100g/L，乙二胺的濃度為 25ml/L，三乙醇胺的濃度為40ml/L，陰極電流的密度為3A/dm 2，電鍍溫度為常溫，電鍍時(shí)間 為60分鐘； 步驟(5 )中鹽酸溶液的濃度為200ml/L，活化溫度為常溫，活化時(shí)間為10秒； 步驟(6 )中鋼鐵鈍化劑的濃度為150ml/L，鈍化溫度為常溫，鈍化時(shí)間為60秒； 步驟（12)中對(duì)熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時(shí)間為10分鐘。3. 如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(7)中烘干處理的烘干溫度為60-100°C，烘干時(shí)間為6-15分鐘。4. 如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(8)中采用的底涂膠黏劑為熱硫化型酚醛樹(shù)脂類膠黏劑。5. 如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(8)中底涂膠黏劑層的厚度為2-5μπι。6. 如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(9)中固化處理的溫度為140-160 °C，固化時(shí)間為10-40分鐘。7. 如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(10)和步驟(11)中烘干處理的溫度為60-100°C，烘干時(shí)間為3-10分鐘。8. 如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化-2,3-二氯-1，3-丁二烯均聚 物類膠黏劑。9. 如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(10)中第一面涂膠黏劑層的厚度為10-16μπι。10. 如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(11)中第二面涂膠黏劑層的厚度為10-16μπι。
【文檔編號(hào)】B29C35/02GK106003705SQ201610357533
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】陸偉強(qiáng), 潘孝勇, 劉乾
【申請(qǐng)人】寧波拓普集團(tuán)股份有限公司