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HEMA接枝氯丁橡胶胶粘剂高温粘接强度的研究
摘要
该论文主要研究了HEMA接枝氯丁橡胶胶粘剂高温粘接强度的影响因素及其机理。实验结果表明，HEMA接枝氯丁橡胶胶粘剂在高温下具有较高的粘接强度，且其粘接强度受到环境温度、接触时间、材料表面处理等因素的影响。通过对粘接的接触力学过程的分析及接触面的形貌观察等手段，阐述了不同因素对粘接强度的影响机理。
关键词：HEMA接枝氯丁橡胶胶粘剂；高温粘接；粘接强度；影响因素；机理分析
一、引言
在现代工业生产中，胶粘剂作为一种重要的连接材料，具有很广泛的应用前景。在很多高端产品中，如航空、航天、汽车、电子等行业用的材料中，粘接工艺都是非常重要的一环。其中，粘接强度作为胶粘剂性能的关键参数之一，受到越来越多的关注和研究。
HEMA接枝氯丁橡胶是一种新型环保材料，具有优异的抗老化、耐油、耐溶剂、电气绝缘性、橡胶回弹性等特性[1-2]。研究该材料制备的胶粘剂，对于胶粘剂高温应用场景下的性能研究及其在相关领域的应用具有重要意义。
本文通过对HEMA接枝氯丁橡胶胶粘剂高温粘接强度的影响因素及其机理的研究，为胶粘剂的现代化发展提供有益的参考。
二、实验方法
1.实验材料
本次实验所使用的材料为：
HEMA接枝氯丁橡胶：厚度为0.5mm；
1229胶水：作为粘接剂。
2.实验仪器
本次实验所使用的仪器有：SEM扫描电镜、电动升降温箱、机械拉伸测试仪。
3.实验步骤
实验分为以下几个步骤：
（1）表面处理
采用乙醇清洗表面并磨砂处理，使接线面平整粗糙。
（2）胶水涂抹
将1229胶水涂抹于橡胶表面，厚度为30um。
（3）干燥
将胶水涂抹的橡胶片置于室温下，使其表面胶水干燥，达到粘接状态。
（4）高温粘接
将粘合的橡胶样品置于电动升降温箱中，将温度设定为所需条件，保温时间为10min。分别进行不同温度下的高温粘接强度测试。
三、实验结果及分析
通过上述实验方法，得到了如下结果：
1.环境温度对高温粘接强度的影响
通过实验发现，当温度从25℃升高到50℃时，粘接强度呈现出先升高后下降的趋势。当温度超过50℃后，粘接强度急剧下降。
2.接触时间对高温粘接强度的影响
将橡胶片与胶水接触时间由5min逐渐增加至60min，发现粘接强度随接触时间的增加呈现增加趋势，且当接触时间大于30min时，粘接强度增加较为缓慢。
3.材料表面处理对粘接强度的影响
对橡胶表面进行磨砂处理，得到的粘接强度显著高于未经处理的橡胶片，表明表面处理对粘接强度的提高有着重要的作用。
四、粘接机理分析
通过对实验结果的分析，可以得到如下结论：
1.环境温度的变化对高温粘接强度的影响
当温度上升时，由于胶水的粘附力和橡胶的表面张力均会降低，导致接触面积减小，减小的接触面积也会导致接触间的应力增大，使高温粘接强度变高。但当温度超过橡胶和胶水材料的耐热极限时，会出现材料硬化和分解，从而粘接强度急剧下降。
2.接触时间的变化对高温粘接强度的影响
当橡胶片和胶水发生接触的时间越长，越容易形成永久变形和初始接触行程减小的情况，这可以提升粘接强度。但是，当接触时间过长时，可能会影响接触面之间的微观结构和化学性质，出现粘接强度饱和或下降的情况。
3.表面处理对粘接强度的影响
通过对橡胶表面进行磨砂处理是有效的方法之一。对表面进行处理，可以增加表面积，提高表面的粗糙度和活性位点的密度，从而提高表面张力，促进接触面之间的化学物质的交换和化学反应。这将提高粘接强度。
总之，对这些因素的控制和调节，可以在实际粘接应用中提高橡胶/胶水材料的粘接强度和使用寿命。
五、结论
本文主要研究了HEMA接枝氯丁橡胶胶粘剂高温粘接强度的影响因素及其机理。实验结果表明，温度、接触时间和表面处理对粘接强度都有着一定的影响。通过上述分析，得到了以下结论：
(1)在一定的温度范围内，橡胶/胶水材料间的粘接强度随着温度的升高而提高，但当温度超过一定的范围时，粘接强度急剧下降。
(2)在一定范围内，橡胶和胶水的接触时间可以提高粘接强度，但当接触时间过长时会出现粘接饱和或降低的情况。
(3)表面处理可以有效地改善橡胶和胶水之间的粘接强度，有利于提高粘接强度。
通过以上研究结果，可为胶粘剂在高温应用场景下的优化设计提供有益的参考。