橡膠和金屬是兩種不同性質(zhì)的材料，將兩者很好地粘接可以制得具有不同構(gòu)型和特性的復(fù)合件，這種復(fù)合體系在工業(yè)中有著廣泛的用途，如汽車工業(yè)、機(jī)械制造工業(yè)、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的柔性接頭、橋梁的支撐緩沖墊等。橡膠與金屬之間化學(xué)結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能巨大的差異，使獲得具有高強(qiáng)度的粘接有著很大的困難。研制出高性能粘接和適用范圍更廣的新型膠粘劑始終是研究的熱點(diǎn)。借助于膠粘劑在硫化過(guò)程中將橡膠與金屬粘接起來(lái)是目前采用的基本方法之一,本文將就其進(jìn)展進(jìn)行綜述。
       1 影響橡膠-金屬硫化粘接的因素金屬-橡膠硫化粘接效果影響因素的研究大致國(guó)內(nèi)有較廣泛的使用。酚醛樹脂、多異氰酸酯和鹵化聚合物是膠粘劑常用的三大類基體材料。酚醛樹脂主要用于極性橡膠，也可用作粘接非極性橡膠的底涂層材料（如Chemlok205）。異氰酸酯常指三苯基甲烷三異氰酸酯，該膠粘劑既適用于極性橡膠（NBR、CR）的粘接，也適用于NR、EPDM等非極性橡膠的粘接，異氰酸酯還與其它材料配合使用。
       

        膠粘劑的低粘度和-NCO對(duì)濕氣的敏感嚴(yán)重影響著制品性能的穩(wěn)定性，馬興法等人對(duì)-NCO基團(tuán)加以保護(hù)[7、8]保護(hù)后的-NCO基團(tuán)的反應(yīng)活性顯著降低，高溫環(huán)境下-NCO基團(tuán)保護(hù)自動(dòng)解除，-NCO發(fā)生聚合，用于一些難粘橡膠與金屬的粘接取得了很好的粘接效果。鹵化聚合物用于粘接zui早公布于1932年的萊蒙德？瓦特的美國(guó)，可用于天然或合成橡膠的粘接，1959年的美國(guó)[9]中報(bào)道了膠粘劑中加入少量溴化2,3-二氯丁二烯可提高粘接性能，現(xiàn)廣泛使用的Chemlok220的XPS分析中即可觀測(cè)到較高含量的氯元素和微量的溴元素存在].用于粘接的鹵化聚合物種類較多，如2,3-二氯-1,3丁二烯、氯化乙丙橡膠，氯乙烯等].張建偉、蔡明采用自制的2,3-二氯丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物作為金屬-橡膠膠粘劑的主體材料，制得具有較高粘接強(qiáng)度和優(yōu)良儲(chǔ)存穩(wěn)定性的膠粘劑。除上述的三類主體材料外，呂海金等采用丁腈-41開發(fā)了RM-1橡膠金屬硫化粘合劑；文獻(xiàn)中采用丁腈-40作為主體材料，配合酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂研制出一種常溫常壓下固化的粘合劑，用于金屬與橡膠的粘接，有較好的粘接強(qiáng)度及良好的耐油、耐水性能；硅橡膠（如Chemlok607）等亦可用作為膠粘劑主體材料。
      

        橡膠-金屬硫化粘接用膠粘劑中溶劑型的研究得較透徹、應(yīng)用得也廣泛，然而所選的溶劑要求有很好的揮發(fā)性能，有機(jī)溶劑毒性和易燃易爆，對(duì)環(huán)境造成了危害，環(huán)境法因此對(duì)溶劑的排放進(jìn)行了限制。國(guó)外已推出了水基型膠粘劑，組分主要為聚合物乳液、表面活性劑和特種硫化劑，用羥胺和烯丙基縮水甘油醚等改進(jìn)聚丙烯酸水溶液可明顯改善EPDM與不銹鋼的粘接強(qiáng)度，水基型膠粘劑符合環(huán)境要求、成本較低，使用安全，固含量較高，是膠粘劑發(fā)展趨勢(shì)之一。2 影響橡膠-金屬硫化粘接的因素金屬-橡膠硫化粘接效果影響因素的研究大致3 結(jié) 語(yǔ)橡膠與金屬的粘接隨著工業(yè)的不斷拓展將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，粘接的性能要求也不斷提高，運(yùn)用有效的分析手段對(duì)膠粘機(jī)理作深一步的探索，從理論層次上理解粘接體系是解決粘接中各種問(wèn)題、研制出工藝性好、性能穩(wěn)定的膠粘劑的前提。
 

        2 金屬-橡膠粘接體系發(fā)展現(xiàn)狀橡膠與金屬之間的粘接已有很久的歷史，可以追溯到1850年，目前采用的粘接方法可分為直接粘接法、硬質(zhì)橡膠法、鍍黃銅法和膠粘劑粘接法。直接粘接法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，將粘接材料表面進(jìn)行適當(dāng)處理后直接在加熱加壓過(guò)程中實(shí)現(xiàn)粘接?？赏ㄟ^(guò)在橡膠中加入一些組分、在膠料表面涂偶聯(lián)劑或?qū)?duì)橡膠進(jìn)行環(huán)化處理等來(lái)提高橡膠與金屬的粘接性能。尹壽琳、陳日生等在天然橡膠中加入多硫化合物粘合劑B和酸性化合物助劑C,用此粘合A3鋼板作挖泥泵耐磨襯里，挖泥1000h以上未發(fā)現(xiàn)橡膠與金屬脫開。此法不足的是，處理的金屬件要盡快與膠料粘接，以免金屬表面深層氧化；在膠料中添加一些多價(jià)金屬的有機(jī)鹽和無(wú)機(jī)鹽，雖可提高粘接效果，但會(huì)改變橡膠材料原先的物理機(jī)械性能，且造成出模困難
 

        硬質(zhì)橡膠法是zui古老的粘接體系，在金屬表面貼一層硫磺含量較高的硬質(zhì)膠料或一層硬質(zhì)膠漿，通過(guò)硫化使橡膠與金屬粘接起來(lái)，硬質(zhì)橡膠法粘接力較強(qiáng)，工藝簡(jiǎn)便，適于粘接大型制件，但是不耐沖擊和震動(dòng)，60℃以上粘接強(qiáng)度發(fā)生顯著下降。鍍黃銅法較硬質(zhì)橡膠法有較好的耐高溫性，黃銅或表面鍍黃銅金屬件不同膠粘劑，借助于被粘橡膠中的硫磺擴(kuò)散到金屬表面與CuO、ZnO結(jié)合形成界面粘接層與橡膠產(chǎn)生牢固粘合，至今在輪胎工業(yè)中鋼絲圈的粘接、鋼絲簾線與簾布層膠的粘接、內(nèi)胎氣門嘴的制造中仍采用此法。

        膠粘劑法是目前應(yīng)用zui廣和zui有效的方法，已經(jīng)歷了酚醛樹脂、多異氰酸酯、鹵化橡膠、特種硫化劑的鹵化橡膠、硅橡膠和水基膠粘劑等不同的發(fā)展階段。至今國(guó)外已開發(fā)出了多種性能優(yōu)異的膠粘劑，如Chemlok、Tylok、Metalok、Thixon等，特別是Chemlok系列品種繁多，并不斷有新型產(chǎn)品出現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)有較廣泛的使用。
 

        酚醛樹脂、多異氰酸酯和鹵化聚合物是膠粘劑常用的三大類基體材料。酚醛樹脂主要用于極性橡膠，也可用作粘接非極性橡膠的底涂層材料（如Chemlok205）。異氰酸酯常指三苯基甲烷三異氰酸酯，該膠粘劑既適用于極性橡膠（NBR、CR）的粘接，也適用于NR、EPDM等非極性橡膠的粘接，異氰酸酯還與其它材料配合使用].膠粘劑的低粘度和-NCO對(duì)濕氣的敏感嚴(yán)重影響著制品性能的穩(wěn)定性，馬興法等人對(duì)-NCO基團(tuán)加以保護(hù)保護(hù)后的-NCO基團(tuán)的反應(yīng)活性顯著降低，高溫環(huán)境下-NCO基團(tuán)保護(hù)自動(dòng)解除，-NCO發(fā)生聚合，用于一些難粘橡膠與金屬的粘接取得了很好的粘接效果。鹵化聚合物用于粘接zui早公布于1932年的萊蒙德？瓦特的美國(guó)，可用于天然或合成橡膠的粘接，1959年的美國(guó)[9]中報(bào)道了膠粘劑中加入少量溴化2,3-二氯丁二烯可提高粘接性能，現(xiàn)廣泛使用的Chemlok220的XPS分析中即可觀測(cè)到較高含量的氯元素和微量的溴元素存在。用于粘接的鹵化聚合物種類較多，如2,3-二氯-1,3丁二烯、氯化乙丙橡膠，氯乙烯、。張建偉、蔡明采用自制的2,3-二氯丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物作為金屬-橡膠膠粘劑的主體材料，制得具有較高粘接強(qiáng)度和優(yōu)良儲(chǔ)存穩(wěn)定性的膠粘劑.

        除上述的三類主體材料外，呂海金等采用丁腈-41開發(fā)了RM-1橡膠金屬硫化粘合劑；文獻(xiàn)中采用丁腈-40作為主體材料，配合酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂研制出一種常溫常壓下固化的粘合劑，用于金屬與橡膠的粘接，有較好的粘接強(qiáng)度及良好的耐油、耐水性能；硅橡膠（如Chemlok607）等亦可用作為膠粘劑主體材料。橡膠-金屬硫化粘接用膠粘劑中溶劑型的研究得較透徹、應(yīng)用得也廣泛，然而所選的溶劑要求有很好的揮發(fā)性能，有機(jī)溶劑毒性和易燃易爆，對(duì)環(huán)境造成了危害，環(huán)境法因此對(duì)溶劑的排放進(jìn)行了限制。國(guó)外已推出了水基型膠粘劑，組分主要為聚合物乳液、表面活性劑和特種硫化劑，用羥胺和烯丙基縮水甘油醚等改進(jìn)聚丙烯酸水溶液可明顯改善EPDM與不銹鋼的粘接強(qiáng)度，水基型膠粘劑符合環(huán)境要求、成本較低，使用安全，固含量較高，是膠粘劑發(fā)展趨勢(shì)之一。