三元乙丙表面处理对粘接性能的影响
摘 要：三元乙丙与金属的粘接性能较差，因此通常利用表面处理方法对其进行处理以提高其粘接强度。本文主要分析三种表面处理方式对三元乙丙粘接性强度的影响：紫外线、臭氧和紫外线+臭氧。实验结果表明，通过适当的表面处理，材料的粘接强度呈现提高的趋势，并且紫外线处理的效果最明显。
关键词：三元乙丙；表面处理；粘接性能
前言
三元乙丙（EPDM）是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃构成的三元共聚物。1963年开始进行商业化生产。主要特征在于：具备良好的耐臭氧性、抗臭氧和抗侵蚀等能力，与二元乙丙相比，其硫化速度、配合和硫化胶性能不尽相同。PEN膜（聚萘二甲酸乙二醇酯）是一种新型的聚合物材料，具有较强的物理机械性能、阻隔性能、耐热、耐紫外线等性能。由于三元乙丙的分子链中没有极性基团，导致其与PEN膜的粘接性能较差。本文通过紫外线、臭氧和粘接剂对三元乙丙进行表面处理，进而总结出三元乙丙与PEN膜的粘接性能和表面处理参数和工艺的变化规律。
1三元乙丙粘接性能实验
1.1实验材料
三元乙丙（EPDM）：朗盛（Lanxess）特殊化学品有限公司；氧化锌（ZnO）：石家庄市泰鑫化工有限公司；粘接剂：IN-501，济南非金属材料研究所；其它实验材料为市采。
1.2设备与仪器
三元乙丙粘接性能实验所使用的设备与仪器如表1所示。
表1：三元乙丙粘接性能实验使用的设备与仪器
仪器名称 仪器型号
炼胶机 XK-360
硫化测定仪 GT-M2000-A
平板硫化机 XLB-400×400×2E
万能试验机 RG2000-10
紫外线/臭氧处理 自制仪器
1.3粘接性能实验步骤
在进行粘接性能实验之前，首先应当根据相关的实验标准和规范完成试样制作，试样制作步骤如下所述：（1）表面处理：对实验材料进行喷砂处理，并用有机溶液进行清洁，风干后用65℃进行加热烘干；（2）紫外线/臭氧处理：将实验材料置于自制仪器进行处理，每隔一段时间测量一次粘接性能；（3）粘接剂涂刷：涂抹粘接剂后的粘接性能实验，应当将粘接剂搅拌均匀并涂刷于三元乙丙表面；（4）硫化：通过橡胶平板硫化机对实验材料进行硫化处理。
完成试样制作之后，三元乙丙粘接性能实验的步骤如下所述：（1）使用量具测量试样搭接面的长度和宽度，精度控制到0.05mm；（2）将粘接试样对称地固定在上、下夹持器中，夹持点到搭接端的距离为（50 1）mm；（3）启动万能试验机，以(5 1)mm/min的稳定速度对试样进行加载；（4）记录三元乙丙胶接破坏的类型：内聚破坏、粘附破坏、金属破坏，并记录粘接试样发生剪切破坏时的最大载荷。
3结论
根据三元乙丙实验的结果，能够得出以下结论：（1）三元乙丙经过一段时间的紫外线、臭氧处理后，其与PEN膜的粘接强度均有所提高，其中紫外线处理的效果最好；（2）如果紫外线、臭氧处理的时间过长，三元乙丙的表面发生破坏，进而造成其与PEN膜的粘接强度降低；（3）采用适当的表面处理工艺例如：预热模式、升温速率和硫化模式等，能够大幅度增加三元乙丙与PEN膜的粘接强度。
