一种电镀锌镍合金层的金属工件与橡胶的粘接方法技术

本发明专利技术公开了一种电镀锌镍合金层的金属工件与橡胶的粘接方法，特点是包括化学除油、电解除油、浸蚀、活化、电镀锌镍合金、活化、钝化、烘干、涂底胶、固化、涂第一遍面胶、涂第二遍面胶、硫化和冷却处理13个步骤。优点是通过方法能够有效提高镀锌镍合金层的金属工件与橡胶之间的粘接强度，从而避免脱胶甚至过早损坏失效问题的产生，有效保证橡胶减震件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属工件与橡胶的粘接方法，尤其是涉及一种电镀锌镍合金层的金属工件与橡胶的粘接方法。
技术介绍
电镀锌镍合金是近20年来广泛兴起的一种钢铁阳极型防护镀层。锌镍合金通常指镍含量在20％以下的低镍含量合金，此类合金镀层不仅耐蚀性大大高于镀锌层，更拥有良好的上漆性、可焊性和成型性，因而被广泛用于汽车、航天航空、轨道机车、轻工机械、五金家电等领域；另外锌镍合金还具有低氢脆的优点，可作为代镉镀层在工业中使用。电镀锌镍合金主要用作钢铁等金属材料的耐蚀保护镀层，用于取代镉层和锌镀层。目前国内外汽车生产厂家对发动机悬置、变速箱悬置和底盘衬套等橡胶减震件也越来越多地要求对橡胶减震件内的骨架钢铁件进行电镀锌镍处理，以增强零件的抗腐蚀性能，并延长零件的使用寿命。但是按照常规的粘接工艺，电镀有锌镍合金层的金属与橡胶之间的硫化反应活性弱，粘接强度低，硫化过程中容易产生脱胶现象，零件装车后也会存在过早损坏失效的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电镀锌镍合金层的金属工件与橡胶的粘接方法，该方法能够有效提高镀锌镍合金层的金属工件与橡胶之间的粘接强度，从而避免脱胶甚至过早损坏失效问题的产生，有效保证橡胶减震件的使用寿命。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电镀锌镍合金层的金属工件与橡胶的粘接方法，包括如下步骤：(1)化学除油：将金属工件浸入到有机金属除油剂中，将金属工件表面沾有的大量油脂、污物除去，然后用冷水冲洗干净；(2)电解除油：将经过步骤(1)得到的金属工件浸入到氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，并在阳极电流的作用下，将金属工件表面油污完全除去，然后用冷水冲洗干净，得到具有洁净金属表面的金属工件；(3)浸蚀、活化：将经过步骤(2)得到的金属工件浸入到盐酸溶液中，除去金属工件表面的锈蚀、活化金属，然后用冷水冲洗干净；(4)电镀锌镍合金：将经过步骤(3)得到的金属工件浸入到氧化锌、硫酸镍、氢氧化钠、乙二胺、三乙醇胺的混合溶液中，用锌板作为阳极，在阴极电流的作用下，在金属工件表面镀上均匀的锌镍合金层，然后用冷水冲洗干净；(5)活化：将经过步骤(4)得到的金属工件浸入到盐酸溶液中，对有镀锌镍合金层的金属工件表面进行活化处理，然后用冷水冲洗干净；(6)钝化：将经过步骤(5)得到的金属工件浸入到钢铁钝化剂中，对金属工件进行钝化处理，使得金属工件的表面形成均匀的钝化膜，然后用冷水冲洗干净；(7)烘干：对经过步骤(6)得到的金属工件进行烘干处理，以烘干滞留在金属工件表面的水分；(8)涂底胶：在经过步骤(7)得到的金属工件表面喷涂底涂胶黏剂，使金属工件表面形成底涂胶黏剂层；(9)固化：对经过步骤(8)得到的金属工件进行固化处理；(10)涂第一遍面胶：待经过步骤(9)得到的金属工件冷却至常温后，对该金属工件喷涂第一遍面涂胶黏剂，形成第一面涂胶黏剂层，然后进行烘干处理；(11)涂第二遍面胶：待经过步骤(10)得到的金属工件冷却至常温后，对该金属工件喷涂第二遍面涂胶黏剂，形成第二面涂胶黏剂层，然后进行烘干处理；(12)硫化：将经过步骤(11)得到的金属工件和橡胶置于硫化设备的热模中，在热模中加压硫化；(13)冷却处理：将经过步骤(12)得到的已硫化完成的金属工件从硫化设备中取出，进行室温冷却。步骤(1)中有机金属除油剂的浓度为50g/L，除油温度为60℃，除油时间
为420秒；步骤(2)中采用的氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，其中氢氧化钠的浓度为50g/L，碳酸钠的浓度为30g/L，阳极电流的密度为10A/dm2，除油温度为80℃，除油时间为420秒；步骤(3)中盐酸溶液的浓度为200ml/L，将金属工件置于常温下浸蚀、活化120秒；步骤(4)中采用的氧化锌、硫酸镍、氢氧化钠、乙二胺、三乙醇胺的混合溶液，其中氧化锌的浓度为10g/L，硫酸镍的浓度为12g/L，氢氧化钠的浓度为100g/L，乙二胺的浓度为25ml/L，三乙醇胺的浓度为40ml/L，阴极电流的密度为3A/dm2，电镀温度为常温，电镀时间为60分钟；步骤(5)中盐酸溶液的浓度为200ml/L，活化温度为常温，活化时间为10秒；步骤(6)中钢铁钝化剂的浓度为150ml/L，钝化温度为常温，钝化时间为60秒；步骤(12)中对热模施加20MPa的硫化压力，硫化温度为160℃，硫化时间为10分钟。步骤(7)中烘干温度为60—100℃，烘干时间为6—15分钟。金属工件经钝化冷水冲洗后，必须进行烘干处理，以避免对粘接性能的影响，上述烘干温度可以烘干滞留在金属工件表面的水分，若温度太低则水分难以在短时间内得到烘干，若温度太高则对后续的喷涂底胶步骤造成影响，使底胶的喷涂操作较为困难，当底胶喷涂到温度过高的金属工件表面时，导致有机溶剂挥发过快，从而使底胶喷涂不均匀；上述烘干时间也充分考虑了生产效率和生产节拍，较为适宜。步骤(8)中采用的底涂胶黏剂为热硫化型酚醛树脂类胶黏剂。此胶黏剂为酚醛树脂型，完全固化后刚性模量间于锌镍层与面涂胶黏剂层之间，硫化过程中，它会与锌镍层、面涂胶黏剂层产生渗透、交联等化学反应，使得锌镍层与橡胶更好地粘接在一起。步骤(8)中底涂胶黏剂层的厚度为2—5μm。2—5μm为底涂胶黏剂层的适宜厚度，该厚度能够使粘接力得到稳定的保证，若厚度太薄或者太厚都起不到充分的渗透、交联等化学反应，从而会导致粘接力的降低。步骤(9)中固化处理的温度为140—160℃，固化时间为10—40分钟。上述固化处理的温度和时间可以改进底涂胶黏剂与锌镍层的结合力，增加化学键，提高交联程度。步骤(10)和步骤(11)中烘干处理的温度为60—100℃，烘干时间为3—10分钟。上述烘干处理的温度可以保证面涂胶黏剂中的有机溶剂充分挥发，若温度太低不利于有机溶剂的挥发，若温度太高则会存在面涂胶黏剂被提前固化的风险；上述烘干时间也充分考虑了生产效率和生产节拍，较为适宜。步骤(10)和步骤(11)中采用的面涂胶黏剂为热硫化型溴化-2,3-二氯-1,3-丁二烯均聚物类胶黏剂。面涂胶黏剂采用热硫化型溴化-2,3-二氯-1,3-丁二烯均聚物类胶黏剂，完全固化后刚性模量间于底涂胶黏剂层与橡胶层之间，硫化过程中，它会与底涂胶黏剂层、橡胶层之间产生化学结合键，形成牢固的结合力。步骤(10)中第一面涂胶黏剂层的厚度为10—16μm。10—16μm为第一面涂胶黏剂层的适宜厚度，该厚度能够使粘接力得到稳定的保证，若厚度太薄或者太厚都起不到充分的架桥、交联等化学反应，从而会导致粘接力的降低。步骤(11)中第二面涂胶黏剂层的厚度为10—16μm。10—16μm为第二面涂胶黏剂层的适宜厚度，该厚度能够使粘接力得到稳定的保证，若厚度太薄或者太厚都起不到充分的架桥、交联等化学反应，从而会导致粘接力的降低。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：上述粘接方法省去传统步骤中的封闭处理工序，提高了底涂胶黏剂与金属工件上的锌镍层之间的结合力，没有封闭处理工序，锌镍层的反应活性较高，可以与胶黏剂层之间产生更多的渗透、交联反应的机会；在钝化处理后直接进入烘干工序，使得附着在金属工件上的水分得到充分的去除，从而避免在高温硫化过程中，水气再次挥发产生气体，形成隔离层，进而大大降低与橡胶之间的粘接效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电镀锌镍合金层的金属工件与橡胶的粘接方法，其特征在于包括如下步骤：（1）化学除油：将金属工件浸入到有机金属除油剂中，将金属工件表面沾有的大量油脂、污物除去，然后用冷水冲洗干净；（2）电解除油：将经过步骤（1）得到的金属工件浸入到氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，并在阳极电流的作用下，将金属工件表面油污完全除去，然后用冷水冲洗干净，得到具有洁净金属表面的金属工件；（3）浸蚀、活化：将经过步骤（2）得到的金属工件浸入到盐酸溶液中，除去金属工件表面的锈蚀、活化金属，然后用冷水冲洗干净；（4）电镀锌镍合金：将经过步骤（3）得到的金属工件浸入到氧化锌、硫酸镍、氢氧化钠、乙二胺、三乙醇胺的混合溶液中，用锌板作为阳极，在阴极电流的作用下，在金属工件表面镀上均匀的锌镍合金层，然后用冷水冲洗干净；（5）活化：将经过步骤（4）得到的金属工件浸入到盐酸溶液中，对有镀锌镍合金层的金属工件表面进行活化处理，然后用冷水冲洗干净；（6）钝化：将经过步骤（5）得到的金属工件浸入到钢铁钝化剂中，对金属工件进行钝化处理，使得金属工件的表面形成均匀的钝化膜，然后用冷水冲洗干净；（7）烘干：对经过步骤（6）得到的金属工件进行烘干处理，以烘干滞留在金属工件表面的水分；（8）涂底胶：在经过步骤（7）得到的金属工件表面喷涂底涂胶黏剂，使金属工件表面形成底涂胶黏剂层；（9）固化：对经过步骤（8）得到的金属工件进行固化处理；（10）涂第一遍面胶：待经过步骤（9）得到的金属工件冷却至常温后，对该金属工件喷涂第一遍面涂胶黏剂，形成第一面涂胶黏剂层，然后进行烘干处理；（11）涂第二遍面胶：待经过步骤（10）得到的金属工件冷却至常温后，对该金属工件喷涂第二遍面涂胶黏剂，形成第二面涂胶黏剂层，然后进行烘干处理；（12）硫化：将经过步骤（11）得到的金属工件和橡胶置于硫化设备的热模中，在热模中加压硫化；（13）冷却处理：将经过步骤（12）得到的已硫化完成的金属工件从硫化设备中取出，进行室温冷却。...

【技术特征摘要】
1.一种电镀锌镍合金层的金属工件与橡胶的粘接方法，其特征在于包括如下步骤：（1）化学除油：将金属工件浸入到有机金属除油剂中，将金属工件表面沾有的大量油脂、污物除去，然后用冷水冲洗干净；（2）电解除油：将经过步骤（1）得到的金属工件浸入到氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，并在阳极电流的作用下，将金属工件表面油污完全除去，然后用冷水冲洗干净，得到具有洁净金属表面的金属工件；（3）浸蚀、活化：将经过步骤（2）得到的金属工件浸入到盐酸溶液中，除去金属工件表面的锈蚀、活化金属，然后用冷水冲洗干净；（4）电镀锌镍合金：将经过步骤（3）得到的金属工件浸入到氧化锌、硫酸镍、氢氧化钠、乙二胺、三乙醇胺的混合溶液中，用锌板作为阳极，在阴极电流的作用下，在金属工件表面镀上均匀的锌镍合金层，然后用冷水冲洗干净；（5）活化：将经过步骤（4）得到的金属工件浸入到盐酸溶液中，对有镀锌镍合金层的金属工件表面进行活化处理，然后用冷水冲洗干净；（6）钝化：将经过步骤（5）得到的金属工件浸入到钢铁钝化剂中，对金属工件进行钝化处理，使得金属工件的表面形成均匀的钝化膜，然后用冷水冲洗干净；（7）烘干：对经过步骤（6）得到的金属工件进行烘干处理，以烘干滞留在金属工件表面的水分；（8）涂底胶：在经过步骤（7）得到的金属工件表面喷涂底涂胶黏剂，使金属工件表面形成底涂胶黏剂层；（9）固化：对经过步骤（8）得到的金属工件进行固化处理；（10）涂第一遍面胶：待经过步骤（9）得到的金属工件冷却至常温后，对该金属工件喷涂第一遍面涂胶黏剂，形成第一面涂胶黏剂层，然后进行烘干处理；（11）涂第二遍面胶：待经过步骤（10）得到的金属工件冷却至常温后，对该金属工件喷涂第二遍面涂胶黏剂，形成第二面涂胶黏剂层，然后进行烘干处理；（12）硫化：将经过步骤（11）得到的金属工件和橡胶置于硫化设备的热模中，在热模中加压硫化；（13）冷却处理：将经过步骤（12）得到的已硫化完成的金属工件从硫化设备中取出，进行室温冷却。2.如权利要求1所述的一种电镀锌镍合金层的金属工件与橡胶的粘接方法，其特征在于步骤（1）中有机金属除油剂的浓度为50g/L，除油温度为60℃，除油时间为420秒；步骤（2）中采用的氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，其中氢氧化钠的浓度为50g...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆伟强，潘孝勇，刘乾，
申请(专利权)人：宁波拓普集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33