硅橡胶的粘接方法及硅橡胶粘接件技术

本发明专利技术涉及一种硅橡胶的粘接方法及硅橡胶粘接件。该硅橡胶的粘接方法是将硅橡胶件进行等离子体表面处理后，与粘接对象进行压合或通过胶黏剂黏合，所述等离子体表面处理过程中使用的介质气体包括第一气体，所述第一气体为碳原子数在1～6之间的烃。同时本发明专利技术还公开了由上述方法制备得到的硅橡胶粘接件。上述硅橡胶的粘接方法，通过以原子数在1～6之间的烃作为介质气体的等离子体表面处理法，使硅橡胶和粘接对象均获得极低的水接触角和高表面能的改性表面，粘接件的粘接强度有了显著提高。

Bonding methods of silicone rubber and silicone rubber bonding parts

The invention relates to a bonding method of silicone rubber and a silicone rubber bonding piece. The bonding method of the silicone rubber is that the silicone rubber piece is treated by plasma surface treatment, and is pressed with the bonding object or bonded by adhesive. The medium gas used in the plasma surface treatment process includes the first gas, which is a hydrocarbon with carbon atom number between 1 and 6. Meanwhile, the invention also discloses a silicone rubber bonding piece prepared by the above method. By plasma surface treatment using hydrocarbons with atomic number between 1 and 6 as dielectric gas, the modified surface with very low water contact angle and high surface energy can be obtained for both the silicone rubber and the bonded objects, and the bonding strength of the bonded parts has been significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
硅橡胶的粘接方法及硅橡胶粘接件
本专利技术涉及硅橡胶领域，特别是涉及一种硅橡胶的粘接方法及硅橡胶粘接件。
技术介绍
硅橡胶具有优异的低温弹性和生理惰性，且耐介质、耐老化，在医疗卫生、国防军工、汽车工业、电子工业等领域中已大规模使用，通过将硅橡胶与其他材料粘接而制成的复合材料也越来越多。目前，对硅橡胶粘结性能的改性大多采用以空气、氩气、氧气或者氮气作为介质气体的等离子体处理方法，但处理后的硅橡胶所获得的表面能较低，在后续粘接过程中仍需要使用大量胶黏剂，且粘接件的时效性不强。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的等离子体处理方法对硅橡胶粘结性能提高程度有限的问题，提供一种能够有效提高硅橡胶粘结性的方法。一种硅橡胶的粘接方法，将硅橡胶件进行等离子体表面处理后，与粘接对象进行压合或通过胶黏剂黏合，所述等离子体表面处理过程中使用的介质气体包括第一气体，所述第一气体为碳原子数在1～6之间的烃。上述硅橡胶的粘接方法，通过以原子数在1～6之间的烃作为介质气体的等离子体处理法，使硅橡胶和粘接对象形成牢固粘结。在其中一个实施例中，所述等离子体表面处理过程中使用的介质气体还包括第二气体，所述第二气体选自氮气、二氧化碳、氧气、水蒸气、氢气、氩气、和氦气中的至少一种。在其中一个实施例中，所述第一气体中的碳元素和所述第二气体中的氧元素的摩尔比在1:3到3:2之间。在其中一个实施例中，所述第一气体选自乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、环丙烷、丙烯、丙炔、丁烷、环丁烷、丁烯、丁二烯、和丁炔中的至少一种。在其中一个实施例中，所述烃包括乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、环丙烷、丙烯、丙炔、丁烷、环丁烷、丁烯、丁二烯、丁炔中的至少一种。在其中一个实施例中，所述粘接对象为硅橡胶件、玻璃件、金属件中的一种。在其中一个实施例中，将硅橡胶件进行等离子体表面处理后，在24小时内与粘接对象进行压合或通过胶黏剂黏合。在其中一个实施例中，所述胶黏剂为硅系胶黏剂。在其中一个实施例中，在硅橡胶件与粘接对象进行压合或通过胶黏剂黏合前，将粘结对象进行等离子体表面处理。在其中一个实施例中，当粘接对象为金属件时，将粘接对象进行等离子体表面处理过程中使用的介质气体选自氮气、氧气、氢气、氩气和氦气中的至少一种。本专利技术还提供了一种硅橡胶粘结件，通过采用本专利技术所提供的粘接方法制备得到。上述硅橡胶粘接件，通过以原子数在1～6之间的烃作为介质气体的等离子体处理，使粘接件的粘接强度有了显著提高。附图说明图1为不同比例的甲烷/二氧化碳气体作为介质气体对硅橡胶片和载玻片进行等离子体表面处理后所形成的水接触角对比图；图2为硅橡胶-硅橡胶及硅橡胶-玻璃的粘接件实物图；图3为硅橡胶-硅橡胶粘接件的拉伸断裂实物图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。一种硅橡胶的粘接方法，将硅橡胶件进行等离子体表面处理后，与粘接对象进行压合或通过胶黏剂黏合，所述等离子体表面处理过程中使用的介质气体包括第一气体，所述第一气体为碳原子数在1～6之间的烃。所述等离子体表面处理方式指的是：将硅橡胶和粘接对象在等离子体设备中进行表面接枝化处理。所述等离子体表面处理技术包括真空等离子体，也包括实际大型生产上所常用到的大气/常压等离子体。等离子体设备的型式并不做具体限制。同时，对于等离子体处理过程中的除介质气体比例之外的其他工艺参数，如真空度、功率、处理时长等，可视不同粘接对象或硅橡胶材料进行一定程度的调节，本专利技术已亦不作特别规定。优选地，等离子体表面处理的气体总流量控制在120-150sccm，等离子体设备的腔体真空度控制在30-50Pa，放电功率控制在30-60W，处理时长控制在3-10min。本领域技术人员所公知的，材料粘接对象的表面水接触角越接近于0，其粘接性越好。本专利技术通过以原子数在1～6之间的气态烃作为介质气体的等离子体处理，可以使硅橡胶和粘接对象均获得极低的水接触角和高表面能的改性表面。优选地，所述等离子体表面处理之前，对粘接材料的表面预清洗或清理，例如水洗、溶剂清洗、超声清洗、抛光等。优选地，所述等离子体表面处理过程中使用的介质气体还包括第二气体，所述第二气体选自氮气、二氧化碳、氧气、水蒸气、氢气、氩气、和氦气中的至少一种。将上述气体与烃组成的混合气体作为介质气体进行等离子体表面处理，能够增加等离子体处理过程中的极性基团的生成。例如，氮气、氩气、氦气有利于-NH2和-NH-的生成，二氧化碳、氧气、水蒸气则有利于-OH、-COOH、-COOR-、-C-O-C基团的生成，而氢气主要起加氢作用。验证例将若干1mm厚度的硅橡胶片和若干普通载玻片置于超声清洗机中，分别用乙醇和纯化水清洗30min，然后用40℃鼓风干燥箱烘干硅橡胶片和载玻片。使用二氧化碳/甲烷(CO2/CH4)的复合气为介质气体进行等离子体表面处理，等离子体腔室真空度保持在30Pa左右，放电功率为50W，时长5min。在上述等离子体表面处理过程中，可通过调节不同的CO2/CH4流量比，使该气体体系下处理得到的材料表面水接触角最低，即获得最佳的材料表面浸润性。如图1所示，在CO2/CH4介质气体的等离子体处理下，当CO2/CH4流量比接近于70/60时可获得最低的水接触角。表1介质气体不作处理烃/O2烃/CO2烃/N2或ArO2或ArN2水接触角90°～120°0～40°0～30°30～70°50°～80°70°～90°时效性/>30d>90d>120d1d～3d1d由表1可知，本专利技术使用烃和常规气体(氮气、二氧化碳、氧气、水蒸气、氢气、氩气、氦气)的混合气体作为介质气体，经过等离子体处理后的硅橡胶表面，与其他常规气体处理的硅橡胶表面，在接触角上有很大不同。同时，混合气体作为介质气体处理得到的硅橡胶-玻璃粘接件的时效性也优于其他常规气体处理的硅橡胶-玻璃粘接件。使用烃/常规气体混合气体的等离子体表面处理方式要优于普通的常规气体等离子体处理方式。优选地，所述第一气体中的碳元素和所述第二气体中的氧元素的摩尔比在1:3到3:2之间。所述碳原子数在1～6之间的烃可简略表达为CxHy，其中x值为1～6的整数，包括饱和烃、不饱和烃、直链烃和环状烃。所述碳原子数在1～6之间的烃可以是单一烃，也可以是混合烃。优选地，所述烃的碳原子数在2～4之间。优选地，所述烃包括乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、环丙烷、丙烯、丙炔、丁烷、环丁烷、丁烯、丁二烯、和丁炔中的至少一种。优选地，所述烃为直链不饱和烃，包括乙烯、乙炔、丙烯、丙炔、丁炔、丁二烯等，但并不局限于此范围。更优选地，为至少含有1个碳碳三键(C≡C)的直链不饱和烃。例如。所述短链烃可以只含有1个碳碳三键，也可以是同时含有1个碳碳双键和1个碳碳三键，也可以是同时含有2个碳碳三键。优选地，所述粘接对象为硅橡胶件、玻璃件、金属件中的一种。优选地，将硅橡胶件进行等离子体表面处理后，在24小时内与粘接对象进行压合或通过胶黏剂黏合。相比于硅橡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅橡胶的粘接方法，其特征在于，将硅橡胶件进行等离子体表面处理后，与粘接对象进行压合或通过胶黏剂黏合，所述等离子体表面处理过程中使用的介质气体包括第一气体，所述第一气体为碳原子数在1～6之间的烃。

【技术特征摘要】
1.一种硅橡胶的粘接方法，其特征在于，将硅橡胶件进行等离子体表面处理后，与粘接对象进行压合或通过胶黏剂黏合，所述等离子体表面处理过程中使用的介质气体包括第一气体，所述第一气体为碳原子数在1～6之间的烃。2.根据权利要求1所述的硅橡胶的粘接方法，其特征在于，所述等离子体表面处理过程中使用的介质气体还包括第二气体，所述第二气体选自氮气、二氧化碳、氧气、水蒸气、氢气、氩气、和氦气中的至少一种。3.根据权利要求2所述的硅橡胶的粘接方法，其特征在于，所述第一气体中的碳元素和所述第二气体中的氧元素的摩尔比在1:3到3:2之间。4.根据权利要求1所述的硅橡胶的粘接方法，其特征在于，所述第一气体选自乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、环丙烷、丙烯、丙炔、丁烷、环丁烷、丁烯、丁二烯、和丁炔中的至少一种。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，李丘沐，贺昊彦，文学军，
申请(专利权)人：苏州睿研纳米医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32