一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，特點是包括化學除油、電解除油、浸蝕、活化、電鍍鋅鎳合金、活化、鈍化、烘干、涂底膠、固化、涂第一遍面膠、涂第二遍面膠、硫化和冷卻處理13個步驟。優(yōu)點是通過方法能夠有效提高鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠之間的粘接強度，從而避免脫膠甚至過早損壞失效問題的產生，有效保證橡膠減震件的使用壽命。
【專利說明】
一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬工件與橡膠的粘接方法，尤其是涉及一種電鍍鋅鎳合金層的 金屬工件與橡膠的粘接方法。
【背景技術】
[0002] 電鍍鋅鎳合金是近20年來廣泛興起的一種鋼鐵陽極型防護鍍層。鋅鎳合金通常指 鎳含量在20%以下的低鎳含量合金，此類合金鍍層不僅耐蝕性大大高于鍍鋅層，更擁有良 好的上漆性、可焊性和成型性，因而被廣泛用于汽車、航天航空、軌道機車、輕工機械、五金 家電等領域;另外鋅鎳合金還具有低氫脆的優(yōu)點，可作為代鎘鍍層在工業(yè)中使用。
[0003] 電鍍鋅鎳合金主要用作鋼鐵等金屬材料的耐蝕保護鍍層，用于取代鎘層和鋅鍍 層。目前國內外汽車生產廠家對發(fā)動機懸置、變速箱懸置和底盤襯套等橡膠減震件也越來 越多地要求對橡膠減震件內的骨架鋼鐵件進行電鍍鋅鎳處理，以增強零件的抗腐蝕性能， 并延長零件的使用壽命。但是按照常規(guī)的粘接工藝，電鍍有鋅鎳合金層的金屬與橡膠之間 的硫化反應活性弱，粘接強度低，硫化過程中容易產生脫膠現象，零件裝車后也會存在過早 損壞失效的問題。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘 接方法，該方法能夠有效提高鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠之間的粘接強度，從而避免 脫膠甚至過早損壞失效問題的產生，有效保證橡膠減震件的使用壽命。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為：
[0006] -種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，包括如下步驟：
[0007] (1)化學除油:將金屬工件浸入到有機金屬除油劑中，將金屬工件表面沾有的大量 油脂、污物除去，然后用冷水沖洗干凈；
[0008] (2)電解除油:將經過步驟(1)得到的金屬工件浸入到氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶 液中，并在陽極電流的作用下，將金屬工件表面油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到 具有潔凈金屬表面的金屬工件；
[0009] (3)浸蝕、活化:將經過步驟(2)得到的金屬工件浸入到鹽酸溶液中，除去金屬工件 表面的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗干凈；
[0010] (4)電鍍鋅鎳合金:將經過步驟(3)得到的金屬工件浸入到氧化鋅、硫酸鎳、氫氧化 鈉、乙二胺、三乙醇胺的混合溶液中，用鋅板作為陽極，在陰極電流的作用下，在金屬工件表 面鍍上均勻的鋅鎳合金層，然后用冷水沖洗干凈；
[0011] (5)活化:將經過步驟(4)得到的金屬工件浸入到鹽酸溶液中，對有鍍鋅鎳合金層 的金屬工件表面進行活化處理，然后用冷水沖洗干凈；
[0012] (6)鈍化:將經過步驟(5)得到的金屬工件浸入到鋼鐵鈍化劑中，對金屬工件進行 鈍化處理，使得金屬工件的表面形成均勻的鈍化膜，然后用冷水沖洗干凈；
[0013] (7)烘干:對經過步驟(6)得到的金屬工件進行烘干處理，以烘干滯留在金屬工件 表面的水分；
[0014] (8)涂底膠:在經過步驟(7)得到的金屬工件表面噴涂底涂膠黏劑，使金屬工件表 面形成底涂膠黏劑層；
[0015] (9)固化:對經過步驟(8)得到的金屬工件進行固化處理；
[0016] (10)涂第一遍面膠:待經過步驟(9)得到的金屬工件冷卻至常溫后，對該金屬工件 噴涂第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層，然后進行烘干處理；
[0017] (11)涂第二遍面膠:待經過步驟（10)得到的金屬工件冷卻至常溫后，對該金屬工 件噴涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層，然后進行烘干處理；
[0018] (12)硫化:將經過步驟（11)得到的金屬工件和橡膠置于硫化設備的熱模中，在熱 模中加壓硫化；
[0019] (13)冷卻處理：將經過步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件從硫化設備中取 出，進行室溫冷卻。
[0020] 步驟(1)中有機金屬除油劑的濃度為50g/L，除油溫度為60°C，除油時間為420秒； [0021 ]步驟(2)中采用的氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液，其中氫氧化鈉的濃度為50g/L， 碳酸鈉的濃度為30g/L，陽極電流的密度為1 OA/dm2，除油溫度為80 °C，除油時間為420秒； [0022] 步驟(3)中鹽酸溶液的濃度為200ml/L，將金屬工件置于常溫下浸蝕、活化120秒； [0023]步驟(4)中采用的氧化鋅、硫酸鎳、氫氧化鈉、乙二胺、三乙醇胺的混合溶液，其中 氧化鋅的濃度為l〇g/L，硫酸鎳的濃度為12g/L，氫氧化鈉的濃度為100g/L，乙二胺的濃度為 25ml/L，三乙醇胺的濃度為40ml/L，陰極電流的密度為3A/dm 2，電鍍溫度為常溫，電鍍時間 為60分鐘；
[0024] 步驟(5)中鹽酸溶液的濃度為200ml/L，活化溫度為常溫，活化時間為10秒；
[0025]步驟(6)中鋼鐵鈍化劑的濃度為150ml/L，鈍化溫度為常溫，鈍化時間為60秒；
[0026] 步驟(12)中對熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時間為10分鐘。
[0027] 步驟(7)中烘干溫度為60-100°C，烘干時間為6-15分鐘。金屬工件經鈍化冷水沖 洗后，必須進行烘干處理，以避免對粘接性能的影響，上述烘干溫度可以烘干滯留在金屬工 件表面的水分，若溫度太低則水分難以在短時間內得到烘干，若溫度太高則對后續(xù)的噴涂 底膠步驟造成影響，使底膠的噴涂操作較為困難，當底膠噴涂到溫度過高的金屬工件表面 時，導致有機溶劑揮發(fā)過快，從而使底膠噴涂不均勻;上述烘干時間也充分考慮了生產效率 和生產節(jié)拍，較為適宜。
[0028] 步驟(8)中采用的底涂膠黏劑為熱硫化型酚醛樹脂類膠黏劑。此膠黏劑為酚醛樹 脂型，完全固化后剛性模量間于鋅鎳層與面涂膠黏劑層之間，硫化過程中，它會與鋅鎳層、 面涂膠黏劑層產生滲透、交聯等化學反應，使得鋅鎳層與橡膠更好地粘接在一起。
[0029] 步驟(8)中底涂膠黏劑層的厚度為2-5迎1。2-5wii為底涂膠黏劑層的適宜厚度，該 厚度能夠使粘接力得到穩(wěn)定的保證，若厚度太薄或者太厚都起不到充分的滲透、交聯等化 學反應，從而會導致粘接力的降低。
[0030] 步驟(9)中固化處理的溫度為140-160 °C，固化時間為10-40分鐘。上述固化處理 的溫度和時間可以改進底涂膠黏劑與鋅鎳層的結合力，增加化學鍵，提高交聯程度。
[0031] 步驟（10)和步驟（11)中烘干處理的溫度為60-100°C，烘干時間為3-10分鐘。上 述烘干處理的溫度可以保證面涂膠黏劑中的有機溶劑充分揮發(fā)，若溫度太低不利于有機溶 劑的揮發(fā)，若溫度太高則會存在面涂膠黏劑被提前固化的風險;上述烘干時間也充分考慮 了生產效率和生產節(jié)拍，較為適宜。
[0032] 步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化_2,3_二氯-1，3_ 丁二 烯均聚物類膠黏劑。面涂膠黏劑采用熱硫化型溴化_2,3_二氯-1，3_ 丁二烯均聚物類膠黏 劑，完全固化后剛性模量間于底涂膠黏劑層與橡膠層之間，硫化過程中，它會與底涂膠黏劑 層、橡膠層之間產生化學結合鍵，形成牢固的結合力。
[0033]步驟（10)中第一面涂膠黏劑層的厚度為10-16mi。10-16mi為第一面涂膠黏劑層 的適宜厚度，該厚度能夠使粘接力得到穩(wěn)定的保證，若厚度太薄或者太厚都起不到充分的 架橋、交聯等化學反應，從而會導致粘接力的降低。
[0034]步驟（11)中第二面涂膠黏劑層的厚度為10-16mi。10-16mi為第二面涂膠黏劑層 的適宜厚度，該厚度能夠使粘接力得到穩(wěn)定的保證，若厚度太薄或者太厚都起不到充分的 架橋、交聯等化學反應，從而會導致粘接力的降低。
[0035] 與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：上述粘接方法省去傳統步驟中的封閉處理 工序，提高了底涂膠黏劑與金屬工件上的鋅鎳層之間的結合力，沒有封閉處理工序，鋅鎳層 的反應活性較高，可以與膠黏劑層之間產生更多的滲透、交聯反應的機會;在鈍化處理后直 接進入烘干工序，使得附著在金屬工件上的水分得到充分的去除，從而避免在高溫硫化過 程中，水氣再次揮發(fā)產生氣體，形成隔離層，進而大大降低與橡膠之間的粘接效果；由于一 次面膠的噴涂無法達到設計的厚度，且一次噴涂容易造成膠黏劑層膜厚不均勻，因此在本 粘接方法中噴涂兩遍面膠，兩次噴涂后具有一個較厚的面涂膠黏劑層，從而產生充分的化 學結合鍵，保證了最強的粘接力。
【附圖說明】
[0036] 圖1為經本發(fā)明方法處理的電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠硫化粘接的結構示 意圖。
【具體實施方式】
[0037] 以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0038] 實施例一:一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，包括如下步驟：
[0039] (1)化學除油:將金屬工件1浸入到濃度為50g/L有機金屬除油劑中，在60°C的除油 溫度下進行420秒的化學除油處理，從而將金屬工件1表面沾有的大量油脂、污物除去，然后 用冷水沖洗干凈；
[0040] (2)電解除油:將濃度為50g/L的氫氧化鈉和濃度為30g/L的碳酸鈉混合形成混合 溶液，將經過步驟(1)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，將電解除油溫度設定為80°C， 結合電流密度為l〇A/dm2的陽極電流的作用，對金屬工件1進行420秒的電解除油處理，從而 將金屬工件1表面的油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到具有潔凈金屬表面的金屬工 件1;
[0041] (3)浸蝕、活化:將經過步驟（2)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶 液中，置于常溫下浸蝕、活化120秒，除去金屬工件1表面的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗 干凈；
[0042] (4)電鍍鋅鎳合金:將濃度為10g/L的氧化鋅、濃度為12g/L的硫酸鎳、濃度為100g/ L的氫氧化鈉、濃度為25ml/L的乙二胺、濃度為40ml/L的三乙醇胺混合在一起形成混合溶 液，將經過步驟(3)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，用鋅板作為陽極，在常溫下結合 電流密度為3A/dm2的陰極電流的作用，對金屬工件1進行60分鐘的電鍍處理，在金屬工件1 表面鍍上均勻的鋅鎳合金層2,然后用冷水沖洗干凈；
[0043] (5)活化:將經過步驟(4)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶液中， 在常溫下對有鍍鋅鎳合金層2的金屬工件1表面進行10秒的活化處理，然后用冷水沖洗干 凈；
[0044] (6)鈍化:將經過步驟(5)得到的金屬工件1浸入到濃度為150ml/L的鋼鐵鈍化劑 中，在常溫下對金屬工件1進行60秒的鈍化處理，使得金屬工件1的表面形成均勻的鈍化膜， 然后用冷水沖洗干凈；
[0045] (7)烘干:對經過步驟(6)得到的金屬工件1進行烘干處理，烘干溫度為60°C，烘干 時間為15分鐘，以烘干滯留在金屬工件表面的水分；
[0046] (8)涂底膠:在經過步驟(7)得到的金屬工件1表面噴涂熱硫化型酚醛樹脂類膠黏 劑，使金屬工件1表面形成底涂膠黏劑層3,該底涂膠黏劑層3的厚度為2WH;
[0047] (9)固化:對經過步驟(8)得到的金屬工件1進行固化處理，固化溫度為140°C，固化 處理時間為40分鐘；
[0048] (10)涂第一遍面膠:待經過步驟(9)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對該金屬工 件1噴涂第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層4,第一面涂膠黏劑層4的厚度為lOwii， 然后進行烘干處理，烘干溫度為60°C，烘干時間為10分鐘；
[0049] (11)涂第二遍面膠:待經過步驟(10)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對該金屬工 件1噴涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層5,第二面涂膠黏劑層5的厚度為lOwii， 然后進行烘干處理，烘干溫度為60°C，烘干時間為10分鐘；
[0050] (12)硫化:將經過步驟（11)得到的金屬工件1和橡膠6置于硫化設備的熱模中，在 熱模中加壓硫化，對熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時間為10分鐘；
[00511 (13)冷卻處理:將經過步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件1從硫化設備中取 出，進行室溫冷卻，冷卻時間至少在16小時以上。
[0052]在此具體實施例中，步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化-2，3-二氯-1，3-丁二烯均聚物類膠黏劑。
[0053]實施例二:一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，包括如下步驟： [0054] (1)化學除油:將金屬工件1浸入到濃度為50g/L有機金屬除油劑中，在60°C的除油 溫度下進行420秒的化學除油處理，從而將金屬工件1表面沾有的大量油脂、污物除去，然后 用冷水沖洗干凈；
[0055] (2)電解除油：將濃度為50g/L的氫氧化鈉和濃度為30g/L的碳酸鈉混合形成混合 溶液，將經過步驟(1)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，將電解除油溫度設定為80°C， 結合電流密度為l〇A/dm2的陽極電流的作用，對金屬工件1進行420秒的電解除油處理，從而 將金屬工件1表面的油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到具有潔凈金屬表面的金屬工 件1;
[0056] (3)浸蝕、活化:將經過步驟（2)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶 液中，置于常溫下浸蝕、活化120秒，除去金屬工件1表面的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗 干凈；
[0057] (4)電鍍鋅鎳合金:將濃度為10g/L的氧化鋅、濃度為12g/L的硫酸鎳、濃度為100g/ L的氫氧化鈉、濃度為25ml/L的乙二胺、濃度為40ml/L的三乙醇胺混合在一起形成混合溶 液，將經過步驟(3)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，用鋅板作為陽極，在常溫下結合 電流密度為3A/dm 2的陰極電流的作用，對金屬工件1進行60分鐘的電鍍處理，在金屬工件1 表面鍍上均勻的鋅鎳合金層2,然后用冷水沖洗干凈；
[0058] (5)活化:將經過步驟(4)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶液中， 在常溫下對有鍍鋅鎳合金層2的金屬工件1表面進行10秒的活化處理，然后用冷水沖洗干 凈；
[0059] (6)鈍化:將經過步驟(5)得到的金屬工件1浸入到濃度為150ml/L的鋼鐵鈍化劑 中，在常溫下對金屬工件1進行60秒的鈍化處理，使得金屬工件1的表面形成均勻的鈍化膜， 然后用冷水沖洗干凈；
[0060] (7)烘干:對經過步驟(6)得到的金屬工件1進行烘干處理，烘干溫度為80°C，烘干 時間為10分鐘，以烘干滯留在金屬工件表面的水分；
[0061] (8)涂底膠:在經過步驟(7)得到的金屬工件1表面噴涂熱硫化型酚醛樹脂類膠黏 劑，使金屬工件1表面形成底涂膠黏劑層3,該底涂膠黏劑層3的厚度為3WH;
[0062] (9)固化:對經過步驟(8)得到的金屬工件1進行固化處理，固化溫度為150°C，固化 處理時間為25分鐘；
[0063] (10)涂第一遍面膠:待經過步驟(9)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對該金屬工 件1噴涂第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層4,第一面涂膠黏劑層4的厚度為12wn， 然后進行烘干處理，烘干溫度為80°C，烘干時間為7分鐘；
[0064] (11)涂第二遍面膠:待經過步驟(10)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對該金屬工 件1噴涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層5,第二面涂膠黏劑層5的厚度為12wn， 然后進行烘干處理，烘干溫度為80°C，烘干時間為7分鐘；
[0065] (12)硫化:將經過步驟（11)得到的金屬工件1和橡膠6置于硫化設備的熱模中，在 熱模中加壓硫化，對熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時間為10分鐘； [0066] (13)冷卻處理:將經過步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件1從硫化設備中取 出，進行室溫冷卻，冷卻時間至少在16小時以上。
[0067] 在此具體實施例中，步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化-2，3-二氯-1，3-丁二烯均聚物類膠黏劑。
[0068] 實施例三:一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，包括如下步驟：
[0069] (1)化學除油:將金屬工件1浸入到濃度為50g/L有機金屬除油劑中，在60°C的除油 溫度下進行420秒的化學除油處理，從而將金屬工件1表面沾有的大量油脂、污物除去，然后 用冷水沖洗干凈；
[0070] (2)電解除油：將濃度為50g/L的氫氧化鈉和濃度為30g/L的碳酸鈉混合形成混合 溶液，將經過步驟(1)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，將電解除油溫度設定為80°C， 結合電流密度為l〇A/dm2的陽極電流的作用，對金屬工件1進行420秒的電解除油處理，從而 將金屬工件1表面的油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到具有潔凈金屬表面的金屬工 件1;
[0071] (3)浸蝕、活化:將經過步驟（2)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶 液中，置于常溫下浸蝕、活化120秒，除去金屬工件1表面的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗 干凈；
[0072] (4)電鍍鋅鎳合金:將濃度為10g/L的氧化鋅、濃度為12g/L的硫酸鎳、濃度為100g/ L的氫氧化鈉、濃度為25ml/L的乙二胺、濃度為40ml/L的三乙醇胺混合在一起形成混合溶 液，將經過步驟(3)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，用鋅板作為陽極，在常溫下結合 電流密度為3A/dm2的陰極電流的作用，對金屬工件1進行60分鐘的電鍍處理，在金屬工件1 表面鍍上均勻的鋅鎳合金層2,然后用冷水沖洗干凈；
[0073] (5)活化:將經過步驟⑷得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶液中， 在常溫下對有鍍鋅鎳合金層2的金屬工件1表面進行10秒的活化處理，然后用冷水沖洗干 凈；
[0074] (6)鈍化：將經過步驟（5)得到的金屬工件1浸入到濃度為150ml/L的鋼鐵鈍化劑 中，在常溫下對金屬工件1進行60秒的鈍化處理，使得金屬工件1的表面形成均勻的鈍化膜， 然后用冷水沖洗干凈；
[0075] (7)烘干:對經過步驟(6)得到的金屬工件1進行烘干處理，烘干溫度為90°C，烘干 時間為8分鐘，以烘干滯留在金屬工件表面的水分；
[0076] (8)涂底膠:在經過步驟(7)得到的金屬工件1表面噴涂熱硫化型酚醛樹脂類膠黏 劑，使金屬工件1表面形成底涂膠黏劑層3,該底涂膠黏劑層3的厚度為4wii;
[0077] (9)固化:對經過步驟(8)得到的金屬工件1進行固化處理，固化溫度為155°C，固化 處理時間為15分鐘；
[0078] (10)涂第一遍面膠:待經過步驟(9)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對該金屬工 件1噴涂第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層4,第一面涂膠黏劑層4的厚度為14wn， 然后進行烘干處理，烘干溫度為90°C，烘干時間為5分鐘；
[0079] (11)涂第二遍面膠:待經過步驟(10)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對該金屬工 件1噴涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層5,第二面涂膠黏劑層5的厚度為14wn， 然后進行烘干處理，烘干溫度為90°C，烘干時間為5分鐘；
[0080] (12)硫化:將經過步驟（11)得到的金屬工件1和橡膠6置于硫化設備的熱模中，在 熱模中加壓硫化，對熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時間為10分鐘；
[0081] (13)冷卻處理:將經過步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件1從硫化設備中取 出，進行室溫冷卻，冷卻時間至少在16小時以上。
[0082] 在此具體實施例中，步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化-2，3-二氯-1，3-丁二烯均聚物類膠黏劑。
[0083] 實施例四：一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，包括如下步驟：
[0084] (1)化學除油:將金屬工件1浸入到濃度為50g/L有機金屬除油劑中，在60°C的除油 溫度下進行420秒的化學除油處理，從而將金屬工件1表面沾有的大量油脂、污物除去，然后 用冷水沖洗干凈；
[0085] (2)電解除油：將濃度為50g/L的氫氧化鈉和濃度為30g/L的碳酸鈉混合形成混合 溶液，將經過步驟(1)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，將電解除油溫度設定為80°C， 結合電流密度為l〇A/dm2的陽極電流的作用，對金屬工件1進行420秒的電解除油處理，從而 將金屬工件1表面的油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到具有潔凈金屬表面的金屬工 件1;
[0086] (3)浸蝕、活化:將經過步驟（2)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶 液中，置于常溫下浸蝕、活化120秒，除去金屬工件1表面的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗 干凈；
[0087] (4)電鍍鋅鎳合金:將濃度為10g/L的氧化鋅、濃度為12g/L的硫酸鎳、濃度為100g/ L的氫氧化鈉、濃度為25ml/L的乙二胺、濃度為40ml/L的三乙醇胺混合在一起形成混合溶 液，將經過步驟(3)得到的金屬工件1浸入到該混合溶液中，用鋅板作為陽極，在常溫下結合 電流密度為3A/dm2的陰極電流的作用，對金屬工件1進行60分鐘的電鍍處理，在金屬工件1 表面鍍上均勻的鋅鎳合金層2,然后用冷水沖洗干凈；
[0088] (5)活化:將經過步驟(4)得到的金屬工件1浸入到濃度為200ml/L的鹽酸溶液中， 在常溫下對有鍍鋅鎳合金層2的金屬工件1表面進行10秒的活化處理，然后用冷水沖洗干 凈；
[0089] (6)鈍化:將經過步驟(5)得到的金屬工件1浸入到濃度為150ml/L的鋼鐵鈍化劑 中，在常溫下對金屬工件1進行60秒的鈍化處理，使得金屬工件1的表面形成均勻的鈍化膜， 然后用冷水沖洗干凈；
[0090] (7)烘干:對經過步驟(6)得到的金屬工件1進行烘干處理，烘干溫度為100°C，烘干 時間為6分鐘，以烘干滯留在金屬工件表面的水分；
[0091] (8)涂底膠:在經過步驟(7)得到的金屬工件1表面噴涂熱硫化型酚醛樹脂類膠黏 劑，使金屬工件1表面形成底涂膠黏劑層3,該底涂膠黏劑層3的厚度為5WH;
[0092] (9)固化:對經過步驟(8)得到的金屬工件1進行固化處理，固化溫度為160°C，固化 處理時間為10分鐘；
[0093] (10)涂第一遍面膠:待經過步驟(9)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對該金屬工 件1噴涂第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層4,第一面涂膠黏劑層4的厚度為16wn， 然后進行烘干處理，烘干溫度為l〇〇°C，烘干時間為3分鐘；
[0094] (11)涂第二遍面膠:待經過步驟(10)得到的金屬工件1冷卻至常溫后，對該金屬工 件1噴涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層5,第二面涂膠黏劑層5的厚度為16wn， 然后進行烘干處理，烘干溫度為l〇〇°C，烘干時間為3分鐘；
[0095] (12)硫化:將經過步驟（11)得到的金屬工件1和橡膠6置于硫化設備的熱模中，在 熱模中加壓硫化，對熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時間為10分鐘； [0096] (13)冷卻處理:將經過步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件1從硫化設備中取 出，進行室溫冷卻，冷卻時間至少在16小時以上。
[0097] 在此具體實施例中，步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化-2，3-二氯-1，3-丁二烯均聚物類膠黏劑。
[0098] 對比例一:采用與實施例一相同的電鍍鋅鎳合金層的處理步驟，噴涂底膠和面膠 工藝，不同的是對比例一中采用了常規(guī)的處理工藝:在對金屬工件進行鈍化處理后，再進行 60秒鐘的封閉處理步驟，噴涂12mi的厚型底膠，噴涂一遍16mi的面膠，對比例一沒有進行本 發(fā)明方法的其他步驟的處理。
[0099] 對比例二:采用與實施例二相同的電鍍鋅鎳合金層的處理步驟，噴涂底膠和面膠 工藝，不同的是對比例二中采用了常規(guī)的處理工藝:在對金屬工件進行鈍化處理后，再進行 30秒鐘的封閉處理步驟，噴涂7wii的厚型底膠，噴涂一遍lOwii的面膠，對比例二沒有進行本 發(fā)明方法的其他步驟的處理。
[0100] 匯總對比例及實施例的部分實驗參數及90°剝離強度實驗的數據，如下表1所示：
【主權項】
1. 一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 化學除油：將金屬工件浸入到有機金屬除油劑中，將金屬工件表面沾有的大量油 月旨、污物除去，然后用冷水沖洗干凈； (2) 電解除油：將經過步驟（1)得到的金屬工件浸入到氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液 中，并在陽極電流的作用下，將金屬工件表面油污完全除去，然后用冷水沖洗干凈，得到具 有潔凈金屬表面的金屬工件； (3) 浸蝕、活化:將經過步驟(2)得到的金屬工件浸入到鹽酸溶液中，除去金屬工件表面 的銹蝕、活化金屬，然后用冷水沖洗干凈； (4) 電鍍鋅鎳合金:將經過步驟(3)得到的金屬工件浸入到氧化鋅、硫酸鎳、氫氧化鈉、 乙二胺、三乙醇胺的混合溶液中，用鋅板作為陽極，在陰極電流的作用下，在金屬工件表面 鍍上均勻的鋅鎳合金層，然后用冷水沖洗干凈； (5) 活化:將經過步驟(4)得到的金屬工件浸入到鹽酸溶液中，對有鍍鋅鎳合金層的金 屬工件表面進行活化處理，然后用冷水沖洗干凈； (6) 鈍化:將經過步驟(5)得到的金屬工件浸入到鋼鐵鈍化劑中，對金屬工件進行鈍化 處理，使得金屬工件的表面形成均勻的鈍化膜，然后用冷水沖洗干凈； (7) 烘干:對經過步驟(6)得到的金屬工件進行烘干處理，以烘干滯留在金屬工件表面 的水分； (8 )涂底膠:在經過步驟(7 )得到的金屬工件表面噴涂底涂膠黏劑，使金屬工件表面形 成底涂膠黏劑層； (9) 固化:對經過步驟(8)得到的金屬工件進行固化處理； (10) 涂第一遍面膠:待經過步驟(9)得到的金屬工件冷卻至常溫后，對該金屬工件噴涂 第一遍面涂膠黏劑，形成第一面涂膠黏劑層，然后進行烘干處理； (11) 涂第二遍面膠:待經過步驟（10)得到的金屬工件冷卻至常溫后，對該金屬工件噴 涂第二遍面涂膠黏劑，形成第二面涂膠黏劑層，然后進行烘干處理； (12) 硫化:將經過步驟（11)得到的金屬工件和橡膠置于硫化設備的熱模中，在熱模中 加壓硫化； (13) 冷卻處理：將經過步驟（12)得到的已硫化完成的金屬工件從硫化設備中取出，進 行室溫冷卻。2. 如權利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(1)中有機金屬除油劑的濃度為50g/L，除油溫度為60°C，除油時間為420秒； 步驟(2)中采用的氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液，其中氫氧化鈉的濃度為50g/L，碳酸 鈉的濃度為30g/L，陽極電流的密度為1 OA/dm2，除油溫度為80 °C，除油時間為420秒； 步驟(3)中鹽酸溶液的濃度為200ml/L，將金屬工件置于常溫下浸蝕、活化120秒； 步驟(4 )中采用的氧化鋅、硫酸鎳、氫氧化鈉、乙二胺、三乙醇胺的混合溶液，其中氧化 鋅的濃度為l〇g/L，硫酸鎳的濃度為12g/L，氫氧化鈉的濃度為100g/L，乙二胺的濃度為 25ml/L，三乙醇胺的濃度為40ml/L，陰極電流的密度為3A/dm 2，電鍍溫度為常溫，電鍍時間 為60分鐘； 步驟(5 )中鹽酸溶液的濃度為200ml/L，活化溫度為常溫，活化時間為10秒； 步驟(6 )中鋼鐵鈍化劑的濃度為150ml/L，鈍化溫度為常溫，鈍化時間為60秒； 步驟（12)中對熱模施加20MPa的硫化壓力，硫化溫度為160°C，硫化時間為10分鐘。3. 如權利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(7)中烘干處理的烘干溫度為60-100°C，烘干時間為6-15分鐘。4. 如權利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(8)中采用的底涂膠黏劑為熱硫化型酚醛樹脂類膠黏劑。5. 如權利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(8)中底涂膠黏劑層的厚度為2-5μπι。6. 如權利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(9)中固化處理的溫度為140-160 °C，固化時間為10-40分鐘。7. 如權利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(10)和步驟(11)中烘干處理的溫度為60-100°C，烘干時間為3-10分鐘。8. 如權利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟（10)和步驟（11)中采用的面涂膠黏劑為熱硫化型溴化-2,3-二氯-1，3-丁二烯均聚 物類膠黏劑。9. 如權利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(10)中第一面涂膠黏劑層的厚度為10-16μπι。10. 如權利要求1所述的一種電鍍鋅鎳合金層的金屬工件與橡膠的粘接方法，其特征在 于步驟(11)中第二面涂膠黏劑層的厚度為10-16μπι。
【文檔編號】B29C35/02GK106003705SQ201610357533
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】陸偉強, 潘孝勇, 劉乾
【申請人】寧波拓普集團股份有限公司