氟塑料与金属的粘接方法和粘结剂 本发明是用于需要进行化学防腐和密封的技术领域。
众所周知,氟塑料是工程塑料中化学稳定性最好的一种塑料,但是它的表面能很低,与异分子的交联能力很差,是典型的难粘材料。
目前,国内外都是采用改性处理的粘接方法,例如:钠荼深液及钠荼四氢呋喃溶液湿式处理法;等离子体处理法;高频放电喷溅处理法等,这些方法处理后,塑料的表面变暗或变黑,在高温环境下介电性能下降,不耐紫外线照射,不能长期在大气条件下暴露,而且处理设备昂贵、工艺复杂,处理过程大都需要在氮或氩气等惰性气体保护下进行。处理液有很强的腐蚀性,有的甚至有着火爆炸的危险,而且粘结剂的耐热和耐化学腐蚀性能与氟塑料很难匹配,所以粘接强度不高。
国内曾将有机硅压敏粘合剂用于无需进行改性处理的氟塑料的粘接,但粘接强度只有20kg/cm2,环境温度不超过80℃,粘合面积最大不超过400cm2。
由于氟塑料粘接困难,目前大多采用松衬翻边的办法,即将氟塑料直接衬到金属容器里,依靠翻边来固定,这种方法在负压700-760mmHg情况下,氟塑料变形,无法使用。
本发明的目的是提供一种不经表面改性处理的粘接方法,而且粘结剂性能与氟塑料相匹配,粘接强度高,工艺简单,费用低的粘接方法和粘结剂。
氟塑料与金属的粘结方法:是将金属表面先除去油污、打毛,然后在0.5~2kg/cm2的压力下,喷涂上一层0.1~0.2mm厚的本发明专用粘结剂,并使粘结剂在320~370℃的温度下固化,再将清洁干净地氟塑料粘贴于喷有粘结剂的金属或金属容器的表面,进行第二次烧结固化,此次固化的温度为320~370℃,压力为0.5~2kg/cm2,也可以加石英砂充填在容器内进行固化,最后冷却即可。
本发明的粘结剂,是由下述化学物质配合搅拌而成。
1、四氟乙烯 15-35%
2、六氟丙烯 20-40%
3、聚苯硫醚(PPS) 15-35%
4、三氧化二铬 0.1-1%
5、二氧化钛 0.1-2%
6、其余为水
对三氧化二铬和二氧化钛,可单独使用任意一种,或两种混合使用,也可两种都不使用。
本粘结剂的基本配方,不仅可用于氟塑料与金属的粘接,而且也可用于金属与金属的粘接。
对金属与金属之间的粘接,其方法与氟塑料与金属的粘接方法相同,只要将粘结剂的配比作如下调整即可。
1、四氟乙烯 5-10%
2、六氟丙烯 5-10%
3、聚苯硫醚(PPS) 40-60%
4、其余为水
用本发明的粘接剂,将金属与氟塑料粘结后,试验其粘接强度可达1428N/cm2,不仅可以满足常压下的使用要求,而且也可在负压下使用。
本发明的优点:粘接方法简单,粘接强度大,费用低,粘接性能与氟塑料相匹配,不经表面改性处理即可粘接牢固,并可进行大型工件的粘接。
本粘结剂不燃,不爆,无毒,耐空气老化,能长期存放,耐腐蚀性能,仅次于氟塑料,而优于不锈钢和耐蚀搪瓷,它不溶于180℃以下的各种已知溶剂,可耐200℃以下的各种有机酸和沸腾状的浓氢氧化钠,在常温下的王水中24小时无变化,并具有在150℃高温下保持较高机械强度的耐热性能,对能耐320℃以上的各种金属和塑料均可粘接,所有原材料均完全立足于国内资源。
实施例:将化工厂用的碳钢聚合塔内表面清洗干净,喷砂打毛后,将本粘结剂喷涂到待粘结的表面上,加1kg/cm2的微小压力,送入350℃的电炉中,经20分钟固化,再将干净的氟塑料贴于喷有粘结剂的金属表面,在其内部充填石英砂,再送入350℃的电炉中进行二次固化,然后取出冷却,粘接即可完成,粘接强度达到1000N/cm2以上。