橡胶与金属之间的粘接已有很久的历史，通常采用的直接粘接法、硬质橡胶法、镀黄铜法和胶粘剂粘接法等，其中胶粘剂粘接法是目前应用最广和最有效的方法之一。本文将从粘接原理和粘接工艺出发，分析可能引起橡胶/金属硫化粘接失效的各种原因，并提出相应的解决措施。

1 粘接原理

橡胶与金属是在化学结构、物理和力学性能上存在着巨大差异的两种不同材料，二者热硫化粘接用胶粘剂大多是由基米、固化剂及其他配合剂溶解、悬浮分散在溶剂或聚合物乳液中开成的多相体系，因此橡胶和金属两者之间的热硫化粘接包含了多个组分体系之间的相互作用，是涉及表面物理、表面化学、高分子化学、无机化学、机械学、电学等多学科的复杂现象，影响因素错综复杂。对于橡胶/金属的粘接机理，目前主要粘接理论有吸附理论、电磁理论、共交联理论等。而对于橡胶/金属的热硫化粘接，采用单涂层胶粘剂和采用双涂层胶粘剂的粘接机理分别如图1和图2所示，其中胶粘剂或底涂型胶粘剂与金属发生粘接主要是通过胶粘剂浸润金属表面后渗入到金属表面的空隙和凹孔内，并排除界面上吸附的空气，同金属表面充分接触，然后产生吸附作用和各种啮合形式的机械作用（有的胶粘剂分子会与金属表面分子发生化学反应生成化学键），以产生足够的粘接强度；胶粘剂与橡胶之间则通过分子或链段的相互扩散、渗透和共交联作用而实现粘接；同时，胶粘剂和橡胶内部也各自发生一系列的物理化学反应，从而使橡胶和金属形成一个牢固的连接体。

图1 单涂层橡胶/金属粘接原理示意图

图2 双涂层橡胶/金属粘接原理示意图

2 橡胶/金属热硫化粘接工艺

橡胶与金属热硫化粘接的典型工艺流程如下：

金属表面处理 → 涂胶粘剂 → 贴合混炼胶 → 加压加热硫化

硫化型胶粘剂主要包括酚醛树脂、多异氰酸酯和卤化聚合物三大类，目前常用的有美国的Chemlok（开姆洛克）系列、Thixon（罗门哈斯）系列，德国的Chemsil（汉高）系列、Megum（麦固姆）系列等。

3 橡胶/金属热硫化粘接的失效类型

橡胶/金属热硫化粘接常见的失效类型主要有以下六类，示意图见图1、图2。

（1）底涂型胶粘剂与金属间破坏（M-C型）；

（2）胶粘剂内部破坏（C型）；

（3）面涂型胶粘剂与底涂型胶粘剂之间破坏（C-C型）；

（4）橡胶与面涂型胶粘剂之间破坏（R-C型）；

（5）橡胶内部破坏（R型）；

（6）混合破坏，即以上2种或2种以上情况同时出现。

4 失效原因分析及对策

4.1 底涂型胶粘剂与金属间破坏

4.1.1 金属表面处理不当

（1）原因分析

①金属表面处理程度不够；金属表面处理的主要作用是除掉金属表面的锈蚀层和油脂、污物等，获得清洁、干燥并具有足够粗糙度的活性表面，以利于胶粘剂的浸润和吸附。....