[发明专利]氟塑料与金属的粘接方法和粘结剂

说明书

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，再将清洁干净的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。