專利名稱:關(guān)于無定形水合金屬氧化物底膠用于有機(jī)膠粘劑膠接接頭的預(yù)處理方法
本發(fā)明所屬領(lǐng)域是關(guān)于膠粘劑膠接接頭的方法。
重量輕和生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致了膠粘劑粘接結(jié)構(gòu)在航空和航天工業(yè)中獲得日益增長(zhǎng)的應(yīng)用。為了能行之有效地取代諸如金屬接合一類的連接方式，這些膠粘劑粘接應(yīng)能保持傳統(tǒng)接合體系的一般強(qiáng)度。在許多應(yīng)用中，這種接頭要置于各種各樣的環(huán)境和機(jī)械應(yīng)力之下。例如，這些膠接接頭被長(zhǎng)時(shí)期的暴露于潮濕環(huán)境，而這種環(huán)境會(huì)導(dǎo)致粘接強(qiáng)度的下降。強(qiáng)度的下降起因于膠粘劑內(nèi)部的裂紋擴(kuò)展和其它形變，而潮濕環(huán)境使它們更加惡化。正是由于存在這樣的缺陷，人們進(jìn)行了廣泛的研究和改進(jìn)工作，為改善潮濕條件下膠接接頭性能確定方法和尋找材料。例如，已知在鋁和鈦的粘接中表面處理是很重要的。因此，在粘接前將被粘物凈化并進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理，以產(chǎn)生一種能與膠粘劑結(jié)合并能改進(jìn)粘接強(qiáng)度使之滿足應(yīng)用需要的表面，具有根本的重要性。已經(jīng)開發(fā)了許多用于鋁的處理方法，用以改善粘接性。這些方法包括在70℃進(jìn)行15分鐘酸侵蝕(FPL)，用硫酸(SA)、鉻酸(CAA)、Pasa-JellTM處理劑(Reseach and Chemical Corp，Glendale，California的產(chǎn)品)和磷酸(PAA)進(jìn)行陽極氧化處理。這些預(yù)處理一般利用腐蝕條件、陽極氧化裝置或?qū)Νh(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)，如鉻，因此特別是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件下這些辦法可能是有害的或很麻煩的。從粘接強(qiáng)度和耐久性考慮，目前一般認(rèn)為上述最后一種表面處理方法(PAA)是最有效的。電子掃描透射顯微鏡的深度表面分析表明，PAA處理產(chǎn)生了微小的氧化突起物，其長(zhǎng)度和大小都比其它表面處理的要大些。相信是這些須晶使得經(jīng)PAA處理的被粘物制成的接頭強(qiáng)度獲得提高。因此，由于膠粘劑的須晶增強(qiáng)產(chǎn)生的錨定作用似乎在提高粘接性方面發(fā)揮了作用。相信也有這樣的可能性，根據(jù)聚合物/金屬的不同組合，相互間的化學(xué)反應(yīng)起著主要的作用。盡管上述表面預(yù)處理提供了許多優(yōu)點(diǎn)，但仍然需要一種有助于發(fā)展輕質(zhì)航天類金屬結(jié)構(gòu)的新技術(shù)。
因此，在這一技術(shù)領(lǐng)域：
人們一直在探討能夠提供重量輕、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的膠粘劑粘接金屬接頭的新方法。
本發(fā)明涉及一種粘接物品的方法，它在涂布無定形水合金屬氧化物底膠之前采用了短時(shí)間腐蝕預(yù)處理步驟，還涉及一種膠粘劑，它導(dǎo)致接頭抗裂紋擴(kuò)展。這種方法包括將數(shù)種物品粘接在一起，其中至少有一種是金屬。金屬制品表面在低于大約50℃的溫度下暴露于腐蝕性環(huán)境。然后將一層含有Mx(OR)y的底膠涂到預(yù)處理過的金屬表面，在式Mx(OR)y中x是1，y是3或4，M是任何能形成穩(wěn)定烷氧化物的金屬，R是有機(jī)基團(tuán)。接著將涂敷過的金屬制品暴露于潮氣及約25℃-約125℃的溫度下。用聚合物膠粘劑將該金屬制品粘接到另一物品上。
這些金屬表面預(yù)處理過程當(dāng)與無定形金屬氧化物底膠相結(jié)合用于膠粘劑粘接接頭時(shí)，可以降低對(duì)技術(shù)更復(fù)雜且對(duì)環(huán)境有害的預(yù)處理操作的要求，同時(shí)還可提供抗裂紋擴(kuò)展的粘接。這種體系對(duì)于那些現(xiàn)場(chǎng)修理的場(chǎng)合尤其具有吸引力。因此，本發(fā)明通過提供有關(guān)膠粘劑粘接新技術(shù)，使航天工業(yè)取得了顯著進(jìn)步。通過本說明書和權(quán)利要求
書以及附圖(用于說明本發(fā)明的實(shí)施例)，本發(fā)明的其它特點(diǎn)和長(zhǎng)處也將是顯而易見的。
圖1用于說明被粘物鋁膠接接頭的裂紋擴(kuò)展情況，該鋁試樣于25℃用FPL侵蝕5分鐘進(jìn)行表面處理，并涂有不同厚度的無定形水合金屬氧化物底膠。
圖2用于說明分別采用有機(jī)底膠和無定形水合金屬氧化物底膠，并在室溫進(jìn)行5分鐘FPL表面處理所制成的2024鋁試樣膠接接頭在裂紋擴(kuò)展方面的差別。
圖3用于說明分別采用有機(jī)底膠和無定形水合金屬氧化物底膠，并在室溫進(jìn)行5分鐘FPL表面處理所制成的6061鋁試樣膠接接頭在裂紋擴(kuò)展方面的差別。
圖4用于說明分別采用有機(jī)底膠和無定形水合金屬氧化物底膠，并在室溫下進(jìn)行10分鐘Pasa-Jell101表面處理所制成的2024鋁試樣粘接接頭和采用兩種環(huán)氧膠粘劑的粘接接頭之間在裂紋擴(kuò)展方面的差別。
圖5用于說明分別采用有機(jī)底膠與無定形水合金屬氧化物底膠，并進(jìn)行10分鐘Pasa-Jell107表面處理所制成的鈦試樣膠接接頭之間在裂紋擴(kuò)展方面的差別。
實(shí)施本發(fā)明的最好模式將金屬制品表面暴露于足以凈化該表面(即將該表面氧化，除去所有舊的氧化皮，并在該金屬上形成新鮮的氧化表面)的腐蝕性環(huán)境進(jìn)行預(yù)處理。也就是說，預(yù)處理應(yīng)該達(dá)到這樣的程度，使得涂布無定形水合金屬氧化物底膠后，該金屬制品可以通過有機(jī)膠粘劑與另一物品相粘接，并且制成的接頭具有抗裂紋形成和擴(kuò)展的性能(即抗脫粘性)。腐蝕性環(huán)境即可以是水溶液也可以是凝膠(即粘稠的糊劑)。腐蝕性組合物即可以是酸性的也可以是堿性的。然而，最好是氧化酸體系，因?yàn)檫@可以更迅速的凈化金屬表面。如果將適用的普通腐蝕劑列出一示范性清單的話，將包括硝酸、磷酸、鉻酸、硫酸、鹽酸及它們之間的各種組合。此外，還可包括促進(jìn)劑、緩沖劑等添加劑。表面暴露可在室溫(如25℃)也可在提高的溫度(如高至50℃)下進(jìn)行。但不能超過50℃，否則難以控制表面反應(yīng)量。溫度最好低于約50℃，因?yàn)樵谶@一適中溫度下，腐蝕性化學(xué)物質(zhì)更容易控制，危害性也小一些，而且不易損害被粘物品。特別是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，在這種情況一般不易控制操作過程和條件，此時(shí)采用約25℃-約30℃的溫度更理想。在這樣的低溫下仍能獲得有效的預(yù)處理結(jié)果是令人驚異的。
暴露時(shí)間在室溫下最少可以從約5分鐘到約15分鐘，以至20分鐘。并沒有發(fā)現(xiàn)延長(zhǎng)時(shí)間可以改善粘接性能，相反只能使前面指出的問題更加惡化。特別是在現(xiàn)場(chǎng)操作的場(chǎng)合，總是希望程序簡(jiǎn)單一些。暴露時(shí)間作為溫度的函數(shù)隨溫度而變化，因?yàn)閾?jù)信這樣的預(yù)處理是一種化學(xué)反應(yīng)過程。因此，在較高溫度下(如高至45-50℃)，暴露時(shí)間甚至可以少于5分鐘(如2分鐘)。時(shí)間長(zhǎng)短最終將根據(jù)金屬制品、腐蝕劑組成(如PH，化學(xué)物質(zhì)種類)，隨溫度改變而變化。相信上述時(shí)間和溫度少于或低于沒有后續(xù)涂布無定形水合金屬氧化物步驟的傳統(tǒng)預(yù)處理方法。據(jù)信這是因?yàn)樵谶@種情況下只是將物品表面的氧化層剝離(即除氧)并不像傳統(tǒng)方法那樣生出新的稠密氧化層。
金屬制品經(jīng)預(yù)處理后，可用任何粘接方法來實(shí)施本發(fā)明，本發(fā)明提供一種涂有無定形水合金屬氧化物的金屬制品，它可采用順序號(hào)為774，256的本案共同未決申請(qǐng)中及下文中所述的膠粘劑與另一物品相粘接。如果要粘接的是多層金屬制品，則最好對(duì)每種金屬制品都上底膠。通過溶劑流延、蘸涂或噴涂工藝在金屬制品表面涂裝一層烷氧基金屬化物(下文將予以介紹)也是比較理想的。然后在潮濕氣氛下將涂有烷氧基金屬化物的金屬制品保持在約25℃-約300℃。25℃以下反應(yīng)速度一般太慢，而300℃以上則所要求的金屬性能可能降低或者是氧化物表面結(jié)晶，同時(shí)伴隨著機(jī)械強(qiáng)度的下降。尤其理想的是將涂有烷氧基金屬化物的制品加熱到約25℃-約125℃的溫度，因?yàn)檩^低的溫度可以減小諸如鋁基材機(jī)械性能劣化的危險(xiǎn)，例如鋁晶石噴砂處理引起的表面收縮張力。在現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)的場(chǎng)合，當(dāng)使用較低的轉(zhuǎn)化溫度時(shí)也可以采用無機(jī)底膠。
在本發(fā)明實(shí)施過程中可以采用任何能水解成無定形水合金屬氧化物(如單羥基金屬氧化物)的金屬烷氧化物。具有Mx(OR)y分子式的金屬烷氧化物用于形成本發(fā)明公開的金屬氧化物底膠是比較理想的，Mx(OR)y式中x是1，y是3或4，y由金屬具體的價(jià)數(shù)決定。y不應(yīng)該是2，因?yàn)橐纬蓡瘟u基金屬氧化物金屬價(jià)數(shù)一般必須至少為3。M可以是任何能夠形成穩(wěn)定烷氧化物的金屬，這些金屬烷氧化物應(yīng)能提純，例如用蒸餾或結(jié)晶的方法，而同時(shí)不發(fā)生分解。由于y有如上定義，所以基本上所有金屬都能滿足這一要求。但最好從下列一組金屬中選擇，它們包括鈦、鋯、硅、鐵、鎳和鋁。一般講，R可以是任何能在約300℃以下溫度被蒸餾的有機(jī)基團(tuán)。由于烷氧基((OR)部分)并不結(jié)合到底膠中，所以對(duì)烷氧基而言，關(guān)鍵在于其所產(chǎn)生的醇應(yīng)能夠在不足以損害底膠或基材的較低溫度下被揮發(fā)掉。R最好是C1-C10的烷烴基團(tuán)。R是甲基、乙基、丙基和仲丁基則尤為理想，因?yàn)檫@些基團(tuán)作為相應(yīng)的醇在相對(duì)較低的溫度即可揮發(fā)。此外，可以加入不同量的添加劑，如磷酸鹽、硅酸鹽或氧化鎂等將烷氧化物改性，同時(shí)并不會(huì)對(duì)底膠的性質(zhì)產(chǎn)生不利的影響。在本發(fā)明實(shí)施過程中也可以使用上述金屬烷氧化物的混合物。
上述金屬烷氧化物當(dāng)暴露于潮濕環(huán)境時(shí)，如大氣中的潮氣或金屬基材表面上的水份，即可水解為無定形水合金屬氧化物(底膠)。如下文將要介紹的，上述過程可加熱進(jìn)行也可不加熱。舉例來說，一個(gè)可能發(fā)生的反應(yīng)是烷氧基鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁的反應(yīng)。烷氧基鋁的起始水解反應(yīng)可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)表示如下
這個(gè)反應(yīng)進(jìn)行很快，并進(jìn)一步水解-聚合
直至結(jié)合n個(gè)鋁離子，即生成AlnOn-1(OH)(n+2)-x(OR)x，為簡(jiǎn)單起見假設(shè)為線型聚合。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，OR基團(tuán)的數(shù)量，即x相對(duì)于n減少到某一數(shù)值，比值視水解溫度和潮氣濃度而定。在正常使用條件下，由x表示的剩余OR基團(tuán)系數(shù)小于4而n是28或大于28。如此低含量的OR不會(huì)妨礙底膠的性能。相反，據(jù)信烷氧基鋯水解成不含OR或OH基團(tuán)的水合氧化物，即ZrO2·1.7H2O。
底膠層的厚度可以有效的在約0.15m-約10m的范圍變化，最好為約0.3m-約1.0m。如超過約10m則涂層可能太厚，會(huì)引起應(yīng)力增加并形成一弱邊界層。若不足約0.15m，則底膠層不能提供一般所需程度的性能，如抗裂紋擴(kuò)展性。此外，最好采用多層的方式將金屬烷氧化物底膠涂裝到金屬表面，因?yàn)檫@有利于除去揮發(fā)性物質(zhì)和溶劑，而采用單一厚涂層要除去它們就困難得多。
本發(fā)明粘接對(duì)象包括這樣一些金屬及其合金，它們能夠獲得顯示出足夠強(qiáng)度的氧化皮，即粘接皮，并足以保證氧化皮不會(huì)與基材脫粘。粘合氧化表面可以自然產(chǎn)生，如氧化鋁(Al2O3)，有時(shí)則需要特殊的預(yù)處理以生成人造粘合氧化表面。例如金，在這種情況下自然產(chǎn)生的氧化物是非粘合性的或者根本就不形成氧化物。金屬制品最好是選自下列這組金屬，包括鋁、鈦、鎳、鐵、銅或它們的合金。合金是指這樣的制品其中主要金屬以大于50%(重量)的量存在。此外，可以將涂有底膠的金屬制品粘接到傳統(tǒng)纖維增強(qiáng)的聚合物基復(fù)合材料上，如環(huán)氧、聚酰亞胺、聚酯、丙烯酸、氨基甲酸乙酯、纖維素、橡膠或酚醛樹脂基復(fù)合材料。纖維的例子包括玻璃、氧化鋁、碳化硅、石墨、酰胺和Kevlar纖維(Dupont De Nemours，E.I，CO，Wilmington，Delaware)。
任何上述金屬烷氧化物或其混合物都可以作為底膠用于任何上述金屬制品，上述混合物的組成幾乎無影響，只是采用含有部分烷氧基鋁的烷氧化物作被粘物的底膠更理想些。例如，將烷氧基鋁涂布到鋁或鈦制品可以提高諸如抗裂紋擴(kuò)展之類的性能。
實(shí)施本發(fā)明時(shí)，任何適于粘接物品，尤其是適于金屬制品的傳統(tǒng)膠粘劑都可采用。例如，可以使用環(huán)氧、聚酰亞胺、丙烯酸或氨基甲酸乙酯膠粘劑，因?yàn)檫@些膠粘劑可以提供最理想的性能，如良好的強(qiáng)度。使用環(huán)氧、氨基甲酸乙酯或聚酰亞胺膠粘劑尤為理想，因?yàn)樗鼈兡铜h(huán)境應(yīng)力且強(qiáng)度高，所以它們經(jīng)常被選用于航天工業(yè)方面的應(yīng)用。
實(shí)施例1用標(biāo)準(zhǔn)FPL酸溶液處理2024鋁合金被粘物，方法是將其于室溫下在該酸溶液中浸泡5分鐘。用甲苯將Stauffer Chemical Company，F(xiàn)airfield，Connecticut出售的E-8385烷氧基鋁稀釋為1%的溶液，并用溶劑流延的方法(刷涂)將其涂布到處理過的鋁被粘物。涂布一至六層底膠。在室溫下通過溶劑蒸發(fā)將該烷氧基鋁轉(zhuǎn)化為無定形鋁，其后將HySol(Pittsburg，California)出售的EA-9649環(huán)氧膠粘劑有襯薄膜貼到有無定形鋁涂層的鋁被粘物上。在鋁被粘物之間放置一擋片，以保證膠層厚度約為0.127毫米，然后在177℃施加1.757公斤/厘米2的壓力持續(xù)120分鐘。按照ASTM D-3762方法進(jìn)行楔型抗開裂試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果在下一個(gè)實(shí)施例之后將作為圖1的一部分給以詳細(xì)介紹。
實(shí)施例2用一市售有機(jī)底膠，American Cyanamid(Stamford，Connecticut)出售的BR-127TM環(huán)氧，噴涂處理用與實(shí)施例1相同的方法制備的2024鋁被粘物，接著在121℃將其固化。在另一組被粘物上涂四層E-8385烷氧基鋁的1%甲苯溶液，并使之在室溫下干燥20分鐘。涂層完成后，用實(shí)施例1所述的EA-9649TM環(huán)氧有襯薄膜膠粘劑分別粘接兩組被粘物。楔型抗開裂試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。
實(shí)施例3將實(shí)施例2所述的有機(jī)和無機(jī)底膠涂到用與實(shí)施例1相同方法制備的6061鋁被粘物上，并用American Cyanamid(Stamford，Connecticut)出售的FM-300環(huán)氧有襯薄膜膠粘劑將其粘接。楔型抗開裂試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。
實(shí)施例4用Semco Division of Products Research and Chemical Corporation，Glendale，California出售的Pasa-Jell 101將2024鋁合金被粘物在室溫下處理10分鐘。將一組被粘物涂上市售有機(jī)底膠(BR-127TM環(huán)氧)，另一組涂四層E-8385烷氧基鋁底膠。涂底膠后用FM-300和EA-9649有襯薄膜膠粘劑將兩組被粘物分別粘接。楔型抗裂紋試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。
實(shí)施例5將鈦6-4合金用溶劑清洗，并用Pasa-Jell 107酸處理10分鐘。處理后將一組被粘物涂上American Cyanamid(Stamford，Connecticut)出售的BR-161有機(jī)底膠，另一組涂上Stauffer Chemical Company出售的E-8385烷氧基鋁。用American Cyanamid出售的FM-330S有襯薄膜膠粘劑將兩組涂有底膠的被粘物分別粘接。楔型抗裂紋試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。
這些用膠粘劑粘接的鋁接頭特別耐裂紋擴(kuò)展。參考附圖可以幫助更清楚的理解這一點(diǎn)。圖1到圖5詳細(xì)介紹了關(guān)于各種楔型抗裂紋試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，上面介紹的這些試驗(yàn)采用了楔型抗裂紋試驗(yàn)方法ASTM D3762。
圖1表明了在71℃和100%相對(duì)濕度下(R.H.)，以毫米表示的裂紋擴(kuò)展Y與時(shí)間(小時(shí))X的函數(shù)關(guān)系。這些曲線說明了隨著無定形水合氧化鋁底膠涂層數(shù)增加裂紋擴(kuò)展的變化趨勢(shì)。
圖2表明了在71℃和100%相對(duì)濕度下，以毫米表示的裂紋擴(kuò)展Y與時(shí)間(小時(shí))X的函數(shù)關(guān)系。涂有無定形水合氧化鋁底膠的接頭(A)相對(duì)于涂有一般有機(jī)樹脂如BR-127TM環(huán)氧底膠的鋁接頭(B)顯示出很大的改進(jìn)效果。
圖3表明了在71℃和100%相對(duì)濕度下，以毫米表示的裂紋擴(kuò)展Y與時(shí)間(小時(shí))X的函數(shù)關(guān)系。無定形水合氧化鋁底膠(A)較之一般的BR-127環(huán)氧底膠(B)有很大改進(jìn)。
圖4用于說明另一個(gè)楔型抗開裂試驗(yàn)，其中以毫米表示的裂紋擴(kuò)展Y在71℃和100%相對(duì)濕度條件下作為時(shí)間(小時(shí))X的函數(shù)給出。無定形水合氧化鋁底膠(A)+(B)較之采用BR-127環(huán)氧樹脂底膠的對(duì)照試樣(C)在抗裂紋擴(kuò)展性能方面有很大的提高。
圖5將以毫米表示的裂紋擴(kuò)展Y對(duì)時(shí)間(小時(shí))X作圖，用以說明在71℃和100%相對(duì)濕度條件下的楔型抗裂紋試驗(yàn)。在大約80小時(shí)以后，無定形水合氧化鋁底膠(A)的裂紋擴(kuò)展明顯低于采用BR-161底膠的對(duì)比試樣(B)。
采用這些室溫下短時(shí)間預(yù)處理和無機(jī)底膠對(duì)金屬與金屬的粘接或金屬與復(fù)合物的粘接都有利。此外，也可將其用到制品上以幫助粘接包復(fù)層，例如塑料包裝的微型電子裝置，導(dǎo)線皮，蜂窩結(jié)構(gòu)。盡管本發(fā)明主要按照烷氧基金屬化合物進(jìn)行了介紹，各種烷氧基金屬化合物的混合物也可使用。
本預(yù)處理方法使得可以用最少的腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，最少的時(shí)間和最少的有害環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)(如鉻)進(jìn)行表面處理。此預(yù)處理方法與底膠共同使用時(shí)成本并不一定高，這一事實(shí)是令人驚異的。因此，這與一般所接受的PAA處理相比是簡(jiǎn)單的工藝，且與無定形水合金屬氧化物共同使用可提供具有改進(jìn)的抗裂紋擴(kuò)展性能的接頭。
底膠涂層提供了在潮濕環(huán)境中改善的抗裂紋擴(kuò)展性能。采用此無機(jī)底膠制成的膠接接頭所得的性能，如拉伸強(qiáng)度和T型剝離強(qiáng)度至少與傳統(tǒng)有機(jī)底膠制成的膠接接頭相當(dāng)。這種無機(jī)底膠還可以用作比傳統(tǒng)的5-10μ有機(jī)底膠層更薄的涂層。較厚的層隨著不同組分的分凝有增加應(yīng)力的傾向(即弱邊界層)。由于其熱穩(wěn)定性高，此無機(jī)底膠同樣也可與高溫膠粘劑(如聚酰亞胺)配合使用或與低溫膠粘劑(如環(huán)氧體系)配合使用，不像有機(jī)底膠一般只適于特定的溫度。此無機(jī)底膠另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，它可以用于經(jīng)過各種表面處理的金屬表面，且能提供同樣高水平的抗裂紋擴(kuò)展性能。相比之下，有機(jī)底膠卻會(huì)隨著所用表面預(yù)處理方法不同而產(chǎn)生不同的結(jié)果。此外，傳統(tǒng)有機(jī)底膠用鉻酸鍶作為減蝕劑，而這些鉻酸鍶在其生產(chǎn)和使用中會(huì)造成毒性問題。本發(fā)明提供了一種用于膠粘劑粘接接頭的無定形水合金屬氧化物底膠，這種底膠導(dǎo)致抗裂紋擴(kuò)展性能有了很大的提高。因而，通過提供有關(guān)膠粘劑粘接接頭的新技術(shù)，本發(fā)明顯著地促進(jìn)了航天工業(yè)的發(fā)展。
本發(fā)明的預(yù)處理方法和無定形水合金屬氧化物底膠相結(jié)合可提供一種簡(jiǎn)單的環(huán)境上安全的膠粘劑粘接物品的方法。本發(fā)明通過提供關(guān)于膠粘劑粘接接頭的新技術(shù)，顯著地促進(jìn)了航天工業(yè)的發(fā)展。
應(yīng)該清楚本發(fā)明并不僅僅局限于這里給出和介紹的實(shí)施例，在下列權(quán)利要求
所限定的本發(fā)明新穎概念的基本精神和范圍內(nèi)還可進(jìn)行各種改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種將多層物品粘接一起的方法，其中至少一種被粘物是金屬，具體過程是將聚合物膠粘劑置于不同的被粘物之間并與之接觸，然后向上述被粘物施加壓力，并輔以可任意采用的加熱程序，其中的改進(jìn)包括a)施用膠粘劑前將至少一個(gè)金屬被粘物的表面在低于約50℃的溫度下暴露于腐蝕環(huán)境，以便對(duì)該表面進(jìn)行預(yù)處理，b)施用膠粘劑前向上述預(yù)處理過的表面涂一層含有Mx(OR)y的物質(zhì)，其中(1)X是1；(2)y是3或4；(3)M是任何可形成穩(wěn)定烷氧化物的金屬；(4)R是一有機(jī)基團(tuán)；c)與粘合劑接觸前，將其上涂有Mx(OR)y層的金屬被粘物暴露于潮氣和約25-約125℃的溫度下；結(jié)果得到抗裂紋擴(kuò)展的接頭。
2.權(quán)利要求
1所述的粘接方法，其中金屬被粘物選自包括鋁、鈦、鋼、鎂、鐵、鎳和它們的合金的一組金屬。
3.權(quán)利要求
1所述的粘接方法，其中至少一種被粘物是纖維增強(qiáng)的聚合物復(fù)合材料。
4.權(quán)利要求
1所述的粘接方法，其中M選自包括鈦、鋯、硅和鋁的一組金屬。
5.權(quán)利要求
1所述的粘接方法，其中M選自包括鈦和鋁的一組金屬。
6.權(quán)利要求
1所述的粘接方法，其中所述金屬被粘物表面是暴露于氧化酸。
7.權(quán)利要求
1所述的粘接方法，其中所述金屬被粘物表面在約20-約35℃下暴露于一腐蝕環(huán)境約少于15分鐘。
專利摘要
一種粘接物品的方法，此法在涂無定形水合金屬氧化物底膠和膠粘劑之前，進(jìn)行短時(shí)間腐蝕預(yù)處理，形成抗裂紋擴(kuò)展的接縫。此法可粘接多層物品，其中至少一種是金屬。將該金屬物品的表面暴露在低于約50℃的腐蝕性環(huán)境。然后將一層含有M
文檔編號(hào)C09J5/02GK87107301SQ87107301
公開日1988年6月15日 申請(qǐng)日期1987年11月12日
發(fā)明者福斯特·P·林姆, 羅斯科·A·派克 申請(qǐng)人:聯(lián)合工藝公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan