现代社会,橡胶与金属粘接在军工、桥梁、机械制造等众多领域发挥着重要作用,如减震件的连接、坦克履带板挂胶、航空油封等。这类橡胶金属粘接件兼具金属材料高强度、耐久性和橡胶材料减震、耐磨等性能。在众多橡胶与金属的粘接方法中,热硫化粘接由于其工艺简单、粘接强度大等特点使得其成为最常用的粘接方法之一。上个世纪五十年代国外就开始了对溶剂型热硫化胶粘剂的探索和研究,而国内起步相对较晚,并且在实际使用过程中往往出现界面脱粘、不能满足复杂使用工况的现象。基与以上现状,本文作者对传统的热硫化型胶粘剂,美国洛德公司生产的底涂胶开姆洛克205和面涂胶开姆洛克220展开研究,主要研究内容如下:(1)首先借助凝胶色谱分析、红外光谱分析、X射线衍射、热重分析,对底涂胶开姆洛克205和面涂胶开姆洛克220进行成分分析,得到如下结论:推测开姆洛克205胶粘剂中有机物有酚醛树脂、氯丁橡胶,填料成分主要有氧化锌、二氧化钛,且氧化锌、二氧化钛共占总固体含量的23.96%,有机物部分约占固体总含量的76.04%;推测开姆洛克220胶粘剂有机物为顺丁橡胶,填料主要为氧化铅和炭黑,氧化铅约占固体总含量的1.43%,炭黑约占固体总含量的32.41%,顺丁橡胶部分约占固体总含量的66.16%(2)其次分别从橡胶/胶粘剂和金属/胶粘剂一侧出发,探究了硫化压力和金属表面处理、喷胶方式对粘接强度的影响,结果表明:硫化粘接时,随着硫化压力的增大,剥离强度先减小后增大,最后趋于稳定,最佳的硫化压力为14MPa;处理钢材时,钢表面做与橡胶-金属结构件剥离方向成135°角的喷砂处理,涂布胶粘剂时,底涂胶开姆洛克205先沿橡胶-金属结构件剥离方向涂布,后垂直于橡胶-金属结构件剥离方向涂布,这种方法可以有效提高天然橡胶/钢的粘接强度,达到最大粘接强度所需的压力从16MPa下降到14MPa。(3)接下来在对开姆洛克205胶粘剂成分表征的基础上,选用了粉末丁腈橡胶和粉末羧基丁腈橡胶对底涂胶开姆洛克205进行了增韧,结果显示:在不影响其粘接性能的前提下,粉末丁腈橡胶含量开姆洛克205胶粘剂固体含量的2wt%时,冲击强度最大,为3.41kJ/m~2,比未改性提251%,粉末羧基丁腈橡胶含量为开姆洛克205胶粘剂的2wt%时,冲击强度最大3.86kJ/m~2,比未改性提高了298%。并且由于粉末羧基丁腈橡胶与开姆洛克205之间存在反应性,所以在相同含量下其增韧效果更佳。(4)最后在对开姆洛克220胶粘剂成分表征的基础上,采用硅烷偶联剂KH550和KH590改性的氮化铝对其进行导热改性,采用KH550/AlN、KH590/AlN改性开姆洛克220时,只有在AlN粒子含量低于10份时,其粘接件仍为橡胶本体破坏,且导热性能有所提高:KH590/AlN改性开姆洛克220比未改性的开姆洛克220的导热系数提高了7.67%,KH550/AlN改性开姆洛克220比未改性的开姆洛克220的导热系数提高了4.34%。确定KH590/AlN与开姆洛克220最佳比例后添加氧化石墨烯对开姆洛克胶粘剂进行共同改性,KH590改性的AlN与CH220质量比为10比1时,添加3%质量分数的氧化石墨烯,比单独使用KH590改性氮化铝导热系数提高了30.73%,且加工性能优异。