通过对2-5014橡胶经等离子清洗后的硬度、拉断伸长率、拉伸强度及质量变化率的试验,考核等离子清洗对该材料的影响。介绍了等离子清洗过程及试验过程,经试验验证,该材料经等离子清洗后无明显质量变化,为确保航空铝合金口盖密封性提供了技术保障。
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清洗试验
2. 1 橡胶试片的制备
1) 硫化橡胶: 将2 - 5014橡胶填充模具内,在模具内填充2 - 5014橡胶,以( 10 ~ 12) MPa压力挤压胶料,同时升温至150℃ ,保持40 min。待工件与室内温度一致时取出工件,修剪挤出多余的胶料。
2) 制橡胶片: 裁剪标准试验胶片,拉伸强度、拉断伸长率按GB /T 528Ⅰ型试样标准制备橡胶片,硬度、体积变化率试片尺寸50 mm×25 mm×2 mm。
2. 2 试验过程
1) 清洗参数: 射频电源频率13. 56 MHz,射频电源功率135 W ( 90% ) ,真空度:40 k Pa,清洗总时间分别为15 min、20 min、25 min、30 min( 氧气清洗时间∶氩气清洗时间 = 2∶3) 。
2) 清洗过程: ( 1) 放入待清洗试片,设定电源射频功率135 W; ( 2) 抽真空压力达到80 k Pa,通入氧气; ( 3) 当真空度达到40 k Pa时开始清洗; ( 4) 清洗结束后排出氧气,通入氩气清洗; ( 5) 关闭电源,取出试片。
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测试结果与讨论
主要从2 - 5014橡胶等离子清洗后的硬度、拉断伸长率、拉伸强度及清洗前后的质量变化率四个方面,分析等离子清洗对2 - 5014橡胶性能的影响,并通过与空白试样的比较,更清楚地对比试验结果,主要性能指标及测试标准见表1。
3. 1 硬度测试
按GB/T 531对清洗后的2 -5014橡胶进行硬度测试,试验设备: XHS型硬度测试仪。测试结果见表2。
硬度测试结果表明,2 - 5014橡胶经等离子清洗( 15 ~ 30) min的硬度值与空白试样相同,由此可见等离子清洗后的2 - 5014橡胶硬度无变化。
3. 2 拉伸强度试验
按GB/T 528进行拉伸强度试验,拉力设备AGS 5k NG,传感器型号SBL - 5k N。测试结果见表3。
拉伸强度试验结 果表明,等离子清 洗 ( 15 ~30) min,2 - 5014橡胶的拉 伸强度在 ( 17. 3 ~17. 4) MPa范围内,与空白试样比较无明显变化,且均符合该橡胶的技术指标要求。
3. 3 拉断伸长率试验
按GB/T 528进行拉断伸长率试验,拉力设备AGS- 5k NG,传感器型号SBL - 5k N。测试结果见表4。
由表4可知,未进行等离子清洗的2 - 5014橡胶拉断伸长率为274% ,经等离子清洗( 15 ~ 30) min后,该性能变化不大,且均高于指标( 150% ) 要求。
3. 4 质量变化率试验
按GB /T 1690测试2 - 5014橡胶清洗前后的质量变化率,试验设备GT - XS - 125,量程( 0 ~ 125) g,d: 0. 000 1 g。测试结果见表5。
由表5可知,经等离子清洗后的2 -5014橡胶质量均有所降低。分析认为,橡胶表面经能量离子轰击,表面层的橡胶分子被分解后随气体流排出,导致橡胶的重量有所下降,但质量变化不大。等离子清洗( 15 ~ 30) min,2 - 5014橡胶的质量变化率未超过0. 08% 。
4 结语
试验结果表明采用上述等离子清洗后的2 5014橡胶,硬度、拉伸强度、拉断伸长率无明显变化,且测试结果均符合该橡胶技术指标要求。橡胶重量虽有轻微降低,但并不影响其综合性能。综上所述,2 - 5014丁腈橡胶经该等离子清洗工艺后,橡胶综合性能可以满足工艺及使用要求,为使用等离子清洗2- 5014橡胶硫化后的铝合金硫酸阳极氧化膜胶转移污染提供了技术支持。
