丁苯橡胶（SB/SBS）表面改性方法

（1） 三氯异氰酸处理:

表面氯化是利用含氯化剂/有机溶剂处理橡胶表面，从而提高橡胶表面与其它材料之间粘接强度的一种常用表面改性方法，有机卤化剂可以有效地改善非极性橡胶的润湿性。三氯异氰酸（TCI）是最常用的卤化剂。

（2）次氯酸钠/浓盐酸混合溶液处理  

NaClO 和浓 HCl 相互接触可以发生化学反应，从而生成游离态的氯，如式1.1所示。利用水溶液中次氯酸钠和盐酸反应生成的游离氯侵蚀 SBR（SBS）橡胶。同时，混合液中存在次氯酸，次氯酸氧化性很强，属于强氧化性的酸，能氧化橡胶的表面，通过氧化等反应在橡胶表面引入极性基因，如-C=O、-OH 和-COOˉ等，从而增加橡胶的粘接强度。

（3）氯胺-T处理

酸化的氯胺–T溶液生成的DCT和HCl会与橡胶中的C=C键反应，可在橡胶表面引入极性基团，从而改善橡胶表面的粘接性能。

（4）硫酸处理

硫酸是强氧化性酸，与橡胶表面接触，可以将橡胶表面的碳-碳键打开氧化成-C=O、-OH 和-COOˉ等极性基团，极性基团的引入使得表面化学惰性降低，表面能提高 [1] 。如SB 橡胶未经浓硫酸处理之前，接触角在50°~100°之间（测试液为蒸馏水），用浓 H 2 SO 4浸润处理半个小时，使得接触角由50~100°降至30°。这主要是因为丁苯橡胶中苯环很容易磺化而引入磺酸基，从而改变了表面极性。硫化过程中 C-H 键中的氢原子被 SO 3 分子取代，在附着点氢化可以形成磺酸。用氨水中和橡胶表面的磺酸，生成更稳定的离子对（-SO 3 NH 4 + ）。另一方面是环化作用，因为硫酸具有环化作用，因此其对丁苯橡胶表面改性非常有效。天然橡胶与磺酸反应可形成环烃化结构，“环化作用”这一术语由此产生。经过硫酸处理的天然橡胶表面生成一层脆性的表面层，当橡胶发生弯曲时，可以形成细微的裂纹，有利于橡胶和胶粘剂的机械粘接。环化作用有助于橡胶与金属的表面粘接。

(5) 机械打磨法

机械打磨法是最经济最简单的橡胶表面处理方法之一。通过打磨可将吸附在表面的油污、灰尘、水份等，以及残留在表面的脱模剂和迁移到表面的小分子助剂去除（即有效地去除弱界面层）。通过采用不同粒度的砂纸可使表面产生一定的粗糙度，增大了基材的表面积，使胶粘剂有一定的锚固效果，从而提高了与其他材料之间的粘接性能。缺点是产生一定量的橡胶粉粒，容易在表面上再次引入杂质，这些杂质会影响粘接强度的提高。

（6）等离子体表面处理法

等离子体是指低气压放电产生的电离气体，是物质的第四态，即电离子的“气体”，它呈现出高度激发的不稳定态，在电场作用下，气体中的自由电子从电场中获得能量，成为高能电子，这些高能量电子与气体中的分子、原子碰撞，如果电子的能量大于分子或原子的激发能，就会产生激发分子和激发原子、自由基、离子和具有不同能量的射线。等离子体分为高温等离子体和低温等离子体。低温等离子体，常用于氧化、改性等表面处理。低温等离子体中的高能量粒子具有的能量一般接近或超过 C–C 键，因而能与导入系统的气体或固体表面发生化学或物理的相互作用，能在橡胶表面引入很多的极性基团如–C=O、–OH 和–COOˉ等，从而达到改变橡胶表面化学活性的目的，有效地改善聚合物的润湿性和表面化学性质。

（7） 紫外处理法

紫外线（UV）辐射处理橡胶表面可以有助于清除表面污染物，增加其表面粗糙度，形成极性基团和交联。紫外表面改性的基本反应就是UV引起的氧化反应。UV照射固体表面后，表面的污染物被氧化，而后分解成CO 2 和H 2 O等易挥发的物质，最终挥发消失。并且表面形成有利于表面粘接的亲水性基团如-OH、COO-、C=O等，被改性的表面粘接性得到了显著的提高。

（8） 电晕放电处理法

经电晕放电处理，在丁苯橡胶表面引入很多的极性基团（-C-O、-C=O、-COO- ），因此显著提高了粘接性能。

（9）臭氧处理法

臭氧是氧的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的蓝色气体，在工业上是一种强氧化剂，臭氧容易与具有双链的烯烃化合物发生反应，因此常用于处理聚合物表面。

（10） 异氰酸酯

用异氰酸酯拭擦橡胶表面的方法，然后涂覆聚氨酯胶粘剂粘接聚氨酯和丁苯胶硫化胶，粘接强度达9.2 kg/cm，橡胶界面破坏率为50 %。异氰酸酯会与橡胶或填充剂表面上的活性氢反应，从而在橡胶和聚氨酯胶粘剂之间形成桥接。

（11）电化学处理

将丁苯橡胶浸渍于一个电解池，60℃条件下处理1 min后。实验结果表明：经XPS测试可知，丁苯橡胶表面碳元素含量由未处理时的97.6 %降至91.5 %，而氧元素则由1.8 %增至6.8 %，硅含量也明显增加。因此，丁苯橡胶在电化学处理的过程中表面发生了氧化作用，在表面形成了许多的极性基团。采用各种方法处理丁苯橡胶后，测试丁苯橡胶与丁苯橡胶的剥离强度。结果表明，随着电化学处理时温度的升高，随着处理时间的增加，剥离强度是增大的。60℃下处理1 min，剥离强度值为4.0 kN/m，是未经任何处理丁苯橡胶粘接强度的8倍。在超声波装置或者机械法辅助处理的条件下，可以得到更好的粘接效果。