專利名稱：橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑及制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于對橡膠與金屬骨架材料高強(qiáng)度粘合用鈷鹽粘合劑的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在鋼絲子午線輪胎、鋼絲增強(qiáng)運(yùn)輸帶、鋼編膠管等橡膠制品行業(yè)，需要橡膠等彈性體與金屬骨架材料高強(qiáng)力粘合。為有效保證橡膠與金屬骨架的高強(qiáng)力粘合性能，以及較高的抗老化、耐熱氧、耐濕熱、耐鹽水腐蝕等性能，現(xiàn)有技術(shù)通常采用直接添加型鈷鹽粘合劑。如中國專利CN200410001668.4所述加入環(huán)烷酸鈷、硬脂酸鈷、油酸鈷、亞油酸鈷、香茅酸鈷、馬來酸鈷等有機(jī)酸鈷鹽。該類粘合劑通過直接添加于膠料中在密煉機(jī)中混煉，使其均勻分散，在橡膠硫化時(shí)，產(chǎn)生與金屬骨架(例如鋼絲簾線)高強(qiáng)力粘合。
然而這種直接添加型鈷鹽粘合劑，通常只適用于大型橡膠制品行業(yè)，如鋼絲子午線輪胎、鋼絲增強(qiáng)運(yùn)輸帶等大型橡膠制品行業(yè)。對于大量的中小型橡膠制品廠家，如橡膠減振器、橡膠護(hù)舷、支座、密封件、膠管、膠帶、膠輥等橡膠制品行業(yè)，因膠料用量小，且沒有大型密煉機(jī)和硫化設(shè)備，因此無法直接使用；也不能用于正在迅速發(fā)展的鋼絲子午線輪胎翻胎行業(yè)。
另外，此類粘合劑只能適用于鍍鋅、鍍黃銅金屬骨架與橡膠的粘合，而對于無鍍層的裸鋼，則粘合力相對較低。
中國專利CN86108174公開的由5-9個(gè)碳原子脂肪酸、硼砂、鈷鹽反應(yīng)得到的粘合劑，及中國專利CN88103262.X公開的由脂肪酸皂、可溶性磷酸鹽和鈷鹽反應(yīng)，生成的橡膠—鋼絲脂肪酸磷酸鈷粘合促進(jìn)劑，也仍然是直接添加型鈷鹽粘合劑，同樣存在上述不足。
中小型橡膠制品廠目前廣泛使用的是涂覆型開姆洛克系列粘合劑，屬于有機(jī)型化合物，耐熱性能差，實(shí)驗(yàn)表明，在100℃以上使用條件下，附膠率只有15％左右，從而限制了其在較高溫度環(huán)境中該產(chǎn)品的應(yīng)用；其次，該粘合劑，廣譜性差，需根據(jù)不同金屬骨架材料和不同橡膠品種，試驗(yàn)后才能確定使用牌號，增加了使用難度；再就是，該類粘合劑價(jià)格相對較貴，使用成本高；尤其是該類粘合劑對無鍍層的裸鋼粘合效果不理想，粘合力只有表面鍍鋅、鍍黃銅骨架材料粘合力的60％左右，使用過程中容易導(dǎo)致橡膠與金屬骨架剝離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種不僅粘合性能好，而且可以涂覆使用，適應(yīng)性廣，以及在較高使用溫度下仍保持良好粘合力的橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述粘合劑的制備方法。
本發(fā)明第一目的實(shí)現(xiàn)，是通過對直接添加型鈷鹽粘合劑進(jìn)行改性處理，使其由直接添加型變?yōu)橥扛残?，并同時(shí)保留鈷鹽粘合劑的各項(xiàng)優(yōu)異性能，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。具體說，本發(fā)明橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑，其特征在于由A組份與B組份使用混合組成，所述A組份基本組成為0.5-8％wt鈷鹽粘合劑，35-60wt％橡膠，0.5-3wt％防老劑，0.5-15wt％增塑劑，6-50wt％補(bǔ)強(qiáng)劑，0-6wt％間甲白粘合劑，0-2wt％促進(jìn)劑，所述B組份為硫化劑，占A組份4-12wt％。
本發(fā)明粘合劑，更好A組份為鈷鹽粘合劑1-5wt％，橡膠40-55wt％，防老劑0.5-3wt％，增塑劑0.5-15wt％，補(bǔ)強(qiáng)劑20-50wt％，間甲白粘合劑0-6wt％，促進(jìn)劑0.3-2wt％，B組份占A組份5-10wt％。
本發(fā)明中鈷鹽粘合劑，可以是各種現(xiàn)有常用鈷鹽粘合劑，例如但不限于如硼?；?、癸酸鈷、環(huán)烷酸鈷、硬脂酸鈷、油酸鈷、亞油酸鈷、香茅酸鈷、馬來酸鈷等有機(jī)鈷鹽的任意一種。試驗(yàn)表明，本發(fā)明優(yōu)選采用硼?；?。
橡膠，可以是天然膠、順丁膠、氯丁膠、丁腈膠、丁苯膠中一種或兩種或兩種以上混合使用，根據(jù)不同使用要求，如耐油、耐酸堿、耐熱、耐磨、導(dǎo)電、絕緣，選擇相應(yīng)單一或組合橡膠，組成不同用途牌號粘合劑。
防老劑、促進(jìn)劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑劑、硫化劑，為橡膠中通常使用，無特殊要求。例如防老劑可以是丙酮與二苯胺高溫縮合物(BLE)、丙酮與二苯胺高溫縮合物+碳酸鈣(BLE-C)、N-異丙基-N′-苯基對苯二胺(4010NA)、N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基對苯二胺(4020)、N-苯基-2-萘胺(A)、2，2，4-三甲基-1，2-二氫化蝰啉聚合物(RD)等；促進(jìn)劑可以是N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)、2-巰基苯并噻唑(M)、二甲基二硫代氨基甲酸鋅(S)、二苯胍(DPG)等(視通常膠料煉膠反應(yīng)狀況決定是否加入，為現(xiàn)有技術(shù))；補(bǔ)強(qiáng)劑可以是炭黑、白炭黑、氧化銻、氧化鐵等；增塑劑可以是古馬隆樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯；硫化劑可以是硫磺、不溶性硫磺、二硫代二嗎啉、氧化鎂、氧化鋅等，本發(fā)明中較好是硫磺或二硫代二嗎啉或不溶性硫磺與氧化鎂和/或氧化鋅混合使用，其中前者與后者適宜比例為20-70wt％比80-30wt％。
間甲白粘合劑，主要是針對橡膠與非金屬骨架材料的粘合，因此只有當(dāng)骨架材料同時(shí)有金屬和非金屬時(shí)，才需加入，可以是六甲氧基一甲基密胺、間苯二酚-六亞甲基四胺絡(luò)合物、對-叔-甲基苯酚甲醛樹脂，既可以單用，也可以混合使用。
本發(fā)明粘合劑，為使用于裸鋼仍能保持優(yōu)良的粘合力，還可以有單獨(dú)使用的多硫化鈉C組份。使用時(shí)用水溶解成溶液，較好濃度為5-30wt％，噴涂在裸鋼表面，干燥后噴涂或涮涂本發(fā)明調(diào)和的粘合劑。
本發(fā)明橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑制備，包括分別制備A組份和B組份，A組份制備，將權(quán)1所述組成原料加入開煉機(jī)中混煉，壓延成厚片停放備用，再壓成薄片，破碎，加入能溶解混合膠料的溶劑浸泡，制成膠漿，過濾得到A組份；B組份即為硫化劑粉料或混合粉料。
本發(fā)明所述能溶解混合膠料的溶劑，根據(jù)添加膠種不同，選擇能充分溶解的單一溶劑或混合溶劑，使混煉膠能很好地溶解分散，制成膠漿。例如可以是120-200號直鏈烴汽油、丙酮、直鏈烴鹵代烴、苯類溶劑、乙酸酯等，根據(jù)添加膠種不同，可以單用，也可以混用，此屬現(xiàn)有技術(shù)。例如添加為天然膠，則可單用直鏈烴汽油，丁腈、順丁、氯丁、丁苯及混合膠，則使用混合溶劑，可以分別得到耐油型、絕緣型、耐磨型、耐熱型、通用型等粘合劑。
為方便制作膠料，還可以如煉膠加工加入一些常用非功能加工助劑，例如硬脂酸、氯化石臘，有利于壓片。
本發(fā)明粘合劑，使用時(shí)將B組份按比例加入A漿中充分均混，根據(jù)使用方法不同，還可以加入苯類溶劑或汽油類溶劑進(jìn)行稀釋(用于刷涂則膠漿濃一些，噴涂則稀一點(diǎn)，以有利于操作為宜)。噴涂或刷涂在橡膠和金屬骨架表面，揮發(fā)溶劑，將橡膠與金屬壓合，在硫化機(jī)中，按橡膠制品相仿硫化條件硫化(例如140-160℃、2-4公斤壓力，硫化5-20分鐘)。如果是用于裸鋼與橡膠粘合，則先將C組份多硫化鈉制成水溶液，例如濃度為5-30wt％水溶液，噴涂或刷涂裸鋼絲表面或浸沾，干燥后再噴涂或涮涂調(diào)和粘合劑。
本發(fā)明橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑，由于對鈷鹽粘合劑進(jìn)行改性處理，使其由直接添加型變?yōu)橥扛残停⑼瑫r(shí)保留了原直接添加型鈷鹽粘合劑的各項(xiàng)優(yōu)異性能，如高強(qiáng)度粘合、抗老化、耐熱氧、耐濕熱、耐鹽水腐蝕，同時(shí)又能象“開姆洛克”那樣涂覆使用；并且改性后適應(yīng)性廣，可以適應(yīng)大多數(shù)橡膠與金屬高強(qiáng)力粘合；耐熱性好，在100℃以上使用，附膠率達(dá)到95％；價(jià)格較低，與開姆洛克售價(jià)相比，可以降低30％左右；尤其是裸鋼表面經(jīng)C組份處理后，在裸鋼表面形成硫化膜，增強(qiáng)了裸鋼與橡膠的高強(qiáng)度粘合能力，可得到與鍍鋅、鍍黃銅金屬骨架材料相同的粘合強(qiáng)度。本發(fā)明粘合劑，既可用于中小型橡膠制品行業(yè)，也可用于鋼絲子午線輪胎翻新。
以下結(jié)合幾個(gè)優(yōu)化具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例AA組份制備，按實(shí)施例配方(表1)，按橡膠加工遂一將原料加入開煉機(jī)中混煉，邊加邊混，充分混勻后壓延成厚片停放16小時(shí)備用，再壓成薄片，采用攪拌剪切粉碎或膠體磨磨制成懸濁液，加入溶劑浸泡，制成膠漿，過濾得到A組份；按B組份配方(表2)制得硫化劑粉料。
使用時(shí)，按表3將B組份加入A漿中充分均混，根據(jù)使用方法需要加或不加溶劑調(diào)稀。
實(shí)施例B如果骨架為裸鋼，使用前將多硫化鈉C組份，調(diào)制成5-30wt％水溶液，噴涂在裸鋼表面，干燥后再噴涂或涮涂實(shí)施例A調(diào)和粘合劑。
表1 實(shí)施例粘合劑A組份配比表

說明本發(fā)明還可以采用其他鈷鹽粘合劑，及其他橡膠、防老劑、促進(jìn)劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、增塑劑、硫化劑品種。
表2 實(shí)施例粘合劑B組份配方表

表3 實(shí)施例粘合劑B組份占A組份百分比

權(quán)利要求
1.橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑，其特征在于由A組份與B組份使用混合組成，所述A組份基本組成為0.5-8％wt鈷鹽粘合劑，35-60wt％橡膠，0.5-3wt％防老劑，0.5-15wt％增塑劑，6-50wt％補(bǔ)強(qiáng)劑，0-6wt％間甲白粘合劑，0-2wt％促進(jìn)劑，所述B組份為硫化劑，占A組份4-12wt％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑，其特征在于A組份為鈷鹽粘合劑1-5wt％，橡膠40-55wt％，防老劑0.5-3wt％，增塑劑0.5-15wt％，補(bǔ)強(qiáng)劑20-50wt％，間甲白粘合劑0-6wt％，促進(jìn)劑0.3-2wt％，B組份占A組份5-10wt％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑，其特征在于還有單獨(dú)使用的多硫化鈉C組份。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑，其特征在于所說C組份使用時(shí)為5-30wt％水溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑，其特征在于所說鈷鹽粘合劑為硼?；?。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑，其特征在于所說B組份為硫磺或二硫代二嗎啉或不溶性硫磺與氧化鎂和/或氧化鋅混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑，其特征在于所說硫磺或二硫代二嗎啉或不溶性硫磺與氧化鎂和/或氧化鋅混合比為20-70wt％比80-30wt％。
8.橡膠—金屬高強(qiáng)力粘合用鈷鹽粘合劑制備，包括分別制備A組份和B組份，A組份制備，將權(quán)1所述組成原料加入開煉機(jī)中混煉，壓延成厚片停放備用，再壓成薄片，破碎，加入能溶解混合膠料的溶劑浸泡，制成膠漿，過濾得到A組份；B組份即為硫化劑粉料或混合粉料。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于對橡膠與金屬骨架材料高強(qiáng)度粘合用鈷鹽粘合劑的改進(jìn)，其特征是由A組份與B組份使用混合組成，所述A組份基本組成為0.5－8％wt鈷鹽粘合劑，35－60wt％橡膠，0.5－3wt％防老劑，0.5－15wt％增塑劑，5－50wt％補(bǔ)強(qiáng)劑，0－6wt％間甲白粘合劑，0－2wt％促進(jìn)劑，所述B組份為硫化劑，占A組份4－12wt％。使由直接添加型變?yōu)橥扛残?，同時(shí)保留了原直接添加型鈷鹽粘合劑的各項(xiàng)優(yōu)異性能，同時(shí)又能象“開姆洛克”那樣涂覆使用；改性后適應(yīng)性廣，可以適應(yīng)大多數(shù)橡膠與金屬高強(qiáng)力粘合；耐熱性好，在100℃以上使用，附膠率達(dá)到95％；價(jià)格較低，與開姆洛克售價(jià)相比，可以降低30％左右。本發(fā)明粘合劑，既可用于中小型橡膠制品行業(yè)，也可用于鋼絲子午線輪胎翻新。
文檔編號C09J121/00GK1916100SQ200610085880
公開日2007年2月21日 申請日期2006年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月28日
發(fā)明者嚴(yán)忠慶, 于立珍, 陳秀娟, 黃正春 申請人:嚴(yán)忠慶, 于立珍, 陳秀娟, 黃正春