未硫化橡胶、橡胶硫化促进剂与金属的黏合
发布时间： 2012-9-10 11:30:45
硬质胶法
该法是在金属表面贴或涂一层硫含量（一般40-50份）的硬质胶，再贴软质硫化橡胶促进剂胶料，经加热、加压、硫化，使软质胶通过硬质胶与金属黏合。有时为防止硬质胶中的游离硫向软质胶中渗透，可加一层无硫或低硫的中间胶片，也可采用由硬到软逐步过渡的胶片贴合。天然橡胶和丁苯橡胶的硬质胶与金属都有良好的结合力，在硬质胶中加入15-20份氧化铁，可显著提高黏合力。
硬质胶法的优点是黏合强度好，防金属腐蚀性良好，工艺简便，适用于使用温度在70℃以下不受冲击的橡胶硫化促进剂制品，因而广泛用于胶辊、化工设备衬里及实心轮胎等。其缺点是不耐热，温度超过70℃时，黏合强度骤降，不耐冲击。由于硫化时间长，影响软质胶的物理机械性能等，因而它的应用受到一定限制。
镀黄铜法
该法用于橡胶与黄铜或橡胶与金属表面镀铜的材料进行黏合。如果硫化促进剂橡胶胶料配方合适，不用胶黏剂也可得到直接黏合的效果。此法具有黏合强度高、耐热、耐油、抗振动性能好及使用寿命长等优点。缺点是较大的金属部件镀铜困难，镀铜半成品不宜长期存放，成品在电解质溶液中使用时，黄铜易被侵蚀以致脱层，其耐动疲劳性能较差等。
黄铜与橡胶黏合主要是胶料中硫黄与镀铜层中的铜反应生成硫化铜(Cu2S)，同时硫黄又与橡胶起交联反应通过硫桥使分子链与铜结合。
影响此法黏合强度的主要因素如下。
①黄铜成分 要求黄铜成分含铜量60%-75%，含锌量40%-25%，而以铜锌比为70：30为最佳。同时黄铜中含铅量不宜超过0.5%，含锡量不超过0.1%。如轮胎用钢丝帘线的铜锌比为69：31，内胎金属气门嘴的铜锌比为62：38。此外，黏合强度还与镀层厚度有关，一般控制在4 - 8μm为宜。
②胶料配方 配方中胶种的影响很大，极性橡胶的黏合性能好，极性越大，黏合指数越大。如以丁基橡胶的黏合指数为1，则丁苯橡胶为3，天然橡胶为4，氯丁橡胶为8，丁腈橡胶为10。
天然橡胶的黏合指数虽不高，但它有较高的强力和耐撕裂性能，因此，在钢丝子午线轮胎中特别是载重子午胎中，帘线胶仍以天然橡胶为主。为提高橡胶硫化促进剂胶料的抗返原性和弹性，改善屈挠性能、增加镀铜钢丝附胶量，可采用天然橡胶与顺丁橡胶并用。
硫黄是胶料中最重要的成分，在一定条件下，黏合力随硫黄用量增加而增加，用量超过3份时，黏合力趋于恒定值，天然橡胶的黏合配方，硫黄用量以3-4份较好。如采用不溶性硫黄，可克服高硫配方的喷霜问题，有利于黏合。
橡胶硫化促进剂应选用硫化诱导期长、硫化平坦范围宽、起硫后能很快达到正硫化点的次磺酰胺类促进剂及噻唑类促进剂。饱和度大的丁基橡胶，为使橡胶的硫化速度与金属的黏合速度相适应，宜用超促进剂。
氧化锌除与硫黄、促进剂和硬脂酸反应有助于形成交联键外，还随用量的增加（用量在11份以上）和平均粒径的降低，黏合性能得到提高。补强填充体系对黏合有一定影响，氯化聚乙烯硫化剂胶料中加入填充剂可提高黏合性能，而补强型填充剂要比非补强型好。炭黑以高耐磨炉黑为好，也可以与槽黑或半补强炉黑并用，或槽黑与半补强炉黑、槽黑与通用炉黑并用。
软化剂应尽量少用，常用的软化剂有松焦油、锭子油、芳烃油等。防老剂对黏合性能直接影响不大，但防老剂具有良好的耐热、耐屈挠性能，且对天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶与镀铜钢丝的黏合具有增黏作用。
本文参考《橡胶制品生产手册》一书。
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