[发明专利]天然橡胶与金属骨架黏合用涂覆型黏合剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及黏合剂，特别是指一种用于天然橡胶包括天然橡胶与通用 合成橡胶的混合橡胶与铜、锌、铜合金、锌合金、铝合金骨架黏合用的天 然橡胶与金属骨架黏合用涂覆型黏合剂及制备方法。

背景技术

现有天然橡胶制品涉及天然橡胶及其与通用合成橡胶的混合橡胶与 铜、锌、铜合金、锌合金、铝合金骨架材料进行涂覆黏合时，黏合方法主 要采用以物理黏合为主的进口涂覆型黏合剂，由于此类黏合剂存在着耐老 化特别是耐热老化和湿热老化以及动态力学性能差的缺陷，不能满足目前 天然橡胶制品的生产需要。目前，在钢丝子午线轮胎、钢丝增强运输带、 钢丝编织胶管等连续化生产的大型橡胶制品行业，对橡胶等弹性体与镀 锌、镀黄铜钢丝帘线编织成的骨架材料的高强度黏合通常采用直接添加型 钴盐黏合剂。如中国专利CN200410001668.4所述加入环烷酸钴、硬脂酸 钴、油酸钴、亚油酸钴、香茅酸钴、马来酸钴等有机酸钴盐。随着科学技 术的发展，从上世纪80年代起，各种高性能的直接添加型钴盐黏合剂陆 续问世，其中性能最为优越的有硼酰化钴(国外牌号Manobond680C)和新 癸酸钴(Manobond740C)。这些钴盐黏合剂虽然应用于大型连续化橡胶制 品的生产取得了较好的效果，但却不适合于中小型橡胶制品，如橡胶减震 器、橡胶护弦、支座、密封件、胶管等，这些制品表面形状特殊、单件用 胶量小、且通常采用间歇生产方式，一般采用可涂覆橡胶-金属黏合剂。 并且直接添加型钴盐黏合剂只能适用于橡胶与镀黄铜、镀锌钢丝帘线的高 强度黏合，而不适用于中小型橡胶制品普遍采用的铜、锌及其合金以及铝 合金骨架材料的黏合。目前，中小型橡胶制品行业通常使用可涂覆橡胶- 金属黏合剂，而可涂覆橡胶-金属黏合剂主要依赖进口。这一类有机型混 合物黏合剂属于热硫化型黏合剂，在硫化条件下，橡胶与金属的黏合主要 依靠树脂对金属表面的浸润、吸附和附着；由于橡胶与金属的黏合过程属 于物理过程，无化学反应发生，这就决定了这类黏合剂的黏合性能差、热 老化性能差、动态力学性能差。从使用结果看，黏合的制品使用过程中易 脱胶；由于这类黏合剂的使用一般都分为底胶和面胶，使用时需两次涂覆， 因而黏合操作麻烦；而且这类黏合剂价格相对较贵，使用成本高；还由于 这类黏合剂中的有机成分复杂，需要采用由芳香烃酯类、酮类组成的混合 溶剂进行溶解和稀释，由于混合溶剂有毒、有害，造成生产和使用过程中 会严重影响工业卫生以及污染环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就在于针对现有钴盐黏合剂不适用于涂 覆生产工艺生产并且对黏合用骨架材料有较高的要求，而目前可涂覆橡胶 -金属黏合剂又存在着耐老化特别是耐热老化性能差、使用成本高、黏合 操作复杂麻烦并且黏合剂溶剂污染环境的状况，提供一种以直接添加型钴 盐黏合剂为基础将两种单一钴盐黏合剂复合进行改性处理的适用于天然 橡胶制品涂覆生产工艺生产的天然橡胶与金属骨架黏合用涂覆型黏合剂 及制备方法。

本发明的天然橡胶与金属骨架黏合用涂覆型黏合剂由复合黏合剂和 橡胶以及助剂制备而成，复合黏合剂由硼酰化钴23和新癸酸钴构成，橡 胶为天然橡胶，助剂包括橡胶制品生产常规使用的防老剂、增塑剂、填充 剂、补强剂、促进剂、活性剂、硅烷偶联剂和硫化剂；由复合黏合剂分散 于橡胶原料中并配合防老剂、增塑剂、填充剂、补强剂、促进剂、活性剂、 硅烷偶联剂和硫化剂组成黏合母胶；由溶剂汽油溶解黏合母胶制成胶浆得 到天然橡胶与金属骨架黏合用涂覆型黏合剂；天然橡胶与金属骨架黏合用 涂覆型黏合剂的组分质量百分配比为：

(1)：复合黏合剂：

以复合黏合剂质量为100％计，硼酰化钴23为45-65％，新癸酸钴为 35-55％；

(2)黏合母胶：

以黏合母胶质量为100％计，天然橡胶35-60％，复合黏合剂1.5-5％， 防老剂1.5-4％，增塑剂2-6％，填充剂0-20％，补强剂20-35％，促进剂 0.5-2.5％，活性剂2-4％，硅烷偶联剂0.2-1％，硫化剂1.5-4％。

(3)胶浆：

以胶浆质量为100％计，黏合母胶B为20％，溶剂汽油为80％。

天然橡胶与金属骨架黏合用涂覆型黏合剂组分的最佳质量百分配比为：

(1)复合黏合剂：

以复合黏合剂为100％计，硼酰化钴23为53％，新癸酸钴为47％；

(2)黏合母胶：