[发明专利]天然橡胶与铜、锌骨架黏合用钴盐黏合剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及黏合剂及其制备方法，特别是用于含有再生胶或再生胶粉的天然橡胶包括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、镀锌、镀黄铜骨架黏合的天然橡胶与铜、锌骨架黏合用钴盐黏合剂及其制备方法。

背景技术

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，直接添加型钴盐黏合剂包括硬脂酸钴、固体环烷酸钴、新癸酸钴、硼酰化钴等，这些钴盐黏合剂特别是硼酰化钴除具有高强度的黏合性能外，还具有抗老化、耐热氧、耐湿热、耐盐水腐蚀和阻燃等优异性能，被广泛应用于大型连续化橡胶制品的生产。但是此类钴盐黏合剂是直接添加型，不能涂覆使用，而且只适用于镀锌、镀黄铜钢丝帘线骨架材料，对于铜、锌、铜合金、锌合金骨架材料的黏合效果不理想。

对于中小型橡胶制品如橡胶减震器、橡胶护弦、支座、密封件、履带等，由于这些制品表面形状特殊、单件用胶量小、通常采用间歇生产方式，一般需采用可涂覆橡胶——金属黏合剂。目前，这些中小型橡胶制品行业通常使用的可涂覆橡胶——金属黏合剂主要依赖进口，这类黏合剂实现橡胶与金属的黏合主要依靠黏合剂中的多种树脂对金属表面的浸润、吸附和附着，即通过电引力、范德华力等物理作用力实现黏合，和金属表面无化学反应发生，黏合过程属于物理过程，这就决定了这类黏合剂的热老化性能、动态力学性能差，从使用结果看，黏合的制品在使用过程中易脱胶，且操作麻烦、价格昂贵。

近年来出现的以橡胶为载体的涂覆型改性钴盐黏合剂是一种以化学黏合为主的新型黏合剂品种，除具有高强度黏合能力外，还有效保留了直接添加型钴盐黏合剂的抗老化、耐热氧、耐湿热、耐盐水腐蚀和阻燃等优异性能，且可涂覆使用，对骨架材料的适应面广，价格便宜、安全环保，是一类很有发展前景的新型涂覆型橡胶——金属黏合剂品种。但是，不少橡胶制品厂家为降低橡胶制品成本，在橡胶制品的配方中大量使用再生胶或再生胶粉，再生胶虽经脱硫处理，但橡胶分子链已不完全是线型结构，而再生胶粉则是已硫化的熟橡胶，几乎完全是网状结构，这就使得以化学黏合为主、以橡胶为载体的涂覆型改性钴盐黏合剂的黏合能力急剧下降，不能适应这类橡胶制品厂家的需要。

发明内容

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种适用于含有再生胶或再生胶粉的天然橡胶制品黏合、耐热老化性能好、直接涂覆使用、价格相对低廉、使用方便的天然橡胶与铜、锌骨架黏合用钴盐黏合剂及其制备方法。

技术方案：一种天然橡胶与铜、锌骨架黏合用钴盐黏合剂，包括复合黏合剂和酚醛树脂以及助剂，复合黏合剂包括硼酰化钴和新癸酸钴，酚醛树脂包括甲基给予体和甲基接受体，助剂包括增韧剂、活化剂、硫化活性剂、硅烷偶联剂、硫化剂；将复合黏合剂分散于酚醛树脂载体中并配合助剂，由混合溶剂溶解制成胶浆，得到天然橡胶与铜、锌骨架黏合用钴盐黏合剂，其组分按质量百分比配比为：

(1)复合黏合剂：以复合黏合剂质量为100％计，硼酰化钴45％～65％，新癸酸钴35％～55％；

(2)混合溶剂：由二甲苯与乙酸乙酯以体积比4∶6混合，混合溶剂的密度为0.878mg/ml；

(3)胶浆：以胶浆质量为100％计，复合黏合剂1％～1.8％，甲基给予体9.4％～12％，甲基接受体9.4％～12％，增韧剂2.3％～5％，活化剂7.5％～12％，硫化活性剂1％～2％，硅烷偶联剂1.1％～2％，硫化剂1.1％～2％，混合溶剂53％～66.6％。

本发明各组分原料均选用工业用原料。复合黏合剂采用硼酰化钴和新癸酸钴。硼酰化钴的分子式为B(OCoR)₃，钴含量为22.5％±0.7％，加热减量≤1.5％，庚烷不溶物8.0％±1.0％，定性鉴定含硼；新癸酸钴的分子式为CoR₂，钴含量为20.5％±0.5％，软化点80℃～100℃；以上百分数均为质量百分数。胶浆将硼酰化钴和新癸酸钴按一定比例混合使用，既保留了直接添加型钴盐黏合剂的优异性能，又使原来使用单一硼酰化钴的苛刻工艺条件变得宽松和稳定，更容易适应不同橡胶制品厂家的不同工艺条件。橡胶和金属的黏合是完全通过化学键的键合来完成的，这种化学键的键能大，热稳定性好，因而本黏合剂在耐热性和动态力学性能方面远远优于其它在橡胶和金属之间主要依赖物理黏合的橡胶——金属黏合剂。

甲基给予体为改性蜜胺树脂加惰性载体，甲基接受体为间苯二酚的改进性产品。