[发明专利]硫化橡胶快速粘接用橡胶-金属热硫化型粘合剂

说明书

技术领域：

本发明涉及到一种快速硫化橡胶粘接用橡胶-金属热硫化型粘合剂组合物。其在硫化工序中加热和加压时可快速进行粘合，可极大提高生产线的工作效率。

背景技术：

本发明是关于粘合剂组合物，特别地本发明是关于粘合剂组合物，可适用于粘接弹性材料包括可硫化和已经硫化的天然的和合成的橡胶组合物，更特别的是本发明适用于橡胶-金属粘接的快速硫化，能保证在较快的速度下进行粘接，提高使用效率。

众所周知，在汽车运行中，振动的现象十分复杂。随着现代汽车工业的飞速发展，振动和噪音已是汽车领域发展的严重问题，汽车的NVH，即噪声、震动和不平顺特性是汽车（除了安全性、经济性、环保性和可靠性之外）的五大性能指标之一。随着汽车技术的不断进步，为提高汽车的安全性、舒适性和和操作性，对减震橡胶元件的要求越来越高，使得汽车上使用的橡胶减震元件不断增多，减震橡胶制品的应用品种和数量越来越多。在汽车行业中广泛使用的金属-橡胶减震元件如悬置、衬套分别安装于汽车上百处零件的连接部位。随着汽车生产效率要求越来越高，要求配套的减震橡胶制品生产效率也要相应提高，在汽车减震橡胶制品的生产中，需要使用橡胶-金属粘合剂对橡胶-金属进行粘接，在进行粘接的过程中需要迅速产生粘接效果以提高生产率，因此急需可以快速硫化粘接用橡胶-金属热硫化粘合剂。

传统橡胶-金属粘合剂没有进行此方向研究。主要偏重于良好初始粘接性能、良好的通用粘接性能、良好的储存稳定性能以及耐环境性能，快速硫化性能鲜少提及。Coleman等人的首个专利NO. 3258388面试以来，人们对于商业上广泛使用的橡胶-金属粘接用粘合剂进行了开发。Coleman等人的粘合剂组合物与多种弹性体之间具有较好或出色的初始粘合值；然而当暴露于沸水、盐雾或高湿度环境下时，该组合物不具备预期的水平。

美国专利US 4119587中描述的单涂层粘合剂组合物表现了出色的耐环境性，该专利描述了一种粘合剂组合物，其由三个主要组份组成：（a）卤化聚烯烃、（b） 芳族亚硝基化合物和（c）铅盐。

CN 92102679.X 公开了一种组合物，用某些卤代官能单体材料改性的聚合材料，通过改进弹性体- 粘合剂界面的粘合性能和免除较大量的附加的粘合剂组分，例如多亚硝基或氨基甲酸酯化合物，显著地提高弹性基体和金属表面的粘合力。该粘合剂包括一种由卤代丁二烯单体和α- 卤素取代的单体化合物形成的共聚物。

CN 93114420.5 公开了一种橡胶- 金属牢固粘合的粘合剂组合物。该组合物含有含卤聚烯烃、芳族多亚硝基化合物、聚马来酰亚胺化合物和金属氧化物如氧化锌或氧化镁。该组合物还可含有硫化剂如硫或硒，酚环氧树脂或炭墨。

CN 99804182.3 公开了一种复合物，该复合物含有低不饱和度的弹性体、一种涂层强化纤维和一种粘合剂组合物；该粘合剂组合物包括卤代聚烯烃、多亚硝基化合物和马来酰亚胺。

CN 200580019624.7 公开了一种固体分散于挥发性液体载体的橡胶- 金属粘合剂。该粘合剂含有分散的固体颗粒，该固体颗粒含有多亚硝基化合物、卤化聚烯烃、酸性中和剂和5 ～ 35wt％的惰性不可压缩的球形颗粒。

CN 200710188735.1 提供了一种粘合剂组合物，该组合物包含：(a) 至少一种成膜聚合物，(b) 选自以下的至少一种交联剂：多亚硝基化合物、多亚硝基前体、以及它们的混合物，(c) 至少一种氧化剂。

上述专利多采用了芳香族多亚硝基化合物作为交联剂，采用铅盐作为促进剂来硫化橡胶并产生粘接效果。但芳香族多亚硝基化合物易燃易爆、毒性大，生产过程三废严重，造成很大的环境污染；而铅盐毒性大且有生物积累性，并且易生成粉尘，在生产和使用过程中对人体健康及生态环境非常有害，欧洲国家早已在2003年7.1日即开始限制汽车行业铅含量。由此提出需要一种粘接促进剂取代芳香族多亚硝基化合物与铅盐，该粘接促进剂与卤化聚烯烃、硫化剂、填料等组成粘合剂组合物，能有效的粘接弹性体与金属基材，并且能保证极快的粘接性能以满足汽车行业的快速粘接性能。

本发明采用亚硫酸氢钠封端异氰酸酯作为交联剂，通过亚硫酸氢钠封端的异氰酸酯具有良好的储存稳定性，在加热硫化时能迅速进行解封，生成异氰酸酯进行交联。此组合物的最大特点在于加热硫化时交联剂能迅速解封并与橡胶快速反应，产生化学交联，从而在较短的时间内形成粘接性能，满足汽车行业的快速粘接要求。

本发明的这些目的通过主要由下列组份的橡胶-金属粘合剂的组合物而达到。

（1）含卤聚合物