[发明专利]一种提高硫化天然橡胶表面粘接性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高硫化天然橡胶表面粘接性能的方法，属于硫化天然橡胶改性技术领域，所述方法为：(1)对硫化天然橡胶(NR)进行的低温等离子体处理；(2)在经低温等离子体处理后硫化天然橡胶表面涂覆极性单体，采用紫外照射进行接枝处理。本发明提出了一种有效的、可靠的表面处理方法，提高了硫化天然橡胶的表面能，且经过紫外接枝极性单体后的硫化天然橡胶表面能不会因为等离子体处理的时效性而发生改变，明显且有效的改善了硫化天然橡胶表面粘接性能。

技术领域

本发明涉及硫化天然橡胶改性领域，特别是涉及一种提高硫化天然橡胶表面粘接性能的方法。

背景技术

硫化天然橡胶(NR)具有十分独特的物理和化学特性，高弹性、耐磨性、耐屈挠性等优点使其能够承受很大应变且不会导致永久变形与断裂，广泛用于航空航天、飞机轮胎、重型汽车等领域，在国民经济发展和国防安全建设中具有十分重要的地位和作用。但由于其低表面能，而且材料表面具有弱边界层，因此，NR与其他材料的界面粘接性能较差，需要表面处理。目前常用的表面处理方法是化学处理法，但该方法所使用的化学溶剂会影响硫化天然橡胶的整体性能。等离子体表面处理法是一种保持材料整体性能的同时，有效提高材料的表面能的方法，但该方法的缺陷是具有时效性。

发明内容

本发明的目的是提供一种有效改善硫化天然橡胶表面粘接性能的方法，以解决上述现有技术存在的问题。本发明的低温等离子体处理结合紫外光接枝处理是一种有效提高硫化天然橡胶的表面能，同时解决等离子体处理后时效性问题的方法。低温等离子体处理结合紫外光接枝极性单体后可在材料表面形成稳定的亲水基团(-COO、-CO、-OH)，提高表面能，即解决时效性问题又改善粘接性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种提高硫化天然橡胶表面粘接性能的方法：

(1)对硫化天然橡胶进行低温等离子体处理；

(2)在经过低温等离子体处理的硫化天然橡胶表面涂覆极性单体，紫外照射。

作为本发明的进一步优化，所述的低温等离子体处理过程，其包含如下的步骤：

(a)把待处理的硫化天然橡胶放置于低温等离子体表面处理仪的箱体中，抽真空至真空度小于20Pa；

(b)通入处理气氛，至真空度平衡为(60±5)Pa；

(c)对硫化天然橡胶进行低温等离子体表面处理；

作为本发明的进一步改进，步骤(b)中低温等离子体处理气氛为氩气(Ar)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、空气其中的一种或任意多种混合气体。

作为本发明的进一步改进，步骤(c)中的低温等离子体处理，其处理功率为70～150W和处理时间为20～150s。

作为本发明的进一步改进，其中的硫化天然橡胶(NR)包括1154NR、1145NR、1151NR或1142NR中的任意一种。

作为本发明的进一步改进，紫外照射，其紫外剂量为60～80W/cm²，时间为5～8min。

作为本发明的进一步改进，所述的极性单体包含丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸二甲胺乙酯任意一种或几种。

本发明还提供了一种有效改善硫化天然橡胶表面粘接性能的方法，在硫化天然橡胶与粘接材料进行粘接方面的应用。

作为本发明的进一步改进，其中粘接材料是TPU薄膜、PA薄膜、PTFE薄膜或LDPE薄膜。

作为本发明的进一步改进，将处理后的硫化天然橡胶表面涂覆胶黏剂与粘接材料进行粘接，环境温度下固化。