毕业论文《橡胶用粘合剂的发展现状和今后的发展趋势》.doc

橡胶用粘合剂的发展现状和今后的发展趋势 阳谷华泰（北京）新材料科技有限公司 一、前言 橡胶制品中无骨架材料的软橡胶制品并不多，绝大多数是能够承受高负载、高频运动且高温疲劳性好、使用寿命长的骨架材料增强复合橡胶制品，如汽车的轮胎（包括斜交轮胎、子午线轮胎）、发动机橡胶减震件、车体吸震橡胶件、主销悬挂橡胶件、弹性联轴节、自紧式橡胶轴封、摩擦橡胶轴承、扭转橡胶轴承、胶管和胶带等都是钢丝、钢、纤维织品和帘线增强的橡胶制品。由于现代橡胶-骨架材料复合制品的使用条件非常苛刻，因此不仅要求制品性能达到常规使用要求和技术标准，还要适应一些超出常规的需要，如发展中国家对载重汽车的高速和超载需求，给轮胎的使用寿命和安全性带来了超常规的技术要求。 目前, 橡胶制品大都是由复合材料构成的,即在橡胶基材中复合了各种不同的骨架材料和增强材料,以满足某种用途或达到某种使用性能。绵纶和聚酯的纤维织品和帘线，钢和镀黄铜、镀铜、镀锌钢丝的帘线和绳是橡胶制品的主要骨架材料，特别是钢和钢丝是增强橡胶制品不可代替的高强力骨架材料。但金属材料尤其是赤裸钢丝不易与橡胶粘合。要获得高性能的橡胶-骨架材料复合制品，除了选择合适的骨架材料外，还要采用适合的粘合技术（包括粘合剂配合、粘合工艺及相关理论的总和），使制品在苛刻条件下使用时始终保持骨架材料与橡胶合为一体，从而更好地发挥金属骨架的作用, 以便提高橡胶制品的质量,延长橡胶制品的使用寿命。 近年来,随着汽车制造业与交通运输业特别是高速公路的迅猛发展,以及节约能源的要求,子午线轮胎正以其卓越的技术性能与经济效益而成为传统斜交轮胎的更新换代产品。而钢丝带束层的质量是保证钢丝子午胎使用性能的关键,为了使子午胎具有良好的使用性能和较长的使用寿命,必须使钢丝帘线与橡胶之间不仅在静态、常温下具有良好的粘合强度,而且在动态、高温下和老化后仍应具有良好的粘合强度保持率。因此,橡胶与金属之间粘合的研究,橡胶粘合促进剂的更新与开发是一项具有重要实际意义的课题。 在橡胶工业中，黏合是指橡胶与同质或异质材料表面相接触，靠范德华力的物理作用或键合力的化学作用所产生的结合。通常，把能够将材料相邻表面结合一体的物质称作黏合剂。实际上，黏合和黏合剂是广义的概念，在叫法上就有胶黏剂、键合剂。 1.1 胶黏剂 胶黏剂通常是由黏料（橡胶、树脂）、固化剂、稀释剂或其它助剂配制成的混合物，其中黏料是主要成分。如果所用黏料中的橡胶和树脂具有反应活性，称作反应型胶黏剂，如反应型丁腈橡胶胶黏剂、氯丁橡胶胶黏剂等。与之相反，所用黏料中的橡胶和树脂不能具有反应活性（至少在使用温度下不可能起反应），则称作非反应型胶黏剂，如胶水、黏带等。胶黏剂通常采用喷、涂、贴等工艺达到黏合目的。在两材料表面之间形成以黏料为主要成分的中间黏合层是胶黏剂黏合作用的重要特征。 1.2 键合剂 在轮胎、输送带、胶管等橡胶制品加工中，要配加一种或多种具有反应活性的化学物质，该温度在硫化温度下可以发生橡胶与纤维织物或钢丝骨架材料的化学键合，这类化学物质就是键合剂，习惯上成为黏合剂。由于这类黏合剂是在混炼胶料时随着其它助剂一起加入胶料中，因此又成为添加型直接黏合剂，如亚甲基给予体-间苯二酚给予体-白炭黑，即间-甲-白年和体系或HRH粘合体系。这种键合型黏合剂，在产生结合的两个材料的表面上不存在以黏合剂为主成分的中间层，只存在着黏合剂成分经反应生成新物质并在橡胶与骨架材料之间形成的化学键和特征。 1.3 浸渍黏合剂 将间苯二酚、甲醛和胶乳三组分的苛性碱乳液通过浸渍工艺附着在纤维织物表面黏合剂胶膜，可以再硫化温度下产生橡胶与织物的化学键合，这种间苯二酚-甲醛-胶乳浸渍液称为浸渍黏合剂或RFL浸渍黏合剂。为区别于添加型直接黏合剂，又被称为间接黏合剂。 二、 粘合剂种类 在橡胶加工中，根据不同的橡胶制品（如轮胎、输送带、平型传送带、胶带等各种橡胶-金属复合制品），和不同的被粘合材料，需要采用不同类型的粘合剂。这些粘合剂的分类见下表1： 表1 橡胶粘合剂的分类 类型 工艺特征 品种 粘合材料 直接黏合剂 配合、混炼 间-甲-白体系 间：间苯二酚、RS、RS-11、RH、RE、RF、R-80 甲：HMT、A、RA、RA-50、RA-65、H-80 白：白炭黑 橡胶-织物、橡胶-黄铜、橡胶-锌 浸渍黏合剂 浸渍 RFL体系 橡胶-织物 胶黏剂 喷、刷、贴 天然橡胶胶黏剂 丁苯橡胶胶黏剂 丁腈橡胶胶黏剂 氯丁橡胶胶黏剂 丁基橡胶胶黏剂 异氰酸酯胶黏剂 橡胶、织物、金属、木材、混凝土 三 、间-甲-白粘合体系 在橡胶与纤维、织物、镀黄铜或镀锌钢丝等骨架材料的干胶黏和技术中，采用间苯二酚或其衍生物作为间苯二酚给予体，六亚甲基四胺或六甲氧基甲基蜜胺作为亚甲基给予体、白炭黑作为粘合增进剂，直接加入胶料中，由这三组分组成的粘合体系