CN101693822B - 一种弹性环氧胶 - Google Patents
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Abstract
一种针对多空腔的复杂结构橡胶间的复合粘接技术。通过一种简单的有机强氧化表面处理方法，将复杂结构的橡胶粘接表面活化；用弹性环氧胶涂刷或喷涂在粘接面上，在室温或中温下固化。适用的橡胶包括丁苯、丁腈和氯丁橡胶。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种用于多空腔的复杂结构橡胶层复合用的弹性环氧粘合剂，属于粘合剂领域。
(二)背景技术
随着橡胶工业的飞速发展，橡胶复合材料得到广泛的应用，而粘合技术是复合成功的关键。随复合制品种类的增多及应用领域的拓展，对粘合技术的要求越来越苛刻。传统的橡胶复合有氯化橡胶法、异氰酸酯法、硬质橡胶法、镀黄铜法及酚醛树脂法等技术。《石家庄化工》期刊1995年第2期介绍了开姆洛克胶粘剂性能及应用工艺，作为一种新型的热硫化型胶粘剂，开姆洛克胶系列粘剂目前已被广泛用于橡胶与金属、橡胶与纤维织物、橡胶间、橡胶与其他钢性材料的粘合，包括各种橡胶密封件，减震器，胶辊、橡胶衬里、胶管、胶带，实心胶轮等产品。《橡胶参考资料》期刊1992年第9期57页介绍了橡胶与橡胶直接硫化粘接的理论及一些助剂，如添加羟基末端液态橡胶、二氧化硅一间苯二酚-六甲烯胺、三嗪硫醇衍生物及硅烷偶联剂等，用来提高橡胶间的亲合性和界面反应性。上述橡胶层的复合工艺通常需要在150℃以上，一定压力下进行。
《高分子通报》期刊2003年第1期介绍了聚丁二烯弹性体(粘合剂)的性能、结构特点及主要应用，弹性体通过异氰酸酯与聚丁二烯上的羟基反应而制备，其中软段(聚丁二烯)含量为50％～85％，硬段(异氰酸酯和醇等扩链剂)含量为15％～50％。文献(1)Bussi，P.；Ishida，H.Polymer 1994，35，956；文献(2)Bussi，P.；Ishida，H.J.Appl.Polym.Sci.1994，53，441；文献(3)Latha，P.B.；Adhinarayanan，K.；Ramaswamy，R.Int.J.Adhes.Adhes.1994，14，57；文献(4)Jaehyung，L.；Gregory，R.Y.；文献(5)Thein，K.Polymer 2005，46，2511；文献(6)Soares，B.G.；Leyva，M.E.；Moreira，V.X.；Barcia，F.L；Khastgir，D.；Sima，R.A.J.Poly.Sci.Part B：Polym.Phys.2004，42，4053；文献(7)Barcia，F.L.；Amaral，T.P.；Soares，B.G.Polymer 2003，44，5811等则报道了采用羧基封端聚丁二烯、苯胺基封端聚丁二烯或环氧化的聚丁二烯液体橡胶增韧环氧胶，上述聚丁二烯增韧剂的重量为环氧树脂重量的 3％～30％，体系中环氧树脂为连续相，增韧剂为不连续相，粘合剂的断裂伸长率在20％以下，弹性低，不能应用于橡胶复合。
(三)发明内容
多空腔复杂结构的橡胶层应在接触压力下、室温或中温下进行，用合适的弹性胶粘剂粘接。应注意的是，粘接前需对复杂结构橡胶的表面实施简单、有效处理，保证粘合效果。本发明特别适合内部含较多空腔结构、已硫化成型的橡胶间的复合，以避免橡胶层在高温下受压变形，导致接触面脱开、复合失败。
本发明制备了一种用于多空腔的复杂结构橡胶层复合用的弹性环氧粘合剂，特别适用于复杂结构橡胶层间的复合，可以用于丁苯、丁腈和氯丁橡胶间的粘接，还可以用于丁苯、丁腈和氯丁橡胶与金属的粘接。
弹性环氧胶的组成为：10～50重量份环氧树脂、10～150重量份液体氨基封端聚丁二烯橡胶、0～50重量份液体氨基封端聚丁腈橡胶(腈基含量为10-40％)、1～5重量份多乙烯多胺、1～100重量份丁酮、1～100重量份甲苯或二甲苯、1～100重量份乙酸乙酯。其中环氧树酯为双酚A或双酚F型。
弹性环氧胶结构特点为：利用环氧增强液体橡胶方式，制备弹性环氧胶。由于环氧树酯(硬段)与聚丁二烯橡胶(软段)的不相容性，导致两相分离；同时由于环氧基与氨基反应导致的软硬段强迫相容，形成以聚丁二烯为软段、环氧树酯和其他添加剂为硬段的弹性胶，其中聚丁二烯含量为50％～85％，环氧和其他添加剂含量为15％～50％。制备的环氧胶同时具有聚丁二烯的弹性、环氧胶的粘合性，其弹性可以与聚氨酯(脲)型聚丁二烯相比，有利于满足橡胶层复合粘接后的大形变、高粘合力要求。
粘接复合方法为：先在待粘接橡胶表面涂刷或喷涂有机强氧化表面处理液的方法，将橡胶待粘接表面活化；然后用上述弹性环氧胶涂刷或喷涂在粘接面上，室温或中温40℃～60℃下固化。
粘接复合方法：(1)橡胶待粘接面涂刷或喷涂有机强氧化物表面处理液，室温或中温40℃～60℃活化0.1～4小时；(2)涂刷或喷涂上述弹性环氧胶；(3)将待粘接橡胶粘接复合在一起，室温或中温40℃～60℃固化。
其中有机强氧化物表面处理液的组成为：0.2～5重量份三氯异氰脲酸、0.2～5重量份二氯异氰脲酸钠、40～90重量份乙酸乙酯、40～90重量份乙酸丁酯。
(四)本发明的具体实施例
有机强氧化物表面处理液的组成为：1重量份三氯异氰脲酸、0.5重量份二氯异氰脲酸钠、50重量份乙酸乙酯、48重量份乙酸丁酯。
弹性环氧胶的组成为：20重量份E51环氧树脂、40重量份液体氨基封端聚丁二烯橡胶、20重量份液体氨基封端聚丁腈橡胶(腈基含量为16％)、1重量份多乙烯多胺、40重量份丁酮、50重量份甲苯、10重量份乙酸乙酯。
弹性环氧胶的本体强度13MPa，断裂伸长率200％，丁苯橡胶剪切强度6MPa。
粘接复合过程示例如下：
1)将有机强氧化物液均匀涂刷或喷涂在待粘接橡胶的表面，用量200～400g/m2。将处理过的橡胶放置在50℃的烘箱内活化1小时，进入下一道工序。
2)将弹性环氧胶涂刷或喷涂到上述处理过的橡胶表面，用量400～1200g/m2。室温放置1-3小时，以挥发溶剂。
3)将待粘接橡胶复合在一起，50℃固化6小时，完成复合工艺。
Claims (1)
1.一种弹性环氧胶，其特征是弹性环氧胶的组成为：10～50重量份环氧树脂、40～150重量份液体氨基封端聚丁二烯橡胶、0～50重量份液体氨基封端聚丁腈橡胶，腈基含量10-40％；1～5重量份多乙烯多胺、1～100重量份丁酮、1～100重量份甲苯或二甲苯、1～100重量份乙酸乙酯。
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