CN103382373B

CN103382373B - 一种用于硬质橡胶衬里的粘合剂及其制备方法

Info

Publication number: CN103382373B
Application number: CN201310326160.0A
Authority: CN
Inventors: 杨护国; 姚联国; 冯水龙
Original assignee: XIANYANG SAIFU ANTICORROSION EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: XIANYANG SAIFU ANTICORROSION EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2033-07-30
Also published as: CN103382373A

Abstract

本发明涉及一种用于硬质橡胶衬里的粘合剂，由以下重量份的组分制得：生胶100份，填充剂40～110份，间甲白粘合体系12～50份，偶联剂1～10份，硫化剂15～50份，促进剂0.5～5份，增粘剂4～40份。本发明还提供所述粘合剂的制备方法。采用本发明技术方案得到的粘合剂可以完成硬质橡胶与钢基体的单一涂层粘合，方便硬质橡胶衬里的衬贴施工，解决高温下硬质橡胶与钢基体的粘合力问题。

Description

一种用于硬质橡胶衬里的粘合剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及粘合剂领域，具体涉及一种适用于硬质橡胶衬里的粘合剂及其制备方法。

背景技术

随着硬质橡胶衬里技术的发展，其应用领域也在不断扩大。根据《HG/T-20677-1990橡胶衬里化工设备》及《HGJ32-90橡胶衬里化工设备》的要求，在对于非氧化性的常见酸、碱和盐的推荐使用范围中，设备允许的最高使用温度为85℃。另外，如在负压下操作，当真空度大于0.08MPa且小于0.093MPa时，最高使用温度为40℃。但随着一些行业对于负压下硬质橡胶衬里允许使用温度的提高，对于粘合剂也就有了相应的耐高温要求。目前已有在0.08MPa真空度下允许使用温度达110℃的硬质橡胶衬里产品。

为了解决上述硬质橡胶衬里配套粘合剂耐高温的问题，目前对粘合剂主要采用以下两种制备方案：

（一）硬质胶配套粘合剂作用下的机械粘合

硬质橡胶衬里是一个老产品，一直都有与之相配套的粘合剂，各个生产厂家的牌号不同，但在基本组成上几乎一致。具体做法是将用于生产粘合剂的胶片溶解在汽油中，通过涂刷形成连续的粘合层，经硫化形成硬质胶，完成胶-胶及胶-钢的机械粘合。

但由于现有产品的粘合为机械粘合，硬质胶浆本身存在一个较低的软化点。随着温度的提高，硬质胶的粘合力迅速下降，逐渐丧失粘合力。在正压使用时，粘合剂在85℃下仍勉强可用；但在负压条件下，很容易发生胶层与钢基体的脱开，使整个衬里层发生损坏。

（二）进口粘合剂与硬质胶配套粘合剂的共同使用

此方案借鉴软质胶的粘合方案，在对钢粘合的一侧，采用目前市场上常用的进口粘合剂，以满足高温下与钢良好粘接的要求；在胶层一侧仍采用传统的硬质胶配套粘合剂。

但目前市场上常用的进口粘合剂基本上都用于模压零件的生产，没有用于衬里施工所需的适宜的初粘力。为了获得合适的初粘力，必须使用技术方案一中配套的粘合剂。由于配套粘合剂耐热效果不好，依然限制了其在高温下的使用，对于衬里的总体粘合性能带来不利影响。同时，两种甚至多种粘合剂在同一产品中的应用也增加了施工难度。因此提供一种适用于硬质橡胶衬里高温作业的粘合剂对于企业具有十分重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于硬质橡胶衬里的粘合剂。

本发明的另一目的是提供所述粘合剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于硬质橡胶衬里的粘合剂，由以下重量份的组分制得：

生胶100份，填充剂40～110份，间甲白粘合体系12～50份，偶联剂1～10份，硫化剂15～50份，促进剂0.5～5份，增粘剂4～40份。

其中，所述生胶选自二烯类橡胶。

所述填充剂由以下重量份的组分组成：氧化锌5～30份，陶土20～50份，氧化铁15～30份；

所述间甲白粘合体系由以下重量份的组分组成：沉淀法白炭黑10～30份，粘合剂RS1～10份，粘合剂RH1～10份；

所述偶联剂为硅烷类偶联剂，优选硅烷类偶联剂A151或硅烷类偶联剂KH550。

所述硫化剂选自硫黄、有机过氧化物、有机多硫化物、金属氧化物中的一种或两种以上，优选硫黄。

所述促进剂为胍类促进剂，优选促进剂D。

所述增粘剂为沥青、古马隆或松香中的一种或两种以上。

作为本发明的一个优选方式，所述的粘合剂由以下重量份的组分制得：生胶100份，填充剂40～80份，间甲白粘合体系15～50份，偶联剂1～10份，硫化剂25～50份，促进剂0.5～3份，增粘剂10～30份。

作为本发明的另一个优选方式，所述的粘合剂由以下重量份的组分制得：生胶100份，填充剂40～50份，间甲白粘合体系15～30份，偶联剂3～6份，硫化剂30～50份，促进剂0.5～2份，增粘剂20～30份。

本发明还提供上述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将所述粘合剂的各组分混炼得到混炼胶料；

（2）混炼胶料经后处理制得胶片，再经浸泡、打浆、沉淀、熟化、过滤得到粘合剂。

其中，步骤（1）中所述粘合剂的各组分中的生胶在混炼前先进行三段开炼机塑炼至其门尼粘度35～45；

其中，步骤（2）中所述后处理为至少5次薄通处理。

其中，步骤（2）中所述浸泡时间为最少24小时，浸泡溶剂为溶剂汽油。

在本发明中，所述混炼、塑炼工序参数均为本领域技术人员所熟知的橡胶粘合剂制备过程中常规操作参数。

在本发明的技术方案中，将偶联剂与间甲白粘合体系以一定的比例同时添加到粘合剂中，再配以其他相适应的助剂，在原有机械粘合的基础之上，使得粘合剂还具有化学粘合的作用，以提高粘合剂在高温下的粘合力；本发明还通过添加多种聚合物，配以合适的增粘剂，使所得粘合剂能够满足衬里衬贴施工对初粘力的要求。所述粘合剂可以完成硬质橡胶与钢基体的单一涂层粘合，方便硬质橡胶衬里的衬贴施工，解决高温下硬质橡胶与钢基体的粘合力问题。

同时，本发明所述的粘合剂制备方法中，通过生胶的多次塑炼，提高粘合剂的初粘力；并在混炼完成后对胶料进行薄通处理，降低胶料的粘度及促进分散，消除粘合剂胶料中的物理或不稳定交联，增加胶料的易溶性；将薄通好的胶料浸泡24小时，以减少打浆时间并增加溶解性。

本发明所述的粘合剂具有良好的耐高温性能，且与耐高温硬质衬里相配合，在120℃下具有超过6MPa的胶-钢粘合强度。采用此粘合剂后，硬质橡胶衬里在高温下的粘合力达到了标准所规定的常温下粘合强度要求。另外，本发明所提供的粘合剂为单一涂层粘合剂，具有合适的初粘力（常温下，初粘力在1.0Kgf/cm，180°剥离），保证了其施工工艺性能。

附图说明

图1是本发明所述粘合剂的制备方法流程示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明实施方式提供的粘合剂的制备方法流程示意图如图1所示。

实施例1

按照表1所示的胶料各组分配比，依照下述制备方法制备橡胶，所得胶料性能参数如表2所示。具体制备方法如下：

（1）先将生胶进行开炼机三段塑炼，塑炼后粘度约至门尼粘度40，再与其他组分混炼得到混炼胶料；

（2）将混炼胶料经6次薄通处理，得到胶片，再浸泡在溶剂汽油中24小时，最后经过打浆、沉淀、熟化、过滤得到粘合剂。

表1实施例1的粘合剂各组分配比

表2实施例1的粘合剂性能参数

序号	测试项目	性能
			1	初粘力（采用A308胶片与钢）	～1.0Kgf/cm，180°剥离
2	胶-钢粘合强度（常温下，胶料采用A308）	≥10Mpa
			3	胶-钢粘合强度（120℃下，胶料采用A308）	≥6Mpa

实施例2

按照表3所示的粘合剂胶料各组分配比，依照实施例1所述制备方法制备粘合剂，所得粘合剂性能参数如表4所示：

表3实施例2的粘合剂各组分配比

表4实施例2的粘合剂胶料性能参数

序号	测试项目	性能
			1	初粘力（采用A308胶片与钢）	～0.8Kgf/cm，180°剥离
2	胶-钢粘合强度（常温下，胶料采用A308）	≥7Mpa
			3	胶-钢粘合强度（120℃下，胶料采用A308）	≥1.8Mpa

实施例3

按照表5所示的粘合剂各组分配比，依照实施例1所述制备方法制备粘合剂，所得粘合剂性能参数如表6所示：

表5实施例3的粘合剂各组分配比

表6实施例3的粘合剂性能参数

序号	测试项目	性能
			1	初粘力（采用A308胶片与钢）	～1.2Kgf/cm，180°剥离
2	胶-钢粘合强度（常温下，胶料采用A308）	≥8Mpa
			3	胶-钢粘合强度（120℃下，胶料采用A308）	≥2.5Mpa

对比例

按照表7所示的目前国内常用的硬质胶用粘合剂各组分配比，该粘合剂性能参数如表8所示：

表7对比例的粘合剂各组分配比

序号	材料	用量（g）
			1	天然橡胶	100
2	硫黄	39
			3	碳酸钙	100
4	氧化铁	20
			5	松香	0.5
6	合计	259.5

表8对比例的粘合剂性能参数

序号	测试项目	性能
			1	初粘力（采用A308胶片与钢）	～0.6Kgf/cm，180°剥离
2	胶-钢粘合强度（常温下，胶料采用A308）	≥6Mpa
			3	胶-钢粘合强度（120℃下，胶板采用509）	1MPa

国内现有标准中对于高温下粘合不作要求，也无与之相对应的防腐蚀硬质胶板，对比例中在120℃下以509胶板作为粘合胶板，粘合强度很低，其粘合强度约为1.0MPa。

通过上述对比例与实施例1-3的性能参数对比可以发现，实施例1-3的粘合剂具有良好的耐高温性能，且在120℃下仍具有较高的胶-钢粘合强度。同时，常温下实施例1-3的粘合剂初粘力与对比例相比有大幅度的提高。实施例1-3的粘合剂可以完成硬质橡胶与钢基体的单一涂层粘合，方便硬质橡胶衬里的衬贴施工，解决高温下硬质橡胶与钢基体的粘合力问题。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种用于硬质橡胶衬里的粘合剂，由以下重量份的组分制得：生胶100份，由氧化锌、陶土，氧化铁以重量份比5～30：20～50：15～30组成的填充剂40～80份，由沉淀法白炭黑，粘合剂RS，粘合剂RH以重量份比10～30：1～10：1～10组成的间甲白粘合体系15～50份，硅烷偶联剂A151或KH5501～10份，硫化剂25～50份，胍类促进剂0.5～3份，沥青、古马隆或松香中的一种或两种物质组成的增粘剂10～30份。

2.权利要求1所述粘合剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将所述粘合剂的各组分混炼得到混炼胶料；

(2)混炼胶料经后处理制得胶片，再经浸泡、打浆、沉淀、熟化、过滤得到粘合剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述粘合剂的各组分中的生胶在混炼前先进行三段开炼机塑炼至其门尼粘度35～45。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述后处理为至少5次的薄通处理。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述浸泡时间为最少24小时，浸泡溶剂为溶剂汽油。