CN103387694B - 一种钢丝及生产方法和含钢丝骨架的橡胶制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢丝及生产方法和含钢丝骨架的橡胶制品,钢丝包括钢丝本体,经硅烷化处理使钢丝本体表面上具有一层含有-R‘-Si-O-Me化学键的膜层。生产工艺包括硅烷处理。橡胶制品包括上述的钢线。在本发明中,由于形成了-R‘-Si-O-Me膜层,因此,金属骨架线与橡胶的粘附性能好。

Description

一种钢丝及生产方法和含钢丝骨架的橡胶制品
技术领域
本发明涉及钢丝、生产方法及含钢丝骨架的橡胶制品。
背景技术
一般,橡胶轮胎及子午胎内的钢丝或钢帘线是通过镀铜工艺来提高钢丝或钢帘线与橡胶之间的粘合性,在镀铜过程中,形成CuS共价键,而为了提高橡胶轮胎及子午胎的综合性能,则需要在镀铜后进行硫化工艺,而该硫化工艺的时间较长。
如在申请号为201080053648.5公布日为2012.8.8的专利文献中公开了一种在涂层中具有锌梯度的涂覆黄铜的线材及其制造方法。再如在申请号为201120028888.1的专利文献中公开了一种钢帘线,其也具有铜层。该方法及钢帘线在镀铜后都需要进行硫化处理,而硫化的时间长,而且还会影响粘附性能。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种钢丝,该钢丝的粘附性能好,特别是与橡胶的粘附性能好。
本发明的第二目的是提供一种钢丝的生产工艺,该生产工艺简单,成本低,且生产的钢丝的粘附性能好,特别是与橡胶的粘附性能好。
本发明的第三目的是提供一种含钢丝骨架的橡胶制品,该橡胶制品内的钢丝骨架与橡胶的粘附性能好。
为达到上述第一目的,一种钢丝,包括钢丝本体,经硅烷化处理使钢丝本体表面上具有一层含有-R’-Si-O-Me化学键的膜层;其中,R’为巯基、氨基、环氧基、乙烯基或甲基丙烯酰氧基;Me为Fe、Cu或Zn。
上述钢丝中的的R‘为巯基、氨基、环氧基、乙烯基或甲基丙烯酰氧基,能产生很好的粘附性能,如与润滑油、切割磨料、橡胶等,特别能和橡胶有好的粘合性,Me为Fe、Cu或Zn,能与钢丝本体很好的结合,因此,本发明的钢丝能提高粘附性能,特别是与橡胶的粘合性,另外,还可缩短硫化时间,这样,不仅降低了成本,还能提高生产效率。
为达到上述第二目的,一种钢丝的生产方法包括如下步骤。
(1)在重量百分比为3%-8%的硅烷偶联剂中加入重量百分比为85%-93%的去离子水和重量百分比为2%-7%的溶剂混合形成硅烷处理剂。
(2)将上述硅烷处理剂涂覆到钢丝本体表面上。
(3)在100-120℃的温度下烘干后在钢丝表面上形成具有一层含有-R’-Si-O-Me化学键的膜层;其中,R’为巯基、氨基、环氧基、乙烯基或甲基丙烯酰氧基;Me为Fe、Cu或Zn。
上述生产工艺步骤简单,其膜层中的R‘为巯基、氨基、环氧基、乙烯基或甲基丙烯酰氧基,能产生很好的粘附性能,如与润滑油、切割磨料、橡胶等,特别能和橡胶有好的粘合性,Me为Fe、Cu或Zn,能与钢丝本体很好的结合,因此,本发明的钢丝能提高粘附性能,特别是与橡胶的粘合性,另外,还可缩短硫化时间,这样,不仅降低了成本,还能提高生产效率。
优选的,硅烷偶联剂优选γ-巯丙基三甲氧基硅烷、聚硼硅氧烷、异丁基三乙氧基硅烷的混合物,其中,γ-巯丙基三甲氧基硅烷、聚硼硅氧烷、异丁基三乙氧基硅烷的体积比为2:1:1。
作为改进,在进行上述步骤(1)之前在钢丝本体表面上进行镀铜处理。
为达到上述第三目的,一种含钢丝骨架的橡胶制品,包括橡胶件,在橡胶件内设有钢丝,钢丝包括钢丝本体,经硅烷化处理使钢丝本体表面上具有一层含有-R’-Si-O-Me化学键的膜层;其中,R’为巯基、氨基、环氧基、乙烯基或甲基丙烯酰氧基;Me为Fe、Cu或Zn。
上述结构的橡胶制品中的R‘为巯基、氨基、环氧基、乙烯基或甲基丙烯酰氧基,能产生很好的粘附性能,如与润滑油、切割磨料、橡胶等,特别能和橡胶有好的粘合性,Me为Fe、Cu或Zn,能与钢丝本体很好的结合,因此,本发明的钢丝能提高粘附性能,特别是与橡胶的粘合性,另外,还可缩短硫化时间,这样,不仅降低了成本,还能提高生产效率。
附图说明
图1为钢丝的截面图。
图2为橡胶制品的示意图。
图3为橡胶制品的截面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
在本发明中,钢丝指经硅烷处理的钢丝或钢帘线。
实施例1。
经硅烷处理钢丝的生产方法步骤为。
(1)在钢丝本体11上镀铜,该镀铜指镀青铜、紫铜或黄铜。
(2)在硅烷偶联剂中加入去离子水和溶剂混合形成硅烷处理剂。
(2)利用浸、涂、刷或喷的方法,将上述硅烷处理剂涂覆到钢丝本体11表面上。该工序的时间为20-60s,优选20s。
(3)如图1所示,在100-120℃的温度下烘干后在钢丝本体表面上形成具有一层含有-R‘-Si-O-Me化学键的膜层11;其中,R‘为巯基、氨基、环氧基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基、巯基官能团、氨基官能团、环氧基官能团、乙烯基官能团或甲基丙烯酰氧基官能团;Me为Fe、Cu或Zn等钢丝中所含的金属元素。在本工序中,烘干的温度优选100℃。
硅烷偶联剂可选择一种、两种或三种。在本实施例中,硅烷偶联剂优选γ-巯丙基三甲氧基硅烷、聚硼硅氧烷、异丁基三乙氧基硅烷的混合物,其中,γ-巯丙基三甲氧基硅烷、聚硼硅氧烷、异丁基三乙氧基硅烷的体积比为2:1:1。
如图2和图3所示,在成型含钢丝骨架的塑胶制品时,将上述经硅烷处理的钢丝作为嵌件嵌入在橡胶件2内。
实施例2。
经硅烷处理钢帘线的生产方法步骤为。
(1)碳钢条盘经由多道拉丝处理后清洗。
(2)在硅烷偶联剂中加入去离子水和溶剂混合形成硅烷处理剂。
(2)利用浸、涂、刷或喷的方法,将上述硅烷处理剂涂覆到经拉丝的表面上。该工序的时间为20-60s,优选60s。
(3)在100-120℃的温度下烘干后在拉丝表面形成具有一层含有-R‘-Si-O-Me化学键的膜层11;其中,R‘为巯基、氨基、环氧基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基、巯基官能团、氨基官能团、环氧基官能团、乙烯基官能团或甲基丙烯酰氧基官能团;Me为Fe、Cu或Zn等钢帘线中所含的金属元素。在本工序中,烘干的温度优选120℃。
硅烷偶联剂可选择一种、两种或三种。在本实施例中,硅烷偶联剂优选γ-巯丙基三甲氧基硅烷、聚硼硅氧烷、异丁基三乙氧基硅烷的混合物,其中,γ-巯丙基三甲氧基硅烷、聚硼硅氧烷、异丁基三乙氧基硅烷的体积比为2:1:1。
如图2和图3所示,在成型塑胶制品时,将上述经硅烷处理的钢帘线作为嵌件嵌入在橡胶件2内。
在具体实施过程中,硅烷偶联剂、去离子水和溶剂可选择如下配比中的一种。所述的溶剂优选甲醇、乙醇或异丁醇。
序号 硅烷偶联剂(重量百分比) 去离子水(重量百分比) 溶剂(重量百分比)
1 3% 93% 4%
2 8% 85% 7%
3 6% 92% 2%
4 5% 90% 5%
在本发明中,钢丝中有-R‘-Si-O-Me化学键的膜层11;其中,R‘为巯基、氨基、环氧基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基、巯基官能团、氨基官能团、环氧基官能团、乙烯基官能团或甲基丙烯酰氧基官能团,能和橡胶有好的粘合性,Me为Fe、Cu或Zn等橡胶制品金属骨架线中所含金属元素,能产生很好的粘附性能,如与润滑油、切割磨料、橡胶等,特别能和橡胶有好的粘合性,Me为Fe、Cu或Zn,能与钢丝本体很好的结合,因此,本发明的钢丝能提高粘附性能,特别是与橡胶的粘合性,另外,还可缩短硫化时间,这样,不仅降低了成本,还能提高生产效率。
为证明本发明的有益效果,以下是传统钢丝或钢帘线与本发明橡胶制品金属骨架线同橡胶粘性的比对数据。
根据上述的数据比对,本发明生产的钢丝或钢帘线与橡胶的粘性比传统钢丝或钢帘线与橡胶的粘性。

Claims (2)

1.一种钢丝的生产方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)在重量百分比为3%-8%的硅烷偶联剂中加入重量百分比为85%-93%的去离子水和重量百分比为2%-7%的溶剂混合形成硅烷处理剂;
(2)将上述硅烷处理剂涂覆到钢丝本体表面上;
(3)在100-120℃的温度下烘干后在钢丝表面上形成具有一层含有-R’-Si-O-Me化学键的膜层;
其中,R’为巯基、氨基、环氧基、乙烯基或甲基丙烯酰氧基;
Me为Fe、Cu或Zn;
硅烷偶联剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷、聚硼硅氧烷、异丁基三乙氧基硅烷的混合物,其中,γ-巯丙基三甲氧基硅烷、聚硼硅氧烷、异丁基三乙氧基硅烷的体积比为2:1:1。
2.根据权利要求1所述的钢丝生产方法,其特征在于:在进行上述步骤
(1)之前在钢丝本体表面上进行镀铜处理。
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