CN215152654U - 一种橡胶粘接结构 - Google Patents

Abstract

一种橡胶粘接结构，包括底涂层、橡胶层，所述底涂层、橡胶层之间通过至少一个粘接层粘接，所述底涂层用于粘接至基材，所述基材为金属。通过底涂层与粘接层配合，有效提高橡胶与基材之间的粘接强度，并降低所需粘接工艺的复杂度，成本低，易操作，有效提高粘接效率。

Description

一种橡胶粘接结构

技术领域

本实用新型涉及粘接技术领域，具体涉及一种橡胶粘接结构。

背景技术

工业领域，有时需要将橡胶粘接至金属基材，现有技术中，包括氯化橡胶法、异氰酸酯法、硫化粘接法形成的粘接结构。这些粘接结构的粘接强度差，并且所需工艺复杂。传统的氯化橡胶法、异氰酸酯法等技术对环境污染较大，现已淘汰。而热流化粘接法首先要对基材进行脱脂处理，然后在80℃下进行一次硫化，放置一段时间后，通常不超过3天，进行二次硫化，温度不超过200℃。因此，现有的粘接结构需要现场加热处理的步骤，操作繁琐，成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种橡胶粘接结构,包括底涂层、橡胶层，所述底涂层、橡胶层之间通过至少一个粘接层粘接，所述底涂层用于粘接至基材，所述基材为金属。

可选地，所述底涂层、橡胶层之间通过四个粘接层粘接。

可选地，所述粘接层分多次涂布而成，每次涂布、干燥后形成一个粘接层；

可选地，先分别在底涂层、橡胶层的表面涂布形成一个粘接层，包括在所述底涂层上涂布形成第一粘接层，在橡胶层上涂布形成第四粘接层，待两个粘接层干燥后，再在第一粘接层上涂布形成第二粘接层，在第四粘接层上涂布形成第三粘接层，所述第二粘接层、第三粘接层变为发粘状态后，将所述第二粘接层、第三粘接层粘接。

可选地，所述第一粘接层、第四粘接层干燥至固化状态后，再分别涂布第二粘接层、第三粘接层。

可选地，所述第一粘接层、第四粘接层的干燥温度为21±2℃，干燥时间≥1h。

可选地，所述第一粘接层、第四粘接层在干燥时，环境温度每降低3℃，干燥时间增加 50％。

可选地，所述底涂层选自氯丁基液态底涂。

可选地，所述底涂层为XL-5001。

可选地，所述金属为不锈钢、碳钢中的至少一种。

可选地，所述粘接层含有氯丁橡胶基液态胶粘剂。

可选地，所述氯丁橡胶基液态胶粘剂为900R。

可选地，所述900R的粘度为2500～4500cps。

可选地，所述粘接层还含有硬化剂。

可选地，所述硬化剂选自RU型硬化剂。

可选地，按重量计，所述硬化剂占所述氯丁橡胶基液态胶粘剂的2-6％，优选为4％。

可选地，所述橡胶层为天然橡胶、合成橡胶中的至少一种。

可选地，所述橡胶层为皮带用橡胶、轮胎用橡胶中的至少一种。

可选地，所述底涂层的厚度为80-150μm。

可选地，所述底涂层、橡胶层之间通过四个粘接层粘接时，在所述底涂层上涂布形成的第一粘接层、在橡胶层上涂布形成的第四粘接层的厚度独立地为150-200μm；在所述第一粘接层上涂布形成的第二粘接层、在所述第四粘接层上涂布形成的第三粘接层的厚度独立地为 80-150μm。

依据上述实施例的一种橡胶粘接结构，通过底涂层与粘接层配合，有效提高橡胶与基材之间的粘接强度，并显著降低所需粘接工艺的复杂度，成本低，易操作，有效提高粘接效率。该粘接结构所需工艺操作简单，无需大型设备，也无需加温处理。

附图说明

图1为一实施例的橡胶粘接结构示意图。

附图标号说明：1、基材；2、底涂层；3、第一粘接层；4、第二粘接层；5、第三粘接层；6、第四粘接层；7、橡胶层。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本文中，橡胶(Rubber)是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料。

本文中，XL-5001、900R的生产商均为诺玛克(加拿大)有限公司(该公司的英文名称为Normac Adhesive Products Inc.)。

鉴于需要将金属与橡胶粘接起来，示例但非限制性的，例如桥梁中的缓冲垫粘接、建筑物中的抗震减震件粘接等等，现有技术中，将橡胶粘接至金属的粘接结构存在粘接强度差，所需工艺复杂等缺陷，本实用新型提供一种橡胶粘接结构，如图1所示，包括：底涂层2、橡胶层7，所述底涂层2、橡胶层7之间通过至少一个粘接层粘接，所述底涂层用于粘接至基材1，基材1为金属。底涂层2和粘接层使得橡胶层7牢固粘接至基材，并有效降低所需工艺复杂度。底涂层2和粘接层的材料均可从市场上购买得到。该粘接结构成本低，易操作，橡胶与基材之间的粘接强度高。底涂层2的作用是为了使金属基材具有更好的粘接强度，其作用点侧重基材。而粘接层的作用主要是提高底涂层2与橡胶层7之间的互相粘接性，以提高粘接强度。

在一些实施例中，底涂层2、橡胶层7之间的粘接层可以为1层、2层、3层、4层、5 层或者更多，具体可根据需要确定。

在一些实施例中，所述底涂层2、橡胶层7之间通过四个粘接层粘接，包括第一粘接层3、第二粘接层4、第三粘接层5、第四粘接层6。四个粘接层有助于提升粘接效果，并避免底涂层2、橡胶层7之间的渗透。

在一些实施例中，所述粘接层分多次涂布而成，每次涂布、干燥后形成一个粘接层。

在一些实施例中，先分别在底涂层2、橡胶层7的表面涂布形成一个粘接层，包括在底涂层2上涂布形成第一粘接层3，在橡胶层7上涂布形成第四粘接层6，待两个粘接层干燥后，再在第一粘接层3上涂布形成第二粘接层4，在第四粘接层6上涂布形成第三粘接层5，所述第二粘接层4、第三粘接层5变为发粘状态后，将所述第二粘接层4、第三粘接层5粘接，可达到较好的粘接效果。

发粘状态通常是指涂布粘接剂后10-20分钟所达到的状态。

在一些实施例中，所述第一粘接层3、第四粘接层6干燥至固化状态后，再分别涂布第二粘接层4、第三粘接层5。

在一些实施例中，所述第一粘接层、第四粘接层的干燥温度为21±2℃，干燥时间为≥1h。在一些实施例中，环境温度为21℃的情况下，涂层需晾干至少1小时。如果环境温度较低，则可依照每降低3℃，晾干时间增加50％的标准操作。

在一些实施例中，所述底涂层2选自氯丁基液态底涂。底涂层2为单组份、室温固化型，粘接强度高，操作便捷，无需额外的加温设备。

在一些实施例中，所述底涂层2选自XL-5001。底涂层材料XL-5001为单组份、室温固化型、氯丁基液态底涂，主要用于橡胶与金属基材的粘接。将其与900系列粘接剂配合使用时，可以形成高强度的粘接力，可用于将橡胶粘合到大多数金属上。

XL-5001产品说明书上显示的理化参数如下：材料外观：灰色，可涂刷的液体；VOC含量：465g/L；粘度：600±100cps；比重：0.94；耐油性：优良；工作温度：-40℃～93℃；可使用时间：4～6小时(21℃)；保质期(未开封条件下)：1年。

在一些实施例中，粘接之前，通常是先对金属基材表面进行预处理，使得金属表面不存在油脂或其他污染物。通过喷砂清理铁锈和氧化层，至少达到NACE#2(美国防腐工程师协会(NACE)的认证)的“近白级”或更好。处理后的金属基材表面粗糙度(Ra)通常达到50～75微米。对于橡胶层7橡胶材料，粘接前清除所有的脱模剂，并用磨砂片(如24号磨砂片) 或硬质丝刷低速打磨橡胶表面，以免造成表面烧伤。

在一些实施例中，所述金属为不锈钢、碳钢中的至少一种。

不锈钢(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。

碳钢是含碳量在0.0218％～2.11％的铁碳合金。也叫碳素钢。一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。一般碳钢中含碳量越高则硬度越大，强度也越高，但塑性越低。

在一些实施例中，所述粘接层选自氯丁橡胶基液态胶粘剂。氯丁橡胶(CR)是氯丁橡胶胶粘剂的主体原料，所配成的胶粘剂可室温冷固化、初粘力较大、强度建立迅速、粘接强度较高，综合性能优良，用途极其广泛，能够粘接橡胶、皮革、织物、造革、塑料、木材、纸品、玻璃、陶瓷、混凝土、金属等多种材料，因此，氯丁橡胶胶粘剂也有“万能胶”之称。

在一些实施例中，所述粘接层选自900R。900R粘接剂为双组份、室温固化型、氯丁橡胶基液态胶粘剂。通常，当使用适量的RU型硬化剂做催化时，可产生高强度的粘接力。粘接层为双组份、室温固化型冷粘胶，粘接强度高，操作便捷，同样无需额外的加热设备。

900R产品说明书显示的产品信息如下：

材料外观：可涂刷的液体，黑色、透明琥珀色或符合FDA标准的白色；粘度：2500～4500 cps；比重：1.330；耐油性：优良；工作温度：-40℃～100℃；使用时间：4小时(21℃)；保质期：2年(未开封条件下)。

cps，是一种粘度单位，常用于流体粘度，单位是厘泊·秒。

在一些实施例中，所述粘接层还含有硬化剂。适量的硬化剂可对900R等粘接剂起到催化作用，产生高强度的粘接力。

在一些实施例中，所述硬化剂包括但不限于RU型硬化剂。RU型硬化剂的主要成分是异氰酸酯，溶剂为氯化烃，也即是说，异氰酸酯溶解在氯化烃溶剂中，形成RU型硬化剂。

在一些实施例中，按重量计，所述硬化剂占所述氯丁橡胶基液态胶粘剂的2-6％，包括但不限于2％、3％、4％、5％、6％，优选为4％。

在一些实施例中，粘接结构的制作方法如下：采用刷洗的方式在金属基材上涂刷XL-5001，使得XL-5001涂层在21℃下干燥至少1小时。900R使用方法(该方法为产品说明书上的方法)如下：为了均匀混合，在添加RU型硬化剂之前预搅拌900R，预搅拌之后，将适量的硬化剂(通常，按重量计，硬化剂为900R的4％)添加到900R中并充分混合。在21℃下，900R与硬化剂的混合物的可使用时间为2小时。通常，在粘接剂900R中添加适量RU 型硬化剂的目的是起到催化作用，可产生高强度的粘接力。

然后将900R分别涂布在准备好的橡胶与金属表面上，金属表面上形成第一粘接层3，橡胶表面上形成第四粘接层6。如果环境温度较低，则依照每降低3℃干燥时间增加50％的标准操作。在高湿或低温环境中，可采用热吹风帮助干燥和除湿。在要求的干燥时间后，在两个基面上涂上第二道900R胶粘剂，具体是在第一粘接层3的表面涂布形成第二粘接层4，在第四粘接层6的表面涂布形成第三粘接层5，操作时注意不要破坏第一道涂层(即第一粘接层3、第四粘接层6)。晾干至发粘状态，然后，将两个基面粘合在一起，可采用缝合或施加压力的方法进行粘合。粘接效果会在21天后发展到最佳状态，通常6小时后的粘接强度即可达到足够高，并满足大部分操作需求。设计4个粘接层有助于提升粘接强度，同时可有效避免橡胶层7与底涂层2之间的互相渗透。

如果涂有底涂(XL-5001)的基面被放置了超过7天，需要在粘接胶板之前重新涂刷XL-5001。

在一些实施例中，所述橡胶层7包括但不限于天然橡胶、合成橡胶中的至少一种。

在一些实施例中，所述橡胶层7包括但不限于皮带用橡胶、轮胎用橡胶中的至少一种。

在一些实施例中，所述底涂层2的厚度为80-150μm，包括但不限于80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm等等。

所述底涂层、橡胶层之间通过四个粘接层粘接时，在所述底涂层上涂布形成的第一粘接层、在橡胶层上涂布形成的第四粘接层的厚度独立地为150-200μm，包括但不限于150μm、 160μm、170μm、180μm、190μm、200μm；在所述第一粘接层上涂布形成的第二粘接层、在所述第四粘接层上涂布形成的第三粘接层的厚度独立地为80-150μm，包括但不限于80 μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm等等。

在一些实施例中，通过底涂层与粘接层结合，形成高强度的粘接结构，所需工艺简单，有效提高粘接效率，无需额外的加热辅助设备。

实施例1

如图1所示，提供一种橡胶粘接结构，包括依次层叠粘接在基材1上的底涂层2、第一粘接层3、第二粘接层4、第三粘接层5、第四粘接层6、橡胶层7，底涂层2为XL-5001，用于涂布形成第一粘接层3、第二粘接层4、第三粘接层5、第四粘接层6的粘接剂中含有900R 及少量RU型硬化剂，粘接剂中，RU型硬化剂的重量为900R重量的4％。该结构使得橡胶牢固粘接至金属基材，无需复杂的粘接工艺，也无需额外的加热设备，有效提高粘接强度以及粘接效率。该结构可用于桥梁中的缓冲垫粘接、建筑物中的抗震减震件粘接等等。

以上应用具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (3)

1.一种橡胶粘接结构，其特征在于，包括底涂层、橡胶层，所述底涂层用于粘接至基材，所述基材为金属，所述底涂层、橡胶层之间通过四个粘接层粘接，依次包括第一粘接层、第二粘接层、第三粘接层、第四粘接层，所述第一粘接层粘接至所述底涂层，所述第四粘接层粘接至所述橡胶层，所述底涂层为氯丁基液态底涂，所述氯丁基液态底涂为XL-5001，所述第一粘接层、第二粘接层、第三粘接层、第四粘接层均为900R层。

2.如权利要求1所述的橡胶粘接结构，其特征在于，所述底涂层的厚度为80-150μm。

3.如权利要求1所述的橡胶粘接结构，其特征在于，所述第一粘接层、第四粘接层的厚度独立地为150-200μm；所述第二粘接层、第三粘接层的厚度独立地为80-150μm。

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