CS261200B1

CS261200B1 - Connecting means for rubber connection with zinc and brass

Info

Publication number: CS261200B1
Application number: CS873220A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Postava; Jiri Skalsky; Karel Cervinka
Original assignee: Miroslav Postava; Jiri Skalsky; Karel Cervinka
Priority date: 1987-05-07
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS322087A1

Abstract

Řešení se týká skladby prostředku pro spojování pryže se zinkem a mosazí anebo s pozinkovanými či pomosazenými povrchy, který je připraven na bázi kobaltnaté soli a jehož podstata spočívá v tom, že je složen z 35 až 69 hmotnostních dílů 2-etylhexanoátu kobaltnatého, který popřípadě obsahuje kyselinu 2-etylhexanovou v množství až 10 molárních procent a má obsah kobaltu v rozmezí od 15,75 % do 17,07 % hmot., dále ze 30 až 69 hmotnostních dílů minerálního oleje ropného původu s bodem vzplanutí nad 145 °C a o kinematické viskozitě při 50 °C v rozmezí od 5 do 50 cSt a z 1 až 5 hmotnostních dílů chlorovaného uhlovodíku, obsahujícího v uhlíkovém řetězci či jádře 1 až 6 atomů uhlíku. Prostředek zlepšuje možnosti spojování pryže s výše definovanými kovy či povrchy. Řešení je možno použít k výrobě adhezivního prostředku a k následné aplikaci do adhezivních kaučukových směsí pro dopravní pásy s pozinkovanými či pomosazenými lany,'do.pneumatik s pomosazeným ocelovým kordem anebo, do hadic s pomosazeným či pozinkovaným výztužným opletem.The solution relates to the composition of the composition for joining rubber with zinc and brass or with galvanized or brass surfaces which is based on cobalt salt and the essence of which is that it is composed from 35 to 69 parts by weight of 2-ethylhexanoate of cobalt, which may be added contains 2-ethylhexanoic acid in amounts up to 10 mole percent and has a cobalt content from 15.75% to 17.07% by weight, further from 30 to 69 parts by weight of mineral oils of petroleum origin having a flash point above 145 ° C and kinematic viscosity at 50 ° C in the range of 5 to 50 cSt; 5 parts by weight of chlorinated hydrocarbon, containing in the carbon chain or nucleus 1 to 6 carbon atoms. The resource improves rubber bonding options with those defined above metals or surfaces. The solution is possible used to make an adhesive composition and for subsequent application to the adhesive rubber mixes for conveyor belts with galvanized or brass ropes, 'do with brass steel cord or, to hoses with brass or galvanized reinforcement braiding.

Description

Vynález se týká skladby prostředku pro spojování pryže se zinkem, mosazí, pozinkovanými či pomosazenými povrchy, zejména pak pozinkovanými či pomosazenými ocelovými dráty, lany či kordy. Prostředek zlepšuje možnosti spojováni pryže i s dalšími kovy, ovšem tyto případy nejsou v technické praxi tak běžné, i když je nelze vyloučit. Výslovným uvedením zinku Si mosazi není tedy použití prostředku omezeno výhradně na tyto dva kovy.The invention relates to a composition for bonding rubber to zinc, brass, galvanized or brazed surfaces, in particular galvanized or brazed steel wires, ropes or cords. The composition improves the bonding of rubber to other metals, but these cases are not so common in technical practice, although they cannot be excluded. By expressly mentioning zinc Si brass, the use of the composition is therefore not limited to these two metals.

Základním požadavkem pro gumárenské výrobky vyztužené pozinkovanými ocelovými lany nebo pomosazenými kordy je zabezpečení vysoké pevnosti spoje mezi pryží a kovovým výztužným materiálem. K tomuto účelu se nejčastěji používají adhezivní prostředky, které se vmíchávají do kaučukové směsi a ta se za zvýšené teploty přivulkanizuje ke kovové výztuze. Jedná se o kapalné i práškové přípravky většinou na bázi různých sloučenin kobaltu. Jejich výrobní sortiment je v současné době dosti široký.The basic requirement for rubber products reinforced with galvanized steel ropes or brazed cords is to ensure a high bond strength between the rubber and the metal reinforcing material. Adhesives are most commonly used for this purpose, which are mixed into the rubber mixture and vulcanized to a metal reinforcement at elevated temperature. These are liquid and powder formulations mostly based on various cobalt compounds. Their product range is currently quite wide.

Prostředky ve formě prášků jsou připravovány často sorbci sloučenin kobaltu na sypký nosič, kterým může být například koloidní oxid křemičitý, častá součást pryžových směsí. Jejich příprava je popsána v AO 222 736 a 250 838. Velmi snadno se dispergují, snadno se navažují a lze jimi dosáhnout požadovaných hodnot soudržnosti mezi pryží a kovovou výztuží. Aplikují se s výhodou tam, kde jsou k dispozici vhodné zásobníky na sypké přísady, opatřené automatickým navazováním a mechanizovanou dopravou látek do hnětačiho stroje.Powder formulations are often prepared by the sorption of cobalt compounds onto a free-flowing carrier, which may be, for example, colloidal silicon dioxide, a frequent component of rubber mixtures. Their preparation is described in AO 222 736 and 250 838. They are very easy to disperse, easy to weigh and to achieve the desired values of cohesion between rubber and metal reinforcement. They are preferably used where suitable bulk additive containers are provided, provided with automatic binding and mechanically conveying the substances to the kneading machine.

Kapalné přípravky na bázi sloučenin kobaltu jsou převážně soli organických kyselin, většinou substituovaných, s různě dlouhým řetězcem, ponejvíce o 4 až 14 atomech uhlíku.Liquid preparations based on cobalt compounds are predominantly salts of organic acids, mostly substituted, of various chain lengths, in particular of 4 to 14 carbon atoms.

Jejich aplikace nebo skladba jsou známé z patentů SSSR 107 337, CA 1 024 835, BE 876 349,Their application or composition is known from the USSR patents 107,337, CA 1,024,835, BE 876,349,

JA 4 052 188, NDR 50 302, NDR 50 303. V praxi se pravděpodobně z cenových důvodů nejčastěji používají naftenáty, méně často sloučeniny rozvětvených organických kyselin mastné řady, například kyseliny 2-etylhexanové, jenž je známá pod triviálním názvem kyselina oktoová. Jakost naftenátů je však velmi závislá na jakosti výchozí kyseliny naftenové, jejíž kvalita dosti kolísá. Tato okolnost pak negativně ovlivňuje aplikační vlastnosti kobaltového přípravku, vlastnosti kaučukové směsi i výsledného vulkanizátu. Mezi závažné negativní vlastnosti těchto kapalných přípravků patří jejich vlastní materiálová skladba. Značný podíl v přípravku představuje organická kyselina, která musí být často použita v přebytku nad stechiometrické množství, má-li být přípravek přiměřeně tekutý. Přebytečná kyselina, jíž bývá 70 % i více nad potřebné množství podle stechiometrie, nepříznivě ovlivňuje dispergovatelnost a působí negativně na fyzikální vlastnosti vulkanizátu. Jako monofunkční látka může totiž nežádoucím ’způsobem zasahovat do tvorby polymeru. V praxi se tyto dva nedostatky projevují především dlouhými míchacími časy a nižšími hodnotami soudržnosti pryže s kovovým materiálem.JA 4 052 188, GDR 50 302, GDR 50 303. In practice, naphthenates, less often compounds of branched chain fatty acids, such as 2-ethylhexanoic acid, which is known under the trivial name octoic acid, are probably most commonly used for cost reasons. The quality of naphthenates, however, is highly dependent on the quality of the naphthenic acid starting material, the quality of which varies considerably. This circumstance then negatively affects the application properties of the cobalt preparation, the properties of the rubber mixture and the resulting vulcanizate. The serious negative properties of these liquid formulations include their own material composition. A substantial proportion of the formulation is an organic acid, which must often be used in excess of the stoichiometric amount if the formulation is to be reasonably fluid. Excess acid, which is 70% or more above the required amount by stoichiometry, adversely affects dispersibility and negatively affects the physical properties of the vulcanizate. As a monofunctional substance, it can undesirably interfere with polymer formation. In practice, these two drawbacks are manifested mainly by long mixing times and lower values of the bonding of the rubber with the metal material.

Uvedené nevýhody se odstraní při použití prostředku podle vynálezu, který je připraven na bázi kobaltnaté soli a jehož podstata spočívá v tom, že je složen z 35 až 69 hmotnostních dílů 2-etylhexanoátu kobaltnatého, který popřípadě obsahuje kyselinu 2-etylhexanovou v množství až 10 molárních procent a má obsah kobaltu v rozmezí od 15,75 % do 17,07 % hmot., dále z 30 až 69 hmotnostních dílů minerálního oleje ropného původu s bodem vzplanutí nad 145 °C a o kinematické viskozitě při 50 °C v rozmezí od 5 do 50 cSt a z 1 až 5 hmotnostních dílů chlorovaného uhlovodíku, obsahujícího v uhlíkovém řetězci či jádře 1 až 6 atomů uhlíku. Použitá kobaltová sloučenina obsahuje pak pouze 1,18 i až 4,12 i mol. mastné kyseliny nad přesný stechiometrický poměr. Ropný olej je s výhodou jakostní olej ložiskový bez přísad, například druh B2, J2, J3 či J4 a nebo tzv. bílé oleje, jako například vazelínový. Chlorovaný uhlovodík může být například trichloretylén, perchloretylén, ale též i 1,2-chlorbenzen anebo jejich směsi. Příznivě ovlivňuje skladovatelnost výrobku a v koncentracích výše uvedených nenarušuje hygienu prostředí.These disadvantages are overcome by the use of a cobalt salt-based composition according to the invention which consists of 35 to 69 parts by weight of cobalt 2-ethylhexanoate, optionally containing up to 10 molar amounts of 2-ethylhexanoic acid. percent, and has a cobalt content in the range of 15.75% to 17.07% by weight, further comprising 30 to 69 parts by weight of petroleum mineral oil having a flash point above 145 ° C and a kinematic viscosity at 50 ° C in the range of 5% 50 cSt up to 1 to 5 parts by weight of a chlorinated hydrocarbon containing from 1 to 6 carbon atoms in the carbon chain or core. The cobalt compound used contains only 1.18 to 4.12 moles. fatty acids above the exact stoichiometric ratio. The petroleum oil is preferably a quality bearing oil without additives, for example types B2, J2, J3 or J4 or or so-called white oils, such as petroleum jelly. The chlorinated hydrocarbon can be, for example, trichlorethylene, perchlorethylene, but also 1,2-chlorobenzene or mixtures thereof. It has a favorable effect on the shelf life of the product and does not affect the hygiene of the environment at the concentrations mentioned above.

Prostředkem podle vynálezu lze vedle dobrých aplikačních vlastností dosáhnout vysoké soudržnosti pryže s uvedenými kovovými povrchy. Přispívá k tomu zejména okolnost, že při sestavování receptury adhezivní kaučukové směsi je možné snížit dávkování oleje do směsi o množství, obsažené v prostředku podle vynálezu, což u dosavadních prostředků na bázi pouhých roztoků v organických kyselinách nebylo možné.- Tato skutečnost se pak kladně projeví na zlepšení těch vlastností pryže, které přímo ovlivňují hodnoty soudržnosti pryže a kovu, respektive hodnotu odolnosti proti vytržení materiálu z adhezívní vrstvy výrobku nebo zkušebního vzorku.In addition to good application properties, the composition according to the invention can achieve high cohesion of the rubber with said metal surfaces. This is due in particular to the fact that in the formulation of the adhesive rubber compound formulation it is possible to reduce the dosage of oil to the mixture by the amount contained in the composition according to the invention, which has not been possible with the present compositions based on mere solutions in organic acids. to improve those properties of the rubber which directly affect the bonding values of the rubber and the metal, respectively the value of the tear resistance of the material from the adhesive layer of the article or the test piece.

Vlastnosti výrobku, zejména reologické lze ovlivnit volbou především typu ropného oleje. Následující příklady tuto skutečnost dostatečně ilustrují i když samozřejmě všechny možnosti nevyčerpávají.Product properties, especially rheological ones, can be influenced by the choice of the type of petroleum oil. The following examples illustrate this fact sufficiently, although of course they do not exhaust all possibilities.

Příklad 1Example 1

Připraví se kobaltnaté sůl kyseliny 2-etylhexanové s použitím 2 % molárnich přebytku kyseliny. Obsah Co v soli je 16,8 i hmot. 65 kg této soli se rozpustí v 34 kg vazelínového oleje a 1 kg perchloretylénu. Vzniklý modrofialový roztok obsahuje 10,9 % hmot. Co. Při skladování za nepřístupu vzduchu po dobu nejméně jednoho roku nezmění své vlastnosti.Prepare a cobalt salt of 2-ethylhexanoic acid using a 2 molar excess of acid. The Co content in the salt is 16.8% by weight. 65 kg of this salt is dissolved in 34 kg of petroleum jelly and 1 kg of perchlorethylene. The resulting blue-violet solution contains 10.9 wt. What. When stored in the absence of air for at least one year does not change its properties.

přiklad 2example 2

Připraví se kobaltnatá sůl kyseliny 2-etylhexanové s použitím 6 % molárnich přebytku kyseliny. Obsah Co v soli je 16,25 % hmot. 50 kg této soli se rozpustí ve 48,5-kg minerálního oleje B2 a v 1,5 kg perchloretylénu. Vzniklý modrofialový roztok obsahuje 8,1 % hmot.A 2-ethylhexanoic acid cobalt salt was prepared using a 6 molar excess of acid. The Co content in the salt is 16.25% by weight. 50 kg of this salt are dissolved in 48.5 kg of mineral oil B2 and 1.5 kg of perchlorethylene. The resulting blue-violet solution contains 8.1 wt.

Co. Podobně jako přípravek podle příkladu 1 je stabilní.What. Like the formulation of Example 1, it is stable.

Příklad3Example3

Připraví se kobaltnatá sůl kyseliny 2-etylhexanové s použitím 10 % molárnich přebytku kyseliny. Sůl obsahuje 15,75 % hmot. Co. 40 kg této soli se rozpustí v 58 kg ložiskového oleje J4 a ve 2 kg trichloretylénu. Vzniklý roztok obsahuje 6,3 % hmot. Co.Prepare a cobalt salt of 2-ethylhexanoic acid using 10% molar excess of acid. The salt contains 15.75 wt. What. 40 kg of this salt are dissolved in 58 kg of bearing oil J4 and in 2 kg of trichlorethylene. The resulting solution contained 6.3 wt. What.

Příklad 4 kg kobaltnaté soli z příkladu 3 se rozpustí v 58 kg ložiskového oleje J4 a ve 2 kg 1,2-dichlorbenzenu nebo 1,3-díchlorbenzenu anebo jejich směsí. Vzniklý roztok opět obsahuje 6,3 i hmot. Co.Example 4 kg of the cobalt salt of Example 3 is dissolved in 58 kg of bearing oil J4 and in 2 kg of 1,2-dichlorobenzene or 1,3-dichlorobenzene or mixtures thereof. The resulting solution again contained 6.3 wt. What.

Všechny tyto prostředky jsou snadno manipulovatelné kapaliny slabě nenewtonovského charakteru. Jejich zdánlivá viskozita s rostoucím gradientem rychlosti mírně klesá. Zdánlivé viskozity prostředků podle příkladů 1 až 3, změřené při 20 °C měřícím systémem kužel-deska, uvedené v mPa.s jsou shrnuty v následující tabulceAll of these compositions are easy to handle liquids of a slightly non-Newtonian nature. Their apparent viscosity slightly decreases with increasing velocity gradient. The apparent viscosities of the compositions of Examples 1 to 3, measured at 20 ° C with a cone-to-plate measurement system, reported in mPa.s are summarized in the following table.

Prostředek podle příkladu The composition according to the example -1 -1 -2 -2 -3 -3 Viskozita při D = 180,s ¹ Viscosity at D = 180, s ¹ 1 447 1 447 9 711 9 711 815 815 D = 300.s¹ D = 300s ¹ 1 329 1 329 9 365 9 365 716 716 D = 540.s^-1 D = 540.s ^-1 1 326 1 326 9 273 9 273 659 659

Do značné míry lze tedy přizpůsobit reologické vlastnosti prostředků podle tohoto vynálezu potřebám vlastní přípravy kaučukových adhezivnlch směsí pro spojování pryže s kovem. Vlastní příprava těchto kaučukových směsí je popsána v autorském osvědčení AO 250 838.Accordingly, the rheological properties of the compositions of the present invention can be largely adapted to the needs of the actual preparation of rubber adhesive compositions for bonding rubber to metal. The preparation of these rubber mixtures is described in the author's certificate AO 250 838.

Podle tohoto vynálezu vyrobené prostředky pro spojováni pryže s pozinkovanými nebo pomosazenými povrchy se uplatňují především při přípravě adhezivních kaučukových směsí, používaných pří výrobě dopravních pásů s pozinkovanými ocelovými lany, například užívané pro dopravu uhlí a skrývky při povrchové těžbě, dále při výrobě pneumatik s pomosazeným ocelovým kordem, případně do hadic s pomosazeným nebo pozinkovaným výztužným opletením.The compositions for bonding rubber to galvanized or brazed surfaces produced according to the invention are particularly useful in the preparation of adhesive rubber compounds used in the production of conveyor belts with galvanized steel ropes, for example used for conveying coal and overburden in surface mining, cord or into hoses with brass or galvanized reinforcement braid.

Při praktických zkouškách bylo zjištěno, že se pomocí těchto prostředků dosahuje vyšší pevnosti spoje, než s prostředky dosud používanými, formulovanými převážně na bázi naftenátů anebo s vyšším obsahem volných organických kyselin, než se používá podle tohoto vynálezu. Díky vysoké stabilitě prostředků podle tohoto vynálezu je pokles pevnosti spoje při zkoušce umělým stárnutím zhruba poloviční.In practical tests, it has been found that these compositions achieve a higher bond strength than with the compositions hitherto used, formulated predominantly with naphthenates or with a higher content of free organic acids than those used according to the invention. Due to the high stability of the compositions of the present invention, the decrease in bond strength in an artificial aging test is about half.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

CLAIMS 1. A composition for bonding rubber to zinc, brass or zinc plated or brass surfaces, based on a cobalt salt, characterized in that it is composed of 35 to 69 parts by weight of cobalt 2-ethylhexanoate, optionally containing 2-ethylhexanoic acid in an amount up to 10 mole percent and has a cobalt content ranging from 15.75% to 17.07% by weight, further comprising 30 to 69 parts by weight of petroleum mineral oil having a flash point above 145 ° C and a kinematic viscosity at 50 ° C in the range from 5 to 50 cSt and from 1 to 5 parts by weight of a chlorinated hydrocarbon containing from 1 to 6 carbon atoms in the carbon chain or core.

2. A composition according to claim 1, wherein the chlorinated hydrocarbon used is preferably perchlorethylene and the petroleum oil is a mineral oil.

Severography, n. P., MOST

Price 2,40 Kčs