RU2266940C1

RU2266940C1 - Клеевой подслой для крепления резин к металлу при вулканизации

Info

Publication number: RU2266940C1
Application number: RU2004127223/04A
Authority: RU
Inventors: н Б.Г. Оганджан (RU); Б.Г. Оганджанян; н Ц.Х. Вардан (RU); Ц.Х. Варданян; Л.А. Молоканова (RU); Л.А. Молоканова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Балаковорезинотехника"
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2005-12-27

Abstract

Изобретение относится к получению клеевых подслоев (клеевых грунтов) на основе хлорсодержащих каучуков, применяемых для крепления резин на основе натурального, изопренового, бутадиенового, бутадиен-нитрильного, бутадиен-стирольного, хлоропренового и бутилкаучука к металлу в процессе вулканизации, и может быть использовано при изготовлении резинометаллических деталей для автомобильной промышленности. Клеевой подслой включает хлорированный натуральный каучук, наполнители, стабилизатор, растворитель, фенольную смолу, фенолформальдегидную смолу резольного типа, смачиватель, уротропин. В качестве растворителя композиция содержит смесь ксилола с метилизобутилкетоном. Технический результат изобретения состоит в повышении прочности крепления резин к металлам, коррозионностойкости, придании клею универсальности, удешевления продукта, исключении из состава хлорсодержащих токсичных растворителей. 3 табл.

Description

Изобретение относится к получению клеевых подслоев (клеевых грунтов) на основе хлорсодержащих каучуков, применяемых для крепления резин на основе натурального, изопренового, бутадиенового, бутадиен-нитрильного, бутадиен-стирольного, хлоропренового и бутилкаучука к металлу в процессе вулканизации и может быть использовано при изготовлении резинометаллических изделий для автомобильной промышленности.

Известен клеевой подслой под хлоропреновые клеи, включающий хлорированный натуральный каучук, пластификатор, наполнитель, растворитель и дополнительно эпоксидную смолу, меламин и циануровую кислоту (а.с. №503893). Однако он предназначен как подслой только для хлоропреновых клеев и не обеспечивает достаточной прочности склеивания.

Известна клеевая композиция для соединения резины со стальной подложкой, включающая хлорированный натуральный каучук, бромированный дихлорполибутадиен, п-хинондиоксим, технический углерод и органические растворители; для повышения прочности содержит серу и фосфит свинца (а.с. №1799393). Эта композиция имеет достаточно высокую прочность, но содержит вредные соединения свинца.

Известен универсальный клеевой подслой Хемосил 211 производства фирмы "Хенкель", применяемый с различными клеями Хемосил для соединения в процессе вулканизации резиновых смесей с арматурой. Он обладает высокими техническими характеристиками, но является дорогостоящим.

Задачей изобретения является достижение высокой прочности крепления резин к металлам, придание клеевому подслою универсальности, коррозионостойкости, исключение из состава клеев хлорсодержащих токсичных растворителей, удешевление продукта.

Поставленная задача достигается тем, что клеевой подслой для крепления резиновых смесей к металлу при вулканизации включает хлорированный натуральный каучук, наполнители, стабилизатор, фенольную смолу, фенолформальдегидную смолу резольного типа, смачиватель, уротропин, растворитель - смесь ксилола с метилизобутилкетоном при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлорированный натуральный каучук	7-15
фенольная смола	3-10
фенолформальдегидная смола резольного типа	0,01-0,1
стабилизатор	0,01-0,1
наполнители	5,5-14,5
уротропин	1-3
смачиватель	0,01-0,1
смесь ксилола с метилизобутилкетоном	остальное

В качестве растворителя используют смесь ксилола с метилизобутилкетоном.

В качестве фенольной смолы композиция содержит так называемые смолы фенольного типа, например смолу алкилфеноламинную 101М, СТ-2116, смолы октофор N, октофор 10S и др.

В качестве фенолформальдегидной смолы резольного типа композиция содержит смолы марок ФРВ-1А, СФ-342А, СФ-381, СФ-381Ф и др.

В качестве стабилизатора композиция содержит стабилизатор фенольного типа, например, агидол 1, агидол 20, или эпоксидную диановую смолу, например, марки ЭД-20 и др.

В качестве смачивателя композиция содержит различные традиционно используемые вещества, такие как некаль, триэтаноламин, алкилсульфат натрия, Texanop 283 и др. В качестве наполнителей композиция содержит различные наполнители, например технический углерод, диоксид титана, оксид магния и оксид цинка.

Клеевой подслой (грунт) получают совмещением двух предварительно приготовленных растворов: хлорированного натурального каучука в ксилоле и раствора смол в метилизобутилкетоне. После интенсивного перемешивания часть полученного раствора загружают в бисерную мельницу и перетирают с наполнителями и уротропином до получения однородной массы со степенью перетира не более 30 мкм. Добавляют оставшуюся часть раствора, смачиватель и выгружают.

Клеевой подслой (грунт) является универсальным клеевым подслоем для клеев марки Хемосил фирмы "Хенкель". В процессе вулканизации он осуществляет крепление резиновых смесей на основе натурального, изопренового, бутадиен-стирольного и бутилкаучука со стальной арматурой и является однослойным адгезивом для резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков.

В таблице 1 приведены примеры композиций по изобретению.

Испытания клеевого подслоя проводят в лабораторных условиях на грибках следующим образом: на отдробеструенную, обезжиренную и высушенную в течение 20 мин металлическую поверхность кистью наносят один слой грунта и сушат при (23±5)°С в течение 30 мин. Затем наносят клей и сушат в том же режиме. Образцы вулканизуют при (143±1)°С в течение 20 мин. Прочность связи на равномерный отрыв определяют по ГОСТ 209-75, метод В.

Технические характеристики полученных композиций приведены в табл.2.

Прочность связи резины 5026 на основе бутадиен-нитрильного каучука с металлом при норме 24 кгс/см² с использованием грунта составляет от 40 до 45 кгс/см². Образцы вулканизуют при 175°С в течение 6 мин.

Таблица 1
Наименование ингредиента	Рецептура в мас.%
	1	2	3	4
Хлорированный натуральный каучук	7,0	10,0	12,0	15,0
Фенольная смола СТ-381	10,0	8,0	6,0	3,0
Резольная смола СФ-381	0,1	0,01	0,01	0,1
Стабилизатор-Эпоксидная смола ЭД-20	0,01	0,01	0,01	0,1
уротропин	3,0	1,0	2,0	1,0
Наполнители:
технический углерод	1,0	2,0	3,0	2,5
Белая сажа	2,5	4,0	6,0	8,0
Оксид магния	1,0	2,0	1,5	1,0
Оксид цинка	1,0	2,0	1,5	1,0
Смачиватель - Texanop 283	0,01	0,01	0,1	0,1
Ксилол нефтяной и метилизобутилкетон	остальное

Таблица 2
	Результаты испытаний
Наименование показателя	Результаты испытаний
	1	2	3	4
Вязкость (Брукфильд LVT, шпиндель №2, скорость 30 об/мин, температура 25°С) мПа.с(спз)	40	70	86,5	100
Вязкость по вискозиметру ВЗ-246 (диаметр сопла 4 мм) при 20°С, с	14	17	18	20
Прочность связи резины ИРП 1347-2 при равномерном отрыве кг/см² в системе: - первый слой предлагаемого грунта - второй слой Хемосил 222 при норме не менее 40 кг/см²	55,0	62,7	63,8	65,6
Характер разрыва	p.	p.	p.	p.

Промышленные испытания клеевого подслоя проведены при производстве резинометаллических деталей для автомобильной промышленности. Для этого гомогенизированный путем интенсивного перемешивания клеевой подслой наносился на очищенную и высушенную поверхность металла промазыванием, погружением или напылением. На прочную и неклейкую пленку, образуемую после сушки в течение 30 минут при температуре (23±5)°С, наносился клей Хемосил 222, который сушился при том же режиме. Режим вулканизации деталей соответствовал режиму вулканизации используемой резиновой смеси.

Технических затруднений при нанесении грунта и клея, а также при вулканизации деталей не наблюдалось. Результаты промышленных испытаний приведены в таблице 3.

Таблица 3
Номер детали	Марка резиновой смеси	Разрушающая нагрузка сцепления резины с металлом, кгс, не менее
Номер детали	Марка резиновой смеси	Значение	Результаты испытаний
2108-1001046-10	7-57-1008	350	Более 800; более 800; более 800
2108-1001033-10	7-57-1008	400	Более 800; более 800; более 800
2101-2904070	7-57-9003	50	120-114-124
2123-2202120	57-1016	525	640-654-704; 650-696-616
2123-1801010	7-57-1008	600	1300-1400-1200
2112-1001310	57-1023	204	600-680-730
2217-2904152	57-2012	1200	1200-1250-1400
2121-1001020	57-1003	650	1100-1050-1050
2101-2202120	57-1016	420	428-533-514; 628-500-608
2121-1001045-01	57-1008	400	Более 800; более 800; более 800
2101-2202120 после 5 суток	57-1016	420	606-540-570
хранения			540-468-610
покрытой арматуры			570-558-560
2108-2902822	7-57-3060	Не должно быть разрывов	Соответствует

Как видно из данных таблицы 3, применение клеевого подслоя (грунта) придает высокую прочность креплению резин на основе различных каучуков к металлу.

Claims

Клеевой подслой для крепления резиновых смесей к металлу при вулканизации, включающий хлорированный натуральный каучук, наполнители, стабилизатор, фенольную смолу, фенолформальдегидную смолу резольного типа, смачиватель, уротропин, растворитель - смесь ксилола с метилизобутилкетоном при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорированный натуральный каучук 7-15 Фенольная смола 3-10 Фенолформальдегидная смола резольного типа 0,01-0,1 Стабилизатор 0,01-0,1 Наполнители 5,5-14,5 Уротропин 1-3 Смачиватель 0,01-0,1 Смесь ксилола с метилизобутилкетоном Остальное