SE413098B - Forfarande for framstellning av sammansatta material genom pavulkning av gummiblandningar till metaller efter forbehandling med kopplingsmedel resp bindemedel - Google Patents

Description

'?3Û687læ-4 2 någon tid en icke önskad förändring av systemet så att icke några invändningsfria bindningar längre erhålles.

Kopplingsmedel på basis av polyisocyanater samt andra för detta ändamål tidigare beskrivna reaktiva föreningar tillsammans med lämpligaf hjälpsubstanser är redan tidigare kända vilka som väsentlig komponent i innehåller gamma-metakryloxipropyltrfimnnxiaüan.Bortsett från halten av ; silanföreningen som är dyrbar att framställa och är känslig ummñsar dessa system brister beträffande hydrolysbeständigheten vid olika gummityper.I Uppgiften enligt föreliggande uppfinning var att finna ett förfa- - rande för påvulkning av gummiblandningar resp. ett gummimetallbindeme- ' del som icke uppvisade de beskrivna olägenheterna. I synnerhet skall medlet med god hållbarhet utan användning av ett grundningsmedel leda till bindningar mellan gumnit och underlagen som även motstår lcr-aitiga påkänningar._ Hhelngçmdelmmfhufing avser ett förfarande för framställning av sam-i mansatta material genom påvulkning av gummiblandningar till metaller ef- ter förbehandling med kopplingsmedel resp. bindemedel på basis av bland- ningar av klor- och svavelhaltiga polymerer, dinitrosoföreningar och po- lyisocyanater samt ytterligare vanliga hjälpsubstanser,vilket förfarande _ utmärkes av att man genomför förbehandlingen med medel som innehåller a) 10-30 viktdelar klorsulfonerad polyeten, b) ' 5-25 viktdelar dinitrosobensen c) 20-ÄO viktdelar av ett polyísocyanat som väljes bland dianisidin- diisocyanat, tolylendiisocyanat, dimeriserat o-tolylendiisocyanat, di- fenylmetandiisocyanat, omsättningsprodukten av tolylendiisocyanat resp. difenylmetandiisoçyanat med diglycidyletern av difenylolpropan resp. av trimetylolpropan, d) 10-50 viktdelar klorkautschuk, e) 5-20 viktdelar av ett fenolharts av resoltyp som uppvisar reaktiva grupper och/eller en förening som innehåller mer än en epoxigrupp i molekylen som väljes bland epoxihartser på basis av diglycidyletern av difenylolpropan, som uppvisar en epoxisyrehalt av H-12 viktprocent, samt eventuellt ytterligare vanliga hjälpsubstanser såsom pigment och lösningsmedel.

För framställning av bindemedlen enligt uppfinningen lämpar sig de i etanol och toluen lösliga fenolhartserna av resoltyp som fortfa- rande innehåller reaktiva grupper.Som föreningar som innehåller mer än en epoxigrupp i molekylen kan man använda sådana som vanligtvis beteck' nas epoxihartser. De skall uppvisa en epoxisyrehalt av ungefär U-12 %.

Sådana i handeln vanliga produkter framställes genom omsättning av exempelvis difenylolpropan med epiklorhydrin.De är att betrakta som glycidyletrar av difenylolpropan och uppvisar en växlande molekylvikt 3 som står i förbindelse med halten epoxisyre. ' Som ytterligare komponenter skall kopplingsmedlen resp. binde- medlen enligt uppfinningen innehålla klorsulfonerad polyeten. _._. .run , _ __ _ 730687¿+'læ Användbar klorsulfonerad polyeten har en klorhalt mellan ungefär 20 och 50 viktprocent och en svavelhalt mellan ungefär 20 och 50 viktprocent och en svavelhalt mellan ungefär l och 2,5 viktprocent.

Dessutom skall kopplingsmedlen resp. bindemedlen enligt uppfinningen innehålla ytterligare aktiva bryggbildare, nämligen dinitrosobensen, exempelvis m- eller p-dinitrosobensen. Som iso- cyanater användes för förfarandet enligt uppfinningen företrädes- vis: dianisidindiisocyanat, dimeriserat o-tolylendiisocyanat, vidare omsättningsprodukterna av tolylendiisocyanat eller difenyl- metandiisocyanat med diglycidyletern av difenylolpropan resp. av trimetylolpropan.

Såsom ytterligare vanliga hjälpsubstanser kan kopplingsmedlen enligt uppfinningen exempelvis innehålla zinkoxid, kiseldioxid, titandioxid, blyoxid, järnoxid, kromoxid och de olika kimröktyperna.

Vid de senare använder man lämpligen de inom gummindustrin vanliga typerna. I vissa fall kan det även vara fördelaktigt att samtidigt använda ytterligare klibbmedel, såsom klorerade, alifatiska eller aromatiska kolväten, kondensathartser av resorointyp eller kumaron- -indenhartser eller terpenhartser.

För framställning av kopplingsmedlen resp. bindemedlen använde de enskilda komponenterna först lösta eller suspenderade i ett lös- ningsmedel. Föredragna lösningsmedel är aromatiska kolväten, såsom xylen eller toluen eller klorerade kolväten, såsom trikloreten perkloreten, klorbensen eller ketoner eller estrar, såsom metyletyl- keton, dietylketon, etylacetat, etylenglykoldiacetat, etyletern av etylenglykolmonoacetat, butylacetat och flera andra. Mängden av det använda lösningsmedlet kan variera över ett tämligen brett område.

I allmänhet använder man så mycket lösningsmedel att kopplingsmedlet resp. bindemedlet uppvisar en halt fasta substanser av 5 till ungefär 50, i synnerhet 20-30 viktprocent.

Bindemedelspåföringen sker genom strykning, dopping eller sprutning av de motsvarande förbehandlade underlagen. Före påföringen avlägsnar man lämpligen i förväg mekaniska föroreningar genom bläst- ring med sand eller hârdgjutgodssand. I allmänhet är det vidare nödvändigt att företa en avfettning med hjälp av lösningsmedel.

För avfettning kan man med fördel använda trikloretenånga. Efter pâföring av bindemedlet resp. kopplingsmedlet låter man det använda lösningsmedlet avdunsta. De sålunda belagda metallerna är lagrings- bara flera dygn utan att deras förmåga att ingå fast vidhäftande gummimetallförbindningar förloras. 7i3Û6874-4 4 Den egentliga bindningen mellan gummit och substratet sker under de för den använda gummiblandningen nödvändiga temperaturerna vid ett lätt förhöjt tryck. I allmänhet ligger temperaturen mellan 120 och 220° och vulkningans varaktighet ligger mellan ungefär 5 minuter och 1 timma.

Förfarandet enligt uppfinningen kan med fördel användas under användning av det beskrivna kopplingsmedlet resp. bindemedlet enligt uppfinningen _ för påvulkning av gummiblandningar på basis av styren-butadien-gummi, nitrilgummi, polykloropren, naturgummi eller butengummi på metallunderlag.§ De erhållna bindningarna utmärkas av en hög mflüïtnnmæhålfasfium och hög beständighet gentemot korrosiva medier och gentemot tekniska oljor och fetter. De medelst förfarandet enligt uppfinningen framställ- da sammansatta materialen kan användas inom de.mest skilda tekniska områden, sålunda i synnerhet inom bilindustrin som elastiska lager, kopplingar, stötdämpare och tätningar, vid apparatbygge för uppbyggnad av kemiska anläggningar eller inom byggnadssektorn. 3 2 Uppfinningen askádliggöres närmare medelst fölhnde exempel.

I de följande exemplen pàvulkas de med A, B, C, D och E 'betecknade gummiblandningazna på. substrat. Därefter anges sammansätt- ningarna för blandningarna samt vulkningsbetingelserna.

Blanåning A. l00 viktdelar naturgummi (rökt arukgummi) 10 viktdelar zinkoxid 2 viktdelar stearinsyra l viktdel fenyl-B-naftylamin 2 viktdelar trätjära 25 viktdelar EPC-kimrök 0,33 viktdelar zinkdimetylditiokarbamat 0,58 viktdelar dibensotiazyldisulfid 2,75 viktdelar svavel Vulkningsbetingelser: lO minuter vid l53°C.

Blandning B. A i lO0 viktdelar styrenbutadiengummi “ s vikten-ar zinkoxia i l viktdel stearinsyra 1 so vikmeiar HAr-Kimsan ' 8 viktdelar mättade polymera mineraloljekolväten 1,25 viktdelar N-cyklohexyl-2-benstiazylsulfenamid 1,75 viktdelar svavel vuilmingsbefiingeiser: 30 minuter via 153%. 7306274-4 Blandning C. 100 viktdelar polykloroprengummi 4 viktdelar magnesiumøxid 5 viktdelar zinkoxid 2 viküàelar fenyl~ß~naftylamin 80 víktüelar MT-kimrök (Sterling) 1 viktdel blandning av högkokande kolväten (kokpunkt över 300°C) 5 viktdelar naftenisk olja. 0,5 viktdelar tetrametyltiunammonosulfid 0,5 víktdelar di-o-tolylguanidin O§5 viktdelar etylentiokarbamid l.viktde1 svavel Vulkningsbetingelserz 30*minuter vid 15300.

Blandning D. 100 viktdelar nitrilgummi (42 % akrylnitrilhalt) 5 víktäelar zinkoxid 1 viktdel stearinsyra 65 viktdelaraSRF-kimrök 10 viktdelar terpenharts' 10 viktdelar dibutylftalat 0,31 viktdelar tetrametyltiurammonosulfid 1 viktdel svavel Vulkningsbetingelser: 25 minuter vid l53°C.

Blandning E. 1oo vimaelar butenglmmi 5 vikraelar zinkaxia 1 viktdel stearinsyra 50 viktdelar HAF-kimrök 1 viktdel dibensotiazyldisulfid 1,5 viktâelar tellurdietylâitiokarbamat 1 viktdel svavel Vulkningsbetingelser: 30 minuter vid l60°C.

Isocvanatkomgonenter: a) Dianisidindiisocyanat, b) dimeriserat tolylendiisocyanat c) omsättningsprodukt av diglycidyletern av bisfenylolpropan med difenylmetandiisocyant i molförhàllandet 1:2, d) omsättningsprodukt av diglycidyletern av difenylolpropan med tolylendiisxqmnati molförhàlladet 1:2, 73U6874-4 Exempel l.

Man framställde bindemedel genom dispergering av följande beståndsdelar i en blandning av 7,36 kg xylen och 0,400 kg triumf-_. êtïen: 400 g klorsulfonerad polyeten. 500 g klorkautschuk. 100 g p-dinitrosobensen 560 g isocyanatkomponent enligt a, b, c och d 400 g resolharts, vattenutspädbart, viskositet bestämd i 80 71-ig evanoiizssning vid 2o°c ungefär 4500 er 280 g neutral .kimrök 140 g zinkozïrid Plåtprov av kallvalsat stål avfettades med trikloretylenànga., blästrades med hårdgodsgjutsand och behandlades återigen med triklor- etylenånga. Därefter anbringades bindemedlet genom doppning på plåtar- na. Efter torkning förenades plåtarna i överensstämmelse med ASflIM/D 429 metod B inom ramen för en vulkning i pressen under ett tryck av eo :cp/ma vill gummibiananingarna A, B, c, :n och E. man använde en sådan mängd gummi att påläggningen uppgick till cirka 5 mm. Efter lagring av provkroppen under 24 timmar vid rumstempenatur avskalades gummibeläggningen i en vinkel av 45°. Man bestämde skalhållfastheten ' och rivbilden motsvarande normerna. I rivbilden innebär 100 R att 100 % sönderrivning iakttogs i gummit, vid 50 RC fastställdes 50 70 sönderrivning i gummit och i bindemedelsskiktet. Värdet föxeM anger den procentsats till vilken metallen frilades under medföring av bindemedlet.

I följande tabell anges i den första spalten den använda. gummiblandningen. Därefter följer det använda kopplingsmedlet och därefter den funna. skalhàllfastheten i kg/tum. Därefter följer riv- bilden för det prov som icke utsatts för det varma vattnet. I sista spalten anges rivbilden som erhölls efter 2 timmars lagring under pakanning i vatten av 95°c (K.w.m.). 730687441 TABELL I.

Bland- Kopplings- ASTM-D 429 B Riv- Rivbild ningar - medel skalhållfasthet bild K.W.T. _ \ f ef”. 100 n 95 R -- 1 .t a)._ _ 3. _ . _. 5 M 1, 20 100 n 100 n .c 33 100 R 100 R d 25 100 R 100 n - 6 “ 100 R ' 100 R~-.. l B ' f; - 7% '_ 100,11 100 n_ - .c '71 100 R 100 R - .d . 15:; '1003 100 R c _49 100 R 95 R - s v 100 R u 10% In! 2 _, , 100 R 100 n.__ d _43 .100__R-' ' 97 R - .- -. ° »3 P1-- 0” " ïbaš 115118 -100 R'- ' 100 ä' ' 1 100 R _._ 95 '~ 1; 55' o. »_ 5 M. u e ' 117 100 R * 100 n @ 31; 154' 100 R ~ 100 R - E av' 117 . 100 R 100 n .ro 100 n e -95 R - bfi o.) _ _.__. 5I_1I p; 43 100 R ^100 R ~ d V Im 100 R 1 97 R - ,_~'_" ' . ' 3 Exemgel 2.

På samma sätt som beskrevs i föregående exempel bands gummi- blandningarna med bindemedlet, som innehöll dianisidindiisocyanatet, till kallvalsat stål.

Provkropparna lagrades vid rumstemperatur i bromsvätskor som vanligtvis användes i bilar (ATE~bromsvätska) och en smörjolja, som bestod av en blandning av kolväten, under 7 dygn. Ytterligare prov av samme olja lagrades 7 dygn vid 200°C.

Därefter eönderrevs alla proven och rivbilden bedömdes. Det framgick att genom denna pákänning inträdde praktiskt taget ièke någon förändring av bindningen. 7306874-4 Exemgel §.

Man använde de enligt exempel 1 framställda bindemedelsbland- ningarna med en halt av dianisidinisocyanat, ømsättningsprodukten av 2 diglycidyletern av difenylolpropan med tolylendiisocyanat samt ¿ diglycidyletern av difenylolpropan med difenylmetandiisocyanat Å för att binda gummiblandninganna B (styrenbutadiengummi) till prov- plåtar av kallvalsat stål vid en temperatur av 200°C under 3 minuter.

Skalningsprovning gav i samtliga fall ett fullständigt brott i elasten, dvs. rivbilden visade 100 R.

Exemgel 4.

I en bladning av 2360 kg xylen och 0,400 kg trikloretylen uppslammades 400 g klorsulfonerad polyeten, 500 g klorkautschuk, 100 g p-dinitrosobensen, 560 g dianisidindiisocyanat, 400 g av diglycidyletern av difenolpropan (epoxisyrehalt 8,7 %),280 kg kimrök, 140 g zinkoxid.

Avfettade och blästrade provbleck enligt exempel l förbands med gummibiananingazma A, B och E.

Med provkropparna företogs efter lagring under 24 timmar skalningsprovningen enligt ASTM/D 429 B.

I samtliga fall visade sig ett fullständigt brott i elasten, dvs. rivbilden uppgick till 100 R. Även efter 2 timars pákänning i varmt vatten av 95°C var rivbilden oförändrad.

Claims (1)

1. 730687441 \O_ PATENTKRAV. Förfarande för framställning av sammansatta material genom påvulkning av gummiblandningar till metaller efter förbehandling med kopplingsmedel resp. bindemedel på basis av blandningar av klor- och svavelhaltiga polymerer, dinitrosoföreningar och polyisocya- nater samt ytterligare vanliga hjälpsubstanser, k ä n n e t e c k n a därav, att man genomför förbehandlingen med medel som innehåller a) 10-30 viktdelar klorsulfonerad polyeten, b) 5-25 viktdelar dinítrosobensen c) 20-HO viktdelar av ett polyisocyanat som väljes bland dianisidin- diisocyanat, tolylendiísocyanat, dimeriserat o-tolylendiisocyanat, difenylmetandiísocyanat, omsättningsprodukten av tolylendiisocyanat resp. difenylmetandiisocyanat med diglycidyletern av difenylolpropan resp. av trimetylolpropan, d) 10-30 viktdelar klorkautschuk, e) 5-20 viktdelar av ett fenolharts av resoltyp som uppvisar reaktiva grupper och/eller en förening som innehåller mer än en epoxigrupp i molekylen som väljes bland epoxihartser på basis av diglycidyletern av diflawlohntpan som uppvisar en epoxisyrehalt av Ä-12 viktprocent, samt eventuellt ytterligare vanliga hjälpsubstanser såsom pigment och lösningsmedel. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: sverige 361 482 ccoßc 17/20) us 3 051 666 <26o-s.s>, s 149 os6 <26o-s.s>, z zsz sas <26o-4z.41>