[發明專利]改良的硫化后粘結

有效

• 申請號: 201380039686.9
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN104718259B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 約翰·E·希爾
• 申請（專利權）人: 洛德公司
• 主分類號: C09D123/02
• 分類號: C09D123/02;C09J4/06;C09J5/00;C09J123/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 丁業平,高釗

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年7月25日提交的標題為“改良的硫化后粘結(IMPROVED POST-VULCANIZATION BONDING)”的美國臨時專利申請序號61/675,370的優先權，該申請的公開內容以引用方式并入本文。

技術領域

本發明涉及兩部分硫化后粘合劑體系，以及用于彈性體基底的硫化后粘結方法。

背景技術

長期以來，一直需要強力粘合劑以及用于將硫化橡膠或其他固化彈性體粘結于金屬和其他基底上的方法。在大多數橡膠粘結工藝中，將傳統的橡膠與基底間的粘合劑(例如LORD公司出售的粘合劑)施加到金屬件上，然后將其加載于模具上，并將未硫化的橡膠或其他彈性體注入到模具中。接著，將填充橡膠的模具加熱，從而使粘合劑在橡膠硫化的過程中共同固化。這確保了橡膠與金屬基底之間的強力粘結。

但是，在一些應用中，粘合劑與橡膠共同固化是不切實際或不可行的。例如，在諸如某些支架和套管之類的部件的制造過程中，粘結必須在形成橡膠部件，并且硫化后才能進行。在一些情況中，橡膠與基底間的硫化后粘結還可以提供比模具中粘結更大的成本益處。在這些情況下，必須在硫化橡膠與剛性基底(例如金屬)之間產生粘結。

現有技術的解決方案通常使用環氧基金屬粘結用粘合劑，從而提供與金屬面的粘合，并且橡膠表面經過化學處理，以增強橡膠與環氧基金屬粘結用粘合劑之間的粘合。盡管這些方法有時是有效的，但是它們常常不能提供期望那樣良好的粘結，特別是這些體系在高溫下保持粘結的能力通常較差。

因此，希望提供的是用于將彈性體(例如天然橡膠)硫化后粘結于非彈性體基底(例如鋼鐵和工程聚合物)上的材料和方法。

本發明所涉及的正是所注意到的這些需要。

發明概述

在本發明的第一個方面中，提供一種兩部分粘合劑體系，包含：(a)基底粘合劑，包含聚氨酯基粘合劑、丙烯酸基粘合劑或環氧基粘合劑中的至少一種；以及(b)彈性體底膠，包含鹵化聚烯烴以及任選的亞硝基化合物。在本發明的一個實施方案中，鹵化聚烯烴包括溴化聚(二氯丁二烯)。在本發明的另一個實施方案中，鹵化聚烯烴包括氯化天然橡膠。在本發明的另一個實施方案中，鹵化聚烯烴包括氯磺化聚乙烯。在本發明的另一個實施方案中，亞硝基化合物包括聚二亞硝基苯。

在本發明的另一個方面中，基底粘合劑包含聚氨酯基粘合劑，并且進一步包含催化劑。在本發明的另一個方面中，基底粘合劑包含環氧基粘合劑，并且進一步包含胺類硬化劑。在本發明的另一個方面中，基底粘合劑包含丙烯酸基粘合劑，其進一步包含氧化還原引發劑體系。

在本發明的另一個實施方案中，基底粘合劑除了酚醛環氧材料以外，基本不含或不含酚醛樹脂。在本發明的另一個實施方案中，基底粘合劑基本不含或不含鹵化聚烯烴。在本發明的另一個實施方案中，彈性體底膠除了酚醛環氧材料以外，基本不含或不含環氧樹脂。在本發明的另一個實施方案中，彈性體底膠基本不含或不含酚醛樹脂。本發明的另一個實施方案包含兩部分粘合劑體系，其中彈性體底膠包含雙馬來酰亞胺材料。在本發明的另一個實施方案中，彈性體底膠包含溶劑基底膠。在本發明的其他實施方案中，彈性體底膠包含水性底膠。

在本發明的另一個方面中，彈性體底膠已被施加到硫化彈性體部件上，并且基底粘合劑已被施加到金屬部件上。在本發明的另一個方面中，使彈性體部件和金屬部件相接觸，以使彈性體底膠與基底粘合劑彼此相接觸，從而形成粘結組件。在本發明的另一個實施方案中，當根據ASTM D 429在高于100℃的溫度下以90°角牽拉粘結組件時，該粘結組件顯示出至少90％的橡膠保持率。

在本發明的另一個方面中，提供了用于彈性體的硫化后粘結的方法，包括：(a)提供硫化彈性體；(b)將彈性體底膠組合物施加到硫化彈性體上，其中彈性體底膠組合物包含鹵化聚烯烴和二亞硝基苯；(c)提供待粘結的基底；(d)將基底粘合劑施加到基底上，其中基底粘合劑包含環氧基粘合劑、丙烯酸基粘合劑或聚氨酯基粘合劑中的至少一種；以及(e)使彈性體底膠涂覆的硫化彈性體與基底粘合劑涂覆的基底相接觸，使得環氧粘合劑的至少一部分與鹵化聚烯烴底膠的至少一部分相接觸，從而形成組件。

在本發明的另一個實施方案中，所述的方法還包括加熱組件，以使彈性體底膠固化的步驟(f)。在本發明的另一個實施方案中，將組件加熱到至少250℉，持續大約5分鐘。在本發明的另一個實施方案中，在未實施預處理步驟的條件下將彈性體底膠施加到彈性體上。