[發明專利]一種用于將金屬粘附至橡膠上的環保粘合劑及其應用

有效

• 申請號: 201710702103.6
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN109401676B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 王晉園;張勇;宋佳男;陳才寶;蔣琦;張玲艷
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;雙錢集團上海輪胎研究所有限公司
• 主分類號: C09J115/00
• 分類號: C09J115/00;C09J109/00;C09J11/06;C09J5/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發明涉及一種用于將金屬粘附至橡膠上的環保粘合劑及其應用，包括以下重量份數的組分：烷氧基硅封端的聚丁二烯100份，硅烷偶聯劑1?5份，催化劑0.1?0.5份，稀釋劑0?400份。與現有技術相比，本發明的環保粘合劑組分中不包含溶劑，更加環保，而且可以通過反應交聯的方式促進金屬增強件與橡膠基材的有效粘合。

技術領域

本發明涉及一種粘合劑，尤其是涉及一種用于將金屬粘附至橡膠上的環保粘合劑。

背景技術

由于在輪胎滾動過程中金屬/橡膠復合材料經受極高的應力，特別是經受壓縮、彎曲或曲率變化的反復作用，這些復合材料必須以已知的方式滿足大量有時相互矛盾的技術標準，如均勻性、柔性、耐彎曲性或耐壓縮性、拉伸強度、耐磨性和耐腐蝕性，并且必須盡可能長地將該性能保持在極高水平下。

而橡膠與增強件之間的粘合力對于上述性能的持久性起到主要作用。將橡膠組合物連接至碳鋼的常規的方法在于，用黃銅(銅/鋅合金)涂布鋼的表面，通過在橡膠的硫化或固化過程中黃銅的硫化而提供鋼與橡膠基體之間的結合。為了增強粘合力，通常在這些橡膠組合物中另外使用有機鹽或金屬絡合物(如鈷鹽)作為粘合促進添加劑。

事實上，已知碳鋼與橡膠基體之間的粘合能夠由于在所遇到的各種應力(特別是機械和/或熱應力)的作用下硫化物的逐漸發展而隨時間弱化，在水分的存在下，如上分解過程有可能加速。

此外，鈷鹽的使用使得橡膠組合物對氧化和老化更加敏感，并顯著增加橡膠組合物的成本，更不用說由于與此類金屬鹽相關的歐洲法規的近期發展，從長遠來看希望消除這種鈷鹽在橡膠組合物種的使用。

WO2014/063963公開了一種將金屬粘附至橡膠的粘合底漆的聚脲。所述聚脲得自具有兩個伯胺官能團的聚胺和二異氰酸酯的加成。可用于將諸如玻璃或金屬的基材粘附至不飽和橡膠的粘合劑底漆的用途。然而，其使用方式為雙組份施教，增加了額外的工藝步驟，這是不經濟的。并且使用了具有毒性的二異氰酸酯，是不環保的。

CN105131723A公開了一種由羧基丁腈橡膠和烷基酚醛樹脂制備的胎圈鋼絲用膠粘劑，粘合抽出力最高可達1245N，附膠率85％。CN105131777A公開了一種天甲橡膠和液態聚硫橡膠制備的胎圈鋼絲用膠粘劑，粘合抽出力最高可達1114N，附膠率75％。然而二者都使用了溶劑甲苯和丙酮，不符合環保發展的趨勢。

此外，即使鍍銅的鋼的表面可以通過上述一些膠粘劑與橡膠粘合在一起并達到滿意的粘合強度，但是如果是不鍍銅的鋼的表面，仍然很難與橡膠有滿意的粘合，比如輪胎工業中，截斷的胎圈鋼絲處沒有鍍銅，與橡膠的粘合強度較弱，使用一段時間后鋼絲會優先從此處脫落，造成輪胎性能的下降。

由于上述所有原因，金屬/橡膠復合材料的制造者，特別是輪胎制造者尋找新型粘合解決方法以將金屬增強件粘結至橡膠組合物，并同時至少部分克服上述缺點。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于將金屬粘附至橡膠上的環保粘合劑及其應用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于將金屬粘附至橡膠上的環保粘合劑，包括以下重量份數的組分：烷氧基硅封端的聚丁二烯100份，硅烷偶聯劑1-5份，催化劑0.1-0.5份，稀釋劑0-400份。

優選的，所述的烷氧基硅封端的聚丁二烯為三甲氧基硅烷封端的聚丁二烯或三乙氧基硅烷封端的聚丁二烯。上述烷氧基硅封端的聚丁二烯衍生自官能度等于或大于2的端羥基聚丁二烯。

更優選的，所述的烷氧基硅封端的聚丁二烯為三乙氧基硅烷封端的聚丁二烯，其為購自贏創工業的POLYVEST EP ST-E 100。因為甲氧基硅烷封端的聚丁二烯活性過高，操作允許時間短，甲氧基硅烷可能會在粘合之前提前水解，從而導致膠粘劑失效。