Клеевой подслой для крепления резин к металлу при вулканизации

Изобретение относится к клеевому подслою на основе хлорированного натурального каучука, применяемого для крепления резин на основе натурального, изопренового, бутадиенового, бутадиен-нитрильного, бутадиен-стирольного, хлоропренового и бутилкаучука к металлу в процессе вулканизации. Изобретение может быть использовано при изготовлении многослойных резинотканевых и резинометаллических изделий, в частности резинокордных оболочек и пневматических шин, а также гибких рукавов высокого давления при эксплуатации в агрессивных средах. Клеевой подслой включает, мас.ч.: хлорированный натуральный каучук - 100, оксиды металлов - 10,0-20,0, фенолформальдегидную смолу резольного типа - 1,0-5,0, фенолформальдегидную смолу новолачного типа - 20,0-50,0, комплекс резорцина и уротропина - 2,0-15,0, стабилизатор - 2,0-10,0, смачиватель - 0,01-0,1, наполнитель – аэросил - 2,0-10,0, ксилол и метилизобутилкетон - 345,0-400,0. Изобретение позволяет повысить прочность крепления резиновой смеси к металлу, уменьшить токсичность и повысить экологическую безопасность для человека. 2 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к клеевой композиции на основе полимеров, в часности к клеевому подслою (праймеру) 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 в шинной и резинотехнической промышленности при изготовлении многослойных резинотканевых и резинометаллических изделий, в частности резинокордных оболочек и пневматических шин, а также гибких рукавов высокого давления при эксплуатации в агрессивных средах, где необходимы маслобензостойкие материалы.

Известна клеевая композиция (а.с. 531836 SU, МПК C09J 3/12, опубл. 25.07.77, Бюл. №38), включающая галоидсодержащий каучук, оксиды металлов, технический углерод, эпоксидную смолу, фенольную смолу, отвердители, катализаторы, аэросил.

Недостатком известной клеевой композиции является применение в качестве отвердителя полиизоцианата, в результате чего значительно снижается жизнеспособность клея.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является клеевой подслой (Патент 2266940 РФ, МПК C09J 115/02, опубл. 27.12.2015. - Бюл. №36), включающий хлорированный натуральный каучук, оксиды магния и цинка, новолачную смолу, резольную смолу, стабилизатор, уротропин, белую сажу, смачиватель, органические растворители.

Недостатком известного клеевого подслоя является невысокий уровень прочности связи подслоя с металлом из-за отсутствия взаимодействия каучука с наполнителем и образования саже-каучукового геля, в результате чего на поверхности клеевой пленки образуются агломераты частиц белой сажи (рис. 1).

Заявляемый клеевой подслой предназначен для крепления резин к металлам в процессе вулканизации и является универсальным подслоем для универсальных и дорогостоящих клеев Хемосил марок 221, 222, 411.

Техническим результатом заявляемого изобретения является создание клеевого подслоя, который обеспечивает высокую прочность крепления резин на основе непредельных каучуков к металлам, не уступающего по техническим характеристикам свойствам Хемосила 211.

Технический результат достигается за счет применения повышенного содержания фенолформальдегидной смолы новолачного типа и комплекса резорцина и уротропина, что обеспечивает адгезионную прочность между заявляемым подслоем и поверхностью металла.

Заявляемый клеевой подслой для крепления резин к металлу при вулканизации, включающий хлорированный натуральный каучук, оксиды металлов, фенолформальдегидную смолу резольного типа, комплекс резорцина и уротропина, стабилизатор, смачиватель, органические растворители, содержит аэросил в качестве наполнителя и повышенное содержание фенолформальдегидной смолы новолачного типа при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

хлорированный натуральный каучук	100
оксиды металлов (MgO, ZnO)	10,0-20,0
фенолформальдегидная смола резольного типа	1,0-5,0
фенолформальдегидная смола новолачного типа	20,0-50,0
комплекс резорцина и уротропина	2,0-15,0
стабилизатор - эпоксидная диановая смола	2,0-10,0
смачиватель - триэтаноламин	0,01-0,1
аэросил	2,0-10,0
ксилол нефтяной и метилизобутилкетон	345,0-400,0

Обеспечение адгезионной прочности между предлагаемым подслоем и поверхностью металла обеспечивается за счет применения повышенного содержания фенолформальдегидной смолы новолачного типа и комплекса резорцина и уротропина.

В смесях, содержащих новолачные смолы, при введении комплекса резорцина и уротропина образуются метиламинные группы, которые взаимодействуют с окисными пленками на поверхности металла с образованием водородных, химических и связей координационного типа.

Введение аэросила и повышенного содержания оксидов металлов (до 20,0 мас.ч.) позволяет придать клею тиксотропные свойства, уменьшить седиментацию и нивелировать процессы усадки клеевой пленки. Благодаря большой удельной поверхности, клеевые пленки с аэросилом получаются гомогенными (рис. 2). Клеевой подслой не содержит полиизоцианатов, которые негативно влияют на жизнеспособность клеев.

Клеевой подслой получают путем смешения растворов каучука в ксилоле и смол в метилизобутилкетоне. В полученный состав вводятся оставшиеся ингредиенты и смешивают в клеемешалке или бисерной мельнице.

Заявленный клеевой подслой при изготовлении резинометаллических изделий используют следующим образом:

- на обработанную дробью и обезжиренную поверхность металла наносят предлагаемый клеевой подслой, просушивают в течение 30-40 мин, затем наносят клей Хемосил 221 или 222, 411, дублируют резиновой смесью и вулканизуют в вулканизационном оборудовании при температуре от 150-160 до 190°С в течение 45-65 мин и более в зависимости от массивности изделия.

По приведенному технологическому процессу изготовлены составы предлагаемых клеевых подслоев, отличающиеся количественным соотношением компонентов. По существующим методикам для сравнения испытаны Хемосил 211 и заявляемый клеевой подслой. Состав заявляемого клеевого подслоя приведен в таблице 1.

В таблице 2 представлены результаты испытаний прочности связи резины с металлом по ГОСТ 411, метод А.

По результатам испытания резинометаллических образцов при отслаивании резин на основе различных каучуков от металла можно сделать вывод, что заявляемый клеевой подслой обладает высокими техническими характеристиками, обеспечивает высокую прочность крепления резин на основе непредельных каучуков к металлам и находится на уровне известных мировых образцов.

Предприятие изготавливает и успешно использует заявленный клеевой подслой при изготовлении резинометаллических изделий.

Заявляемый клеевой подслой для крепления резин к металлу при вулканизации при сохранении повышенной прочности крепления резиновой смеси менее токсичен и экологически безопасен для человека.

Клеевой подслой для крепления резин к металлу при вулканизации, включающий хлорированный натуральный каучук, наполнитель, стабилизатор, фенолформальдегидную смолу резольного типа, смачиватель, органические растворители - ксилол и метилизобутилкетон, при этом в качестве донора метиламинных групп содержит комплекс резорцина и уротропина, повышенное содержание фенолформальдегидной смолы новолачного типа, в качестве наполнителя - аэросил, высокое содержание оксидов металлов при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

хлорированный натуральный каучук	100
оксиды металлов	10,0-20,0
фенолформальдегидная смола резольного типа	1,0-5,0
фенолформальдегидная смола новолачного типа	20,0-50,0
комплекс резорцина и уротропина	2,0-15,0
стабилизатор	2,0-10,0
смачиватель	0,01-0,1
аэросил	2,0-10,0
ксилол и метилизобутилкетон	345,0-400,0