硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑的制作方法
【專利摘要】硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑。本發明公開了一種新型的橡膠-金屬熱硫化型粘合劑。該粘合劑包含鹵化聚烯烴、吸酸劑、亞硫酸氫鈉封端異氰酸酯、惰性填料等。該粘合劑可快速粘接橡膠-金屬基材，可大大提高橡膠-金屬粘接的工作效率。
【專利說明】硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑
[0001]【技術領域】:
本發明涉及到一種快速硫化橡膠粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑組合物。其在硫化工序中加熱和加壓時可快速進行粘合，可極大提高生產線的工作效率。
[0002]【背景技術】: 本發明是關于粘合劑組合物，特別地本發明是關于粘合劑組合物，可適用于粘接彈性材料包括可硫化和已經硫化的天然的和合成的橡膠組合物，更特別的是本發明適用于橡膠-金屬粘接的快速硫化，能保證在較快的速度下進行粘接，提高使用效率。
[0003]眾所周知，在汽車運行中，振動的現象十分復雜。隨著現代汽車工業的飛速發展，振動和噪音已是汽車領域發展的嚴重問題，汽車的NVH，即噪聲、震動和不平順特性是汽車(除了安全性、經濟性、環保性和可靠性之外)的五大性能指標之一。隨著汽車技術的不斷進步，為提高汽車的安全性、舒適性和和操作性，對減震橡膠元件的要求越來越高，使得汽車上使用的橡膠減震元件不斷增多，減震橡膠制品的應用品種和數量越來越多。在汽車行業中廣泛使用的金屬-橡膠減震元件如懸置、襯套分別安裝于汽車上百處零件的連接部位。隨著汽車生產效率要求越來越高，要求配套的減震橡膠制品生產效率也要相應提高，在汽車減震橡膠制品的生產中，需要使用橡膠-金屬粘合劑對橡膠-金屬進行粘接，在進行粘接的過程中需要迅速產生粘接效果以提高生產率，因此急需可以快速硫化粘接用橡膠-金屬熱硫化粘合劑。
[0004]傳統橡膠-金屬粘合劑沒有進行此方向研究。主要偏重于良好初始粘接性能、良好的通用粘接性能、良好的儲存穩定性能以及耐環境性能，快速硫化性能鮮少提及。Coleman等人的首個專利N0.3258388面試以來,人們對于商業上廣泛使用的橡膠-金屬粘接用粘合劑進行了開發。Coleman等人的粘合劑組合物與多種彈性體之間具有較好或出色的初始粘合值；然而當暴露于沸水、鹽霧或高濕度環境下時，該組合物不具備預期的水平。
[0005]美國專利US 4119587中描述的單涂層粘合劑組合物表現了出色的耐環境性，該專利描述了一種粘合劑組合物，其由三個主要組份組成:(a)鹵化聚烯烴、(b)芳族亞硝基化合物和(C)鉛鹽。
[0006]CN 92102679.X公開了一種組合物，用某些鹵代官能單體材料改性的聚合材料，通過改進彈性體-粘合劑界面的粘合性能和免除較大量的附加的粘合劑組分，例如多亞硝基或氨基甲酸酯化合物，顯著地提高彈性基體和金屬表面的粘合力。該粘合劑包括一種由鹵代丁二烯單體和α-鹵素取代的單體化合物形成的共聚物。
[0007]CN 93114420.5公開了一種橡膠-金屬牢固粘合的粘合劑組合物。該組合物含有含鹵聚烯烴、芳族多亞硝基化合物、聚馬來酰亞胺化合物和金屬氧化物如氧化鋅或氧化鎂。該組合物還可含有硫化劑如硫或硒，酚環氧樹脂或炭墨。
[0008]CN 99804182.3公開了一種復合物，該復合物含有低不飽和度的彈性體、一種涂層強化纖維和一種粘合劑組合物；該粘合劑組合物包括鹵代聚烯烴、多亞硝基化合物和馬來酰亞胺。
[0009]CN 200580019624.7公開了一種固體分散于揮發性液體載體的橡膠-金屬粘合劑。該粘合劑含有分散的固體顆粒，該固體顆粒含有多亞硝基化合物、鹵化聚烯烴、酸性中和劑和5~35?1:%的惰性不可壓縮的球形顆粒。
[0010]CN 200710188735.1提供了一種粘合劑組合物，該組合物包含:(a)至少一種成膜聚合物，(b)選自以下的至少一種交聯劑:多亞硝基化合物、多亞硝基前體、以及它們的混合物，(c)至少一種氧化劑。
[0011]上述專利多采用了芳香族多亞硝基化合物作為交聯劑，采用鉛鹽作為促進劑來硫化橡膠并產生粘接效果。但芳香族多亞硝基化合物易燃易爆、毒性大，生產過程三廢嚴重，造成很大的環境污染；而鉛鹽毒性大且有生物積累性，并且易生成粉塵，在生產和使用過程中對人體健康及生態環境非常有害，歐洲國家早已在2003年7.1日即開始限制汽車行業鉛含量。由此提出需要一種粘接促進劑取代芳香族多亞硝基化合物與鉛鹽，該粘接促進劑與鹵化聚烯烴、硫化劑、填料等組成粘合劑組合物，能有效的粘接彈性體與金屬基材，并且能保證極快的粘接性能以滿足汽車行業的快速粘接性能。
[0012]本發明采用亞硫酸氫鈉封端異氰酸酯作為交聯劑，通過亞硫酸氫鈉封端的異氰酸酯具有良好的儲存穩定性，在加熱硫化時能迅速進行解封，生成異氰酸酯進行交聯。此組合物的最大特點在于加熱硫化時交聯劑能迅速解封并與橡膠快速反應，產生化學交聯，從而在較短的時間內形成粘接性能，滿足汽車行業的快速粘接要求。
[0013]本發明的這些目的通過主要由下列組份的橡膠-金屬粘合劑的組合物而達到。
[0014](I)含鹵聚合物
(2)亞硫酸氫鈉封端異氰酸酯
(3)氧化鎂、氧化鋅混合物
(4)聚馬來酰亞胺化合物`
(5)惰性填料以及溶劑
本發明的粘合劑組合物其特征在于提供了堅固的橡膠與基質間預想不到的粘合能力。該粘合劑組合物除了具有優異的初始粘接性能、優秀的通用性能、耐環境性能外，特別具有在一般溫度下進行快速粘接的能力。
[0015]
【發明內容】
:
本發明的目的在于提供一種交聯劑，該交聯劑能在加熱的條件下迅速與橡膠發生化學反應形成化學交聯，本發明的最大特征在于此交聯劑為酮肟封端的異氰酸酯。
[0016]本發明的內容包括:
一種粘接橡膠與金屬基材的粘合劑組合物，其特征在于，此熱硫化膠粘劑主要有以下組分按重量百分比制成:
亞硫酸氫鈉封端異氰酸酯2-15%
鹵化橡膠5-25%
金屬氧化物0.5-5%
聚馬來酰亞胺化合物0.5-5%
硫化劑0.5-5%
惰性顏填料2-30%
溶劑余量
上述組分重量百分比之和為100%。[0017]此熱硫化膠粘劑優選重量百分比為:
亞硫酸氫鈉封端異氰酸酯5-15%
氯磺化聚乙烯5-10%
氧化鋅0.5-3%
N, N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺0.5-3%
硒0.5-3%
炭黑2-8%
二甲苯余量
上述組分重量百分比之和為100%。
[0018]適合于本發明的亞硫酸氫鈉封閉的異氰酸酯為亞硫酸氫鈉封閉甲苯二異氰酸酯、亞硫酸氫鈉封閉二苯基甲烷二異氰酸酯、亞硫酸氫鈉封閉異佛爾酮二異氰酸酯、亞硫酸氫鈉封閉苯二亞甲基二異氰酸酯、亞硫酸氫鈉封閉六亞甲基二異氰酸酯，優選為亞硫酸氫鈉封閉甲苯二異氰酸酯。
[0019]適合于本發明的鹵化橡膠為氯磺化聚乙烯、氯化天然橡膠、氯化聚丙烯、馬來酸酐改性氯化聚丙烯、環氧樹脂改性氯化聚丙烯、氯化乙烯/醋酸乙烯共聚物或氯化聚乙烯，進一步優選氯磺化聚乙烯。
[0020]適合于本發明的金屬氧化物為氧化鋅或氧化鎂，進一步優選氧化鋅。
[0021]適合于本發明的聚馬來酰亞胺化合物為N，N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺或二苯甲烷雙馬來酰亞胺，進一步優選N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺。
[0022]適合于本發明的硫化劑為硫、硒或碲，進一步優選硒。
[0023]適合于本發明的惰性顏填料為炭黑或鈦白粉，進一步優選炭黑。
[0024]適合于本發明的溶劑為芳烴(例如二甲苯，甲苯，乙苯)、氯化溶劑(例如三氯乙烯，四氯乙烯)或酮類溶劑(例如甲乙酮、甲基異丁基酮，環己酮)，進一步優選二甲苯。
[0025]本發明的熱硫化膠最大特征在于含有亞硫酸氫鈉封閉異氰酸酯，該封閉型異氰酸酯能在常溫下保證良好的儲存穩定性，在加熱時能迅速解封，生成的異氰酸酯能迅速發生化學反應產生化學交聯，從而在較短的時間內迅速產生粘接性能。
[0026]【具體實施方式】:
以上的說明和下面的實施例是用來公開和舉例說明本發明的，其中所述的各成分的具體用量和組合不是為了限制由權利要求書所規定的本發明的范圍。
[0027]如下所示制備本發明的熱硫化粘合劑
【權利要求】
1.一種硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑，其特征在于，所述硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑由以下重量百分比的組分制成: 亞硫酸氫鈉封端異氰酸酯 2-15% 鹵化橡膠5-25% 金屬氧化物0.5-5% 聚馬來酰亞胺化合物0.5-5% 硫化劑0.5-5% 惰性顏填料2-30%溶劑余量。
2.根據權利要求1所述的一種硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑，其特征在于，所述的亞硫酸氫鈉封端異氰酸酯為亞硫酸氫鈉封閉甲苯二異氰酸酯、亞硫酸氫鈉封閉二苯基甲烷二異氰酸酯、亞硫酸氫鈉封閉異佛爾酮二異氰酸酯、亞硫酸氫鈉封閉苯二亞甲基二異氰酸酯、亞硫酸氫鈉封閉六亞甲基二異氰酸酯中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的一種硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑，其特征在于，所述的鹵化橡膠為氯磺化聚乙烯、氯化天然橡膠、氯化聚丙烯、馬來酸酐改性氯化聚丙烯、環氧樹脂改性氯化聚丙烯、氯化乙烯/醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的一種硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑，其特征在于，所述的金屬氧化物為 氧化鋅或氧化鎂一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑，其特征在于，所述的聚馬來酰亞胺化合物為N，N’-間苯撐雙馬來酰亞胺或二苯甲烷雙馬來酰亞胺中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的一種硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑，其特征在于，所述的硫化劑為硫、砸、蹄中的一種或幾種。
7.根據權利要求1所述的一種硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑，其特征在于，所述的惰性顏填料為炭黑或鈦白粉。
8.根據權利要求1所述的一種硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑，其特征在于，所述的溶劑為芳烴、氯化溶劑、酮類溶劑中的一種。
9.根據權利要求1-8中任意一項權利要求所述的一種硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑，其特征在于，所述的一種硫化橡膠快速粘接用橡膠-金屬熱硫化型粘合劑由如下重量百分比的組分制成: 亞硫酸氫鈉封端異氰酸酯5-15% 氯磺化聚乙烯5-10% 氧化鋅0.5-3% N, N’ -間苯撐雙馬來酰亞胺 0.5-3%硒0.5-3%炭黑2-8%二甲苯余量。
【文檔編號】C09J175/04GK103642447SQ201310548833
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月7日 優先權日:2013年11月7日
【發明者】賈夢虹 申請人:賈夢虹