專利名稱：一種彈性環(huán)氧膠及其粘接復合方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于多空腔的復雜結構橡膠層復合用的彈性環(huán)氧粘合劑，屬于粘
合劑領域。
(二)
背景技術：
隨著橡膠工業(yè)的飛速發(fā)展，橡膠復合材料得到廣泛的應用，而粘合技術是復合成功的關鍵。隨復合制品種類的增多及應用領域的拓展，對粘合技術的要求越來越苛刻。傳統(tǒng)的橡膠復合有氯化橡膠法、異氰酸酯法、硬質橡膠法、鍍黃銅法及酚醛樹脂法等技術。《石家莊化工》期刊1995年第2期介紹了開姆洛克膠粘劑性能及應用工藝，作為一種新型的熱硫化型膠粘劑，開姆洛克膠系列粘劑目前已被廣泛用于橡膠與金屬、橡膠與纖維織物、橡膠間、橡膠與其他鋼性材料的粘合，包括各種橡膠密封件，減震器，膠輥、橡膠襯里、膠管、膠帶，實心膠輪等產(chǎn)品。《橡膠參考資料》期刊1992年第9期57頁介紹了橡膠與橡膠直接硫化粘接的理論及一些助劑，如添加羥基末端液態(tài)橡膠、二氧化硅一間苯二酚-六甲烯胺、三嗪硫醇衍生物及硅烷偶聯(lián)劑等，用來提高橡膠間的親合性和界面反應性。上述橡膠層的復合工藝通常需要在15(TC以上，一定壓力下進行?！陡叻肿油▓蟆菲诳?003年第1期介紹了聚丁二烯彈性體(粘合劑)的性能、結構特點及主要應用，彈性體通過異氰酸酯與聚丁二烯上的羥基反應而制備，其中軟段(聚丁二烯)含量為50% 85%，硬段(異氰酸酯和醇等擴鏈劑)含量為15% 50%。文獻(l)Bussi， P. ;Ishida， H. Polymer 1994， 35， 956 ;文獻(2)Bussi， P. ;Ishida， H. J. A卯l.Polym. Sci. 1994， 53， 441 ;文獻(3)Latha， P. B. ;Adhinarayanan， K. ;Ramaswamy， R. Int.J. Adhes. Adhes. 1994，14，57 ;文獻(4)Jaehy皿g， L ;Gregory， R. Y.;文獻(5)Thein，K.Polymer 2005， 46， 2511 ;文獻(6) Soares， B. G. ;Leyva， M. E. ;Moreira， V. X. ;Barcia，F(xiàn). L ;Khastgir， D. ;Sima， R. A. J. Poly. Sci. Part B :Polym. Phys. 2004， 42， 4053 ;文獻(7)Barcia， F. L. ;Amaral，T.P. ;Soares， B. G. Polymer 2003， 44， 5811等則報道了采用羧基封端聚丁二烯、苯胺基封端聚丁二烯或環(huán)氧化的聚丁二烯液體橡膠增韌環(huán)氧膠，上述聚丁二烯增韌劑的重量為環(huán)氧樹脂重量的3% 30%，體系中環(huán)氧樹脂為連續(xù)相，增韌劑為不連續(xù)相，粘合劑的斷裂伸長率在20 %以下，彈性低，不能應用于橡膠復合。
(三)

發(fā)明內容
多空腔復雜結構的橡膠層應在接觸壓力下、室溫或中溫下進行，用合適的彈性膠粘劑粘接。應注意的是，粘接前需對復雜結構橡膠的表面實施簡單、有效處理，保證粘合效果。本發(fā)明特別適合內部含較多空腔結構、已硫化成型的橡膠間的復合，以避免橡膠層在高溫下受壓變形，導致接觸面脫開、復合失敗。 本發(fā)明制備了一種用于多空腔的復雜結構橡膠層復合用的彈性環(huán)氧粘合劑，特別適用于復雜結構橡膠層間的復合，可以用于丁苯、丁腈和氯丁橡膠間的粘接，還可以用于丁苯、丁腈和氯丁橡膠與金屬的粘接。
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彈性環(huán)氧膠的組成為10 50重量份環(huán)氧樹脂、10 150重量份液體氨基封端聚 丁二烯橡膠、0 50重量份液體氨基封端聚丁腈橡膠(腈基含量為10-40% ) 、1 5重量 份多乙烯多胺、1 100重量份丁酮、1 100重量份甲苯或二甲苯、1 100重量份乙酸乙 酯。其中環(huán)氧樹酯為雙酚A或雙酚F型。 彈性環(huán)氧膠結構特點為利用環(huán)氧增強液體橡膠方式，制備彈性環(huán)氧膠。由于環(huán)氧 樹酯(硬段)與聚丁二烯橡膠(軟段)的不相容性，導致兩相分離；同時由于環(huán)氧基與氨基 反應導致的軟硬段強迫相容，形成以聚丁二烯為軟段、環(huán)氧樹酯和其他添加劑為硬段的彈 性膠，其中聚丁二烯含量為50% 85%，環(huán)氧和其他添加劑含量為15% 50%。制備的環(huán) 氧膠同時具有聚丁二烯的彈性、環(huán)氧膠的粘合性，其彈性可以與聚氨酯(脲)型聚丁二烯相 比，有利于滿足橡膠層復合粘接后的大形變、高粘合力要求。 粘接復合方法為先在待粘接橡膠表面涂刷或噴涂有機強氧化表面處理液的方 法，將橡膠待粘接表面活化；然后用上述彈性環(huán)氧膠涂刷或噴涂在粘接面上，室溫或中溫 40°C 6(TC下固化。
粘接復合方法(1)橡膠待粘接面涂刷或噴涂有機強氧化物表面處理液，室溫或
中溫4(TC 6(TC活化0. 1 4小時；(2)涂刷或噴涂上述彈性環(huán)氧膠；(3)將待粘接橡膠粘 接復合在一起，室溫或中溫4(TC 6(TC固化。其中有機強氧化物表面處理液的組成為0. 2 5重量份三氯異氰脲酸、0. 2 5 重量份二氯異氰脲酸鈉、40 90重量份乙酸乙酯、40 90重量份乙酸丁酯。 [OO11 ](四)本發(fā)明的具體實施例 有機強氧化物表面處理液的組成為1重量份三氯異氰脲酸、0. 5重量份二氯異氰 脲酸鈉、50重量份乙酸乙酯、48重量份乙酸丁酯。 彈性環(huán)氧膠的組成為20重量份E51環(huán)氧樹脂、40重量份液體氨基封端聚丁二烯 橡膠、20重量份液體氨基封端聚丁腈橡膠(腈基含量為16% ) 、1重量份多乙烯多胺、40重 量份丁酮、50重量份甲苯、10重量份乙酸乙酯。 彈性環(huán)氧膠的本體強度13MPa，斷裂伸長率200% ， 丁苯橡膠剪切強度6MPa。
粘接復合過程示例如下 1)將有機強氧化物液均勻涂刷或噴涂在待粘接橡膠的表面，用量200 400g/m2。 將處理過的橡膠放置在5(TC的烘箱內活化1小時，進入下一道工序。 2)將彈性環(huán)氧膠涂刷或噴涂到上述處理過的橡膠表面，用量400 1200g/m2。室 溫放置l-3小時，以揮發(fā)溶劑。 3)將待粘接橡膠復合在一起，5(TC固化6小時，完成復合工藝。
權利要求
一種彈性環(huán)氧膠，其特征是彈性環(huán)氧膠的組成為10～50重量份環(huán)氧樹脂、10～150重量份液體氨基封端聚丁二烯橡膠、0～50重量份液體氨基封端聚丁腈橡膠(腈基含量10-40％)、1～5重量份多乙烯多胺、1～100重量份丁酮、1～100重量份甲苯或二甲苯、1～100重量份乙酸乙酯。
2. —種彈性環(huán)氧膠的粘接復合方法，其特征是先在待粘接橡膠表面涂刷或噴涂有機強 氧化物表面處理液，然后用彈性環(huán)氧膠涂刷或噴涂在活化后的橡膠表面，將待粘接橡膠復 合在一起，室溫或中溫40°C 60°C固化。
全文摘要
一種針對多空腔的復雜結構橡膠間的復合粘接技術。通過一種簡單的有機強氧化表面處理方法，將復雜結構的橡膠粘接表面活化；用彈性環(huán)氧膠涂刷或噴涂在粘接面上，在室溫或中溫下固化。適用的橡膠包括丁苯、丁腈和氯丁橡膠。
文檔編號C09J163/00GK101693822SQ20091018331
公開日2010年4月14日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權日2009年9月17日
發(fā)明者全一武, 盧少杰, 常鵬善, 陳慶民 申請人:南京大學;中國船舶工業(yè)集團公司船舶系統(tǒng)工程部;