钢丝帘线与橡胶的粘合(二)——橡胶与镀铜钢丝之间产生粘合的机理

橡胶与镀铜钢丝的粘合受界面层的化学成分和厚度影响。已经研究了在粘合阶段无机化合物对由Cu_xS、ZnS和ZnO形成的界面的影响。黄铜与硫黄反应会形成Cu_xS,Cu_xS是高度非化学计量的化合物。x值可以在1.0～2.0之间改变,会从Cu_(1.8)～Cu_(1.93-1.97)演变成全非化学计量的Cu_2S。由于Cu_2S不能形成给体-受体键,所以Cu_2S基本上是非键合。虽然必须预先需要少量的Cu_2S,但过多的这种化合物会对粘合不利,因为厚的薄膜会变脆,与铜物质没有粘合力。

橡胶与电镀金属的直接粘合

1 前言在橡胶制品中,对于作为补强材料而使用钢丝的轮胎、运输带、软管等产品来讲,钢丝与橡胶的粘合将是影响或控制制品性能的重要因素。特别是由于子午线轮胎的出现,镀黄铜的钢丝表面与橡胶的粘合。

钢丝帘线与橡胶的粘合

橡胶与黄铜的粘合受化学成分和界面层厚度的影响。产生粘合的机理有:覆胶与镀铜的化学反应以及在橡胶与黄铜界面之间形成的Cu_xS、ZnS和Zn O。影响形成Cu_xS的黄铜表面反应性的各种因素有:对粘合有效但超量的Cu_xS会导致粘合性下降。在镀铜中采用最佳镀铜量可使粘合力达到最大值,而在较低镀铜量的情况下可获得更好的老化后粘合力保持率。对于普通橡胶来说,需要更高的硫黄配合量,当橡胶配方中配合大量硫黄导致粘合力下降时,可配合适量的有机酸钴盐。如果是通过低钴含量与高硫黄含量配合在黄铜表面形成的产物,则可以获得高的老化前粘合力。

钢丝帘线与橡胶的粘合(三)——镀黄铜钢丝帘线与橡胶的粘合界面老化

镀黄铜表面的锌浓度比黄铜的平均锌成分高。黄铜的较高锌含量可以获得较理想的湿气老化后的粘合保持率。在黄铜表面的氧化锌(ZnO)具有正效应。黄铜表面的ZnO可以防止在湿气老化中形成过度松散粘合的产品。在粘合过程中可促进界面形成ZnO的配方能保持高的粘合水平。少量硫化促进剂或采用低的促进剂与硫黄配比可以在界面形成ZnO。但是,ZnO的含量也会随湿气老化时间的延长而增加。似乎这种ZnO在湿气老化后于脱锌过程中会形成差的粘合层。

钢丝帘线与橡胶的粘合（四）——树脂对粘合的效果

配合RF(间苯二酚甲醛)树脂/HMMM(六羟甲基三聚氰氨六甲醚)缩合物和单组分HMMM树脂的配方可保持高的粘合力。RF树脂具有两种功能:捕集会使镀铜层粘合性降低的胺(铜的应力腐蚀龟裂)以及由于树脂化反应而在界面形成浓厚的树脂层。由于具有这两种功能,所以HMMM的量必须大于RF树脂的量。解释来自CuxS网格结构中的单树脂成分的氢对粘合机理的作用,是依据其与缺陷的相互作用来减少Cu+离子扩散,避免过快生长来解释的。

钢丝帘线与橡胶的粘合（五）——带束层的耐久性

钢丝粘合的中间层胶料性能取决于胶料配方。用于粘合的胶料需要比普通橡胶更高的硫黄用量。高硫黄橡胶的氧化是一种降解现象,而橡胶降解会导致胎面脱层。大多数氧是由于轮胎内部的橡胶氧化产生的。减少钢丝挂胶氧化的方法之一是用防氧气渗透的橡胶作为轮胎的气密层。卤化丁基橡胶是轮胎气密层配方的首选橡胶,因为卤化丁基橡胶具有出色的气密性,可以防止钢丝带束层挂胶的氧化。在气密层配方胶中采用100%卤化丁基橡胶可以提高轮胎的耐久性。