RU2816353C1 - Adhesive sublayer for attaching rubber to metal - Google Patents
Adhesive sublayer for attaching rubber to metal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816353C1 RU2816353C1 RU2023105380A RU2023105380A RU2816353C1 RU 2816353 C1 RU2816353 C1 RU 2816353C1 RU 2023105380 A RU2023105380 A RU 2023105380A RU 2023105380 A RU2023105380 A RU 2023105380A RU 2816353 C1 RU2816353 C1 RU 2816353C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- chlorinated
- adhesive
- sublayer
- metal
- Prior art date
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims abstract description 58
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 52
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- JSTCPNFNKICNNO-UHFFFAOYSA-M 4-nitrosophenolate Chemical compound [O-]C1=CC=C(N=O)C=C1 JSTCPNFNKICNNO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims abstract description 12
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-P 1,4-butanediammonium Chemical compound [NH3+]CCCC[NH3+] KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims abstract description 11
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims abstract description 11
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 10
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 9
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920003987 resole Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 claims abstract description 6
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 abstract description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 229960004011 methenamine Drugs 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 125000000018 nitroso group Chemical group N(=O)* 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- LWEAHXKXKDCSIE-UHFFFAOYSA-M 2,3-di(propan-2-yl)naphthalene-1-sulfonate Chemical compound C1=CC=C2C(S([O-])(=O)=O)=C(C(C)C)C(C(C)C)=CC2=C1 LWEAHXKXKDCSIE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- UMKARVFXJJITLN-UHFFFAOYSA-N lead;phosphorous acid Chemical compound [Pb].OP(O)O UMKARVFXJJITLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000250 methylamino group Chemical group [H]N(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- DZCCLNYLUGNUKQ-UHFFFAOYSA-N n-(4-nitrosophenyl)hydroxylamine Chemical compound ONC1=CC=C(N=O)C=C1 DZCCLNYLUGNUKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 natural Polymers 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к клеевому подслою на основе хлорсодержащих каучуков, применяемых для крепления резин на основе непредельных и малонепредельных каучуков к металлу в процессе вулканизации, и может быть использовано при изготовлении резинометаллических деталей в судостроении, авиационной, автомобильной, машиностроительной и других отраслях промышленности.The invention relates to an adhesive sublayer based on chlorine-containing rubbers used for attaching rubbers based on unsaturated and low-unsaturated rubbers to metal during the vulcanization process, and can be used in the manufacture of rubber-metal parts in shipbuilding, aviation, automotive, engineering and other industries.
Клеевой подслой (грунт, праймер) используется при изготовлении резинометаллических деталей для обработки поверхностей металлов, имеющих низкую степень смачиваемости. Его наносят на поверхность подложки перед нанесением основного клеевого слоя для повышения адгезии. Подходящий клеевой подслой обеспечивает надежное химическое сцепление между двумя субстратами и способствует, таким образом, высококачественному склеиванию материалов.An adhesive sublayer (soil, primer) is used in the manufacture of rubber-metal parts for treating metal surfaces with a low degree of wettability. It is applied to the surface of the substrate before applying the main adhesive layer to increase adhesion. A suitable adhesive sublayer ensures reliable chemical adhesion between the two substrates and thus contributes to high-quality bonding of the materials.
Известен клеевой подслой под хлоропреновые клеи, включающий хлорированный натуральный каучук, пластификатор, наполнитель, эпоксидную смолу, меламин и циануровую кислоту, растворитель. (SU А.С. №503893, опубл. 25.02.1976).A known adhesive sublayer for chloroprene adhesives includes chlorinated natural rubber, a plasticizer, filler, epoxy resin, melamine and cyanuric acid, and a solvent. (SU A.S. No. 503893, published 02.25.1976).
Однако, он предназначен, как подслой, только для клеев на основе хлоропреновых каучуков и не обеспечивает достаточной прочности склеивания.However, it is intended as an underlayer only for adhesives based on chloroprene rubber and does not provide sufficient adhesive strength.
Известна клеевая композиция, используемая как подслой для соединения резины со стальной подложкой, включающая натуральный каучук, бромированный дихлорполибутадиен, углерод и органические растворители, п-хинондиоксим, серу и фосфит свинца (А.с. №1799393).A known adhesive composition is used as a sublayer for connecting rubber to a steel substrate, including natural rubber, brominated dichloropolybutadiene, carbon and organic solvents, p-quinone dioxime, sulfur and lead phosphite (A.S. No. 1799393).
Эта композиция имеет достаточно высокую прочность адгезионного соединения, но содержит вредные соединения свинца.This composition has a fairly high adhesive bond strength, but contains harmful lead compounds.
Известен клеевой подслой, включающий хлорированный натуральный каучук, фенольную и фенолформальдегидную смолу резольного типа, стабилизатор, уротропин, наполнители (комбинацию технического углерода, белой сажи, оксида магния и оксида цинка), смачиватель, органические растворители. (Патент RU №2266940 РФ, МПК C09J 115/02, опубл. 27.12.2015. - Бюл. №36).A known adhesive sublayer includes chlorinated natural rubber, phenolic and phenol-formaldehyde resole resins, a stabilizer, methenamine, fillers (a combination of carbon black, white carbon, magnesium oxide and zinc oxide), a wetting agent, and organic solvents. (RF Patent RU No. 2266940, IPC C09J 115/02, published 12/27/2015 - Bulletin No. 36).
Недостатком известного клеевого подслоя является невысокий уровень прочности связи подслоя с металлом.The disadvantage of the known adhesive sublayer is the low level of bond strength between the sublayer and the metal.
Известен импортный клеевой грунт (праймер) Хемосил 211, используемый в качестве клеевого подслоя в двухслойных системах для известных и весьма эффективных клеев марки Хемосил, например марок 222, 411 ("Проспект по клеям" фирмы "Хенкель"; Гюнтер Климент, "Практические соображения по химической системе крепления резин к металлу". Переводы НИИРП №№201 и 1140The imported adhesive primer (primer) Hemosil 211 is known, used as an adhesive sublayer in two-layer systems for well-known and very effective adhesives of the Hemosil brand, for example brands 222, 411 ("Adhesive Brochure" from the Henkel company; Gunther Kliment, "Practical considerations for chemical system for fastening rubber to metal." Translations of NIIRP No. 201 and 1140
Хемосил 211 производится немецкой фирмой «Хенкель» по лицензии фирмы «Лорд корпорейшн Кемикал Продактс Груп» США, является дорогостоящим и его состав не раскрывается. Он обладает высокими техническими характеристиками, но содержит определенное количество мелкодисперсных твердых веществ, поэтому требует регулярного перемешивания.Chemosil 211 is produced by the German company Henkel under license from the Lord Corporation Chemical Products Group USA, it is expensive and its composition is not disclosed. It has high technical characteristics, but contains a certain amount of fine solids and therefore requires regular mixing.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является универсальный клеевой подслой, включающий мас. ч.: хлорированный натуральный каучук - 100, оксиды металлов (магния и цинка) - 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, аэросил - 2,0-10,0, ксилол и метилизобутилкетон - 345,0-400,0. (Патент RU №2637239 РФ, МПК C09J C09J 115/02, C09J 161/10, опубликовано 01.12.2017, бюл. №34).The closest in technical essence and the achieved technical result is a universal adhesive sublayer, including wt. parts: chlorinated natural rubber - 100, metal oxides (magnesium and zinc) - 10.0-20.0, resol-type phenol-formaldehyde resin - 1.0-5.0, novolac-type phenol-formaldehyde resin - 20.0-50.0 , complex of resorcinol and hexamine - 2.0-15.0, stabilizer - 2.0-10.0, wetting agent - 0.01-0.1, aerosil - 2.0-10.0, xylene and methyl isobutyl ketone - 345, 0-400.0. (RF Patent RU No. 2637239, IPC C09J C09J 115/02, C09J 161/10, published 12/01/2017, Bulletin No. 34).
Изобретение не дает существенных преимуществ по прочности крепления резиновой смеси к металлу из-за процессов усадки пленки клеевого подслоя.The invention does not provide significant advantages in terms of strength of attachment of the rubber mixture to the metal due to shrinkage processes of the adhesive sublayer film.
Задачей заявляемого изобретения является создание клеевого подслоя, который обеспечивает высокую прочность крепления резин на основе каучуков различной природы к металлам.The objective of the claimed invention is to create an adhesive sublayer that provides high strength of attachment of rubbers based on rubbers of various natures to metals.
Технический результат изобретения заключается в достижении высокой прочности крепления резин с металлами, повышении надежности эксплуатации многослойных резиново-металлических изделий и расширение ассортимента композиций клеевого подслоя, удешевления продукта.The technical result of the invention is to achieve high strength of fastening of rubbers with metals, increase the reliability of operation of multilayer rubber-metal products and expand the range of compositions of the adhesive sublayer, reducing the cost of the product.
Поставленный технический результат достигается тем, что клеевой подслой для крепления резиновых смесей к металлу, включающий хлорированный каучук, фенолформальдегидные смолы резольного и новолачного типов, аэросил, комплекс резорцина и уротропина, смачиватель, растворитель - смесь ксилола с метилизобутилкетоном, согласно изобретению, дополнительно содержит технический углерод и ди(4-нитрозофенолят) 1,4-бутандиаммония, причем в качестве хлорированного каучука используют хлорированный натуральный каучук или хлорированный полиизопреновый каучук, а в качестве растворителей применяют смеси толуола или ксилола с метилизобутилкетоном, при следующем соотношении компонентов,, мас. ч.:This technical result is achieved by the fact that the adhesive sublayer for attaching rubber compounds to metal, including chlorinated rubber, phenol-formaldehyde resins of the resol and novolac types, aerosil, a complex of resorcinol and hexamine, a wetting agent, a solvent - a mixture of xylene with methyl isobutyl ketone, according to the invention, additionally contains carbon black and 1,4-butanediammonium di(4-nitrosophenolate), and chlorinated natural rubber or chlorinated polyisoprene rubber is used as chlorinated rubber, and mixtures of toluene or xylene with methyl isobutyl ketone are used as solvents, in the following ratio of components, wt. h.:
Клеевой подслой в качестве хлорированного каучука может содержать хлорированный натуральный каучук или хлорированный полиизопрен (хлорированный полиизопреновый каучук). Адгезивы на основе хлорированных каучуков обладают бифильностью и способны обеспечить надежное крепление резин, как из полярных, так и из неполярных каучуков к различным металлам. Важным достоинством хлоркаучуков является низкая чувствительность к способу обработкиThe adhesive sublayer as chlorinated rubber may contain chlorinated natural rubber or chlorinated polyisoprene (chlorinated polyisoprene rubber). Adhesives based on chlorinated rubbers are biphilic and are able to provide reliable fastening of rubbers, both polar and non-polar rubbers, to various metals. An important advantage of chlorinated rubbers is their low sensitivity to the processing method.
Фенолформальдегидные смолы новолачного (например, СФ-015) и резольного (например марки СФ-340, СФ-342А, СФ-381) типов, и комплекса резорцина и уротропина обеспечивает дополнительную адгезионную прочность между предлагаемым подслоем и поверхностью металла. При введении комплекса резорцина и уротропина в композициях, содержащих новолачные смолы, образуются метиламинные группы, которые взаимодействуют с окисными пленками на поверхности металла с образованием водородных, химических и связей координационного типа.Phenol-formaldehyde resins of novolac (for example, SF-015) and resol (for example, grades SF-340, SF-342A, SF-381) types, and a complex of resorcinol and hexamine provide additional adhesive strength between the proposed sublayer and the metal surface. When a complex of resorcinol and hexamine is introduced into compositions containing novolac resins, methylamine groups are formed, which interact with oxide films on the metal surface to form hydrogen, chemical and coordination type bonds.
В качестве смачивателя используются традиционно вещества, такие как некаль, триэтаноламин, Техапор 283 и др.Substances such as nekal, triethanolamine, Tekhapor 283, etc. are traditionally used as a wetting agent.
Введение аэросила придает праймену тиксотропные свойства, уменьшает седиментацию и нивелирует процессы усадки клеевой Благодаря большой удельной поверхности, клеевые пленки с получаются гомогенными.The introduction of aerosil gives primene thixotropic properties, reduces sedimentation and neutralizes the processes of shrinkage of the adhesive. Thanks to the large specific surface, adhesive films are homogeneous.
Растворителями являются смеси толуола или ксилола с метилизобутилкетоном.Solvents are mixtures of toluene or xylene with methyl isobutyl ketone.
Композиция подслоя содержит техуглерод из ряда активных и полуактивных марок (N 330, N 550 и др.), который выполняет роль наполнителя, а также способствует лучшему распределению в композиции ди(4-нитрозофенолят) 1,4-бутандиаммония.The sublayer composition contains carbon black from a number of active and semi-active grades (N 330, N 550, etc.), which acts as a filler and also promotes better distribution of 1,4-butanediammonium di(4-nitrosophenolate) in the composition.
Появление в клеевой композиции подслоя ди(4-нитрозофенолят) 1,4-бутандиаммония - структуры с нитрозо- и аминными функциональными группами, имеющими высокую химическую активность, способствует образованию на границе раздела фаз подслой - металл и подслой - субстрат межфазных молекулярных связей (прежде всего, наиболее энергетически прочных связей химической природы), и более глубокой диффузии участков макромолекул полимера праймера вглубь поверхности граничного слоя клеевого композита. Образование дополнительных связей влечет за собой повышение упруго-прочностных характеристик клеевой пленки и граничных слоев.The appearance in the adhesive composition of a sublayer of di(4-nitrosophenolate) 1,4-butanediammonium - a structure with nitroso and amine functional groups that have high chemical activity, promotes the formation of interphase molecular bonds at the interface between the sublayer - metal and the sublayer - substrate (primarily , the most energetically strong bonds of a chemical nature), and deeper diffusion of sections of macromolecules of the primer polymer deep into the surface of the boundary layer of the adhesive composite. The formation of additional bonds entails an increase in the elastic-strength characteristics of the adhesive film and boundary layers.
Одновременное отверждение в процессе вулканизации каучуков подслоя и клеевой композиции, в результате взаимодействия реакционноспособных нитрозогрупп обеспечивает образование эластичного, монолитного клеевого шва и высокопрочного соединения материалов с различными коэффициентами жесткости. Этим объясняется повышение прочности при склеивании различных субстратов.Simultaneous curing during the vulcanization process of rubber sublayer and adhesive composition, as a result of the interaction of reactive nitroso groups, ensures the formation of an elastic, monolithic adhesive seam and high-strength connection of materials with different stiffness coefficients. This explains the increase in strength when gluing various substrates.
Наличие в применяемых модификаторах активных аминных группировок, оказывает стабилизирующее действие для полимерного соединения, также исключает необходимость введения дополнительных стабилизаторов в композицию клеевого подслоя.The presence of active amine groups in the modifiers used has a stabilizing effect on the polymer compound and also eliminates the need to introduce additional stabilizers into the adhesive sublayer composition.
Таким образом, использование ди(4-нитрозофенолят) 1,4-бутандиаммония обеспечивает стабилизирующее действие, хорошую структурирующую способность и конфекционную прочность, а также существенно повышает адгезию клеевого подслоя к металлу.Thus, the use of 1,4-butanediammonium di(4-nitrosophenolate) provides a stabilizing effect, good structuring ability and confection strength, and also significantly increases the adhesion of the adhesive sublayer to the metal.
Клеевой подслой отличается от прототипа соотношением вводимых компонентов, дополнительным присутствием технического углерода и многофункционального компонента - ди(4-нитрозофенолят) 1,4-бутандиаммония, что приводит к повышению прочности связи клеевого подслоя с металлом. Поскольку решения со сходными признаками отсутствуют, то заявляемое изобретение отвечает критерию "существенные отличия".The adhesive sublayer differs from the prototype in the ratio of the introduced components, the additional presence of carbon black and a multifunctional component - 1,4-butanediammonium di(4-nitrosophenolate), which leads to an increase in the bond strength of the adhesive sublayer with the metal. Since there are no solutions with similar features, the claimed invention meets the “significant differences” criterion.
Использование ди(4-нитрозофенолят) 1,4-бутандиаммония в клеевом подслое данного качественного и количественного состава неизвестно для других технических решений. То есть, заявляемое решение отвечает критерию "новизна". Доказательством служит отсутствие в литературе, включая патентную, сведений о применении в составе клеевого подслоя ди(4-нитрозофенолят) 1,4-бутандиаммония.The use of 1,4-butanediammonium di(4-nitrosophenolate) in the adhesive sublayer of this qualitative and quantitative composition is unknown for other technical solutions. That is, the proposed solution meets the “novelty” criterion. The proof is the absence in the literature, including patents, of information on the use of 1,4-butanediammonium di(4-nitrosophenolate) in the adhesive sublayer.
Получение клеевого подслоя (грунта) производят, согласно, следующей методики: предварительно готовят раствор хлорированного каучука в ксилоле или толуоле и раствор смол в метилизобутилкетоне, которые далее смешиваются в клеемешалке до образования однородной массы. В полученный состав вводятся оставшиеся ингредиенты (может быть использована дробная подача компонентов) и смешивают в клеемешалке или бисерной мельнице.The adhesive sublayer (soil) is prepared according to the following procedure: a solution of chlorinated rubber in xylene or toluene and a solution of resins in methyl isobutyl ketone are first prepared, which are then mixed in an adhesive mixer until a homogeneous mass is formed. The remaining ingredients are added to the resulting composition (fractional feeding of components can be used) and mixed in a glue mixer or bead mill.
Предлагаемый клеевой подслой предлагается использовать в качестве универсального грунта для клеев марки Хемосил фирмы "Хенкель". В процессе вулканизации такой двухслойный адгезив осуществляет крепление резиновых смесей на основе натурального, бутадиен-стирольного, бутадиен-нитрильного, хлоропренового, этилен-пропиленового и бутильного каучуков с металлической арматурой.The proposed adhesive sublayer is proposed to be used as a universal primer for Hemosil brand adhesives from Henkel. During the vulcanization process, such a two-layer adhesive attaches rubber compounds based on natural, styrene-butadiene, nitrile-butadiene, chloroprene, ethylene-propylene and butyl rubbers with metal reinforcement.
Заявленный клеевой подслой (грунт) при изготовлении резинометаллических изделий используют следующим образом: на обработанную дробью и обезжиренную и высушенную в течение 20 мин металлическую поверхность кистью наносят подслой - один слой грунта, и сушат при (23±5)°С в течение 30 мин. Затем наносят клей Хемосил 221 222, или 411, дублируют резиновой смесью и вулканизуют в вулканизационном оборудовании при температуре 143-163°С в течение 20 мин-65 мин, в зависимости от типа каучука в применяемой резиновой смеси. Режим вулканизации деталей соответствовал режиму вулканизации используемой резиновой смеси.The declared adhesive sublayer (primer) in the manufacture of rubber-metal products is used as follows: an sublayer is applied with a brush to a shot-treated, degreased and dried for 20 minutes metal surface - one layer of primer, and dried at (23 ± 5) ° C for 30 minutes. Then Hemosil 221 222, or 411 glue is applied, duplicated with a rubber mixture and vulcanized in vulcanizing equipment at a temperature of 143-163 ° C for 20 min-65 min, depending on the type of rubber in the rubber mixture used. The vulcanization mode of the parts corresponded to the vulcanization mode of the rubber mixture used.
Изобретение иллюстрируется примерами.The invention is illustrated by examples.
Примеры 1-3.Examples 1-3.
Готовили составы заявляемого клеевого подслоя на основе хлорированного натурального каучука, отличающиеся количественным соотношением компонентов, согласно методике, описанной выше. Заявленные пределы компонентов обусловлены тем, что при увеличении или уменьшении указанных дозировок прочность связи резины с металлом снижается.Compositions of the inventive adhesive sublayer based on chlorinated natural rubber were prepared, differing in the quantitative ratio of the components, according to the method described above. The declared limits of the components are due to the fact that with an increase or decrease in the specified dosages, the bond strength of the rubber with the metal decreases.
Состав заявляемого клеевого подслоя в сравнении с прототипом приведен в табл.1, примеры 1-3.The composition of the proposed adhesive sublayer in comparison with the prototype is given in Table 1, examples 1-3.
Примеры 4-5.Examples 4-5.
Готовили составы заявляемого клеевого подслоя на основе хлорированного полиизопренового каучука, отличающиеся количественным соотношением компонентов, согласно методике, описанной выше. Состав заявляемого клеевого подслоя в сравнении с прототипом приведен в табл.1, примеры 4 и 5.Compositions of the inventive adhesive sublayer based on chlorinated polyisoprene rubber were prepared, differing in the quantitative ratio of the components, according to the method described above. The composition of the proposed adhesive sublayer in comparison with the prototype is given in Table 1, examples 4 and 5.
Далее по описанной методике полученную композицию клеевого подслоя наносили на металлический образец (ст. 20, ст. 07Х16Н4Б, ПТ-3В) затем наносили слой клея Хемосил, слой резиновой смеси.Next, according to the described method, the resulting composition of the adhesive sublayer was applied to a metal sample (Art. 20, Art. 07X16N4B, PT-3V), then a layer of Chemosil glue and a layer of rubber mixture were applied.
Для испытаний использовали резиновые смеси на основе непредельных и малонепредельных каучуков, таких как натуральный, бутадиен-стирольный, бутадиен-нитрильный, хлоропреновый, этиленпропиленовый тройной, бутильный каучуки (марки смесей: 56 НТА, ВЛ-44-136, ИРП-1068, Кз 693, 51-1632, 52-599/1 - соответственно).For testing, we used rubber mixtures based on unsaturated and low-unsaturated rubbers, such as natural, styrene butadiene, nitrile butadiene, chloroprene, ethylene propylene triple, butyl rubbers (grades of mixtures: 56 NTA, VL-44-136, IRP-1068, Kz 693 , 51-1632, 52-599/1 - respectively).
Полученное соединение (металлическая пластина, клеевой подслой, клей, резиновая смесь) вулканизовали в режиме, необходимом для используемой резиновой смеси.The resulting compound (metal plate, adhesive sublayer, glue, rubber mixture) was vulcanized in the mode required for the rubber mixture used.
Для сравнения готовили и вулканизовали образцы с клеевым подслоем - прототипом (Патент 2637239 РФ) - пример 6. Также вулканизовали образцы с готовым грунтом марки Хемосила 211. Свойства заявляемого в изобретении клеевого подслоя сравнивали со свойствами подслоя - прототипа и импортного дорогостоящего Хемосила 211.For comparison, samples with an adhesive sublayer - a prototype (RF Patent 2637239) - example 6 were prepared and vulcanized. Samples with ready-made primer of the Hemosila 211 brand were also vulcanized. The properties of the adhesive sublayer claimed in the invention were compared with the properties of the sublayer - prototype and imported expensive Chemosila 211.
В табл. 2 представлены результаты испытаний прочности связи резины с металлом при отслаивании по ГОСТ 411-77 (метод А) образцов, изготовленных с использованием заявляемого клеевого подслоя, а также клеевого подслоя-прототипа и импортного Хемосила 211, взятыми для сравнения.In table 2 presents the results of testing the bond strength of rubber with metal during peeling according to GOST 411-77 (method A) of samples made using the inventive adhesive sublayer, as well as the prototype adhesive sublayer and imported Chemosil 211, taken for comparison.
Из полученных данных следует, что заявляемый клеевой подслой обладает высокими техническими характеристиками, обеспечивает высокую прочность крепления резин на основе непредельных и малонепредельных каучуков к металлам и находится на уровне известных мировых образцов. Адгезионная прочности между предлагаемым подслоем и поверхностью металла дополнительно обеспечивается за счет применения ди(4-нитрозофенолят) 1,4-бутандиаммония - в качестве структурирующего агента, стабилизатора и модификатора адгезии в сочетании с техническим углеродом.From the data obtained it follows that the inventive adhesive sublayer has high technical characteristics, provides high strength of fastening of rubbers based on unsaturated and low-unsaturated rubbers to metals and is at the level of known world samples. The adhesive strength between the proposed sublayer and the metal surface is additionally ensured by the use of 1,4-butanediammonium di(4-nitrosophenolate) as a structuring agent, stabilizer and adhesion modifier in combination with carbon black.
Заявляемый клеевой подслой предлагается использовать для крепления резин к металлам в процессе вулканизации в качестве грунта (праймера) для универсальных и дорогостоящих клеев Хемосил, взамен грунта Хемосил 211.The inventive adhesive sublayer is proposed to be used for attaching rubber to metals during the vulcanization process as a primer (primer) for universal and expensive Hemosil adhesives, instead of Hemosil 211 primer.
Использование предлагаемого клеевого подслоя позволяет отказаться в производстве от импортных грунтов и получить высокопрочные резинометаллические соединения, что улучшает качество и увеличивает ресурс работоспособности резинотехнических изделий, повышает надежность их эксплуатации.The use of the proposed adhesive sublayer makes it possible to abandon imported primers in production and obtain high-strength rubber-to-metal compounds, which improves the quality and increases the service life of rubber products, and increases the reliability of their operation.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2816353C1 true RU2816353C1 (en) | 2024-03-28 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4994519A (en) * | 1987-02-11 | 1991-02-19 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Rubber-to-metal binders from chlorinated rubber and brominated polydichlorobutadiene |
| RU2266943C1 (en) * | 2004-09-21 | 2005-12-27 | Открытое акционерное общество "Балаковорезинотехника" | Adhesive composition for attaching rubber to metal in vulcanization process |
| RU2637239C1 (en) * | 2016-08-08 | 2017-12-01 | федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прогресс" (ФГУП "ФНПЦ "Прогресс") | Adhesive sublayer for fixing rubbers to metal at vulcanisation |
| RU2774179C1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Adhesive sublayer for attaching rubbers to metal |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4994519A (en) * | 1987-02-11 | 1991-02-19 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Rubber-to-metal binders from chlorinated rubber and brominated polydichlorobutadiene |
| RU2266943C1 (en) * | 2004-09-21 | 2005-12-27 | Открытое акционерное общество "Балаковорезинотехника" | Adhesive composition for attaching rubber to metal in vulcanization process |
| RU2637239C1 (en) * | 2016-08-08 | 2017-12-01 | федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прогресс" (ФГУП "ФНПЦ "Прогресс") | Adhesive sublayer for fixing rubbers to metal at vulcanisation |
| RU2774179C1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Adhesive sublayer for attaching rubbers to metal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5385979A (en) | Primer and adhesive compositions based on chlorinated polyolefins having high chlorine contents | |
| JPS61225231A (en) | Reinforced rubber mixture and its production and use | |
| KR102778957B1 (en) | Crash-resistant, stress-resistant and weldable epoxy adhesives | |
| US9644121B2 (en) | Adhesives suitable for use in bonding applications | |
| CZ290515B6 (en) | Hardenable mixtures intended for sealing, adhesive bonding or coating of materials and binding, sealing or coating method | |
| JP4064831B2 (en) | Water-based adhesive composition for bonding elastomers | |
| US20220251431A1 (en) | Adhesive composition, cured product, and assembly | |
| RU2816353C1 (en) | Adhesive sublayer for attaching rubber to metal | |
| US6841600B2 (en) | Environmentally friendly adhesives for bonding vulcanized rubber | |
| RU2435820C1 (en) | Adhesive composition | |
| RU2394866C1 (en) | Adhesive composition | |
| RU2774179C1 (en) | Adhesive sublayer for attaching rubbers to metal | |
| RU2266940C1 (en) | Adhesive underlayer for attachment of rubber to metal at vulcanization | |
| RU2637239C1 (en) | Adhesive sublayer for fixing rubbers to metal at vulcanisation | |
| JP6905046B2 (en) | Improved adhesive composition for binding rubber to metal | |
| RU2435818C1 (en) | Adhesive composition | |
| RU2816354C1 (en) | Adhesive composition for attaching rubber to metal during vulcanization | |
| WO2019102747A1 (en) | Nbr composition for rubber laminated metal | |
| RU2374288C1 (en) | Adhesive composition | |
| RU2266943C1 (en) | Adhesive composition for attaching rubber to metal in vulcanization process | |
| RU2408640C1 (en) | Method of gluing rubber | |
| US7473472B2 (en) | Adhesive composition for the direct joining of a pre-gelled polyester or vinyl ester to raw rubber | |
| US20040033374A1 (en) | Phenolic adhesives for bonding peroxide-cured elastomers | |
| RU2394865C1 (en) | Adhesive composition | |
| KR20240155849A (en) | Epoxy structural adhesive resistant to moisture exposure during non-curing and curing |