改良的硫化后粘结制造技术

本发明专利技术提供一种两部分粘合剂体系，其中第一部分为基底粘合剂，包含聚氨酯基粘合剂、丙烯酸基粘合剂或环氧基粘合剂中的至少一种；并且第二部分为弹性体底胶，包含卤化聚烯烃以及任选的亚硝基化合物。本发明专利技术还提供了使用上述粘合剂将弹性体粘结至基底的硫化后粘结方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2012年7月25日提交的标题为“改良的硫化后粘结(IMPROVED POST-VULCANIZATION BONDING)”的美国临时专利申请序号61/675,370的优先权，该申请的公开内容以引用方式并入本文。
本专利技术涉及两部分硫化后粘合剂体系，以及用于弹性体基底的硫化后粘结方法。
技术介绍
长期以来，一直需要强力粘合剂以及用于将硫化橡胶或其他固化弹性体粘结于金属和其他基底上的方法。在大多数橡胶粘结工艺中，将传统的橡胶与基底间的粘合剂(例如LORD公司出售的粘合剂)施加到金属件上，然后将其加载于模具上，并将未硫化的橡胶或其他弹性体注入到模具中。接着，将填充橡胶的模具加热，从而使粘合剂在橡胶硫化的过程中共同固化。这确保了橡胶与金属基底之间的强力粘结。但是，在一些应用中，粘合剂与橡胶共同固化是不切实际或不可行的。例如，在诸如某些支架和套管之类的部件的制造过程中，粘结必须在形成橡胶部件，并且硫化后才能进行。在一些情况中，橡胶与基底间的硫化后粘结还可以提供比模具中粘结更大的成本益处。在这些情况下，必须在硫化橡胶与刚性基底(例如金属)之间产生粘结。现有技术的解决方案通常使用环氧基金属粘结用粘合剂，从而提供与金属面的粘合，并且橡胶表面经过化学处理，以增强橡胶与环氧基金属粘结用粘合剂之间的粘合。尽管这些方法有时是有效的，但是它们常常不能提供期望那样良好的粘结，特别是这些体系在高温下保持粘结的能力通常较差。因此，希望提供的是用于将弹性体(例如天然橡胶)硫化后粘结于非弹性体基底(例如钢铁和工程聚合物)上的材料和方法。本专利技术所涉及的正是所注意到的这些需要。专利技术概述在本专利技术的第一个方面中，提供一种两部分粘合剂体系，包含：(a)基底粘合剂，包含聚氨酯基粘合剂、丙烯酸基粘合剂或环氧基粘合剂中的至少一种；以及(b)弹性体底胶，包含卤化聚烯烃以及任选的亚硝基化合物。在本专利技术的一个实施方案中，卤化聚烯烃包括溴化聚(二氯丁二烯)。在本专利技术的另一个实施方案中，卤化聚烯烃包括氯化天然橡胶。在本专利技术的另一个实施方案中，卤化聚烯烃包括氯磺化聚乙烯。在本专利技术的另一个实施方案中，亚硝基化合物包括聚二亚硝基苯。在本专利技术的另一个方面中，基底粘合剂包含聚氨酯基粘合剂，并且进一步包含催化剂。在本专利技术的另一个方面中，基底粘合剂包含环氧基粘合剂，并且进一步包含胺类硬化剂。在本专利技术的另一个方面中，基底粘合剂包含丙烯酸基粘合剂，其进一步包含氧化还原引发剂体系。在本专利技术的另一个实施方案中，基底粘合剂除了酚醛环氧材料以外，基本不含或不含酚醛树脂。在本专利技术的另一个实施方案中，基底粘合剂基本不含或不含卤化聚烯烃。在本专利技术的另一个实施方案中，弹性体底胶除了酚醛环氧材料以外，基本不含或不含环氧树脂。在本专利技术的另一个实施方案中，弹性体底胶基本不含或不含酚醛树脂。本专利技术的另一个实施方案包含两部分粘合剂体系，其中弹性体底胶包含双马来酰亚胺材料。在本专利技术的另一个实施方案中，弹性体底胶包含溶剂基底胶。在本专利技术的其他实施方案中，弹性体底胶包含水性底胶。在本专利技术的另一个方面中，弹性体底胶已被施加到硫化弹性体部件上，并且基底粘合剂已被施加到金属部件上。在本专利技术的另一个方面中，使弹性体部件和金属部件相接触，以使弹性体底胶与基底粘合剂彼此相接触，从而形成粘结组件。在本专利技术的另一个实施方案中，当根据ASTM D 429在高于100℃的温度下以90°角牵拉粘结组件时，该粘结组件显示出至少90％的橡胶保持率。在本专利技术的另一个方面中，提供了用于弹性体的硫化后粘结的方法，包括：(a)提供硫化弹性体；(b)将弹性体底胶组合物施加到硫化弹性体上，其中弹性体底胶组合物包含卤化聚烯烃和二亚硝基苯；(c)提供待粘结的基底；(d)将基底粘合剂施加到基底上，其中基底粘合剂包含环氧基粘合剂、丙烯酸基粘合剂或聚氨酯基粘合剂中的至少一种；以及(e)使弹性体底胶涂覆的硫化弹性体与基底粘合剂涂覆的基底相接触，使得环氧粘合剂的至少一部分与卤化聚烯烃底胶的至少一部分相接触，从而形成组件。在本专利技术的另一个实施方案中，所述的方法还包括加热组件，以使弹性体底胶固化的步骤(f)。在本专利技术的另一个实施方案中，将组件加热到至少250℉，持续大约5分钟。在本专利技术的另一个实施方案中，在未实施预处理步骤的条件下将弹性体底胶施加到弹性体上。至此，稍微宽泛地概括了本专利技术的较重要的特征，以便可以更好地理解以下的详细描述，并可以更好地领会本专利技术对本领域的贡献。显然，下文将描述本专利技术的其他特征，并且这些特征形成了本发明所附权利要求书的主题。在这个方面，在详细地解释本专利技术的多个实施方案之前，应该理解的是本申请中的专利技术不限于以下描述中的细节和构造、以及组件的排列。本专利技术能够具有其他的实施方案，并且能够以多种方式实施并进行。此外，应该理解的是本文中的用语和术语是为了说明的目的，不应该被认为是在任何方面进行的限定。本领域的技术人员将理解本专利技术公开所基于的概念，这些概念可以容易地作为用于实施本研发的多个目的而设计的其他结构、方法和系统的基础。重要的是，权利要求书被认为是包括了这些等价的构造，只要它们不脱离本专利技术的精神和范围即可。优选实施方案的详细描述在本专利技术的第一个方面中，提供了两部分粘合剂体系，其包含基底粘合剂和弹性体底胶。基底粘合剂优选地包括对于粘结基底(例如金属或工程聚合物)具有亲和性的环氧基粘合剂、丙烯酸基粘合剂或聚氨酯基粘合剂。弹性体底胶优选地包括对于粘结弹性体具有亲和性的底胶。使用这种两部分粘合剂体系意想不到地提供了硫化后的橡胶和其他弹性体与金属和其他刚性基底之间的强力粘结。特别是，相对于现有技术的解决方案，这种粘合剂体系的高温性能得到极大改善。基底粘合剂优选地包括环氧基粘合剂、丙烯酸基粘合剂或聚氨酯基粘合剂。此类环氧粘合剂的实例包括LORD公司出售的系环氧粘合剂。此类聚氨酯和丙烯酸粘合剂的实例包括LORD公司出售的系粘合剂。在本专利技术的优选实施方案中，基底粘合剂具有高的Tg，从而在较高的温度下提供较好的粘合。在本专利技术的一个实施方案中，金属粘结用粘合剂的Tg为至少70℃，更优选为至少95℃，最优选为高于110℃。据推测由于在足够高的温度下，当基底粘合剂对橡胶粘结用底胶失去粘合时，发生失效，所以高的Tg是优选的。在金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两部分粘合剂体系，包含：(a)基底粘合剂，包含聚氨酯基粘合剂、丙烯酸基粘合剂或环氧基粘合剂中的至少一种；以及(b)弹性体底胶，包含卤化聚烯烃以及任选的亚硝基化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.25 US 61/675,3701.一种两部分粘合剂体系，包含：
(a)基底粘合剂，包含聚氨酯基粘合剂、丙烯酸基粘合剂或环氧
基粘合剂中的至少一种；以及
(b)弹性体底胶，包含卤化聚烯烃以及任选的亚硝基化合物。
2.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的卤化聚烯
烃包括溴化聚(二氯丁二烯)。
3.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的卤化聚烯
烃包括氯化天然橡胶。
4.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的卤化聚烯
烃包括氯磺化聚乙烯。
5.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的亚硝基化
合物包括聚二亚硝基苯。
6.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的基底粘合
剂包含聚氨酯基粘合剂，并且进一步包含催化剂。
7.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的基底粘合
剂包含环氧基粘合剂，并且进一步包含胺类硬化剂。
8.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的基底粘合
剂包含丙烯酸基粘合剂，其进一步包含氧化还原引发剂体系。
9.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的基底粘合
剂除了酚醛环氧材料以外，基本不含或者不含酚醛树脂。
10.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的基底粘合
剂基本不含或者不含卤化聚烯烃。
11.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的弹性体底
胶除了酚醛环氧材料以外，基本不含或者不含环氧树脂。
12.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的弹性体底
胶基本不含或者不含酚醛树脂。
13.权利要求1所述的两部分粘合剂体系，其中所述的弹性体底
胶包含双马来酰亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·E·希尔，
申请(专利权)人：洛德公司，
类型：发明
国别省市：美国;US