粘合剂组合物和将织物粘着到乙丙三元橡胶上的方法技术

改进的粘合剂组合物，和在橡胶制品如传动带的制造中，将织物增强元件粘着到橡胶，尤其三元乙丙橡胶上的方法，其中粘合剂组合物包括氢化丁苯橡胶、羧化氢化丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶、羧化氢化丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯或其共混物的胶乳；马来化液体聚丁二烯的半酯的水溶液，和任选地最多约１５％重量在水溶液内的碳黑。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将织物增强材料粘结到耐高温橡胶上的方法，和更特别地，本专利技术涉及改进的粘合剂组合物，用于将这种织物增强材料粘着到在增强橡胶基产品如耐高温传动带中使用的EPDM(乙丙三元橡胶)上。
技术介绍
随着对高温传动带的增加需求，需要改进的粘合剂，将织物增强材料粘结到在耐高温制品的制造中使用的橡胶组合物上。典型地，将在传动带和其它增强的耐高温橡胶产品中使用的增强材料浸渍在间苯二酚甲醛胶乳(RFL)的悬浮液中，以提高橡胶在该材料上的粘结。典型地，通过混合RFL预聚物和胶乳来制备RFL浸渍液。RFL技术是非常古老的化学且多年来用于实现胶料的粘着。大多数橡胶配方与含甲醛供体的酚醛树脂配混，以持续胶料内的RF与处理织物上的RF之间的交联反应。间苯二酚甲醛树脂提供对增强材料的粘着，同时胶乳提供对橡胶的粘着。在增强材料的表面反应性低的情况下，如在聚酯和芳族聚酰胺绳索(cord)中，通常用改进其反应性的组合物预处理绳索。已用于该目的的组合物包括环氧树脂和异氰酸酯。常规地，通过将双铰绳索粘结到橡胶上来制备皮带。将绳索浸渍在RFL浸渍液中并经立式烘箱传送，其中在所述立式烘箱内，在张力下加热所述绳索预定的时间段。这引起绳索伸长并调整聚酯结构。该方法称为“应力伸长”或“热定型”。该方法干燥涂布于绳索上的粘合剂。也已开发出常见的RFL浸渍体系用于通用目的的胶料如天然橡胶和丁苯烯橡胶。对于这些橡胶来说，在RFL浸渍液中使用的胶乳常常是基于苯乙烯、丁二烯和乙烯基吡啶的三元共聚物。对于反应性较低的胶料如EPDM来说，常见的RFL浸渍体系是不合适的。将聚酯绳索粘着到例如橡胶如氯磺化聚乙烯(CSM)上的现有技术的方法包括在RFL胶乳浸渍液中使用新戊二烯胶乳和乙烯基吡啶胶乳。Kigane等的美国专利No.3325333教导了在常规的聚酯处理温度下，通过用含羟甲基化的嵌段有机聚异氰酸酯和可硫化的有机聚合物的含水粘合剂组合物处理绳索，从而将聚酯绳索粘着到CSM胶料上的方法。Atwell的美国专利No.3060078教导了在用CSM胶料热定型处理过的绳索之前，用间苯二酚-甲醛-新戊二烯胶乳粘合剂组合物处理绳索，从而将聚酯绳索纤维粘结到CSM胶料上的方法。Toyoda Gosei Co.Ltd.的日本(特开)专利申请No.H4-81476教导了通过在组分i/ii＝80/20-70/30和组分(i+ii)/iii＝95/5-75/25的重量比下混合(i)丁二烯橡胶胶乳与(ii)苯乙烯-丁二烯-乙烯基吡啶三元共聚物胶乳和(iii)氯磺化聚乙烯胶乳，获得橡胶胶乳，然后将所述橡胶胶乳与间苯二酚甲醛树脂混合而获得的非常特殊的粘合剂，以提供适合于将乙烯-丙烯基橡胶粘结到合成纤维上的粘合剂。Neubert的英国专利申请No.GB2042563公开了(a)橡胶状乙烯基吡啶共聚物胶乳，(b)橡胶状聚丁二烯胶乳或至少80％丁二烯和平衡量除乙烯基吡啶以外的单烯键式不饱和单体，例如马来酸或马来酸酐的橡胶状共聚物，和(c)水溶性热固性酚醛树脂的含水碱性分散液，用于将玻璃纤维粘结到橡胶上。在美国专利Nos.5654099和5807634中教导了聚酯绳索的另一常规处理，其中聚酯绳索在8-15磅的张力下受到最初的聚苯基异氰酸酯处理，所述聚酯绳索在300°F-400°F范围内的温度下热活化120秒，使聚苯基异氰酸酯上的官能团与绳索内打开的化学键位点反应。在已反应的聚苯基异氰酸酯上涂布RFL粘合剂，并优选在烘箱内，在180°F-275°F的温度范围内干燥120秒，以便在绳索的热定型之前，从RFL中蒸发水并防止RFL起泡。在施涂粘合剂之后，在460°F下经60秒发生聚酯绳索的热定型，粘合剂并因此经历这一升高的温度。若以在橡胶与粘合剂的界面处提供发生适当反应化学(交联)的这一方式配混EPDM橡胶，则可实现在RFL处理的织物与EPDM橡胶之间的粘着。典型地，对EPDM橡胶的这些改性降低胶料的所需物性和动态抗挠寿命，因此，需要改进的粘合剂，它能将织物粘着到EPDM橡胶上，所述EPDM橡胶被配混用于延长的皮带寿命和耐温性。专利技术公开本专利技术涉及粘合剂组合物，其中当以环境安全的方式施涂到织物增强材料上时，它提供织物增强材料有效地粘着到胶料上，和更特别地粘着到EPDM橡胶上，和涉及将这种织物粘着在胶料上的方法。根据本专利技术，橡胶胶乳如氢化丁苯橡胶、羧化氢化丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶、羧化氢化丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯或其混合物与马来化液体聚丁二烯树脂的半酯的水溶液共混，形成改进的粘合剂，在橡胶制品如传动带等的制造中，用于将织物增强元件粘着到EPDM橡胶上。据认为，半酯马来化液体聚丁二烯树脂中的聚丁二烯提供半酯马来酸酐接枝到其上的主链。这些马来酸酐官能团不是共轭的，相反，它们形成间规接枝共聚物树脂结构，从而侧挂的半酯马来酸酐可通过过氧化物或硫键交联到胶料上。通过使粘合剂组合物的胶乳部分，藉助或者过氧化物或者硫键交联到EPDM橡胶上，来提供本专利技术粘合剂组合物与EPDM胶料的粘着。另外，通过使马来酸酐半酯官能团藉助或者过氧化物或者硫键，交联到EPDM上，从而提供粘着。本专利技术粘合剂组合物这一特征在粘合剂EPDM橡胶界面处提供改进的粘结。在本专利技术的一个实施方案中，粘合剂组合物包括与(b)马来化液体聚丁二烯树脂的半酯的水溶液共混的(a)氢化丁苯橡胶(HSBR)、羧化氢化丁苯橡胶(XHSBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、羧化氢化丁腈橡胶(XHNBR)，和/或氯磺化聚乙烯(CSM)的胶乳。该粘合剂组合物也可使用以上所列举的任何胶乳的组合，和可进一步含有与一种或多种下述物质的胶乳共混物丁苯橡胶、腈、乙烯基吡啶、天然橡胶、丙烯腈、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇(PVOH)、聚酯如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯酯等、聚氨酯、聚氯乙烯、聚氯丁二烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、偏氯乙烯、丁基及其共聚物和三元共聚物。已发现，各成分的这种组合导致实现织物对橡胶胶料配方的优良粘着的组合物。粘合剂组合物显示出优良的耐热性和冷挠曲性，同时维持织物橡胶界面的粘合剂粘结。在本专利技术另一实施方案中，将增强绳索粘着到胶料上的方法包括以下步骤(a)将绳索浸渍在粘合剂组合物中，所述粘合剂组合物包括(1)氢化丁苯橡胶、羧化氢化丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶、羧化氢化丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯或其共混物的胶乳，和(2)马来化液体聚丁二烯树脂的半酯的水溶液；(b)干燥粘合剂；(c)将绳索掺入到胶料内；和(d)固化绳索与胶料。本专利技术的粘合剂组合物尤其可用于生产传动带，和更尤其用于在汽车工业种使用的传动带。优选实施方案的详细说明根据本专利技术，提供一种改进的粘合剂组合物，它在高温和低温下，将三元乙丙橡胶粘着到具有优良性能的增强织物上。常规地，将粘合剂体系施涂到或者含水或者溶剂基的流体载体内的增强织物上，干燥，并热定型，以实现织物特殊的性能。根据本专利技术，EPDM橡胶与增强织物之间的改进粘着，在EPDM与增强纤维之间的粘着力方面提供预料不到地好的结果，以及提供改进的橡胶耐磨性。本专利技术的粘合剂组合物包括与马来化液体聚丁二烯树脂的半酯的水溶液共混的胶乳如氢化丁苯橡胶、羧化氢化丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶、羧化氢化丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯和类似物。该粘合剂组合物可含有以上所述胶乳的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘合剂组合物，用于将织物增强元件粘结到橡胶如乙丙三元橡胶上，所述粘合剂组合物的特征在于：至少一种氢化丁苯橡胶、羧化氢化丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶、羧化氢化丁腈橡胶和氯磺化聚乙烯的胶乳；和马来化液体聚丁二烯树脂的异丁基半酯的水 溶液。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D佩尔顿，
申请(专利权)人：戴科产品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]