直接将橡胶粘结至至少一种第二基材的方法及所得的制品技术

一种粘结部件例如橡胶－金属粘结部件以及含有橡胶和金属部件的粘结部件的制备方法，特别时制备汽车扭振减振器，该方法包括：将未固化的弹性体组合物放置于成型模具中，所述的组合物含有弹性体、至少一种固化剂，优选地含有至少一种橡胶－金属粘合助剂，分两个步骤将弹性体固化，其中在第一固化步骤中弹性体组合物没有被完全固化，而在第二固化步骤中，优选地将弹性体组合物与橡胶金属部件的金属表面接触，基本上完全固化弹性体。根据一个具体实施方式，本发明专利技术避免了在施覆弹性体组合物之前，在金属表面涂覆粘合剂的步骤。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种含有粘结于第二基材的橡胶部件的粘结部件、橡胶-金属粘结部件、扭振减振器、直接将橡胶粘结至至少一种第二基材(可能是一种金属基材)的方法，以及粘结插入橡胶部件的方法，所述橡胶部件可以在压缩状态下任选的施于两种金属部件中间，例如在制造曲轴扭振减振器时。橡胶与基材，特别是金属基材的高强度粘结在很多领域中是需要的，例如在高和/或动载荷或极端的环境条件下的橡胶组分制品的制造，所述制品例如轮胎、皮带、轧辊、密封件以及软管；以及在下述应用中包含或要求一定程度的隔振和/或减震，例如隔振器如发动机支架，隔振支架，减震器，偶联管，悬架套筒，传动以及轴密封件。过去，已经提供了多种方法来改善橡胶-金属粘结的一个或另一个方面，包括改善粘结强度，控制橡胶的压缩或收缩量和/或提高生产效率等等。通常，特别是在隔振器和/或减振器领域，其中环状固化橡胶部件夹入两个外侧金属基材中间，通过压制在两外侧金属部件之间的橡胶，依靠橡胶与金属表面之间的摩擦力得到有限的机械粘结。橡胶-金属的高强度粘结通常通过将完全硫化的橡胶部件粘结在外侧金属部件之间得到，所述粘结通过施覆在橡胶-金属界面上的一种或多种粘合剂作用得到(下文中称为“硫化后粘结”)。在橡胶部件置于两个外侧金属表面之间的部件结构中，硫化后粘结的优点在于，由于橡胶部件在先于放置于金属表面之间已经完全固化，因而不会表现出明显的收缩，从而在置于温度低于硫化温度下时，在金属表面之间的张力作用下。另外，未固化的弹性体材料也引入至外侧的金属部件之间，橡胶-金属粘合剂涂覆于其上，然后弹性体材料在与粘合剂涂覆的金属材料的接触中完全固化(下文中称为“硫化粘结”)。为了提供均匀的产品，需要对上述方法进行高程度的控制。而且根据该方法，在橡胶混合后，减振器必须相当快地进行装配，因而降低了生产的灵活性，从而降低了生产率。在橡胶部件置于两外侧金属基材之间的部件结构中，传统的硫化粘结工艺另外一个缺点是，由于橡胶部件在与每个金属表面的接触中完全固化，因而固化后往往表现出一定程度的收缩，随着暴露温度低于硫化温度，几乎立即处于了金属表面之间产生张力下，对制品的耐久性产生不利的影响。在上述方法中，任选地施加压力来提供橡胶-金属接合的进一步的稳定性或者消除橡胶收缩产生的张力。通常，在模压橡胶或者通过硫化或硫化后粘结工艺的曲轴扭振减震器的橡胶-金属粘结装配的三种传统方法中，也就是压塑法，传递成型法和注射模塑法中，与施于橡胶-金属界面的粘合剂有关的问题实质上是相同的。第一是环境的忧虑，大多数所述粘合剂含有有毒成分，因而处理、储存和去除困难且昂贵。在涂布橡胶-金属粘合剂之前，相关的金属表面必须加强表面清洁和处理来确保足够的粘结强度。而且，由于粘合剂的典型挥发性，在硫化温度下，在金属和橡胶具有足够的接触之前，橡胶-金属粘合剂组分可能升华或挥发，因而降低了粘合剂的效能，在压力下可能产生烟雾，和/或产生模塑污垢。另外，在硫化粘结方法中，存在“模具清除”的问题，其中在熔融橡胶在固化前进入模具型腔中时，橡胶沿着粘合剂涂覆的金属表面流动，往往随之清除了至少一部分粘合剂，因而进一步降低了粘合剂的效能。Kei等的US专利4,889,578中公开了一种制备橡胶隔振器的方法，包括下述步骤通过在橡胶-金属界面上结合金属粘合剂硫化，将未硫化的橡胶层粘结至内部金属配件的外表面上；通过在另一个橡胶-金属界面上结合金属粘合剂硫化，将另一种未硫化的橡胶层粘结至外壳金属配件的内表面上；在两种橡胶层未粘结的相对表面涂覆卤素化合物溶液；用润滑剂或润滑粘合剂，将含有橡胶层的内部金属配件与含有橡胶层的外壳金属配件压合，从而两种橡胶层形成橡胶-橡胶界面，通过加热上述装配体来增加硫化橡胶层之间的粘结。所述方法存在一些不足。特别地，需要使用卤素化合物例如氯化或溴化聚合物、次氯酸钠，或者氯化氰尿酸溶液作为渗透剂，来粘结相邻的硫化橡胶表面。而且，该方法的特征在于多个步骤；每一个步骤引入增加的费用。另外，为了得到令人满意的橡胶对金属的粘结效果，该方法也需要在施用橡胶前，在金属表面使用橡胶-金属粘合剂。专利技术概要本专利技术提供一种粘结制品，含有至少一种在第一外部件和第二外部件之间的固化橡胶部件，其中所述橡胶部件是至少一种弹性体、至少一种粘合助剂和至少一种固化剂的反应产物，并且该橡胶部件形成且放置于外部件之间，处于至少一种中性状态和一种温度为约-20℃-120℃的压缩状态。 在一个具体实施例方式中，本专利技术提供一种含有固化橡胶部件的粘结部件的制备方法，所述橡胶部件放置于第一外部件和第二外部件之间。该方法包括将未固化的含有弹性体、至少一种固化剂和至少一种粘合助剂的弹性体组合物置于成型模具中，至少在两个步骤固化组合物，其中在第一固化步骤中，组合物没有完全固化，在第二固化步骤中，优选将部分固化的弹性体组合物与至少一个外部件表面接触，所述弹性体组合物至少基本上得到完全固化。按照一个具体实施方式，本专利技术减少了在引入弹性体组合物之前，涂覆一种或多种粘合剂于外部件表面的相关界面上的步骤。在另一个具体实施方式中，未固化的弹性体组合物包括至少两种固化剂，每一种的特征在于不同的固化条件，包括温度、曝露时间(exposure period)和压力。按照该具体实施方式，第一固化步骤优选在成型模具中进行，通过调整第一温度、第一施加压力和第一曝露时间中的至少一个来激活第一固化剂，固化反应至弹性体组合物部分固化；然后将弹性体组合物与外部件表面接触来进行第二固化步骤，任选地压缩至约50％，通过调整第二温度、第二施加压力和第二曝露时间中的至少一个来激活第二固化剂，固化反应至弹性体至少基本上完全固化。附图的简要说明本专利技术的其他目的和优点通过下述说明书和附图清晰起来，其中相似的参考标号表示相似的部件，且附图说明图1是按照本专利技术的一个具体实施方式制备的曲轴扭振减振器的局部剖透视图；图2是按照本专利技术另一个具体实施方式制备的曲轴扭振减振器的局部剖透视图；图3是按照本专利技术另一个具体实施方式制备的曲轴扭振减振器的局部剖透视图；图4是本专利技术一个具体实施方式有利的测试构型的侧视简图；和图5是上述图2结合作为辅助传动装置的传动皮带的曲轴扭振减振器的局部剖透视图。专利技术详述参见图1，按照本专利技术的一个具体实施方式，展示了曲轴扭振减振器10的结构。减振器10包括环形金属毂盘12，其共轴放置于一个惯性部件中，见图1中的金属滑轮14。包括外表面28和内表面34的环形橡胶部件16任选的压缩至约50％，放置于毂盘12和滑轮14之间，所述部件16的外直径60，厚度62且轴向宽度64，从而为现有装置提供减振和/或隔振性能。在本专利技术的上下文中，术语“内”和“外”不是指绝对的位置，而是用来说明被描述部件之间的空间位置关系。所述的毂盘12包括与橡胶部件内表面34接触的外表面26，还包括中心横向细长管18，用来装配安装轴(没有显示，但是为现有技术)，以及小孔30用来装配螺栓或者支撑件(没有显示，但是为已知的)，这是在汽车辅助驱动系统中的情况。在该具体实施方式中，整体连接部件或臂32从管18向毂盘12的外圆周33延伸，以连接管18和达到毂盘体的平衡。或者，较不优选地，由于增加了这种构造的费用和重量，毂盘12可以包括含有在驱动装置中用于支撑该毂盘的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成包括一个橡胶部件以及至少一个第一外部件和一个第二外部件之一的粘结部件的方法，该方法包括下述步骤：ａ．将包括至少一种弹性体、至少一种粘合助剂以及至少一种固化剂的未固化弹性体组合物放置于成型模具中；其特征在于还包含下述步骤： ｂ．将所述弹性体组合物进行第一固化步骤，控制第一温度、第一压力和第一曝露时间中的至少一个来使得所述弹性体组合物不完全固化；ｃ．将形成的未完全固化的弹性体组合物与至少所述第一外部件和第二外部件之一的表面接触；和ｄ．将所述未 完全固化的弹性体组合物进行第二固化步骤，包括控制第二温度、第二压力和第二曝露时间中的至少一个来使得所述弹性体组合物基本上完全固化。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗N邓拉普，
申请(专利权)人：盖茨公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]