橡胶与镀锌钢丝的直接粘合研究

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橡胶与钢丝的粘合已经广泛用于输送带和轮胎等橡胶领域,目前橡胶与镀锌钢丝绳粘合的研究在橡胶输送带制品方面已有应用。橡胶与镀锌钢丝的粘合性能好坏对输送带的接头效率和使用寿命有决定性影响。本文研究了橡胶粘合增进剂硬脂酸钴、新癸酸钴、环烷酸钴和硼酰化钴对橡胶一镀锌钢丝帘线粘合性能的影响;从中找出其最佳组份与用量;并在此基础上研究了后硫化稳定剂。N,N’-间苯撑双马来酰亚胺(PDM)对橡胶.镀锌钢丝的粘合性能的影响;用X射线光电子能谱(XPS)研究了橡胶-镀锌钢丝粘合界面,并初步探讨了新癸酸钴的增粘机理。 研究表明:不同钴盐化合物对橡胶与镀锌钢丝粘合的促进作用各不相同。少量的钴盐化合物的加入就能够显著提高橡胶与镀锌钢丝的粘合强度。其中含新癸酸钴与硼酰化钴的体系对橡胶.镀锌钢丝粘合强度老化前后性能较好,综合各方面因素考虑:新癸酸钴的加入对橡胶.镀锌钢丝的粘合性能最好。当新癸酸钴的用量为3份左右时,粘合性能最佳;而且新癸酸钴的加入能改善混炼胶的加工性能和硫化胶的物理性能和动态力学性能。 PDM用量对橡胶与镀锌钢丝粘合性能的影响结果表明:PDM的加入延长了混炼胶的硫化时间,改善了硫化胶物理性能和动态力学性能,明显改善了橡胶一镀锌钢丝的粘合性能;PDM具有优异的抗硫化返原性能和耐压缩疲劳性能;同时对硫化胶的热老化性能和热稳定性无不利影响;当PDM用量为1phr时,粘合胶综合性能最佳。 橡胶-镀锌钢丝粘合界面的XPS分析表明:S2p的结合能发生改变,S元素的化合价发生变化,粘合界面可能存在ZnO,ZnS,钴盐硫化物和钴盐氧化物。橡胶-镀锌钢丝在共硫化过程中,橡胶相中的S扩散到橡胶表面与锌在界面发生了硫化反应。新癸酸钴增粘的可能机理是:橡胶一镀锌钢丝在共硫化过程中,新癸酸钴分离出来Co<2+>迁移到镀锌钢丝表面,促进ZnS的形成;同时在橡胶表面生成的钴盐硫化物是一种两性半导体,它可以扩散到ZnO晶格和ZnS晶格的缝隙中,提高了ZnO晶格和ZnS晶格的缺陷浓度,为Rubber-Sy·的缠结提供更多的活性点,从而提高了粘合强度。
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