Page 51 - 《橡塑智造与节能环保》2019年3期

节能环保新技术与产品 New Energy conservation and environmental protection equipment New Energy conservation and environmental protection equipment 节能环保新技术与产品

聚合物帘线与橡胶黏合的应用技术

Mixed filler system suitable for mechanically reinforcing isoprene rubber

前言 物理作用力很弱，为了使橡胶能较好地浸润帘线，两
由橡胶与帘布增强层组成的复合材料非常普遍 种材料的相容性很重要，这是黏接的一个必要的前提
且用途广泛。而最为人知的实例是汽车和自行车的车 条件，如物理表面相互作用，机械锁定和化学键。如
胎，以及几类皮带和胶管。诚然，在当今所有的应用 果预先不经过充分处理，则所有帘线和橡胶都不相
场合中，汽车轮胎是最重要的产品。 容。因此，需要预先对聚合物帘线进行处理，从而提
而最关键的因素是用帘线增强产品，防止橡胶 高二者的相容性，并形成物理或化学键。最常见的技
产生大的变形，从而在高负荷条件下保持产品功能。 术是RFL技术，并在后文中进行讨论。
所以，两种复合材料之间必须有较强的黏合力。只有 而最好的黏合效果是形成化学键。化学键提供
荷载能够有效地从橡胶传递到帘线上才能达到增强效 了最强大和最可靠的黏合力。共价键是作用力最强的
果。复合材料的界面黏合越好，产品的性能就越好。 键，而且能长期稳定存在。这些化学键可以存在于两
如果黏合效果不好，帘线就不会提高复合材料的性 种复合材料层的界面上，形成稳定的连接。化学黏合
能，因为只要轻微的功，帘线就会在橡胶内滑动。几 要求在两种复合材料上有适当的官能团发生反应。
种不同类型的界面黏合会影响黏合，这些因素对最终 除了共价键之外，离子键的作用力也很强。离子
的黏合效果均有一定影响。 键的形成方式有多种，如离子-离子，离子-偶极、偶
本文针对汽车轮胎讨论了聚合物帘线在橡胶基体 极-偶极结合。但是迄今为止最强的作用力还是离子-
中的黏合类型。而且综述最先进的技术。通过这些技 离子之间的相互作用。这种类型的结合可达到450kJ/
术，根据结果得出结论。 moL的键能。其他类型的键的键能较低，如表1所示。
另一种类型的作用力就是氢键，例如存在于羟基官能
1 黏合的要求 团和水分子间的氢键。氢键的键能较低，键能为24kJ/
聚合物帘线和橡胶之间不能很好地黏合是因为 moL。
二者相容性较差。通常，聚合物帘线表面光滑，呈惰 表1 几种常见键的键能
性，而且具有极性特性，因此与非极性的橡胶之间的 类型 举例 键能，KJ/moL
共价键 C-C 350

China Rubber/Plastics Intelligent Manufacturing And Environmental Protection 2019.03 23