¿Cómo unir caucho del mismo material?

El caucho es un tipo de material polimérico orgánico con alta elasticidad y bajo módulo. La diferencia de módulo entre diferentes materiales de caucho no es muy grande. Pero existen grandes diferencias en la adherencia entre diferentes cauchos. Algunos cauchos tienen buena adherencia y son fáciles de unir, como NR, CR, PU, ​​etc., mientras que algunos cauchos tienen mala adherencia y son difíciles de unir, como EPDM, IIR, Q, etc. Esto está relacionado con la estructura molecular del caucho.

La unión de caucho con caucho es común en el proceso de fabricación de productos de caucho, como la autoadhesión de caucho mixto, la adhesión mutua de diferentes cauchos no vulcanizados y el procesamiento de cauchos multicapa o multicapa. -productos componentes Para garantizar el buen desarrollo del proceso de moldeo, es necesario que exista una buena adherencia entre capas o componentes. Además, cuando los productos de caucho vulcanizado se dañan durante el uso, se debe utilizar la tecnología de unión correspondiente para repararlos y al preparar productos compuestos de caucho vulcanizado.

Adhesión entre caucho no vulcanizado

El caucho no vulcanizado se refiere al caucho que no ha sido reticulado, incluido el caucho en bruto y el caucho mixto. Dado que no hay reticulación, la cadena molecular del caucho no vulcanizado todavía tiene una estructura lineal, que se puede disolver en un buen disolvente de caucho y tiene alta fluidez y movilidad molecular, por lo que la unión del caucho no vulcanizado es más fácil de lograr. Sin embargo, para el caucho no vulcanizado con mala adherencia, como EPDM, IIR y Q, es necesario esforzarse por utilizar cierta tecnología de unión para mejorar su efecto de unión. Para NR, CR, PU y otros materiales de caucho de fácil adhesión, se puede lograr una buena adhesión sin un tratamiento especial.

1. Propiedades superficiales del caucho no vulcanizado

Porque el caucho no vulcanizado tiene buena fluidez, es fácil de deformar y tiene tensión superficial, pero la tensión superficial del caucho, especialmente el caucho no polar. , Más pequeño, la energía libre superficial no es alta, por lo que la adsorción en la superficie del caucho no vulcanizado no es muy fuerte. La superficie del caucho polar tiene polaridad, gran tensión superficial, alta densidad de energía cohesiva y una adsorción más fuerte que el caucho no polar. Entre cauchos no polares o polares no vulcanizados, debido a la pequeña tensión superficial y la tensión interfacial, las dos superficies pueden alcanzar fácilmente un estado húmedo y lograr un contacto total. Además, debido a la buena compatibilidad, las moléculas en las dos superficies es fácil. se difunden y penetran entre ellos, formando una capa de transición más gruesa, o incluso la capa de transición desaparece. Por lo tanto, las propiedades superficiales del caucho no vulcanizado favorecen la adhesión.

2. La autoadhesividad del caucho no vulcanizado y sus factores que influyen

La autoadhesividad del caucho no vulcanizado se refiere a la viscosidad del material de caucho. Es el efecto de dos homogéneos. Películas con carga pequeña y poco tiempo. Después de la laminación, se requiere la fuerza o el trabajo requerido para despegarlas. Cuanto mayor es la fuerza de pelado, mayor es la viscosidad y la buena autoadhesividad. Las películas se pueden unir bien sin aumentar la viscosidad.

La autoadhesividad del caucho no vulcanizado depende de la naturaleza del caucho y de las condiciones del proceso. Los diferentes tipos de caucho tienen diferente flexibilidad, movilidad y autoadhesividad de sus cadenas moleculares. En términos generales, la autoadhesividad del caucho no vulcanizado se ve afectada por la flexibilidad, la saturación, el peso molecular de la cadena molecular del caucho, la actividad de los radicales libres después de la escisión de la cadena, la cristalinidad, la polaridad y el tipo y cantidad de cargas en el caucho. Generalmente, las cadenas moleculares de caucho con buena flexibilidad tienen una gran movilidad y son fáciles de difundir y penetrar después del contacto con la superficie, formando una capa de interfaz más gruesa y mejor autoadhesiva. La saturación y la polaridad de las cadenas moleculares del caucho tienen una gran influencia en la autoadhesividad. El caucho saturado tiene una autoadhesividad deficiente, especialmente los cauchos saturados no polares como EPDM, EPM, IIR, Q, etc., que tienen una autoadhesividad deficiente. . El caucho polar insaturado (como el CR) tiene buena autoadhesividad. Para el mismo tipo de pegamento, el peso molecular promedio es pequeño, la fluidez es buena y es más fácil de difundir, penetrar y extender, por lo que tiene buena autoadhesividad. Uno de los propósitos del caucho plástico en bruto es mejorar la autoadhesividad del compuesto de caucho. La cristalinidad de las cadenas moleculares del caucho también tiene un impacto importante en la autoadhesividad. El caucho que cristaliza a temperatura ambiente tiene una autoadhesividad deficiente porque las partículas cristalinas limitan el movimiento de los segmentos de la cadena molecular, lo que resulta en una difusión y permeabilidad deficientes, como el TPI. Sin embargo, la cadena molecular del caucho induce la cristalización debido a la orientación durante el proceso de estiramiento. En este momento, las partículas cristalizadas limitarán la separación de moléculas en las dos capas superficiales y aumentarán su fuerza verde. Por tanto, el caucho con propiedades de autorrefuerzo tiene mejor autoadhesividad, como NR, CR e IR. Aunque IIR se auto-refuerza, debido a los grupos metilo laterales densos en ambos lados de la cadena molecular IIR, la cadena molecular tiene poca movilidad y es difícil de difundir y penetrar después del contacto con la superficie. La capa de interfaz es muy delgada, por lo que la auto-reforzamiento. -la adherencia no es buena. EPDM, BR y SBR tienen una autoadhesividad deficiente, lo que está relacionado con su falta de autorrefuerzo.

Además, se añaden rellenos al compuesto de caucho, ya que los rellenos pueden adsorberse en las cadenas moleculares del caucho, por un lado, pueden aumentar la resistencia del caucho no vulcanizado y, por otro lado. , también puede limitar la movilidad de las cadenas moleculares. Debido a que diferentes rellenos tienen diferentes tamaños de partículas, niveles estructurales, niveles de actividad superficial y diferentes efectos de adsorción sobre el caucho, tienen diferentes efectos sobre la autoadhesividad. Cuando la cantidad de relleno es pequeña (no lo suficiente como para afectar seriamente la movilidad de la cadena molecular), el tamaño de partícula es pequeño, la actividad superficial es alta y el relleno con alta estructura tiene una fuerte interacción con la resistencia del caucho. La densidad del caucho es alta, por lo que la autoadhesividad es buena. Sin embargo, cuando la cantidad de carga es demasiado grande, la viscosidad del caucho es demasiado alta, la fluidez es pobre, las capacidades de difusión y penetración de las cadenas moleculares en la interfaz se vuelven pobres y la autoadhesividad disminuye.

La autoadhesividad del caucho no vulcanizado también está relacionada con las condiciones del proceso. Bajo alta temperatura y alta presión, las dos superficies pueden entrar en contacto total, se mejoran las capacidades de difusión y penetración de las cadenas moleculares del caucho y se mejora la capacidad de difusión y penetración de las cadenas moleculares del caucho. La autoadhesividad es buena.

Métodos para mejorar la viscosidad del adhesivo no vulcanizado

① Mejorar la plasticidad del caucho y reducir el peso molecular mediante el proceso de plastificación y mezclado.

② Añadir un plastificante de buena compatibilidad al compuesto de caucho.

③ Cepille gasolina y otros buenos disolventes sobre la superficie adhesiva.

④ Aplicar pegamento sobre la superficie adhesiva.

⑤ Utilice agentes adherentes en el compuesto de caucho.

⑥ Aumenta la temperatura de la superficie de unión.

⑦ Aumente la presión sobre la parte de unión.

⑧Mantenga limpia la superficie de unión y cúbrala con una película plástica antes de unir.

⑨Evita que la goma florezca. (Mejoras en la fórmula y el proceso)

⑩ Utilice la menor cantidad o ninguna ayuda de procesamiento lubricante posible, como cera, vaselina, etc.

3. Adhesión mutua de caucho no vulcanizado

Si hay dos cauchos no vulcanizados diferentes, la viscosidad de las superficies de unión se convierte en adhesión mutua. La adhesión mutua del caucho no vulcanizado es más complicada que la autoadhesividad, como la humectabilidad y compatibilidad de la superficie adhesiva, que también tienen un impacto en la adhesión mutua. Si la tensión interfacial en las superficies de los dos cauchos no vulcanizados es pequeña, la compatibilidad entre las cadenas moleculares del caucho es buena y las dos superficies son fáciles de humedecer, difundir y penetrar, por lo que el efecto de unión es bueno y la adhesión mutua es buena. . Si las cadenas moleculares de caucho en los dos cauchos no vulcanizados son las mismas (solo el tipo y la dosis del agente compuesto son diferentes), la adhesión mutua entre los dos materiales de caucho depende de la autoadhesividad del tipo de caucho. Si los dos tipos de pegamento son diferentes, la adhesión mutua no solo está relacionada con la autoadhesividad del pez, sino también con la compatibilidad de los dos tipos de pegamento. La compatibilidad es buena y es fácil de extender y penetrar, por lo que la mutua. la adherencia es buena.

Sección 2: Adhesión del caucho vulcanizado

1. Propiedades superficiales del caucho vulcanizado

El caucho vulcanizado se parece más a un sólido, porque las macromoléculas lineales están entrecruzadas. en una estructura similar a una red, la movilidad de las cadenas y segmentos moleculares se reduce considerablemente, la superficie no es fácil de doblar y encoger, por lo que tiene una alta energía libre superficial y, bajo la acción de la presión de vulcanización, la superficie del caucho vulcanizado se relativamente suave. Por lo tanto, cuando las superficies de dos cauchos vulcanizados entran en contacto, debido a la red de cadenas moleculares, es difícil que se produzcan la difusión y la penetración. No se puede generar directamente una fuerza de adhesión fuerte entre los dos cauchos vulcanizados, y la unión es relativamente difícil.

2. Adhesión de caucho vulcanizado

El método adhesivo se suele utilizar para unir caucho vulcanizado, es decir, aplicar adhesivo sobre las superficies de dos cauchos vulcanizados y luego dejar que el adhesivo líquido se asiente. solidificar. El efecto de unión entre cauchos vulcanizados depende de la densidad de reticulación del caucho vulcanizado, el tipo y composición del adhesivo y el proceso de unión. Cuanto más profundo es el grado de reticulación del caucho vulcanizado, peor es la movilidad de las cadenas moleculares y más difícil es su unión.

1. Fórmula del adhesivo y proceso de fabricación

Los adhesivos de caucho se dividen en monocomponentes y bicomponentes, y se dividen en dos categorías: base disolvente y base agua. El adhesivo de un componente suele ser un líquido viscoso elaborado a partir de caucho (caucho seco o látex) y resina como materias primas principales, y se mezcla con un compuesto espesante o agente de acoplamiento, agente de curado, acelerador, relleno o mezclas en las que. A menudo se añaden resinas polares durante el proceso de fabricación para mejorar el efecto de unión. El material adhesivo medio del adhesivo de dos componentes está compuesto por dos materiales poliméricos, como diferentes cauchos, diferentes resinas, caucho y resina, etc.

Proceso de fabricación de adhesivos a base de solvente:

① Refinación de plástico de caucho en bruto (refinación en múltiples etapas), el requisito de plasticidad es superior a 0,5.

② Preparación de la mezcla de caucho: Mezclar el material de caucho en un molino abierto o mezclador interno.

③Granulación de caucho mixto: el caucho mixto se corta en tiras y luego se granula.

④Agregue un buen solvente en proporción y revuelva con un agitador para disolver.

2. Proceso de unión del adhesivo

(1) Pulido de la superficie adhesiva. (Muela o papel de lija)

(2) Limpiar la superficie adhesiva. (Limpiar con un cepillo y frotar con solvente)

(3) Aplique adhesivo en la superficie de unión, que debe ser delgada y uniforme.

(4) Secar y retirar el disolvente. (El disolvente se evapora por completo)

(5) La adhesión requiere presión.

(6) Estacionarlo por un período de tiempo antes de usarlo.

3. Método de unión entre cauchos vulcanizados

(1) Método de vulcanización del adhesivo a temperatura ambiente: utilice adhesivo de curado a temperatura ambiente.

(2) Método de vulcanización térmica adhesiva: utilice adhesivo de vulcanización térmica.

(3) Método de semivulcanización: el caucho se semivulcaniza y se agrega caucho adhesivo o adhesivo entre las láminas de caucho semivulcanizado y luego se vulcaniza bajo presión y calor.

(4) Método de laminación de láminas de caucho mixto y luego vulcanización: primero se unen dos láminas de caucho mixto homogéneas o heterogéneas y luego se presurizan y vulcanizan.