王 婷，陸 銘，王永偉，李花婷

（北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院，北京 100143）

橡膠與鋼絲或纖維骨架材料的粘合體系主要有間-甲、間-甲-白、間-甲-鈷、間-甲-白-鈷和鈷鹽5種。間-甲粘合體系是間苯二酚給予體與亞甲基給予體組成的雙組分粘合體系。間-甲粘合體系與白炭黑配合組成間-甲-白三組分粘合體系。間-甲粘合體系或間-甲-白粘合體系在硫化溫度下發(fā)生以樹脂化反應(yīng)為特征的粘合反應(yīng)，可作為橡膠與聚酯、錦綸、鋼絲線繩和織物的強(qiáng)力粘合劑，用于輪胎、膠管、膠帶、膠鞋、電線電纜及其他橡膠制品膠料中。

固體蜜胺型橡膠粘合劑作為亞甲基給予體，可與不同的間苯二酚給予體配合組成間-甲或間-甲-白粘合體系，用于天然橡膠（NR）、順丁橡膠和丁苯橡膠等與鍍黃銅、鍍鋅鋼絲簾線及金屬板材等的粘合。

本工作研究國產(chǎn)蜜胺類粘合劑MR903LFP在子午線輪胎鋼絲簾布膠中的應(yīng)用，并與國外同類粘合劑進(jìn)行對(duì)比。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原材料

NR，牌號(hào)SMR10，馬來西亞產(chǎn)品；固體蜜胺型粘合劑MR903LFP，中國臺(tái)灣長春化工（江蘇）有限公司產(chǎn)品；固體蜜胺型粘合劑CYREZ964，美國氰特化工公司產(chǎn)品；固體蜜胺型粘合劑SUMIKANOL-507A，日本住友化學(xué)株式會(huì)社公司產(chǎn)品；粘合劑GLR-20（改性間苯二酚-甲醛樹脂），宜興國立化工有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)配方

NR 100，炭黑N375 47，白炭黑 8，氧化鋅8，改性間苯二酚-甲醛樹脂 1.8，防老劑4020 2，促進(jìn)劑DZ 1.6，不溶性硫黃IS7020 6，防焦劑CTP 0.2，粘合劑（1#配方為MR903LFP，2#配方為CYREZ964，3#配方 為SUMIKANOL-507A）3.85。

1.3 主要設(shè)備與儀器

1.7 L本伯里密煉機(jī)，英國法雷爾公司產(chǎn)品；XK-160A型開煉機(jī)，上海橡膠機(jī)械廠產(chǎn)品；M200E型橡膠門尼粘度儀、C2000E型橡膠無轉(zhuǎn)子硫化儀和T2000E型材料拉力試驗(yàn)機(jī)，北京友深電子儀器有限公司產(chǎn)品。

1.4 混煉工藝

膠料混煉分兩段進(jìn)行。一段混煉在密煉機(jī)中進(jìn)行，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為80 r·min-1，密煉室初始溫度為80 ℃，混煉工藝為：NR氧化鋅、防老劑、粘合劑GLR-20和白炭黑炭黑排膠。二段混煉在開煉機(jī)上進(jìn)行，混煉工藝為：一段混煉膠→冷卻→硫黃、促進(jìn)劑、蜜胺型粘合劑和防焦劑→左右3/4割刀各4次→薄通6次，下片。

1.5 性能測試

膠料各項(xiàng)性能均按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 硫化特性

膠料的硫化特性見表1。從表1可以看出，與2#和3#配方膠料相比，添加粘合劑MR903LFP的1#配方膠料門尼粘度較小，門尼焦燒時(shí)間t5較長，正硫化時(shí)間t90較短，加工性能較好。

表1 膠料的硫化特性

2.2 物理性能

硫化膠的物理性能見表2。從表2可以看出：1#和3#配方硫化膠老化前后的硬度和拉斷伸長率相當(dāng)；3種配方硫化膠老化后的100%定伸應(yīng)力相當(dāng)，但均較老化前大幅提高，這是由于熱老化使硫化膠交聯(lián)密度在短時(shí)間內(nèi)增大，同時(shí)硫化膠內(nèi)的粘合劑繼續(xù)發(fā)生自聚反應(yīng)；在3種配方膠料中，1#配方硫化膠老化前后拉伸強(qiáng)度較高，這表明1#配方硫化膠中的亞甲基給予體粘合劑與間苯二酚給予體的樹脂化反應(yīng)程度高，對(duì)硫化膠起很好的補(bǔ)強(qiáng)作用；1#配方硫化膠老化前撕裂強(qiáng)度較高，老化后撕裂強(qiáng)度與2#配方硫化膠相當(dāng)，略低于3#配方硫化膠。

表2 硫化膠的物理性能

綜合而言，采用粘合劑MR903LFP的1#配方硫化膠的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度較高，其他物理性能與采用國外同類粘合劑的硫化膠相當(dāng)。

2.3 粘合性能

間-甲-白體系的特征是：在膠料混煉過程中，間苯二酚給予體和亞甲基給予體為物理混合，在硫化過程中，由于溫度足夠高，間苯二酚給予體與亞甲基給予體發(fā)生樹脂化反應(yīng)，形成獨(dú)特的樹脂網(wǎng)絡(luò)，與硫化膠網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成互穿網(wǎng)絡(luò)，使硫化膠的強(qiáng)伸性能及橡膠與鋼絲簾線的粘合性能提高。但是橡膠-鋼絲簾線試樣經(jīng)熱空氣老化或鹽水浸泡后，由于熱氧和鹽水的破壞作用，橡膠與鋼絲簾線的粘合性能降低。

粘合劑對(duì)橡膠與鋼絲粘合性能的影響見表3。從表3可以看出：熱氧老化對(duì)硫化膠H抽出力的影響大于鹽水浸泡；3種配方硫化膠熱氧老化后H抽出力均下降，1#配方硫化膠熱氧老化后H抽出力降幅最?。?#配方硫化膠鹽水浸泡后H抽出力變化不大，2#和3#配方硫化膠鹽水浸泡后H抽出力呈下降趨勢。綜上所述，熱氧老化和鹽水浸泡后添加粘合劑MR903LFP的硫化膠H抽出力變化較小。

表3 硫化膠的H抽出力

3 結(jié)論

與采用國外同類粘合劑相比，采用國產(chǎn)蜜胺型粘合劑MR903LFP的混煉膠門尼粘度較低，門尼焦燒時(shí)間較長，正硫化時(shí)間較短，加工性能較好；硫化膠的硬度、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度較高，其他物理性能相當(dāng)；熱氧老化和鹽水浸泡后硫化膠的H抽出力較大，變化率較小。粘合劑MR903LFP可替代國外同類粘合劑，應(yīng)用于高性能子午線輪胎鋼絲簾布膠中。