橡胶与纤维的粘合原理

来源:金华市亚轮化纤有限公司 发布时间:2023-01-20

橡胶与纤维之间的粘合作用主要表现为以下几种:

(1)机械粘合。橡胶向纤维的缝隙中扩散和渗透,形成钉合、锚合、嵌合。树根固定等机械作用。这是橡胶与纤维的=粘合的主要作用之一。由于固体橡胶的粘合度较高,流动性较差,橡胶向纤维缝隙中国扩散和渗透作用不是很充分,缝隙中还存在有部分空气,形成相界面层,所以直接用橡胶与纤维粘合,效果并不理想。

(2)物理粘合。由于许多纤维表面带有极性,并含有-OH、-COOH、-NH-等基团。当橡胶与纤维表面充分接近时,有较强的物理吸附作用,橡胶中含有-OH,含氧基团,含氮基团等还可与纤维表面的-OH、-COOH、-Si-OH形成氢键,进一步增加哦吸附性。但由于聚酯,芳纶纤维表面的-OH、-COOH数量极少,极性基团、被苯环屏蔽,橡胶中的极性分子很难与其发挥作用,所以橡胶与聚酯,芳纶纤维粘合时,物理粘合作用较弱。对棉纤维、人造丝、尼龙纤维,玻璃纤维,物理粘合作用较强,成为粘合作用力之一。

(3)化学粘合。对橡胶与棉纤维,人造丝纤维、尼龙来说,由于表面具有一定的化学反应(-OH、-COOH),较容易与橡胶中的配合剂或橡胶分子链发生化学作用,形成化学键,容易突现牢固而持久的粘合。所以橡胶与棉纤维、人造丝、尼龙纤维较容易突现牢固的粘合。玻璃纤维表面的Si-O—Si基团可以被空气中的水蒸气水解成-Si-OH,-Si-OH具有与醇-OH类似的化学反应性,所以也具有较高的化学反应性,用偶联剂来处理玻璃纤维表面,就可以突现偶联剂分子与玻璃纤维表面的-OH反应。偶联剂分子还与橡胶分子反应。因而可以突现橡胶与玻璃纤维布之间牢固的粘合。举止和芳纶纤维由于表面化学反应性很低,除了末端的-OH可发生极少的化学作用,其他地方均不与橡胶发生化学作用。所以橡胶直接与聚酯、芳纶纤维粘合,几乎没有化学粘合,因此粘合效果很差。为了改善橡胶与聚酯、芳纶纤维之间粘合性,必须对聚酯和芳纶纤维进行表面改性处理,如浸带有多种反应基团的浸胶液,等离子体处理,γ-射线处理,超声波处理等,使其表面带有可反应的基团。然后再与橡胶粘合。因此,橡胶与各种纤维之间要突现牢固粘合,主要还是依靠化学粘合。

为了增强橡胶与纤维之间的机械粘合、物理粘合与化学粘合作用,需要对各种纤维进行浸胶或涂胶处理,并在胶料添加一些可与浸胶纤维表面的基团能反应的物质,提高粘合效果。