Hình thành độ bền kết dính tốt giữa cao su và kim loại

Sau khi phủ chất kết dính lên bề mặt kim loại, cần phải chú ý để giữ lớp màng kết dính này không bị nhiễm bẩn trước khi nó được lưu hóa cùng với cao su để hình thành liên kết giữa chúng. Bất cứ tạp chất nào như chất bẩn, dầu mỡ, bụi, ẩm, v.v… nằm giữa chất kết dính và cao su cũng ngăn sự hình thành các liên kết hóa học giữa chúng, làm giảm độ bền kết dính. Vì vậy, các chi tiết kim loại được phủ chất kết dính phải được bảo quản ở những khu vực không có khả năng tiếp xúc với các tạp chất trên, không tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời trong một khoảng thời gian kéo dài.
Tiếp theo là bước đúc khuôn. Đây là bước được cho là quan trọng nhất trong quá trình kết dính cao su với kim loại. Vì trong bước này, cao su được lưu hóa cùng với kim loại được bao phủ chất kết dính, những liên kết giữa cao su, chất kết dính và kim loại thực sự hình thành. Trong bước này, ba yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến độ bền liên kết là: áp suất khuôn, nhiệt độ khuôn và thiết kế khuôn.
1. Áp suất khuôn
Truc cao su dung trong nganh bao bi lam tu cao su nitril (NBR)
Áp suất khuôn phải cao và được giữ ổn định, cùng với độ nhớt thấp của cao su làm cho tính thấm ướt của cao su đối với lớp màng kết dính tốt. Áp suất không đủ sẽ làm sản phẩm cao su xốp, giảm độ bền kết dính.
2. Nhiệt độ khuôn
Nhiệt độ khuôn cũng phải cao và được giữ ổn định, đồng nhất toàn bộ khuôn. Nhiệt độ thấp làm cho cao su chưa lưu hóa hoàn toàn làm giảm độ bền liên kết. Nhiệt độ quá cao lại gây phân hủy liên kết ngang của cao su, gây sự lưu hóa sớm chất kết dính trước khi nó tiếp xúc với cao su, làm giảm độ bền liên kết.
3. Thiết kế khuôn
Nếu khuôn quá chặt các chất khí dễ bay hơi không thể thoát ra ngoài, chúng phản ứng với cao su làm cao su không điền đầy khuôn và làm xuất hiện những vết nứt nhỏ trên bề mặt cao su là giảm thời gian sử dụng của sản phẩm. Vì thế, khuôn nên có lỗ để các chất khí dễ bay hơi thoát ra bên ngoài. Nếu khuôn quá lỏng, cao su xì ra bên ngoài quét chất kết dính khỏi bề mặt kim loại, gây sụt áp là giảm độ bền kết dính.

Tóm tắt từ tài liệu Handbook of Rubber Bonding, Bryan Crowther, 2003, trang 71 – 72.
(vtp-vlab-caosuviet)
Tag: kết dính, kim loại, cao su