Hiện nay trên thị trường có nhiều loại chất kết dính cao su với kim loại, vì thế có nhiều sự lựa chọn khác nhau mà vẫn đảm bảo tính liên kết tốt giữa cao su với kim loại. Tuy nhiên, ta cũng nên tuân thủ theo một số nguyên tắc cơ bản để tăng khả năng kết dính của cao su với kim loại.
Bánh xe cao su tổng hợp có lõi thép bên trong
Nguyên tắc đầu tiên là sử dụng loại cao su dễ kết dính nhất mà vẫn đảm bảo tính năng của sản phẩm. Tính kết dính của các loại cao su với chất kết dính rất khác nhau. Một số loại cao su rất dễ kết dính như: cao su nitril, polyclopren; trong khi đó một số loại rất khó kết dính như cao su butyl. Vấn đề này vẫn đang được thảo luận, nhưng nó được quy cho là sự khác biệt ở tính phân cực, hoạt tính hóa học, tính tan và tính đối xứng phân tử giữa các loại cao su khác nhau. Đối với từng loại cao su cụ thể, tính kết dính cũng khác nhau phụ thuộc vào các thành phần còn lại trong công thức cao su.
Thành phần đầu tiên là chất kết mạng và chúng có tác động mạnh lên tính kết dính của cao su. Các hệ lưu hóa bằng lưu huỳnh dễ kết dính hơn các hệ lưu hóa không dùng lưu huỳnh hoặc lưu hóa bằng peroxide. Điều này được giải thích do tương tác giữa lưu huỳnh và các chất kết mạng trong chất kết dính. Các hệ lưu hóa hiệu quả SEV hoặc EV, các liên kết ngang chứa một hoặc hai nguyên tử lưu huỳnh, sử dụng ít lưu huỳnh hơn các hệ lưu hóa thông thường nên khó kết dính hơn. Các hệ lưu hóa bằng peroxide rất khó kết dính do các gốc tự do trong quá trình lưu hóa cạnh tranh các vị trí phản ứng trên mạch cao su với các chất kết mạng trong chất kết dính.
Bên cạnh đó, chất xúc tiến cũng ảnh hưởng đến tính kết dính của cao su. Một số chất xúc tiến làm tăng tính kết dính của cao su là 2-mercaptobenzothiazole (MBT) và mercaptobenzothiazole disulphide (MBTS); ngược lại một số chất làm giảm tính kết dính như là tetrametyl thiuram disulphide (TMTD).
Ngoài ra, chất độn cũng ảnh hưởng quan trọng lên tính kết dính của cao su. Với lượng dùng thông thường (20 – 50phr), sử dụng càng nhiều chất độn, modun của cao su càng cao và càng giống với modun của chất kết dính, làm giảm sự khác biệt ứng suất ở bề mặt phân cách, và làm tăng tính kết dính. Nếu sử dụng dư chất độn đến một mức nào đó, chất kết dính tiếp xúc với chất độn nhiều hơn là tiếp xúc với cao su; điều này làm giảm nhanh tính kết dính. Chất độn làm tăng tính kết dính thường được dùng là than đen và silica.
Cuối cùng, các loại dầu gia công, các chất phòng lão dạng sáp, các chất chống ozon, chống quá trình oxy hóa, chống quá trình tự lưu … được thêm vào cao su để dễ gia công và cải thiện tính năng của sản phẩm. Nhưng chúng có tác động không tốt lên tính kết dính của cao su do chúng di chuyển ra bề mặt phân cách cao su và chất kết dính trong quá trình lưu hóa, gây cản trở việc tạo thành cầu nối liên kết ngang giữa hai lớp.Vì vậy, chúng được dùng với ít nhất có thể mà không ảnh hưởng đến quá trình gia công và tính năng của sản phấm.
Tóm tắt từ tài liệu Handbook of Rubber Bonding – 2003, Bryan Crowther, trang 64 – 66.
(vtp)
http://www.vlab.com.vn/NewsDetail/ket-dinh-cao-su-12021010.aspx
