Łączenie elastomerów z metalami

• Autorzy: Rzymski, W. M. , Włóka, M. , Grzeżółkowska-Rosiak, T.

Warianty tytułu

EN

Elastomer-to-metal bonding

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na podstawie przeglądu literatury przedstawiono zagadnienia dotyczące metod, przygotowania powierzchni i zastosowania warstwy pośredniej w wytwarzaniu wytrzymałych, trwałych i odpornych połączeń elastomer/metal. Omówiono nowe metody przygotowywania oraz modyfikacji warstwy wierzchniej i powierzchni metalu, takie jak fosforanowanie, traktowanie metali za pomocą plazmy lub lasera, powlekanie powierzchni metalu pośrednią warstwą Cu, Ni, stopu ZnCo lub ZnNi, albo plazmowego polimeru acetylenu, a także nanoszenie bifunkcyjnych silanów, zwłaszcza mieszaniny bis(trimetoksysililopropylo)aminy i tetrasiarczku bis(trietoksysililopropylu). Ponadto opisano wytwarzanie pośredniej warstwy metalicznej i niemetalicznej oraz stosowane w nich substancje (pro)adhezyjne o dobrej adhezji do obu łączonych składników, a także promotory adhezji. Przedstawiono zmodyfikowane żywice fenolowo-formaldehydowe i chlorowane poliolefiny oraz wodorozpuszczalne (wodorozcieńczalne) zespoły adhezyjne, zawierające reaktywne, polarne polimery jako nowe składniki układów adhezyjnych nanoszonych na powierzchnię metalu. Zwrócono uwagę na zmodyfikowane żywice rezorcynowo-formaldehydowe i melaminowe używane w mieszankach oraz stosowanie ich z nowymi promotorami adhezji z grupy obejmującej nafteniany i karboksylany Co, Ni, Cu, Mo i Zr, w tym karboksylany wyższych kwasów tłuszczowych, a także (met)akrylan Zn lub Mg oraz elastomery funkcjonalizowane grupami epoksydowymi, bezwodnikowymi lub karboksylowymi, zwiększające adhezję usieciowanych elastomerów do metali. Wskazano czynniki wpływające na charakterystykę połączeń elastomer/metal i kierunki poszukiwań idealnych rozwiązań technologicznych uzyskiwania takich połączeń.

EN

On the basis of literature data the problems concerning the methods of surface preparation and use of interlayer in the preparation of tough durable and resistant elastomer/metal joints are presented. New methods of preparation and modification of superficial layer and surface of a metal were presented - such as: phosphatizing, plasma or laser treatment of the metal surface, metal plating with interlayer of Cu, Ni, ZnCo or ZnNi alloys or plasma acetylene polymer as well as the coating with bifunctional silanes especially the mixture of bis(trimetoxysilylopropyl)amine with bis(trimetoxysilylopropyl) tetrasulfide. Preparation of metallic or nonmetallic interlayers as well as pro-adhesive substances used, showing good adhesion to both joining components, and adhesion promoters were described. Modified phenol-formaldehyde resins and chlorinated polyolefins as well as waterborn adhesive systems containing reactive polar polymers as new components of adhesive systems for metal surface coating were presented. Attention has been paid to resorcinol-formaldehyde and melamine resins as the mixtures' components and their use with new adhesion promoters from the groups of Co, Ni, Mo or Zr naphthenates or carboxylates, including higher fatty acids, Zn or Mg methacrylates, elastomers functionalized with epoxy, anhydride or carboxylic groups increasing the adhesion of crosslinked elastomers to metals. The factors influencing the characteristics of elastomer/metal joints and directions of searching of ideal technological solutions of such joints were pointed.

Słowa kluczowe

PL

elastomery; metale; połączenia; promotory adhezji; substancje adhezyjne; bifunkcyjne silany; żywice reaktywne

EN

elastomers; metals; joints; adhesion promoters; adhesive substances; bifunctional silanes; reactive resins

• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 50, nr 7-8
• Strony: 530-536
• Opis fizyczny: Bibliogr. 87 poz.

Twórcy

autor

Rzymski, W. M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Technologii Polimerów i Barwników, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź,

autor

Włóka, M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Technologii Polimerów i Barwników, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź

autor

Grzeżółkowska-Rosiak, T.

• Firma Sempertrans Bełchatów SA, 97-427 Rogowiec

Bibliografia

• [1] Stevenson A., Campion R.: „Durability”, rozdz. 7 w: “Engineering with Rubber. How to design rubber components” (red. Gent A N.), Hanser Publishers Munich, HanserGardner Publications, Inc., Cincinnatti 2001, wyd. 2.
• [2] Peterson A: "Compounding for Brass Wire Adhesion", rozdz. 20 w: "Rubber Technology. Compounding and Testing for Performance" (red. Dick J. S.), Hanser Publishers Munich, HanserGardner Publications, Inc., Cincinnatti 2001.
• [3] Schurmann K: Gummi, Fasern, Kunstst. 1999, 52, 643.
• [4] Kovac F. J., Rogers M. B.: "Tire Engineering", rozdz. 14 w: "Science and Technology of Rubber" (red. Mark J. E., Erman B., Eirich F. R.), Academic Press, San Diego 1994.
• [5] Żenkiewicz M.: "Adhezja i modyfikowanie warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych", WNT, Warszawa 2000, rozdz. IV.
• [6] Buchman A, Kalil c, Dodiuk-Kenig H.: J. Adhes. 2001, 77, 163.
• [7] Bell A T.: "Aqueous chemical pretreatments for rubber to metal bonding" Proc. of an One-Day Seminar, Shawbury 1997, Rapra Technol. Ltd. 1997, materiały, artykuł 3, str. 8.
• [8] Prospekt firmy Henkei AG: "Preparation methods for rubber-to-metal bonding", Dusseldorf 2000, str. 14.
• [9] Granata A: Industria delia Gomma 2001, 45,16.
• [10] Cook J. w., Edge S., Packham D. E.: J. Adhes. 2000, 72, 293.
• [11] Pat. europ. 1 243 643 (2002); wg: CA 2002, 137, 249 138.
• [12] Sievers B. A, Bainter J. C, Restifo C. M., Jazenski P. J.: "An alternative to phosphate.pretreaments for use in rubber bonding", 160th Am. Chem. Soc. Rubber Division Meeting - Fa1l2001, Cleveland 2001, materiały, artykuł 120, str 7.
• [13] Kang H. M., Chung K H., Kaang S. i in.: Eylasutoma 2000, 35, 53, 63; wg. CA 2001, 134, 209 124, 209 125.
• [14] Yoon T. H., Kang H. M., Kaang S. Y.: Polym. Mater. Sci. Eng. 2000, 83,386; wg: CA 2000, 133, 268 237.
• [15] Publikacja WO 2001061069 (2001); wg: CA 2001, 135, 196896.
• [16] Kang H. M., Chung K H., Kaang S. i in.: J. Adh. Sci. Technol. 2001, 15, 467.
• [17] Liao B., An T., Wang y i in.: Huadong Shifan Daxue Xuebao, Ziran Kexueban 2003, 3, 40; wg: CA 2003, 140, 288 644.
• [18] Boerio F. J., Tsai Y M.: Rubber Chem. Technol. 1999,72,199.
• [19] Tsai Y. M., Bertelsen C. M., Turner R. H.!': "Plasma polymerized acetylene primers for rubber-to-metal bonding: Mechanism of adhesion", Proc. zs" Annual Meeting of Adhesion Soc. 2002, materiały, str. 124-126; wg: CA 2002, 137,186835.
• [20] Bertelsen C. M., Boerio F. J.: Wire J. Intern. 2002, 35, 122; wg: CA 2002, 136, 98 076.
• [21] Praca zbiorowa: "Poradnik fizykochemiczny", WNT, Warszawa 1974, str. 196, II wydanie.
• [22] Kuznetsov E. A, Loginova E. v., Orlova S.: Kauchuk i Rezina, 1999, nr 4,29.
• [23] Cho P. L., Jeon G. S., Ryu S. K, Seo G.: J. Adhes. 1999,70,241; 2000, 73, 43.
• [24] Cho P. L., Jeon G. S., Ryu S. K, Seo G.: Hwang Konghak 1999, 37, 834; wg: CA 2000,133,44731.
• [25] Su Y-Y, Shemenski R. M.: Appl. Surf. Sci. 2000, 161, 355; wg: CA 1998, 129, 161 655.
• [26] Pat. jap. 10245440 (1998); wg: CA 1998, 129, 161 655.
• [27] Pat. jap. 2001106801 (2001); wg: CA 2001,134,281996.
• [28] Orjela G.: Tyre Technol. Intern. 1994, 70.
• [29] Orjela G., Harris S. J., Vincent M.: Kautsch. Gummi Kunstst. 1997,50,778,785.
• [30] Nah Ch., Sohn B. Y., Park S.-J.: J. Adh. Sci. Technol. 2002, 16, 653.
• [31] Pat. jap. 2003160895 (2003); wg: CA 2003, 138, 402 969.
• [32] Mori M., Ishihara M., Nishimori A i in.: Hyogo-kenritsu Kogyo Gjiutsu Senta Kenkyu Hokokusho 1997, 7, 73; wg: CA 1998,128, 271 559.
• [33] Anonim: Hyogo-kenritsu Kogyo Gjiutsu Sen ta Kenkyu Hokokusho 1999, 9, 51; wg: CA 2001, 134, 87399.
• [34] Liu R.: Zhanije 2001,22, nr 1, 7, 38; wg: CA 2001, 135, 211 882.
• [35] Rzymski W. M., Wolska B.: Polimery 2003, 48, 520; 2004, 49, 514.
• [36] Pat. niem. 1 963 203 (1998); wg: CA 1998, 128,205779.
• [37] PangJ., Huang K, Li X., Tan W.: Wuhan Gongye Daxue Xuebao 2000, 22, nr 3, 6; wg: CA 2000, 133, 194 128.
• [38] Achary P. S., Gouri c, Ramaswamy R.: J. Appl. Polymer Sci. 2001, 81, 2597.
• [39] Pat. jap. 2002 241 727 (2002); wg: CA 2002, 137, 186 716.
• [40] Ronkin G. M.: Russ. Polym. News 2001, 6, nr 2, 58; wg: CA 2001, 135, 227 598.
• [41] Ding L., Ma X., Wang Z., Wu Ch.: Xiangjiao Gongye 1998 45, nr 1, 26; wg: CA 1998, 129,217515.
• [42] Gościański M., Maciejewski H., Guliński J., Leda H.: Polimery 2004, 49, 15.
• [43] Jayasee Ian S. K, van Ooji W. J.: f. Adhes. Sci. Technol. 2001, 15, 967.
• [44] Pat, USA 4 441946 (1984).
• [45] Pat. USA 4 441947 (1984).
• [46] van Ooji W. J., van der Aar C. P. J., Bantjes A: Proc. Intern. Conference on Rubber, Calcutta 1997, materiały; wg: [43].
• [47] van der Aar C. P. J. van der Does L., Noordermeer J.W. M.: Proc. 5th Intern. Conf. On Adhesion and Surface Analysis, Loughborough 1998, materiały, wg: [43].
• [48] Wefringhaus R., Gruber W.: Kautsch. Gummi Kunstst. 1995,48,712.
• [49] van der Aar C. P. J., van der Does L., Noordermeer J.W. M.: Kautsch. Gummi Kunstst. 1998,51,176.
• [50] Publikacja WO 9 827120 (1998); wg: CA 1998, 129, 123225.
• [51] Publikacja WO 2000 043 131 (2000); wg: CA 2000, 133, 121391.
• [52] Pat. niem. 10011 384 (2000); wg: CA 2000, 133, 282 904,
• [53] Peterson A: Tire Technol. Intern. 1998, 63.
• [54] Li B., Li H., Wang G.: Luntai Gongye 1999, 19, nr 8, 456; wg: CA 2000, 132, 3 999.
• [55] Vysoky J. A, Wong W.-K: Tire Technol. Intern. 1997,80.
• [56J Jaśkiewicz B.: Elastomery 1997, 1, nr 5, 20.
• [57] Milne J.: "Self-cross-linking melamine resins. Melamine formaidehyde resins - a flexible role in tyres" r Materiały Konferencyjne "Surowce dla przemysłu gumowego", Warszawa 1996, str. 25.
• [58] Lewonowska E., Kolasińska A: Elastomery 1998, 2, nr 4, 38.
• [59] Hehn Z., Rajkiewicz M., Sajewicz J.: Elastomery 2000, 4, nr 5, 3.
• [60] Hehn Z., Rajkiewicz M., Sajewicz ].: Elastomery 2002,6, nr 1, 11.
• [61] Hehn Z., Rajkiewicz M., Sajewicz J.: Elastomery 2002,6, nr 3,12.
• [62] Hehn Z., Rajkiewicz M., Sajewicz J.: Polimery 2003,48, 614.
• [63] Chandra A. K, Deuri A S., Mukhopadhyay R., Bhowmick AK: Kautsch. Gummi Kunstst. 1997,50, 106.
• [64] Kader M.A., Bhowmick A. K, Mukhopadhyay R.: "Effect of new adhesion promoters on physiec-mechanical properties of steel cord skirn compounds", Materialy Proc. IUPAC Intern. Symp. Adv. Polym. Sci. Technol., New Delhi 1998, artykuł 2, str. 908; wg: CA 1998, 128, 309331.
• [65] Zhou Sh., Liu Q.: Luntai Gongye 1997, 17, nr 12, 722; wg: CA 1998, 128, 245044.
• [66] Wang L., Wu Y, Luan Sh.: Luntai Gongye 2000, 20, nr 4, 206; wg: CA 2001, 134, 18412.
• [67] Pajtasova M., Ondrusova D., Jona E. i in.: Piasty Kauc. 1998,35, nr 4,103.
• [68] Pat. jap. 2000 159933 (2000); wg: CA 2000,133,18684.
• [69] Pat. jap. 2002234965 (2002); wg: CA 2002, 137, 170 872.
• [70] Pat. jap. 10120 615 (1998); wg: CA 1998, 129, 27 765.
• [71] Pajtasova M., Ondrusova D., Jona E., Simon P.: J. Analyt. Appl. Pyrolisis 2002, 63, 17; wg: CA 2002, 136, 341 950.
• [72] Li X., Wu H.: Zhongnan Gongye Daxue 2000, 31, nr 4, 321; wg: CA 2001, 134,267535.
• [73] Publikacja WG 9 749 776 (1997); wg: CA 1998, 128, 89768.
• [74] Pat. jap. 11 060 820 (1999); wg: CA 1999, 130,238 617.
• [75] Publikacja WG 9 919 336 (1999); wg: CA 1999, 130, 313 033.
• [76] Costin R., Nagel W. R.: Rubber Piast. News 1996,25,14.
• [77] Costin R., Nagel W. R.: Rubber World 1998, 219, 18,30.
• [78] McElwee C. B., Burke J. S., Joseph S.: Rubber World 2003, 228, 36, 42.
• [79] Pat. jap, 10219001 (1998); wg: CA 1998, 129, 162 689.
• [80] Viksne A., Rence L., Kalnins M.: f. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem. 1998, A35, 1165.
• [81] Rzymski W. M.: Polimery 2002, 47, 310.
• [82] Rzymski W. M.: Polimery 1999, 44, 505.
• [83] Khusainov A D., Kalimulin E. A., C Teshukov D. i in.: Proizvod. Ispol'z. Elastomerov 1997, nr 9, 5; wg: CA [ 1998, 128, 205 756.
• [84] Jeong G. S., Han M. H., Seo G.: Korean J. Chem. Eng. 1998, 15,317; wg: CA 1998, 129, 246404.
• [85] Pat. jap. 2002 283 518 (2002); wg CA 2002, 137, 248 862.
• [86] Gęsiak M., Parasiewicz W., Bolesta L.: Elastomery 2001, 5, nr 2, 56.
• [87] Pat. niem. 19833259 (2000); wg: CA 2000, 132,138671.