افزایش چسبندگی لاستیک به فلز بهبود چسبندگی لاستیک پخت شده به فلز در انواع محصولات لاستیکی مانند تسمه نقاله ها تایر ها خود دانشی جدا به حساب می آید. و گاهی دستیابی به یک چسبندگی خوب بین لاستیک و فلز بسیار دشوار است. حتی زمانی که مقدار چسبندگی اولیه خوب باشد ممکن است چسبندگی زمان مندی شده مقاومت خوردگی ، نتایج حاصل از زمانمندی رطوبتی و غیره همچنان ضعیف باشد. با داشتن مقدار چسبندگی اولیه نمی توان میزان چسبندگی زمانمندی شده را پیش بینی کرد.
عوامل افزایش دهنده چسبندگی مواد لاستیکی به انواع فلزات
به علاوه آزمونهای آزمایشگاهی استاندارد که برای تعیین چسبندگی به کار میروند لزوماً چسبندگی واقعی لاستیک به فلز را در تولید یک محصول لاستیکی نشان نمیدهند. معمول ترین چسبندگی لاستیک به فلز از نوع چسبندگی لاستیک به برنج است برنج معمولاً پوششی فولادی دارد با این حال انواع دیگری از چسبندگی لاستیک به فلز نیز وجود دارد که در زیر به آنها اشاره میشود.
آمیزه کار میتواند از تجربههای زیر برای ایجاد چسبندگی بهتر فلز به آمیزهی لاستیکی استفاده کند. همچنین بررسی و مطالعه ی تمامی منابع مربوطه که در بخش پیوست آمده میتواند مفید واقع شود. بیان این نکته ضروری است که تجربه های به دست آمده ممکن است در تمامی شرایط صادق شود بیان این نکته ضروری نباشد. هرگونه تغییری در جهت افزایش چسبندگی لاستیک به فلز خواه ناخواه سایر خواص آمیزه را تحت تأثیر قرار میدهد.
کائوچوی طبیعی
مجموعة معمولاً کائوچوی طبیعی به عنوان الاستومری استفاده میشود که چسبندگی چسبندگی خوبی را به سیم برنجی نشان میدهد.
نمک های کبالت
معمولاً از نمکهای کبالت برای ایجاد چسبندگی مناسب بین لاستیک و سیم برنجی در فرمولاسیونهای لاستیک استفاده می.شود این نمکها تشکیل سولفید مس را در سطح سیم تحت
تأثیر قرار داده و به اصطلاح به لنگر انداختن لاستیک به سیم کمک میکنند. نمکهای کبالت می توانند چسبندگی زمانمندی شده رطوبتی را کاهش داده و بر شتاب پخت تأثیر گذارند . در واقع داده ها نشان میدهند که افزایش مقدار کبالت ممکن است . چسبندگی زمان مندی نشده را افزایش و مقادیر چسبندگی زمانمندی شده رطوبتی را کاهش دهد. بنابراین برای دستیابی به بهترین توازن در خواص آمیزه باید مقدار بهینه ای از کبالت گوگرد و شتاب دهنده را تعیین کرد نمکهای کبالت معمولاً به عنوان یکی از اجزای آمیزه کاری لاستیک در فرمولاسیون پوشش سیم تایر استفاده میشوند و شامل نفتنات ،کبالت ،نئودکانات ،کبالت استئارات کبالت و نمکهای ارگانو کبالت هستند. برای ارزیابی مقایسه ای این نمکها باید مقدار کبالت موجود در این نمکها یکسان باشد.
رزینهای RF و HMMM
معمولاً رزینهای رزورسینول – فرمالدئید به همراه هگزا متوکسی متیل ملامین برای تشکیل پیوندهای عرضی به روش In-Situ در حین ولکانش با رزینهای رزورسینول – فرمالدئید با نمک کبالت ترکیب میشوند تا چسبندگی اولیه و زمانمندی شده را با حفظ سیستم از هرگونه رطوبت بهبود دهند.
نسبت بالای گوگرد به شتاب دهنده
برای ایجاد چسبندگی بهتر بین لاستیک کائوچو و سیم برنجی باید از گوگرد نامحلول بیشتر و شتاب دهنده کمتری استفاده کرد که در این حالت سولفید مس (CuS) در سطح سیم برنجی تشکیل میشود.
DCBS
یکی از معمولترین شتاب دهنده ها برای چسبناک کردن ،آمیزه N و N-دی سیکلو هگزیل بنزو تیازول سولفنامید است که در مقایسه با سایر سولفنامیدها پخت آهسته تری دارد افزایش غلظت گوگرد DCBS بر حسب (phr مقدار چسبندگی اولیه و زمانمندی شده رطوبتی را افزایش خواهد داد.
سیلیکا
جایگزینی نسبی دوده با مقداری سیلیکای رسوبی در فرمولاسیون آمیزه میتواند چسبندگی آن را به برنج افزایش دهد زیرا با تشکیل اکسید روی در حد فاصل سیم و لاستیک چسبندگی زمان مندی
شده بهبود می.یابد زمانی که مقداری از دوده با سیلیکای رسوبی جایگزین شود افزایشی در مقدار چسبندگی اولیه و زمانمندی شده رطوبتی مشاهده میشود. [۱۴۹]
دوده ی N۳۲۶
تقريباً استفاده از N۳۲۶ در آمیزههای مناسب برای پوشش سیم شهرت جهانی دارد. این دوده قدرت آمیزه را در حالت خام بیشتر کرده و با ایجاد تقویت کنندگی بهتر و گرانروی کم نفوذ خوبی را به درون سیمهای برنجی موجب میشود.
اثر اسید استئاریک اکسید روی
مقدار اضافی اسید استئاریک در آمیزه ی پوشش سیم به ویژه آمیزه هایی که حاوی مقدار زیادی نفتنات کبالت هستند چسبندگی زمانمندی رطوبتی را کاهش میدهد
اسید استئاریک اضافی به دلیل خاصیت خورندگی میتواند بر چسبندگی پوشش سیم برنجی تأثیر منفی بگذارد. بنابراین لایه ای از اکسید روی که معمولاً روی سطح برنج تشکیل شده است در معرض حمله ی اسید استئاریک قرار گرفته و حل می.شود برای جلوگیری از این پدیده باید اسید استئاریک به
سرعت در فرایند ولکانش مصرف شود همچنین باید انواعی از اکسید روی را انتخاب کرد که فعالیت بالایی داشته و به سرعت با اسید استئاریک واکنش دهند به علاوه نسبت اکسید روی به اسید استئاریک نیز باید بالا باشد.
اثر شرایط پخت
با افزایش دمای پخت از ۲۶۶°F) ۱۳۰°C) به (۳۷۴°F) ۱۹۰°C) نیروی بیرون کشیدن سیم از آمیزه پس از پخت به طور خطی کاهش مییابد.
ترکیب پوشش مساروی و ضخامت آن
معمولاً برای ایجاد چسبندگی مطلوب بین سیم برنجی و لاستیک از سیمهای فولادی با پوشش برنجی استفاده می شود. ضخامت لایه ی -مس روی در این سیمها ۱۰ تا ۰/۵ بوده و حاوی ۶۰ تا ۷۰ درصد مس هستند.
بهینه کردن مقدار گوگرد ،کبالت رزورسینول هگزا متوکسی متیل ،ملامین سیلیکا و شتاب دهنده
با بهینه کردن مقدار ،گوگرد کبالت و رزین رزورسینول در آمیزه میتوان چسبندگی اولیه و زمانمندی شده به سیمهای فولادی با پوشش برنجی را به حداکثر رساند با گزارشهایی که از طراحی آزمایشها (DOE) حاصل شده است میتوان به فرمولاسیون بهینهای با بیشترین چسبندگی دست .یافت در این شرایط ترکیب بهینه شامل phr ۴ رزین پناکولیت ۲۰ رزین) رزورسینول) ۴۵ مانوباند . کبالت فعال ۷/۱ گوگرد و phr ۲/۶۶ هگزا متوکسی متیل ملامين (HMMM) است. [۱۵۲ و ۱۵۵]
به علاوه جایگزینی مقداری دوده با سیلیکا در آمیزه ی پوشش سیم میتواند چسبندگی سیمهای . فولادی تایر با پوشش برنجی و تسمه با سیم ها تسمه نقاله سیمی را افزایش دهد از DOE دیگری نیز ترکیبی با بیشترین چسبندگی به دست آمده که شامل phr ۲۵ ،سيليكا phr ۴۲/۶ ،دوده phr ۱/۲ نئودکانات کبالت phr ۴ گوگرد و phr 0/5 شتاب دهنده ی TBBS است.
انتشار هوا
در حین استفاده از تایرهای رادیال با تسمه نقاله سیمی هوا میتواند به ناحیه ی کراون نفوذ کرده و شرایط اکسایشی را در سطح آمیزهی بلت ایجاد کند هوای انتشار یافته و دماهای بالا میتوانند خواص فیزیکی آمیزه یتسمه و بلت تسمه نقاله را تغییر دهند که با انتخاب فرمولاسیونهای مناسب در آمیزه کاری و طراحی ساختار تایر و بلت کانوایر میتوان این تخریب را به حداقل رساند.
عامل کمکی در پخت پراکسیدی برای ایجاد چسبندگی لاستیک به فلز
استفاده از یک عامل کمکی در پخت پراکسیدی میتواند چسبندگی لاستیک به فلز را بهبود دهد. در برخی موارد افزایش غلظت عامل فلزی مانند دی آکریلات روی( سارت ۶۳۳) قدرت چسبندگی لاستیک پخت شده با پراکسید را به فلزاتی مانند ،آلومینیم روی و سطوح فولادی یا برنجی افزایش می دهد.
پلی کلروپرن
اگر آمیزه ی کلروپرن شامل تنها مقدار کمی گوگرد به اندازه phr ۵۰ باشد چسبندگی خوبی به برنج خواهد داشت اما آمیزه های کائوچوی طبیعی حداقل phr گوگرد لازم دارند تا چسبندگی
خوبی بین لاستیک و فلز با پوشش برنجی ایجاد کنند.
آماده سازی سطح بستر فلزی برای ایجاد چسبندگی مطلوب بین فلز و لاستیک باید ابتدا سطح فلز را تمیز نموده و آن را به طور مناسب آماده کرد.