技术领域
本发明涉及橡胶产品技术领域，尤其涉及一种胎圈钢丝胶黏剂。
背景技术
金属材料具有很高的刚性，而橡胶材料拥有优良的韧性，橡胶与金属粘合以后，金属可以为橡胶提供强力的骨架支撑作用，而橡胶可以赋予金属绝缘、减振、防腐、密封等特性。橡胶-金属复合材料综合了橡胶与金属的各自的优点，现在已在汽车工业、机械工业、建筑工业等得到了大量的应用。橡胶与金属粘接方法有多种，主要有：硬质胶法、环化橡胶法、镀黄酮粘接法、酚醛树脂法、卤化处理法、蛋白质胶乳法、胶黏剂粘接法等，其中，镀黄酮粘接法和胶黏剂粘接法已经得到了广泛的应用。
镀黄酮粘接法：即在生产胎圈钢表面镀有一层作为橡胶和钢铁粘附的媒介的金属铜，钢铁和橡胶基本上没有结合力，但通过在钢丝表面镀上一层铜后，铜层既能和钢铁结合，又能和橡胶结合，所以胎圈钢丝需要镀上铜才能用于轮胎。但是铜的化学活动性低于铁，钢丝镀上铜后，虽然能提高钢丝和橡胶的结合力，但钢丝的防锈能力大大降低，不利于胎圈钢丝的储存和运输。
胶黏剂粘接法是利用胶黏剂使橡胶与金属粘接在一起，这就要求胶黏剂与橡胶、金属都有较强的粘合性能。现有的橡胶与金属粘接用胶黏剂种类较多，主要有异氰酸酯胶黏剂、氯化橡胶胶黏剂、丁腈橡胶胶黏剂、硅橡胶胶黏剂与偶联剂类胶黏剂等，但是这些胶黏剂的粘合能力尚有待提高，且使用这些胶黏剂时钢丝容易生锈，使得使用寿命大大缩短，且影响使用与美观。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种胎圈钢丝胶黏剂，使得钢丝与橡胶的粘合性能大大提高，且耐大气中腐蚀介质的侵蚀，具有良好的防锈效果。
本发明是这样实现的：
本发明目的之一在于提供一种胎圈钢丝胶黏剂，采用下述重量分数的原料制成：丙酮35～45份、
汽油35～45份、工业酒精15～25份、古马隆1～3份和苯丙三氮唑0.5～1.5份。
本发明的目的之二在于提供一种胎圈钢丝胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：制备A相组合物：取丙酮，依次加入汽油和古马隆，搅拌溶解均匀后，即得A相组合物；
步骤2、制备B相组合物：取工业酒精，加入苯丙三氮唑，搅拌溶解均匀后，即得B相组合物；
步骤3：总配：将步骤1得到的A相组合物和步骤2得到的B相组合物按所述的比例进行混合，即得到胎圈钢丝胶黏剂。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
1、该胎圈钢丝胶黏剂的粘合性能好，，使得钢丝与橡胶的粘合性能大大提高，该胎圈钢丝胶黏剂的拉伸强度达到23MPa，剪切强度达到了42MPa。
2、该胎圈钢丝胶黏剂具有良好的防锈性能：使用该胎圈钢丝胶黏剂后检测胎圈钢丝的防锈性能，分别采用盐酸腐蚀试验和盐水浸渍试验检测该胎圈钢丝胶黏剂的防锈性能，均表明具有良好的防锈效果。
具体实施方式
实施例1胎圈钢丝胶黏剂的制备
本实施例的胎圈钢丝胶黏剂，采用下述重量分数的原料制成：
丙酮35.5份、汽油35份、工业酒精25份、古马隆3份和苯丙三氮唑1.5份。
所述的胎圈钢丝胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：制备A相组合物：取丙酮，依次加入汽油和古马隆，加入所述古马隆时边搅拌边加入，且用温度为80～90℃的水水浴加热促进溶解，搅拌溶解均匀后，即得A相组合物；
步骤2、制备B相组合物：取工业酒精，边搅拌边加入加入苯丙三氮唑，且用温度为90～100℃水浴保温搅拌10～20分钟，搅拌溶解均匀后，即得B相组合物；
步骤3：总配：将步骤1得到的A相组合物和步骤2得到的B相组合物按所述的比例进行混合，即得到胎圈钢丝胶黏剂。
实施例2：胎圈钢丝胶黏剂的制备
本实施例的胎圈钢丝胶黏剂，采用下述重量分数的原料制成：
丙酮45份、汽油38.5份、工业酒精15份、古马隆1份和苯丙三氮唑0.5份。
所述的胎圈钢丝胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：制备A相组合物：取丙酮，依次加入汽油和古马隆，加入所述古马隆时边搅拌边加入，且用温度为80～90℃的水水浴加热促进溶解，搅拌溶解均匀后，即得A相组合物；
步骤2、制备B相组合物：取工业酒精，边搅拌边加入加入苯丙三氮唑，且用温度为90～100℃水浴保温搅拌10～20分钟，搅拌溶解均匀后，即得B相组合物；
步骤3：总配：将步骤1得到的A相组合物和步骤2得到的B相组合物按所述的比例进行混合，即得到胎圈钢丝胶黏剂。
实施例3：胎圈钢丝胶黏剂的制备
本实施例的胎圈钢丝胶黏剂，采用下述重量分数的原料制成：
丙酮35份、汽油45份、工业酒精15.5份、古马隆3份和苯丙三氮唑1.5份。
所述的胎圈钢丝胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：制备A相组合物：取丙酮，依次加入汽油和古马隆，加入所述古马隆时边搅拌边加入，且用温度为80～90℃的水水浴加热促进溶解，搅拌溶解均匀后，即得A相组合物；
步骤2、制备B相组合物：取工业酒精，边搅拌边加入加入苯丙三氮唑，且用温度为90～100℃水浴保温搅拌10～20分钟，搅拌溶解均匀后，即得B相组合物；
步骤3：总配：将步骤1得到的A相组合物和步骤2得到的B相组合物按所述的比例进行混合，即得到胎圈钢丝胶黏剂。
实施例4：胎圈钢丝胶黏剂的制备
本实施例的胎圈钢丝胶黏剂，采用下述重量分数的原料制成：
丙酮39份、汽油38份、工业酒精20份、古马隆2份和苯丙三氮唑1份。
所述的胎圈钢丝胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：制备A相组合物：取丙酮，依次加入汽油和古马隆，加入所述古马隆时边搅拌边加入，且用温度为80～90℃的水水浴加热促进溶解，搅拌溶解均匀后，即得A相组合物；
步骤2、制备B相组合物：取工业酒精，边搅拌边加入加入苯丙三氮唑，且用温度为90～100℃水浴保温搅拌10～20分钟，搅拌溶解均匀后，即得B相组合物；
步骤3：总配：将步骤1得到的A相组合物和步骤2得到的B相组合物按所述的比例进行混合，即得到胎圈钢丝胶黏剂。
对比例1
本对比例的胶黏剂，其原料组成及制备方法如下：
采用下述重量分数的原料制成：丙酮49份、汽油49份和古马隆3份。取丙酮，依次加入汽油和古马隆，加入所述古马隆时边搅拌边加入，且用温度为80～90℃的水水浴加热促进溶解，搅拌溶解均匀后，即得本对比例的胶黏剂。
对比例2
本对比例的胶黏剂，其原料组成及制备方法如下：
采用下述重量分数的原料制成：汽油份97份和苯丙三氮唑3份。取丙酮，依次加入汽油和古马隆，加入所述古马隆时边搅拌边加入，且用温度为80～90℃的水水浴加热促进溶解，搅拌溶解均匀后，即得本对比例的胶黏剂。
实验例1粘接强度测试
实施粘接强度是指在外力作用下，使胶粘件中的胶粘剂与被粘物界面或其邻近处发生破坏所需要的应力，粘接强度又称为胶接强度。根据粘接接头受力情况不同，粘接强度具体可以分为剪切强度、拉伸强度、不均匀扯离强度、剥离强度、压缩强度、冲击强度、弯曲强度、扭转强度、疲劳强度、抗蠕变强度等。下面对实施例1-4及对比例1-2中的粘合剂进行拉伸强度和剪切强度的测定。
1、拉伸强度的测定
橡胶与金属粘接扯离强度的测定：橡胶厚度为(2±0.3)mm，粘接后的试件尺寸如GB/T2790—1995标准中胶粘剂180度剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料。试件按工艺条件要求粘接，粘接面错位不应大于0.2mm。测试时将试件装在夹具上，调整位置使施力方向与粘接面垂直，以(50±5)mm/min的加载速度拉伸，记录破坏时的最大负荷，按下式计算扯离强度σ，单位为MPa
σ＝F/A
式中：F——试件破坏时的负荷；
A——粘接面积，A＝πd2/4。
试件不得少于5个，经取舍后不应少于原数量的60％，取其算术平均值，允许偏差为±10％。
实施例1-4及对比例1-2中的粘合剂的拉伸强度结果如下表1。
2、胶粘剂剪切冲击强度的测定
剪切冲击强度是指试样承受一定速度的剪切冲击载荷而破坏时，单位胶接面积所消耗的功，其单位用J/m2表示。胶粘剂剪切冲击强度按GB/T6328-1986标准进行测定。
原理：由2个试块胶接构成的试样，使胶接面承受一定速度的剪切冲击载荷，测定试样破坏时所消耗的功，以单位胶接面积承受的剪切冲击破坏力计算剪切冲击强度。试块——具有规定的形状、尺寸、精度的块状被粘物。试样——将上下两试块，通过一定的工艺条件胶接制成的备测件。受击高度——摆锤刀刃打以上试块时，刀刃到下试块上表面的距离。实施例1-4及对比例1-2中的粘合剂的拉伸强度结果如下表1。
3、粘合力的评估：粘合力使用相应的实际组件即钢丝胎圈和橡胶粘合作用评估，质量“没问题”以“O”表示，质量缺陷以“X”表示。。实验采用的试片为45℃钢，规格为50×50×5mm。
表1
由上表1可知，本实施例1-4的扯离强度达到了21-23Mpa，剪切冲击强度达到了40-42Mpa；对比例1中溶质只含有古马隆，其扯离强度只有14Mpa，剪切冲击强度只有30Mpa，明显低于本实施例1-4的胎圈钢丝胶黏剂；对比例2中溶质只含有苯丙三氮唑，其扯离强度只有7Mpa，剪切冲击强度只有18Mpa，明显低于本实施例1-4的胎圈钢丝胶黏剂。由此可见，本实施例1-4的胎圈钢丝胶黏剂中古马隆、苯丙三氮唑发生了协同增效的粘结作用，其粘合力远远大于对比例1中的古马隆单一组分或对比例2中苯丙三氮的单一组分。
实验例2胎圈钢丝胶黏剂的防腐性能测试
1、盐雾腐蚀试验检测该胎圈钢丝胶黏剂的防锈性能
(1)将分别涂覆有本实施例1-4的胎圈钢丝胶黏剂、以及对比例1-2的胶黏剂的试片，置于规定实验条件的盐雾试验箱内，经按产品规格要求的试验时间后，评定试片的锈蚀度。
(2)试验条件：盐雾箱内温度：35±1℃，盐水溶液浓度：5±0.1℃；试验连续喷雾8h，冷却16h为一周期；
(3)试片垂直吊挂于盐雾试验箱试片支架；
(4)试验标准：参照SH/T0081-91试验方法进行。
(5)每个实验组重复三次，取每个实验组的试片腐蚀度的算术平均值，修约到整数，按SH/T0217以锈蚀等级表示。实验采用的试片为45℃钢，规格为50×50×5mm，试验结果如下表2所示：其中“级别/周期(天)”表示：“+”“-”符号表示偏于上限或下限；
表2
由表2可知，实施例1-4的胎圈钢丝胶黏剂的盐雾腐蚀试验结果中腐蚀等级基本为0，也就是说在周期7天中基本不腐蚀；而对比例1-2均由1-2个等级的腐蚀。由此可见，本实施例1-4的胎圈钢丝胶黏剂中古马隆、苯丙三氮唑发生了协同增效的抗腐蚀作用，其抗腐蚀作用远远大于对比例1中的古马隆单一组分或对比例2中苯丙三氮的单一组分。
2、盐水浸渍试验检测该胎圈钢丝胶黏剂的防锈性能
将分别涂覆好有本实施例1-4的胎圈钢丝胶黏剂、以及对比例1-2的胶黏剂的试片，按规定的温度，垂直地放入5％±0.1％的氯化钠溶液(PH值8.0-8.2)的恒温水域中作浸渍试验中，浸渍68h后，清除涂覆物，检查试片的腐蚀情况。每个实验组重复三次，具体采用《防锈油盐水浸渍试验法(SH/T0025-1999)》的试验标准进行。
表3
由表3可知，实施例1-4的胎圈钢丝胶黏剂的盐雾腐蚀试验结果中试片基本不腐蚀；而对比例1-2均有较大程度的腐蚀。由此可见，本实施例1-4的胎圈钢丝胶黏剂中古马隆、苯丙三氮唑发生了协同增效的抗腐蚀作用，其抗腐蚀作用远远大于对比例1中的古马隆单一组分或对比例2中苯丙三氮的单一组分。
本发明提供的胎圈钢丝胶黏剂在橡胶骨架材料生产厂家实际使用时，在生产现场通过采用棉芯的虹吸原理，将溶液均匀的涂覆在胎圈钢丝的表面，借助钢丝自身的热量，有机溶剂很快挥发干净，在钢丝表面留下增加钢丝和橡胶粘合力及防止钢丝锈蚀的的古马隆和苯丙三氮唑。表明本发明提供的胎圈钢丝胶黏剂具有优异的粘合性能以及较高的防腐蚀性能。
钢丝在涂覆该物质后，钢丝和橡胶的粘合力较之未涂本发明提供的胎圈钢丝胶黏剂时的钢丝增加，且钢丝防锈能力增强，很好的提高了钢丝的使用性能和储存性能；在添加古马隆后，形成的混合物，涂敷在钢丝表面后，钢丝不仅具有很好的防锈性能，同时钢丝与橡胶的粘合性能也达到了提高钢丝在涂覆该混合物后，直接检测粘合力，在检测实验时可看到涂覆混合物钢丝在加热后钢丝表面不被氧化，而未涂覆混合物钢丝受热后钢丝在空气中氧化变色。此发明不仅防止钢丝的氧化，而且通过两种物质的叠加作用，还增加了钢丝与橡胶的粘合力，很好的满足了客户的使用要求。本发明在橡胶骨架材料胎圈钢丝生产等重要用途领域具有广阔的应用前景。
所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。