橡胶增强用聚酯帘线表面处理及机理研究

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1、橡胶增强用聚酯帘线表面处理及其机理研究摘要由于涤纶帘子线(尤其高模低缩涤纶帘线)优良机械性能、高强高模及尺寸稳定性而作为复合材料增强体被广泛用于轿车轮胎、安全带，工业软管等各个领域。复合材料的界面粘结性能直接影响复合材料的综合性能，由于涤纶表面化学极性比较低，涤纶／橡胶界面粘结强度比较低，从而限制了涤纶帘子线的应用，因而有必要开发新的浸胶液体系使之与橡胶达到很好的粘结。传统的RFL(间苯二酚～甲醛一胶乳)浸胶液不能使两者间产生很好的粘结，本文通过二步法浸胶先用预浸胶液激活涤纶帘线，然后用传统的RFL浸胶液处理而复合材料

2、改善界面粘结。本文通过预浸胶液配方组分选择、配方组分比例分析、RFL浸胶液体系组分间的调整及对浸胶工艺进行研究来提高界面粘结性能；另外以涤纶浸胶液为例对浸胶液的粘结作用机理及界面粘结强度在高温下的粘结性能进行探讨。通过H抽出、红外一拉曼光谱仪(FT-IR)表面分析、电子扫描显微镜(SEM)分析、OCA40Micro视频接触角测量仪等测试手段对测试结果进行表征及分析。实验结果表明选择水溶性的环氧树脂与酸性固化剂(PA、SnCl2)作为预处理液，然后用RFL浸胶液处理使界面粘结强度提高40～60％，预处理液配方如下：水溶性

3、环氧树脂EP与水的比例H20(质量比)在1：8～1：10，环氧交联度在40～60％，预浸胶时间为90s时H抽出力达到极大值；浸胶后帘线热处理时间为150s、热处理温度130。C；增塑剂TPP(磷酸三苯酯)、渗透剂等加入使界面粘结强度提高大概在3"---5N／cm。经实验得出RFL浸胶液R／F摩尔比在1．8～2．0之间活性羟甲基最多，且形成的胶层剪切强度比较好；RF：L质量比在O．15～'0．2之间可达到比较好的平衡点；RFL浸胶工艺浸胶时间为120s时，即此时附胶率分别为3．O％、3．5％附近，热处理时间120s、热处

4、理温度为140℃时，此时粘结强度得到很大改善。另外通过润湿性能热力学、动力学等分析，证明两步浸胶液在热力学、动力学上均是可润湿的；通过红外分析发现，环氧基团与涤纶末端羧基、羟基和酯键间形成一定相互作用力，且RFL通过酚醛中大量活性羟甲基既与环氧反应又与胶乳中乙烯吡啶中的N发生反应形成强的相互作用；另外界面粘结强度在20～150。C范围内界面粘结强度会随着温度的升高而下降且在20～100。C下降很快，主要是由于在高温下界面间，次化学键作用被破坏而降低；SEM分析可以发现环氧层浸胶渗透性能与交联情况有关，粘度过高渗透不好将

5、会影响浸胶的均匀性，通过涤纶／橡胶复合材料界面断裂形貌断裂推断界面破坏的方式，经两步浸胶帘线界面形貌分析发生内聚破坏有所提高即界面粘结强度得到很大提高。关键词：聚酯帘线，橡胶，界面，粘结强度，浸胶工艺，机理IISTUDYONTHESI瓜FACETREATMENTANDⅣ匝CHANISMOFPOLYESTERCORDFORRUBBERRED师ORCEMENTMATERIALABSTRACTPolyestercord(especiallyHMLS)asareinforcingmaterialiswidelyusedinru

6、bbercomposite，suchastires，beltsandhosesforitsexcellentmechanicalstrength，modulusofelasticity,dimensionalstabilityandheatresistance．Theadhesionofinterfacehasstrongeffectoncomprehensiveperformanceofcomposite．Becauseoflowactivesurfaceofpolyestercord，theinterfacecan

7、notbeformedthestronglyadhesionbetweenpolyestercordandrubber．Itisnecessarytoexplorenewadhesivesforenlargingapplicationfieldsofpolyestercord．TraditionallyRFL(resorcinol—formaldehyde—latex)adhesivecannotmakeexcellentinterfacialadhesion．Two—stepdippingprocessisusedt

8、oimprovetheinterfacialadhesionbetweenpolyestercordandrubberinthispaper．IIITheinterfacialadhesioncanbemuchimprovedbythechoosingcompositionoffirststepdippingprocess，con