Адгезия резины к металлокорду и ее сохранение

Адгезия – основной показатель изготовления металлокорда. Факторы, влияющие на уровень адгезии

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Адгезия резины к латунированному металлокорду возникает в результате реакции между латунным покрытием и составляющими резиновой смеси, особенно «свободной» серы и серосодержащих компонентов компаунда. Образование сульфидов меди Cu_2-xS является одной из основных реакций, поэтому необходимо контролировать эту реакцию, так как важен каждый параметр, который может повлиять на ход реакции и улучшить (или ухудшить) адгезию. Сера и серосодержащие компоненты насыщают латунь серой не только во время вулканизации, процесс идет и после при условии воздействия тепла и влаги. Влага, в присутствии доступа свободного кислорода, - один из самых вредных агентов и она может присутствовать на различных стадиях эксплуатации шины.

Влага может влиять на адгезию металлокорда к резине в готовой шине:

- диффузия через резину извне или изнутри шины;

- капиллярное проникновение через порезы и микротрещины.

Изготовителями шинного корда и шин хорошо известна эта проблема. Были разработаны ускоренные методы лабораторных испытаний для моделирования этих явлений:

- старение в условиях повышенной влажности (водовоздушное старение);

- тепловое старение;

- паровое старение;

- солевое старение

Сохранение адгезии зависит как от реакционной способности металлокорда, так и от реакционной способности компаунда, и взаимодействия свойств металлокорда и компаунда

Реакционная способность поверхности корда зависит от многих факторов:

- состава латуни;

- толщины латунного слоя;

- поверхностной реакционной способности латуни (процесс нанесения пок-рытия, количество ZnO в поверхностных слоях, остатки смазки);

- конструкции металлокорда

Рисунок 3 Сохранение адгезии резины к металлокорду

Адгезионные свойства металлокорда отдельных производителей, определенные на одном типе компаунда и для одной конструкции металлокорда, отличаются. Это связано с технологией производства и способами решений отдельных факторов, повышающих реакционную способность поверхности корда (рисунок 4).Кроме того, у различных производителей шин отличаются и адге-зионные свойства компаундов (рисунок 5).

Другими возможностями повышения адгезии, которые необходимо отметить, являются:

- нанесение слоя фосфатов на проволоку с покрытием;

- покрытие сплавами (Ni и Co);

- плазменное покрытие Со (верхний слой)

Адгезионные свойства металлокорда разных производителей

Рисунок 4 Адгезионные свойства металлокорда разных производителей

Адгезионные свойства компаундов разных производителей

Рисунок 5 Адгезионные свойства компаундов разных производителей

Рассмотрим механизм адгезии.

Предложены несколько механизмов адгезии, определенные косвенным путем физико-химическими исследованиями. Наиболее согласуется с фактическими данными механизм, предложенный Sodetal и Rhone-Paulenc (рисунок 6)

На агрегатах латунирования на поверхность стальной проволоки наносят последовательно слои меди и цинка. После этого проволока нагревается до температуры (Т 500-600 ) для диффузии атомов меди и цинка и обеспечения образования латуни. Окислы удаляются путем травления в растворе ортофосфорной кислоты и на поверхности образуется очень тонкая пленка нерастворимых фосфатов окиси цинка

После волочения латунированной заготовки и свивки металлокорда процесс окисления латунированной поверхности продолжается

Рисунок 6 Механизм адгезии

Таким образом, при паровом старении увеличивается толщина сульфидного слоя меди за счет расслоения слоя сульфидов меди и цинка и его проникновения вглубь компаунда. Влага, проникая по пленке ZnO, вызывает коррозию цинка, которая происходит за счет проникновения ионов Zn²⁺ по дефектам кристаллической решетки ZnO из глубины латуни в поверхностный слой. Идет увеличение общей толщины слоя сульфидной связи и образование более хрупкого слоя ZnO, ZnS, Zn(OH)₂. При этом уменьшается прочность адгезионной связи резины к металлокорду.

Дата добавления: 2015-03-29