橡胶的粘着性和自粘性

橡胶的粘着性和自粘性

生胶料的胶粘性可表现为自粘性与互粘性（或粘着性）两个方面。自粘性是指粘性物质的自相粘合，如橡胶与橡胶的粘合。粘着性则是

生胶料的胶粘性可表现为“自粘性”与“互粘性”（或粘着性）两个方面。自粘性是指粘性物质的自相粘合，如橡胶与橡胶的粘合。粘着性则是指不同物质之间的粘合，如橡胶与磨料间的粘合。

橡胶的自粘性与粘着性的差异，主要由橡胶的结构来决定，一般来说，天然橡胶的自粘力大于粘结力。丁苯橡胶的粘结力大于自粘力，且天然胶的粘结力小于丁苯胶的粘结力，在用天然橡胶制造橡胶磨具坯体时，由于天然胶的自粘力大，不易被破碎为颗粒状松散料，只能用炼胶辊筒进行压片成型，成型厚度极其有限。高厚度的磨具坯体则需要把多个薄片状坯片装入模具中，用压机合，并需连同模具去加热硫化。当使用丁苯胶时，由于丁苯胶自粘力小，很易把含磨料的丁苯胶料破碎为颗粒状松散料，从而可以装入模具中用压机进行模压成型，并随之可从模具卸出，托在铁板上去加热硫化。

橡胶的自粘性及粘着性除决定于橡胶的结构外，也受外界条件的不同而变化。例如：提高温度，天然胶的粘着力增大而自粘力下降，但丁苯胶的粘着力和自粘力都下降；加入补强剂（如炭黑）后，天然胶自粘力的增长幅度远大于粘着力的增长，而丁苯胶的粘着力仍大于自粘力。加入增粘剂后，丁苯胶的粘着力增长更多。因此在实际工作中，可以通过温度的变化及加入不同的添加剂来调整生胶料的自粘性与粘着性，以获得较好的工艺性能。

橡胶的自粘性与粘着性除在外观表现上有所不同外，它们的产生机理也不尽相同。自粘力实质上是橡胶自身分子间内聚力的反映，是自扩散的结果，因而影响因素较少；而粘着力的大小除与橡胶本身的内聚力及扩散作用有关外，还与被粘物的化学性质、表面状况及施工因素等多种因素有关。

用橡胶结合剂把磨粒粘接起来构成一定形状的固结磨具。而这种橡胶磨具在高速

转动中与被加工材料的表面相互挤压、相互摩擦而进行磨削加工，因而要求橡胶磨具要有很高的强度及耐热、耐磨性能。这就要求固化后的橡胶结合剂能与磨料产生很高的粘接强度，而且结合剂本身具有很高的内聚强度，否则，在高速转动下产生破裂。此外，也应有较高的耐热、耐磨性能。

由于橡胶磨具使用性能的需要，到目前为止还没有合适的能单独使用的低分子量液体橡胶或胶浆（橡胶溶液）、胶乳等流动性物质，而只能使用高分子量（几十万）的固体生胶。

固体橡胶分子量大，与磨料粘结强度较高，且自粘性好，具有很高的内聚强度，但由于它自粘性好，弹性高，在橡胶磨具制造过程中，必须用大功率的炼胶辊筒，使它紧包一个辊筒。在转动中受另一个辊筒辗压，因而生热软化，然后把大量磨料辗混进去，形成磨料颗粒被结合剂生胶料包结的板块成型物料。

对滚压成型料，要求橡胶成型料具有适宜的自粘结力，使坯体自身内的胶层能易于粘合而不起层，但又不易于严重粘着辊筒。

对于模压成型松散料又必须使橡胶结合剂对磨料的粘结力大于自粘力，以便能滚碎成为松散料，若自粘力大于粘结力，则容易形成所谓“游离砂”，引起磨料在成型料、磨具坯体以及成品磨具内分布不均，造成组织不均等废品。但是，生胶料的粘着性以不宜过大，否则成型料不易滚碎，松散性不好。而且模压成型不易脱模，容易造成起层、裂纹等。

为提高橡胶结合剂（包括生胶料和固化后的结合剂）与磨料的粘接性能，在固体生胶（特别是丁苯胶）中加入适宜的增粘剂及填充剂，同时提高橡胶的粘着力与自粘力，就可以综合提高橡胶结合剂的胶粘性能。丁苯橡胶的粘着力与自粘力都很低，但粘着力又大于自粘力。如仅加入增粘剂，虽会明显提高其粘结性，但自粘力却提高不多，必须同时加入适宜的填充剂来提高其自粘力，综合起来，才能明显提高丁苯胶的胶粘性能。

增粘剂的选用，以能在橡胶加热硫化过程中增粘剂自身也能缩合或聚合成较高的结构，这样才不致降低成品磨具的耐热耐磨性能。理论与实践表明：古马隆树脂和液体橡胶有这样的特性（液体橡胶参与硫化交联）。液体酚醛树脂在加热中也有缩合反应，但因它是极性有机聚合物，与橡胶互溶性不好，增粘作用稍差。

至于填充剂，以有补强性能为好。粉状酚醛树脂有此功能，但增粘作用不明显。轻质碳酸镁是轻细粉末，能明显增大丁苯生胶的自粘力。例如：

（1）在滚压成型的丁苯橡胶成型料中加入适量的古马隆树脂和轻质碳酸镁填料，可使磨轴承砂轮的极限转速从90m/s提高到110m/s，符合50~60m/s高速磨削的要求；

（2）在滚压成型的丁苯橡胶成型料加入适量的液体聚丁二烯橡胶以制成橡胶磨螺纹砂轮，在50m/s的转速下用0.25mm小螺距的螺纹磨削中，除能保证被磨工件表面得到Ra0.32μm级以上粗糙度外，砂轮本身也能良好地保持磨削部位的尖角形状。

（3）在模压成型的丁苯胶松散料中加入适量的粉状酚醛树脂，所制成大规格的橡胶无心磨砂轮（D＝500~600mm，H＝150~200mm），能保证在通常的回转速度

下(56m/s)，从未产生过破裂现象。

（4）在模压成型的丁苯胶松散状成型料中，加入适量的液体酚醛树脂与轻质碳酸镁，可以使结合剂生胶料明显增大对磨料颗粒的粘附力，因而明显地减少磨粒

与结合剂生胶料相互分离的现象。

（5）在磨料表面上予先包涂上一层液体酚醛树脂（可以经过干燥或不干燥)，然

后才与橡胶结合剂生胶料混合及成型，所制成的橡胶磨具（无论是软弹性磨具或硬质磨具，天然胶的或丁苯胶的，粗粒度的或细粒度的）都能因粘接强度的增大而获得良好的耐热耐磨性能。