Крепление вулканизированной резины холодным способом (при +25…+30°С) является важным, так как многие материалы не выдерживают длительного нагревания при высоких температурах; кроме того, холодное крепление широко используют при изготовлении крупногабаритных изделий.

Процесс холодного крепления резины к металлу состоит из тех же стадий, что и при горячем методе, за исключением стадии вулканизации.

Первыми клеями для холодного крепления были клеи на основе битумов и нефтяных пеков, иногда в смеси с каучуком или гуттаперчей. Широкое применение находят клеи на основе хлоропренового каучука.

Отсутствие стадии вулканизации дает холодному креплению определенные преимущества перед горячим, но развитие холодного крепления тормозится отсутствием таких клеев для холодного крепления, которые давали бы прочность при отслаивании
более 15–20 кН/м. Также резинометаллические изделия, полученные методом холодного крепления уступают изделиям, изготовленным методом горячего крепления по тепло - и маслостойкости, стойкости к агрессивным средам и вибрациям.

Подготовка поверхности металла к холодному креплению состоит прежде всего в обезжиривании, а затем в очистке ее механическими способами (шероховка наждачной бумагой вручную или на шероховальном станке) или пескоструйной обработке (шероховатость играет важную роль). Перед нанесением клея поверхность резины промывают растворителем.

Одной из особенностей метода холодного крепления является то, что клей наносится одновременно на поверхность металла и резины. Число слоев определяется заранее опытным путем. Если нужно нанести второй слой, то первому слою дают высохнуть, наносят второй, но сушат его не до полного высыхания, а до тех пор, пока образованная им пленка еще сохраняет липкость. В этот момент резину накладывают на металл, прикатывают к нему с помощью роликов для создания хорошего контакта. Если есть такая возможность, то после прокатки на резину накладывают груз из расчета 0,1–0,2 кг/см2 и оставляют соединенную деталь на 24–48 ч (до полной полимеризации клея).

Первая стадия полимеризации клея измеряется часами, вторая длится несколько суток, а третья, последняя, может происходить в течение нескольких месяцев.

«Хемосил» более 30 лет известен на рынке как надежный адгезив для соединения резины с металлом и другими сложными субстратами. Крепление «Хемосилом» характеризуется большой прочностью связи, стойкостью к высоким температурам, растворителям, маслам и другим химическим средам.

«Хемосил» подходит для соединения многих эластомеров, крепится практически со всеми металлами (железом, медью, алюминием, цинком, свинцом, магнием и т. д.) и их сплавами (сталью, нержавеющей сталью, латунью, бронзой, фосфористой бронзой, дюралюминием и т. д.), с металлами с обработанной поверхностью (электрохимически покрытыми, кадмированной или латунированной сталью и т. д.), многими пластмассами (термореактивными смолами на основе фенола, меламина и мочевины; полиэпоксидами и армированными полиэфирами; термопластами такими, как полиамиды, полиэфиры, поликарбонаты; армированным полиэтиленом и полипропиленом, сетчатыми полиуретанами и фторопластами со специально обработанной поверхностью), а также с деревом, стеклом и тканями.

Для крепления эластомеров с субстратами при помощи «Хемосила» могут быть использованы любые возможные методы вулканизации такие, как прямое формование, трансферное литье, литье под давлением с нагревом в автоклавах, паром или горячим воздухом.

Обрезинивание при помощи клеев «Хемосил» является на сегодняшний день самой передовой технологией и применяется взамен устаревших, которые основывались на использовании клея «Лейконат»; латунировании металла; применении промежуточного слоя
эбонита.

От всех известных методов обрезинивания ее отличает высокая технологичность, значительная эффективность крепления, большая экономичность, безопасность и экологичность.

Решающим фактором в производстве высококачественных резинометаллических изделий является правильный выбор адгезива.

«Хемосил-211» – это универсальный грунт (праймер) для большинства марок спецадгезивов типа «Хемосил». Кроме того, он может использоваться как самостоятельный адгезив под маслобензостойкие резины на основе нитрильных каучуков в тех случаях, когда изделие не испытывает динамических нагрузок (например, маслозащитные кольца подшипников).

«Хемосил-222» – адгезив, который в сочетании с грунтом «Хемосил-211» применяется для крепления к металлу резин на основе полярных каучуков (бутадиен-нитрильного, хлоропренового, изопренового и бутадиен-стирольного).

Комбинация «Хемосил-211» и «Хемосил-222» является наиболее применяемой и покрывает практически все задачи по обрезиниванию (комплектующие и запчасти для автомобилей, гуммирование валов, опорные части мостов, массивные шины и т. д.).

«Хемосил-411» – это еще более универсальный адгезив, чем «Хемосил-222», т. к. он используется для крепления как вышеперечисленных полярных эластомеров, так и некоторых с насыщенной главной цепью (бутилкаучук, СКЭПТ и т. д.). Кроме того, система «Хемосил-211» и «Хемосил-411» применяется в тех случаях, когда изделие испытывает мощные знакопеременные динамические нагрузки, а также для изготовления особо ответственных изделий (например, в авиастроении).

«Хемосил-Х6025» в отличие от «Хемосил-211» и «Хемосил-411» в сочетании с праймером «Хемосил-211» способен осуществлять крепление эластомеров с арматурой не только при стандартных режимах вулканизации, но и при низком давлении и температуре +80…+90°С, что делает его незаменимым для гуммирования емкостей, а также для соединения с металлом уже вулканизованных резин (довулканизация).

Для крепления резин на основе спецкаучуков (фторкаучук, силиконовый и полиуретановый) разработаны спецадгезивы
«Хемосил-512, -520, -511, -597». Они используются без праймера. Большинство задач по соединению силиконовых и фторкаучуков с металлической арматурой решается с помощью универсального спецадгезива «Хемосил-Х5130». Окончательный выбор связующей системы можно сделать только после лабораторных испытаний.

Для обеспечения качественного соединения необходимо тщательно подготовить поверхность арматуры. Поверхность может быть подготовлена к нанесению «Хемосила» путем механической или химической обработки. Перед механической обработкой масло, жир и другие загрязнения должны быть удалены путем обезжиривания (желательно хлоруглеводородами, если есть необходимое оборудование, то не протиркой или маканием, а конденсацией паров растворителя на холодной детали) или щелочной очистки.

Металлы, как правило, подвергаются механической обработке. Наиболее распространенным способом является песко- и дробеструйная обработка. Железо и сталь обрабатываются при помощи колотой чугунной дроби. Цветные металлы, нержавеющая сталь и легкие сплавы обрабатываются электрокорундом. Обработка этих субстратов чугунной дробью неприемлема по причине того, что микрочастицы, содержащие железо, могут внедриться в поверхность обрабатываемого металла, образовав микрогальванические пары, которые могут стать источником коррозии.

При помощи песко- и дробеструйной обработки удаляются ржавчина, окалина и оксидная пленка. Для того чтобы предотвратить восстановление оксидной пленки, необходимо как можно скорее нанести на поверхность субстрата грунт (праймер)
«Хемосил-211». Время нанесения грунта после механической обработки поверхности не должно превышать для стали – 8 ч,
алюминия – 2–3 ч, нержавеющей стали –30 мин, латуни – 30 мин.

Чем меньше время между механической обработкой и нанесением грунта, тем меньше риск образования оксидной пленки на поверхности металла.

Если металлическая поверхность обрабатывается химически (Табл. 5), то обработанные металлические детали могут храниться достаточно долгое время до нанесения адгезива.

Таблица 5

Методы обработки металлической поверхности

* – После обезжиривания. ** – После химической обработки.

Пластмассы могут быть подготовлены путем обезжиривания парами. За некоторым исключением, все типы «Хемосила» должны быть тщательно гомогенизированы перед и во время использования путем периодического или постоянного перемешивания, т. к. некоторые активные компоненты могут оставаться в осадке. Чтобы не потерять активные компоненты, продукты должны гомогенизироваться при помощи мешалки не менее 30 мин.

Мешалка должна приводиться в действие сжатым воздухом или искрозащищенным электромотором. Скорость мешалки должна быть в пределах 50–400 об/мин в зависимости от размера емкости. Не рекомендуется применять высокоскоростные мешалки из-за опасности разрушить макроцепи полимерных компонентов.

После гомогенизации «Хемосил» может быть перелит в емкость для использования, снабженную перемешивающим устройством.

Если адгезив или грунт должен быть разведен для нанесения распылением или маканием, рекомендованные растворители должны добавляться в необходимом количестве также при перемешивании. Исходная емкость может быть промыта растворителем, которым будет производиться разбавление, чтобы была полная уверенность в том, что все компоненты перенесены в рабочую емкость.

Всасывающий патрубок перекачивающих устройств должен быть снабжен сеткой с размером ячейки 500 мкм.

Необходимо убедиться в чистоте растворителя и особенно в отсутствии воды.

Все соприкасающиеся с «Хемосилом» элементы мешалки, трубопроводы и емкости должны быть изготовлены из нержавеющей стали. Разбавленный продукт должен перемешиваться постоянно, т. к. разбавление многократно повышает вероятность осаждения активных компонентов.

Для нанесения «Хемосила» на арматуру могут применяться обычные промышленные технологии покрытия (нанесения кистью или роликом, макание, распыление).

Выбор метода нанесения определяется в большей степени геометрией и количеством деталей, которые необходимо покрыть. Обычно «Хемосил» поставляется в форме, предназначенной для нанесения кистью или роликом.

За небольшим исключением, клея сушатся в течение 30 мин при комнатной температуре. Время сушки может быть сокращено применением циркуляционной воздушной сушки, температура до +100°С допустима только на очень короткое время (в течение нескольких минут). Использование системы конденсации растворителей с последующей их разгонкой поможет решить не только экологические проблемы, но и сэкономить на приобретении дорогостоящих и дефицитных растворителей таких, как метилэтилкетон.

Применение прямой сушки под инфракрасной лампой нежелательно, т. к. черная поверхность адгезива поглощает много энергии (вероятен локальный перегрев). Возможно использование непрямого нагрева в термокамере.

Адгезивы могут также напыляться на предварительно нагретые детали (максимальная температура поверхности +40…+50°С).

Большинство марок «Хемосила» образуют нелипкую сухую пленку, так что покрытые детали могут легко транспортироваться и храниться. Необходимо избегать механических повреждений пленки и ни в коем случае не прикасаться к пленке руками. Следует пользоваться хлопчатобумажными перчатками. Покрытые клеем детали не должны долго храниться до нанесения резиновой смеси, особенно при высокой относительной влажности. Недопустима конденсация влаги при перенесении их из холодного помещения (если этого невозможно избежать, необходимо прогреть детали до комнатной температуры или дополнительно просушить).