聚酯工业丝的浸胶粘合

I.骨架材料的浸胶

A.骨架材料与橡胶的粘合途径

不同的纺织骨架材料和橡胶之间的粘合可以通过下述三种途径获得：

*机械粘合*物理粘合*化学粘合

1.机械粘合力

在粘合力不高的场合，或采用机织、经编的网格布作骨架材

料，以及胶管中采用螺旋缠绕或针织的结构，才仅仅依靠机械粘

合力。纺织骨架材料 -- 纱线埋压在橡胶中，并被橡胶所包围。

上下层的橡胶可以相互连接。其粘合力有时实际依靠的橡胶之间

的粘合力。

采用变形丝如空气变形丝、加弹丝，或与棉纤维并捻均可以

改善机械粘合力，因为纱线中的纤维圈或纤维毛羽可以埋入橡胶

中，达到提高机械粘合力的目的。右图是短纤粘胶织物以及棉织

物分别与氯丁（CR）橡胶和天然/丁苯（NR/SBR）橡胶的粘合力比较。如果是浸胶织物，其机械粘合力仅为其化学粘合力的1/10。

2.物理粘合力

物理粘合力是材料之间的相互作用所获得。如：

* 偶极之间的结合力 * 分子之间的引力 * 氢键的结合力。

当采用粘胶或锦纶作为骨架材料时，其物理粘合力是总粘合力的25%。由于聚酯和芳纶的分子中缺乏活性基团，其物理粘合力则是相当低的。

3.化学粘合力

骨架材料采用黏合剂处理后，如：RFL乳胶液（间苯二酚R、甲醛F、乳胶L），可以改善骨架材料的物理和化学粘合力。主要是骨架材料中的反应基团如羟、羧、胺端基与RFL树脂发生了化学反应，反应程度取决于这些反应基团的活性。下表所示是粘胶和锦纶材料用RFL浸胶后，不同种类的粘合力的所占比例：

粘胶锦纶

直接机械粘合：20% 15%

浸胶液渗入织物中

渗透30% 5%

分子扩散渗透到纤维中

化学粘合力25% 60%

直接共价键结合

主要是氢键结合

B.浸胶机理

对于粘胶和锦纶采用RFL粘合体系已经可以获得足够的粘合力，粘合机理如下左图。

在骨架材料干燥定型时，骨架材料和RFL树脂之间获得粘合力，浸胶后骨架材料与橡胶之间的粘合力依靠RFL层与橡胶在硫化时共硫获得。

对于聚酯和芳纶，聚酯和芳纶没有与RF(酚醛树脂)反应的活性基团，如果直接用RFL浸胶，主要是直接粘合力和物理粘合力，化学粘合力的贡献并不大，单纯浸胶RFL是无法获得足够的粘合力。所以对于聚酯纤维和芳纶纤维，必须将纤维表面进行改性。目前在纺丝时采用一种称作“预活化”的纺丝油剂处理纱线，其主要成分为环氧树脂，这种环氧树脂是可以用RFL中的RF树脂进行固化反应的，处理过的纱线可以和锦纶一样，通过浸胶同样的RFL就可获得足够的粘合力，粘合机理如下右图：与锦纶不同的是，聚酯或芳纶的预活化层必须在干燥定型时，经过高温反应，才能和RF之间获得良好的粘合力。

对于未经预处理的聚酯和芳纶来说，单用RFL浸胶液处理是不够的。要处理以上织物，主要采用环氧树脂和封闭异氰酸酯，有两种方法可用：

1.单浴浸胶：

该体系仅适用于未活化处理的聚酯，采用很高的干燥温度（220—250oC）和改性RFL浸胶液（国内称作RP浸胶液）对其进行处理。

浸胶液的配方如下：

- H7—浸胶液：含有“Vulkabond E”的RFL液，它是一种溶解在氨水中的对氯苯酚、甲醛和间苯二酚的缩聚物，国内称作RP单浴浸胶，主要由常州曙光化工厂生产。

- RFL—浸胶液：带有封闭二异氰酸酯的水基分散物，称作封闭异氰酸酯，如“Desmodur TT”或粘合剂IL-6，国内由常州科英化工有限公司生产。

2.二浴浸胶：

该体系用于聚酯和芳纶的处理，先用一种水基分散物或活化树脂浸渍织物，干燥后，经220-250oC高温热处理，使纤维表面改性为聚氨酯或环氧树脂层，从而具有和RFL反应的活性，再采用通常的RFL浸胶液浸渍。

预浸胶液的配方如下：

D417（用于聚酯）一种丙三醇二缩水甘醚和封闭异氰酸酯的水基混合物

ENKA 的芳纶浸胶液 一种丙三醇二缩水甘醚和已内酰胺的水基混合物 下图为RFL 浸胶过程的示意图。

RFL 浸胶过程示意图

3.

主要浸胶参数

下图所示是浸胶机的浸胶示意图，图中，帘布的生产流程是从右到左连续进行，在导开布卷用完时，储布架释放所储存的坯布，从而获得时间用于新布卷的接头。在浸胶槽前和烘箱后，各有一组张力辊，控制其相对速度，就能在浸胶和干燥过程中给帘布施加一定的张力；帘布浸胶后的浸胶量由附胶量控制系统进行调节，通常是一组挤压辊，也可以是真空吸胶系统或拍打系统。第二浴的功能和一浴的功能基本相同，导开储布架的功能和卷取储布架的功能正好相反，为换卷提供缓冲时间。浸胶过程中的浸胶参数有：一浴浸胶的热固化温度、RFL 的热固化温度、浸胶张力、帘布在烘箱中的停留时间等等。在烘箱中的停留时间可以通过调整浸胶速度或者在烘箱中的走布

人造丝 锦纶

浸 胶

烘箱

附胶量控制

附胶量控制

道数进行调节。

针对不同种类的纤维材料，不同的RFL配方以及橡胶种类，这些参数需要进行优化。到目前为止，帘线与橡胶的粘合更多的是依靠实际经验，而非科学分析。

C.预浸胶

聚酯和芳纶不像人造丝和锦纶有许多活性的反应功能基团，因此用标准的RFL进行浸胶是不能获得有效的粘合力。因此必须进行了二步法浸胶，第一步称作预浸胶，第二步则依然进行传统的RFL浸胶。

预浸胶可以采用溶剂型的高活性反应的异氰酸酯进行预浸胶（浸胶硬线绳）。为了能够使用水性的材料，杜邦开发了一种苯酚封闭的异氰酸酯浸胶体系，加入少量的环氧树脂改善浸胶膜的形成，这个体系称做Hylene。

下图为示意图，所示为异氰酸酯和芳纶反应生成的两种物质，剩余的异氰酸酯功能团还可以进一步和后续的RFL浸胶层反应。

示意图2.2 异氰酸酯和芳纶纤维反应生成的两种物质

芳纶和聚酯常用的另外一种预浸胶方式就是浸渍环氧树脂，依靠丙三醇和表氯醇的反应，如下图所示，所谓的工业丝预活化处理，就是预处理一种环氧树脂：

示意图2.3 丙三醇和表氯醇的反应

利用远红外光谱仪研究了在芳纶表面的热固化特性，没有证据可以证明芳纶与环氧树脂进行了化学的相互作用，聚酯纤维和环氧树脂之间的粘合是由于扩散相互作用形成的。而芳纶则存在扩散和氢

成了多点的氢键结合。

D.RFL浸胶

1.RFL的配方和制备

RFL浸胶液是一种由间苯二酚/甲醛缩聚生成的酚醛树脂（RF）水溶液和橡胶胶乳(L)混合的水性乳液。如果纤维仅仅是处理橡胶胶乳，其可以提供与橡胶之间的粘合力，但与纤维之间没有化学粘合力，物理粘合力也很低，而且浸胶层自身的机械强度较低。添加间苯二酚R和甲醛F聚合生成的酚醛树脂（RF）后，浸胶层的极性增加，机械强度得到提高。

酚醛树脂（RF）水溶液

RFL浸胶液的调配分两个步骤，首先，将间苯二酚溶解在添加氢氧化钠水溶液中，随后将甲醛缓慢地和间苯二酚水溶液混合，在室温下，熟化反应几个小时。在熟化反应过程中，会发生一定程度的缩聚，缩聚形成一种空间三维结构的树脂。

间苯二酚R和甲醛F的反应和酚醛胶木板

的反应是相似的，反应是在碱性环境下进行

的。反应过程如下图所示。

增加甲醛的用量，将增加羟甲基的形成速

率和数量。由于这种羟甲基功能，就可以如示

意图所示和另外一个间苯二酚分子进行反应。

增加甲醛和间苯二酚的比例，可以增加缩聚程度和分支数量。树脂溶液的浓度、熟化反应时间和温度以及浸胶的热固化时间和温度，将影响缩聚程度。

因此RF树脂其实质就是一种水溶性的热固性酚醛树脂，或者说是一种热固性的粘合剂，这种树脂的三维结构与橡胶硫化后的结构十分相近。

在RF树脂熟化后，将上述树脂溶液再添加到已经用水稀释的胶乳中，胶乳和水的比率可以进行调整，来获得所需的RFL浸胶液。

RFL浸胶液是酚醛树脂和胶乳的混合物，可用于人造丝、锦纶、预活化聚酯和芳纶以及玻璃纤维的浸渍处理，对于非活化的聚酯和芳纶则必须可用改性

RFL浸胶液浸胶或进行预浸胶处理。

RFL浸渍液组成如下：

R：F = 1：1.5 to 1:2(摩尔数)

RF:L = 15:100 to 20:100(千重)

以上配比对粘合力的影响如下图。间苯二酚R与甲

醛F的混合物比例对聚酯与NR/SBR橡胶的粘合力的影响

见左图：水基间苯二酚—甲醛RF树脂与乳胶L的混合比

例对聚酯与NR/SBR橡胶粘合力的影响见右图：

RF:L的比例与浸胶温度和浸胶热处理时间的长短一样，会影响浸胶层和橡胶的粘合力。

乳胶

RFL中的乳胶在浸胶层和橡胶之间的粘合中起到主要作用，其粘合过程发生在橡胶的硫化时，依靠从橡胶中渗透到浸胶层中的硫化体系进行硫化。对于热固性橡胶材料如：NR、NR/SBR、SBR、RFL浸胶液中采用丁吡（VP）乳胶可以获得最佳的粘合力。

理论上而言，不同的热固性橡胶材料就必须选用不同的乳胶。但一般来说，大部分橡胶，采用标准的VP胶乳就已经可以获得足够的粘合力了。

RFL-浸胶液配方

下面例举一固含量为20%的RFL浸胶液的典型配方（以重量计）：

RF 树脂重量

软水418.4

氢氧化钠5% 10.3

间苯二酚固体18.8

甲醛37% 26.9

总树脂溶液474.4 474.4

反应时间: 6 hrs 反应温度: 24oC

乳胶

软水98.7

VP胶乳40% 426.9

525.6 525.6

RFL-浸胶液的调配1000.0

RFL浸胶液的调配：将反应好的树脂缓缓加到稀释后的胶乳中后，边加如边搅拌，防止出现凝胶，浸胶液必须在5—10oC的温度下储存15小时进行熟化后方可使用，为了保持浸胶液的稳定性，浸胶液的PH值必须控制在8-9之间。我们要注意的是这种反应是一种放热反应，因此需要良好的搅拌和冷却；配好的浸胶液可以用软水稀释，使其保持为20%的固含量。熟化后的乳胶在5-10oC的温度下使用寿命为4天。

我们同时需要注意，在浸胶过程中，对浸胶槽的保温冷却，特别是二浴浸胶，由于第一浴浸渍异氰酸酯后在230℃的高温下反应后，如果没有充分冷却，骨架材料带温进入RFL浸胶槽中，就会使RFL 浸胶液温度升高，足以造成浸胶液提前进行缩聚反应，影响粘合力。

为了防止浸胶后，胶乳过度老化，浸胶后高温处理的温度建议不要超过210oC，当浸胶温度高或在烘箱中的停留时间过长，可往RFL浸胶液中加入20份（重量）25%的氨水取代等量的软水。

采用上述的浸胶液，锦纶或粘胶与橡胶之间的剥离强度为240CN/2CM。

由于间苯二酚和甲醛均为高毒性物质，出于劳动保护和环境保护考虑，目前推荐采用浓缩的RF 树脂替代自己调配RF树脂；也就是可用低分子线型结构的预缩聚RF树脂替代由间苯二酚和甲醛制得的RF树脂，例如牌号为Penacolite R50或Vulkadur T的树脂等，国内也有类似产品。将预缩聚RF 树脂溶解于含有氢氧化钠或氨的水中。再将树脂溶液和甲醛溶液一起直接加入胶乳中。

是一种甲醛和间苯二酚的线形聚合体，是在酸性条件下聚合而成的，摩尔分子量在300g/摩尔左右。在调配浸胶液中，需要再添加甲醛以及添加氢氧化钠或氨水，获得所要求的PH值和甲醛/间苯二酚比，从而反应形成三维网状结构的树脂。使用penacolite的最大优点就是不再需要进行树脂的熟化反应。国内目前已经厂家生产预缩聚树脂。

2.干燥时间和温度对粘合作用的影响

骨架材料与浸胶层的粘合力是在浸胶过程中干

燥和定型中，利用酚醛树脂和骨架材料之间的活性

集团化学反应获得的，而浸胶后的骨架材料与橡胶

的粘合则是利用在橡胶的硫化时，浸胶层的胶乳和

橡胶之间发生共硫化实现的。浸胶层和骨架材料、

浸胶层与橡胶之间的粘合受浸胶的温度和时间的影

响。如下图后示：

从图中可以看出，在不同的干燥温度下，如果

温度低、定型时间太短，浸胶液和纤维之间反应不

完全，使浸胶层和纤维的粘合力不好（曲线左边，

热固化不足），但由于浸胶层中的胶乳没有被RF（酚醛）树脂充分交联，更加容易与橡胶粘合，提高了与橡胶的粘合力，出现这种情况，剥离试验时，可以发现，橡胶层上将留有红色的浸胶层。如果温度太高、定型时间太长，使得胶乳被RF树脂充分交联，浸胶层表面的交联密度提高，阻碍了橡胶中的硫化体系向浸胶层中的渗透，导致橡胶硫化过程中浸胶层中的胶乳和橡胶共硫化不充分，粘合力下降（曲线右边，热固化过度），而在最佳点时，其粘合力大于或等于橡胶的撕裂强度力。

RF:L的比例中，胶乳L的增加，那么RF树脂对胶乳L的交联程度就下降，这样就能提高和橡胶的粘合力，但会降低和骨架材料的粘合力。

因此在实际生产中，采用200℃左右的热处理温度，以及在烘箱中停留时间在60秒-80秒之间是最佳的。如果骨架材料比较厚，则我们必须注意干燥，防止干燥不充分，带水进入高温烘箱。

有文献研究表示，RFL浸胶液进行低温干燥后（防止RF树脂与胶乳反应），再在烘箱中模拟浸胶温度进行热处理后，将热处理后的RFL和硫化剂、促进剂等在开炼机上混炼后，用硫化仪测定其硫化特性，发现：

如果没有添加硫化体系，其硫化速率很快，但机械强度不高。

添加硫化体系后，其存在和橡胶一样的硫化特性，具有明显的焦烧时间等橡胶硫化特性。因而可以推断，浸胶层中的胶乳，其特性就是橡胶。

3. 骨架材料和RFL 浸胶层的反应机理如下：

从反应过程中可见，骨架材料中必须要有与RF 树脂反应的基团，而聚酯和芳纶没有这种活性基团，必须进行上述的预浸胶和预活化。

4.

浸胶骨架材料与橡胶粘合的机理

我们知道：胶乳是橡胶的乳化以后的水溶液，可以看成是非常细小的橡胶颗粒和水组成。干燥后的胶乳，和橡胶片并无太大的差异。由于RF 树脂是一种空间结构的聚合物，不是线形结构的。浸胶后，我们进行热固化处理，RF 树脂可以和胶乳表面反应，建立氢键连接等，因此，RF 树脂空间结构的分子可以和胶乳紧密结合，将各个胶乳粒子连接在一起成为一个空间结构的整体。或者说各个胶乳粒子是依靠RF 树脂相互连接在一起的。RF 树脂在整个粘合过程中是将胶乳粒子相互之间建立紧密的结合，同时和骨架材料建立结合。但一旦RF 树脂在浸胶过程中完成热固化后，浸胶层中的酚醛树脂已经失去了活性，没有进一步的反应能力。

因此RF 的重要作用就在于将胶乳粒子和骨架材料粘合，同时将胶乳粒子也相互连接在一起。骨架材料浸胶就是把浸胶液中胶乳粒子和骨架材料粘合在一起，同时也相互粘合在一起。

浸胶热固化后的RFL 是由连续的树脂相和散布的乳胶粒子组成的，右图示意。

胶乳

胶乳

胶乳

1、与骨架材料粘合，如果和骨架材料粘合不良，则浸胶层和骨架材料之间的粘合力失效；

2、浸胶层中的胶乳粒子之间，如果没有RF树脂，则胶乳之间的黏合强度很低，而且胶乳粒子自身也没有强度的，因此剥离力也差。利用酚醛树脂进行适当的热固化，使RF树脂和胶乳粒子之间具有一定的连接强度，对粘合非常重要。但要使浸胶层和橡胶之间能获得良好的粘合力，更为重要的是：橡胶中的硫和硫化促进剂必须有一部份可以从橡胶中渗透到骨架材料的浸胶层中，使浸胶层和橡胶之间发生相互硫化，实现粘合。或者在橡胶体系中，使用间甲白粘合体系（酚醛树脂）实现将橡胶与胶乳之间的粘合，但这种利用粘合剂的交联，对粘合界面的弹性、强度等机械性能影响极大。

RF酚醛树脂的作用就是将浸胶层中的胶乳颗粒相互连接在一起，同时将胶乳颗粒和骨架材料粘合在一起。在与橡胶的粘合过程中，最为核心的是橡胶与胶乳之间的共硫化作用，这种硫化作用承担主要粘合的作用。因此胶乳颗粒的大小、胶乳含量多少均影响浸胶的粘合力，同时胶乳颗粒在有硫化剂的作用下，可以实现交联，进一步增强浸胶层的强度。

RFL浸胶体系是提高纺织骨架材料与热固性橡胶材料之间粘合力的最常用的浸胶粘合体系。

未经处理的合成纤维，由于其表面光滑、缺乏极性、模量过高，与橡胶的粘合力很低。要达到可以满足要求的粘合力，人造丝和锦纶纤维必须进行RFL处理，而聚酯或芳纶必须先进行环氧树脂或异氰酸酯处理，再进行标准的RFL处理。

RFL浸胶处理适用于绝大多数的纤维/橡胶复合体，目前没有可以开发出粘合力可以与其媲美的替代方法，更不用说粘合力比其高了。尽管RFL浸胶处理方法早在上世纪30年代后期就已经成熟，但随后并没有重大的改进。RFL浸胶处理的粘合机理，到目前为止并不十分清晰，RFL浸胶过程更像一个手工艺术，而不是一个科学手段。对于不同种类的纤维和橡胶组合，必须调节浸胶过程的参数，使粘合力达到最优。

这些参数包括：

间苯二酚/甲醛比、间甲树脂和胶乳比、胶乳的种类、浸胶液的PH值、附胶量、浸胶热固化时间、浸胶热固化温度等等。

5.和热固性橡胶粘合的粘合体系

a.与NR、NR/SBR之间的粘合

骨架材料在与传统的橡胶材料HR、NR/SBR粘合时，采用简单的RFL-VP浸胶液即可。

b.与氯丁橡胶之间的粘合

要使纺织骨架材料与氯丁（CR）橡胶之间有良好的粘合力，在RFL浸胶液中最好加入CR胶乳。采用VP胶乳的RFL浸胶液也可以获得令人满意的粘合力。

c.与EPDM之间的粘合

EPDM橡胶与纺织骨架材料粘合，而且EPDM橡胶的组分对

粘合力的影响非常大。用硫进行硫化的EPDM橡胶与采用VP

或CSM胶乳的RFL浸胶的织物之间的粘合力比用过氧化物硫化的EPDM来得好。采用含有Despon DZ 与的CSM胶乳浸胶与S硫化的EPDM之间的效果最好。上图为不同组分的EPDM橡胶粘合力情况。聚酯和芳纶均是活化丝。如果在RFL浸胶液中，加入一定量的天然乳胶将可以适当提高与EPDM的粘合力；但天然胶容易对聚酯造成损伤；我公司将采用另外的配方，进行浸胶。

d.与CM、CSM之间的粘合

与聚氯乙烯或CSM之间粘合，CSM胶乳中加入Despon DZ的RFL是最好的浸胶液。也可在RFL中采用NBR、CR胶乳。

e.与NBM、HNBR之间的粘合

最好采用NBM或HNBR胶乳。用NBR和VP混合胶乳也可获得良好粘合力。如果采用丙烯晴含量高的丁腈乳胶，粘合力比普通丁腈乳胶好。由于国内的主要生产羧基丁腈，如果浸胶液中添加羧基丁腈，羧基丁腈胶乳有较好的自交联性能，会影响了浸胶层与橡胶的共硫化，所以与NBR的粘合力并不高。

6.对纺织骨架材料的特殊处理

为了获得特别的材料性能，需要对骨架材料要采取特别的处理，如硬线绳。为此，应使用含有游离二或三异氰酸酯的有机溶液（例如：含有20%三甲苯三异氰酸酯MDI的二氯甲烷），有关异氰酸酯详见下表。织物在上述溶液中浸渍后，溶剂被蒸发，异氰酸酯发生聚合，织物与橡胶粘合。含有游离二或三异氰酸酯的溶液也可被用作橡胶粘合剂喷涂在织物上。

常用的异氰酸酯牌号：

异氰酸酯成分生产商

Casabond TX Diphenylmethanediisocyanate in xy lene Consett

Desmodur R triisocyanare in ethylacerate Bayer

Desmodur RF triisocyanate in ethylacetate Bayer

Voranate M229 Diphenylmethanediisocyanate in toluene Dow Chemical

这种浸胶方式在生产切割V型带中得到广泛应用，聚酯浸胶条件，决定了聚酯在传动带中的性能。在生产聚酯或芳纶切割带用的帘线时，帘线先在二或三异氰酸酯的有机溶液浸胶，烘干、定型，随后在水基的BFL中浸胶。同样有采用水基的预浸胶液（Ionothane）浸胶的聚酯线绳，可以使传动带中的线绳产生刚硬的效果，在硫化后进行切割以及实际运行中不易磨损。

采用有机溶剂型的异氰酸酯，可以获得较好的粘合力，但其缺点就是粘合作用对水十分敏感，因此，必须立即将浸渍过或喷涂好的织物同橡胶进行硫化或浸渍RFL，以避免受空气影响，这是它的缺点之一。

7.橡胶配方的改进和干法粘合体系

在需要特别高的粘合力时，或未经过RFL浸胶，则可以通

过改变橡胶组分来提高粘合力，所谓的间甲白粘合体系：偶联

剂、间苯二酚或间苯二酚给体、甲醛给体（亚甲基给体）。

利用间苯二酚给体和甲醛给体在硫化温度下，产生的聚合反应，形成的酚醛树脂进行粘合的。因此硫化温度和时间会影响粘合力。右图为EP骨架材料和干法粘合的NR混炼胶的粘合力情况：图中，横坐标是硫化温度，纵坐标为剥离强度，曲线分别为10分钟、20分钟和30分钟的硫化时间。

显然，硫化温度提高以及硫化时间的延长可以提高粘合力；很明显，干法粘合体系的粘合力比RFL 浸胶骨架材料的低许多，但延长反应时间，其粘合力可大幅度提高，但依然不到浸胶骨架材料的一半。

为了保证获得较高的粘合力，有时采用干法粘合和浸胶RFL相结合。

黏胶与锦纶可以采用干法粘合，聚酯和芳纶活化后，表面是一层环氧树脂，也可与异氰酸酯和酚醛树脂的干法粘合体系粘合，但对于未经过活化的芳纶和聚酯，干法粘合无法获得足够的粘合力；

对于自粘合体系，则可以采用将橡胶溶解在有机溶剂中（甲苯）通过浸胶、涂刮工艺进行。也需要在橡胶溶液中添加酚醛树脂，对于非活化的聚酯和芳纶，那么需要添加异氰酸酯类的粘合剂，这样即可提高初始的附着能力，同时也可提高骨架材料和橡胶的粘合力。

E.骨架材料的浸胶方式

1.RP单浴浸胶

所谓RP浸胶，其实就是使用一种对氯苯酚和甲醛缩聚的热塑性酚醛树脂，作为与聚酯纤维的粘合剂。采用RP单浴浸胶，一般需要浸胶温度达到230-240℃，但过高的温度，对纤维容易造成损伤外，同时不容易控制最佳的浸胶工艺，从最佳浸胶曲线图中，我们可以看到，随着温度的提高，浸胶最佳的工艺区间变短，因此如果工艺控制不当，极易造成粘合力的下降。RP中的对氯苯酚与甲醛缩聚的酚醛树脂容易吸水，吸水就容易造成以后和橡胶粘合时的粘合力下降。因此在夏天，RP浸胶容易出现粘合力方面的质量问题。

RP的配方大致为：

RP树脂（20%）400 公斤

调配好的RFL 20% 600 公斤

上述2种组分混合后即可使用。

RP浸胶液和RFL浸胶液的最大差异是：RFL中的RF:L一般为1：6.5左右，也就是胶乳含量为85%左右，而RP浸胶液中，RP+RF:L大致为1：1，胶乳含量仅仅50%左右。

因此RP浸胶中，胶乳的含量很低，同时大量的酚醛树脂，必然造成浸胶层中的胶乳交联密度提高，从而影响未来橡胶中硫化的渗透，因此必须保证浸胶过程中的附胶量。

浸胶层与橡胶粘合是依靠胶乳和橡胶之间的粘合，胶乳用量的减少，黏合强度自然下降。

2.活化丝单浴浸胶

采用预活化丝浸胶，一般的浸胶温度在200℃左右，如果可以保证在烘箱中有足够的反应时间、其最佳工艺区间较宽宽，因此粘合力可以得到良好地保证。但与高温浸胶相比，浸胶速度必须降低，生产效率降低。而浸胶层与NN骨架材料的浸胶层完全相同，与用户的橡胶配伍性能好。

3.双浴浸胶

双浴浸胶的实质是首先将纤维用异氰酸酯进行表面改性处理，由于溶剂型的异氰酸酯不安全，易爆有毒，所以采用了一种己内酰胺封闭的异氰酸酯，只有在高温下熔融，封闭的异氰酸酯才会解开封闭，获得活性，和聚酯进行反应。反应后，将在纤维的表面形成一薄层聚氨酯层，温度越高，该聚氨酯膜与聚酯的粘合性能越好，为了进一步提高粘合力，往往在第一浴浸胶液中添加环氧树脂。第二浴则采用和NN骨架材料浸胶相同的RFL进行浸胶。

4.不同浸胶方式的差异

RP与活化丝浸胶、双浴浸胶的差异在于浸胶液的不同，而RP浸胶液容易受水分的影响，因此一般骨架材料存放期不能过长，否则粘合力极容易下降。而活化丝和双浴浸胶不受存放期的影响，虽然理论上说，6个月的保质期，但实际上，妥善的存放2年，粘合力不会出现明显下降。

活化丝单浴浸胶和普通丝双浴浸胶的差异在于浸胶工艺不同，由于双浴浸胶，第一浴的异氰酸酯，会在纤维表面形成的刚性的聚氨酯层，但同时粘合剂渗入纤维，将纤维相互粘合住，因此骨架材料显得特别硬，温度越高，聚氨酯和聚酯的反应越强烈，骨架材料越硬；同时聚氨酯层，堵死了骨架材料表面的毛细孔，RFL浸胶液就不易渗透到纤维内，浸胶量就低，浸胶层的厚度没有单浴浸胶层厚。双浴浸胶，所造成的纤维发硬，将大大降低骨架材料的耐弯曲压缩疲劳性能。

但这两种的浸胶配方和NN骨架材料的浸胶配方是一样的，所以和大部分厂家的橡胶配方的配合很好，粘合力较高。

F.硫化对粘合力的影响

我们已经知道，浸胶热固化后，RF树脂是已经固化，没有活性的。所以浸胶骨架材料与橡胶的粘合就是依靠浸胶层中的胶乳粒子和橡胶进行共硫化粘合，胶乳和橡胶之间可能的粘合机理：浸胶层中胶乳就是没有添加硫化体系的橡胶而已，胶乳粒子的表面已经和RF树脂有了一定的结合力。但就像用酚醛树脂作为硫化剂硫化的橡胶一样，橡胶的强度是远远不够的，因此RFL浸胶层的强度同样是不够的！

由于RFL浸胶层是没有硫化体系的，胶乳之间的交联密度是依靠酚醛树脂获得的，但交联密度依然不足，所以要提高交联密度才能提高粘合力，也就需要硫化体系从橡胶中迁移到RFL浸胶层中，RFL 浸胶层得到硫化，从而提高RFL浸胶层的交联密度。但橡胶中的硫化体系迁移到RFL浸胶层的过程中，一边迁移，一边硫化，硫化同时也就提高交联密度，那么靠近橡胶一侧的RFL浸胶层交联密度快速提高，阻碍硫化体系的深入迁移。而靠近纤维一侧的RFL浸胶层就没有得到充分交联，该处的RFL浸胶层强度下降，因此粘合力也下降。观测剥离表面就会发现，橡胶上带有红色的浸胶层，同时纤维一侧的颜色变浅。

所以硫化的起始速度要慢，让硫化体系的迁移慢一些，使得硫化体系在浸胶层中分布不存在过大的梯度，更加平均些，浸胶层的强度才能提高。显然，如果配方不变，在150℃下正常硫化，粘合力很好，但温度提高到160℃，可能就会出现严重的粘合问题。

有人研究后发现：浸胶层中的胶乳由于没有硫磺等物质，是不饱和的，也就容易吸引橡胶中的硫化体系。在焦烧期，如果焦烧期较长和焦烧橡胶扭矩较低，橡胶对浸胶层表面就会有良好的浸润，这些则对提高粘合力有利的，也有利于于氧化锌和硫磺等由橡胶中向RFL浸胶层中的胶乳粒子中迁移，但焦烧阶段没有开始硫化。而开始硫化阶段，促进剂和氧化锌反应会生成锌-促进剂络合物，该络合物向胶乳粒子中迁移，才是硫化的关键。

有人研究了橡胶不同的硫化阶段，浸胶层和橡胶之间的硫和锌原子的数量，进行橡胶与骨架材料粘合的机理分析。垂直曲线处为粘合界面,左侧为RFL浸胶层，右侧为橡胶，横坐标为离开粘合界面处的距离。

因此，如何控制界面处的硫的聚集，是提高粘合力的关键。由于VP胶乳极性高，特别容易吸引这种络合物。如果锌-促进剂络合物大量准备进入胶乳粒子中去，此时胶乳中已经有硫磺，橡胶就立马开始交联硫化，交联密度的快速提高，随之而来，阻止了锌-促进剂络合物的向浸胶层深处迁移。因此会造成浸胶层深处，靠近骨架材料处的RFL硫化不足，浸胶层的强度无法提高。而靠近界面处的RFL浸胶层得到了充分硫化，已经与橡胶有一定的粘合能力，则同样体现为粘合力不足。

因此硫化速度对粘合力有着十分重要的影响，经验表明：焦烧时间的延长，粘合力可逐步提高。

硫化速率的提高则对粘合力带来负面影响。浸胶层与橡胶的共硫化，需要依靠橡胶中的硫析出，渗入

处橡胶中的硫化体系析出渗透到浸胶层后，那么靠近界面处的橡胶中硫化体系的浓度将下降，因此需要硫化体系可以从橡胶内部的高浓度向界面处的低浓度迁移，保证界面处的交联程度。较长的焦烧时间，和较慢的起硫速度，有利于这种迁移渗透过程，提高粘合强度。

因此要提高粘合力，那么我们需要解决硫化体系的迁移问题，硫化速度是核心问题。

纺织骨架材料与橡胶的粘合力取决于橡胶的硫化体系和组分，它们影响硫化的工艺特性和产品的物理性能。一定的附胶量，保证一定的胶乳含量，和适当的浸胶层表面交联密度，是决定橡胶和浸胶层中胶乳的交联点多少的关键因素，决定橡胶与浸胶骨架材料的粘合力的大小。

合理的配方，减少使用间甲白粘合体系的用量，使用橡胶中硫化体系建立与RFL浸胶层的粘合力，使粘合界面处的RFL浸胶层中，也形成一定的网状硫化结构，显然比界面处用酚醛树脂直接粘合性能要好。橡胶和RFL浸胶层的粘合界面的模量降低，有利于提高粘合界面的耐疲劳性能。

G.浸胶与热定型对聚酯工业丝的影响

1.浸胶和热定型设备

浸胶机有两种基本类型，一种是扩幅型，织物被装在链条两边的扣针或布铗所固定，以此来控制纬线卷曲度和成品的宽度；另一种则不控制织物的宽度，而是在经向上施加一高张力，来调节经向的伸长和模量。

-扩幅型浸胶机

这类浸胶机用于处理重量轻、张力低的织物，张力范围为50—200KN/m，通常是松结构结构，织物从1#导开架经2#浸胶槽到3#挤压辊或真空吸胶装置，然后通过5#干燥烘箱和7#硫化装置直至8#卷取架。在硫化烘箱的入口处，织物被两条扩幅链上扣针或布铗住，通过硫化烘箱。织物经向的张力可以通过安装在干燥烘箱前后

的4a和4b张力辊以及硫化烘箱

前后的4b和4c张力辊分别进行

控制。

-高经向张力浸胶设备

这类浸胶机用于处理高张力重型织物，即160-800KN/m（例如：EE和EP织物）。由于重型织物结构上具有厚而密的特点，在经向

高张力作用下也不会使经线卷

曲转变成纬线卷曲，而使织物的

宽度及柔软性减小。高经向张力

对提高改善输送带的蠕变性能

是有利的。

对于锦纶和用活化聚酯

和芳纶织成的涤锦或芳锦织物

只需单浴浸胶即可；而对于用未经活化的聚酯或芳纶织成的涤锦或芳锦织物，则需用二浴浸胶，显然

对于这种浸胶装置，烘箱两端的张力控制辊的可产生的张力要比扩幅型浸胶机大得多，浸胶液的渗透量及附胶量决定于浸胶槽中织物的张力，所以在浸胶槽和干燥烘箱之间需要一组辊筒，避免在干燥烘箱中产生高张力。

2.热定型

粘合处理后的烘干过程，通过加热和张力的作用，可调整输送带的物理性能如：热收缩率、热收缩力、强度、模量等。同时还可改变织物的结构，如经纬线的卷曲度、经纬密度。这一过程称作热定型。

1．热定型的条件

在橡胶输送带的硫化和PVC输送带的塑化中，热塑性材料：热处理温度提高会造成聚酯和锦纶纤维的收缩，从而造成纤维或织物在橡胶或PVC中产生不必要的移动，因此要求织物中经纬线的热收缩率低，而这可以通过热定型来获得。

右图所示为张力、温度对聚酯工业丝的剩余热收缩的影

响。如果原丝的热收缩为 4.5%，随着热定型张力的提高，

聚酯工业丝的热收缩率也相应提高。同时随着热定型温度的

提高，聚酯的热收缩率也会降低。温度越高，张力越低，剩

余热收缩率越小。

右图所示为热收缩率为2%的低收缩的聚酯工业丝，如

果定型张力提高，则热收缩率反而提高。

热定型对锦纶66工业丝的干热收缩的影响如右图：

轮胎、传动带、输送带等在运行中蠕变伸长必须低，而经线的模量则对蠕变伸长影响极大。在热定型中提高经线的模量是相当重要的一点。如图所示：随着热定型张力提高，纤维的模量也同样提高。

右图为低收缩聚酯工业丝采用不同张力和温度浸胶

处理后，定伸长负荷的变化。

右图为高强工业丝采用不同张力和温度浸胶处理

后，定伸长负荷的变化。

右图为锦纶66工业丝采用不同张力和温度浸胶处

理后，定伸长负荷的变化。

显然，随着浸胶张力的提高，纤维的模量均能得到明显的提高，而聚酯工业丝的模量大小和浸胶张力大小更加密切。

从右图为常见的高强聚酯工业丝在浸胶中，采用不同的张力，对浸胶后工业丝的强度的影响。我们可以发现，提高浸胶帆布或帘子线的强度保持率，最有效的方法就是提高浸胶过程中的张力，降低浸胶温度。降低浸胶温度，带来的一个缺点就是必须采用较长的浸胶定型时间，如果温度在180℃，帆布在烘箱中的停留时间必须在120-150秒之间，否则会影响浸胶层的强度，造成剥离力下降。此外必须注意，张力的提高会造成热收缩的提高。

右图为不同的浸胶张力和温度对低收缩聚酯工业丝的影响：

浸胶张力的提高可以使工业丝的强度快速提高，但带来的缺点是干热收缩的提高。

右图为浸胶过程中，不同张力和温度对锦纶66的影响，可见，锦纶66工业丝的浸胶张力小在生产EP帆布时，纬向往往是没有张力拉伸的，因此高温会造成更大的强度损失，见图17C，降低浸胶温度，对提高EP帆布的纬向强度更为重要；如果采用横向拉幅浸胶，对纬纱施加一定的张力，则纬向强度可以得到大幅度提高，如果采用横向拉幅浸胶，浸胶热处理温度降低到180℃，则锦纶66的纬向强度可以得到大幅度提高。

度和浸胶张力大小而变化。

对于低收缩工业丝，结果如右图：

对于高收缩工业丝，结果如右图：

对于锦纶工业丝，结果如右图：

一般而言，纤维的断裂伸长和干热收缩之和接近一个常数，也就是如果浸胶张力提高，纤维的断

裂伸长就会降低，而干热收缩提高。而且浸胶温度提高，而浸胶张力较低时，纤维的解取向严重，因

而断裂伸长可以大幅度提高。

由于浸胶帆布，需要一定的卷曲度，因而浸

胶过程中的张力大小，对浸胶帆布的性能影响很

大：

右图为低收缩工业丝在不同浸胶温度下，对

应不同的牵伸率，可能产生的浸胶张力。

右图为高强聚酯工业丝在不同温度和牵伸

量下的张力变化。

右图为锦纶66工业丝在不同温度和牵伸量

下的张力变化。

从上图可以看出：如果要使坯布和浸胶成品在浸胶前后的伸长保持一致，也就是总牵伸为0，那么相对应的张力是有很大的差异。