Procédé pour faire adhérer du caoutchouc et du métal.
Cette invention a pour objet un procédé pour faire
adhérer du caoutchouc et du métal, spécialement étudié en.
vue de l'application et du traitement d'une combinaison
de compositions de caoutchouc entre une étoffe ou un tissu
et du métal.
Ce procédé a été imaginé en vue de réaliser entre du
caoutchouc et du métal un lien de grande résistance ne
risquant pas de se corroder ou de se détériorer avec le
temps, et en même temps simple, facile et rapide à établir.
Dans la suite de cette description, ce procédé sera exposé notamment comme utilisable pour fixer une étoffe imprégnée de caoutchouc à une lame ou bande de métal, mais
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que le même procédé est utilisable de façon générale partout où l'on cherche à assujettir du caoutchouc contre du métal.
On sait qu'on n'éprouve généralement aucune difficulté pour assurer une bonne adhérence du caoutchouc vulcanisé
et d'une étoffe puisqu'il suffit, comme cela se pratique dans maintes usines, de faire passer simultanément l'étoffé et le caoutchouc composé mais non vulcanisé entre les rouleaux d'une calandre. Le caoutchouc se trouve alors comprimé et pénètre dans l'étoffe. S'il s'agit par exemple de la fabrication de courroies en caoutchouc, une couche très mince de caoutchouc formant revêtement de friction est appliquée par calandrage contre une des faces de l'étoffe
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tandis que sur sa face opposée on applique par calandrage une couche de caoutchouc plus épaisse. On oblige les lits constitutifs de la courroie à adhérer les uns aux autres en les superposant de telle sorte que la couche épaisse de l'un quelconque d'entre eux s'applique contre la couche mince du lit suivant, et ainsi de suite. En faisant appel à la chaleur et à la pression dans une presse à vulcaniser, le caoutchouc se trouve vulcanisé, ce qui réalise un lien ferme entre
les épaisseurs d'étoffe successives.
Un procédé communément employé pour déterminer la solidité du lien entre le caoutchouc et l'étoffe ou plutôt entre deux épaisseurs d'étoffe solidarisées par du caoutchouc de force l'une de l'autre à la vitesse de 25 m/m par minute deux épaisseurs d'étoffe contiguës ayant 25 m/m de largeur.
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dans la plupart des cas, une traction de friction comprise entre 7 et 9 Kg. environ soit satisfaisante. Dans les essais auxquels il sera fait allusion ici, la traction de friction enregistrée est l'effort minimum qui est observé pendant
le déchirement d'une bande d'un mètre de longueur puisque bien entendu la résistance du lien est celle du point le plus faible.
Pour les expériences en question, on a utilisé une étoffe pour courroie pourvue d'un côté d'un revêtement de
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et qu'on a appliquée contre une calandre en caoutchouc. Deux épaisseurs de cette étoffe réunies par vulcanisation en les plaçant dans une presse à vulcaniser pendant 35 minutes
à 1410 C. (sous une pression de vapeur de 18 Kg. environ) ont permis de constater une traction de friction minimum
de 9 Kg. environ. Aussi a-t-on considéré que le lien satisfaisant ent.re l'étoffe et le métal serait celui pour lequel la traction de friction ne descendrait pas au-dessous de
ce chiffre.
Divers essais ont été effectués pour donner cette résistance au lien mais sans qu'aucun d'eux ait été satisfaisant. C'est ainsi par exemple que, dans certains cas, le lien égalait bien ce chiffre immédiatement après la vulcanisation mais après un. court vieillissement dû à la corrosion du métal ou ^diverses causes, la résistance du lien tombait à un niveau bien en dessous de celui qui
était nécessaire.
Le lien engendré éventuellement était tel que l'adhérence du caoutchouc et du métal était supérieure à celle du caoutchouc et de l'étoffe et donnait lieuà une traction de friction minimum de 10 Kg. environ. Lorsqu'on essayait
de séparer par traction du métal, la séparation se produisait entièrement entre le caoutchouc et l'étoffe. En effet, le revêtement pelliculaire de caoutchouc originellement fixé à l'étoffe par calandrage adhérait complètement au métal.
En vue d'obtenir ce lien, on commence par nettoyer intégralement le métal par exemple à l'aide d'un jet de sable après quoi on l'asperge au moyen d'un pistolet ou appareil pulvérisateur analogue d'un ciment renfermant un remplissage en caoutchouc ainsi que du "caoutchouc thermos plastique". Ce dernier est une forme de caoutchouc obtenue par le traitement chimique du caoutchouc brut qui est dur
à l'état froid et se ramollit par la chaleur. Il s'agit
là d'un isomère du caoutchouc qui est moins saturé, chimiquement parlant, que le caoutchouc ordinaire. Le développement des propriétés adhésives est attribué à la transformation du caoutchouc du type d'hydrocarbure à chaîne ouverte en hydrocarbure cyclique ou est accompagné par cette trans:. formation. On le produit selon différents degrés de dureté selon le traitement chimique. Au cours de ces expériences, on peut constater qu'un produit qui est passablement dur
à la température ambiante fournit le meilleur lien car
un produit mou, qui est trop élastique ou ne possède qu'une résistance insuffisante à la traction, s'écaille, se desquame ou se détache facilement du métal ou même se Le remplissage qui se trouve dans le ciment sus-indiqué peut être un remplissage ou une combinaison de remplissages quelconques à effet raidisseur; il peut être incorporé à
ce ciment en faisant pénétrer ce remplissage par broyage dans le caoutchouc thermoplastique dans le broyeur à caoutchouc et en faisant dissoudre le mélange résultant dans un dissolvant du caoutchouc. Le caoutchouc thermoplastique
bien que dur à la température ambiante possède cette propriété de se ramollir sous l'action de la chaleur due au broyage ; il se comporte donc comme le caoutchouc ordinaire dans le broyeur à caoutchouc. Le rôle du remplissage en question est de durcir encore davantage le cyclo-caoutchouc pour qu'il ait par lui-même une plus grande résistance et adhère plus fermement au métal. La poudre d'aluminium et l'argile sont, entre autres, des remplissages convenables. Le dissolvant peut être un dissolvant quelconque du caoutchouc. La benzine donne des résultats satisfaisants.
Un ciment convenable pour.le cyclo-caoutchouc aurait la composition suivante :
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ment pelliculaire appliqué à l'étoffe comme décrit ci-dessus,, peuvent être fixés directement par vulcanisation à la pellicule que le susdit ciment ou un ciment analogue laisserait sur la surface du métal. Ceci fait, on obtient un lien satisfaisant (3 Kg. environ au minimum) mais, si on effectue un essai de friction, on constate que la séparation se produit entre le caoutchouc de la composition pour courroie et la surface de la pellicule en question.
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divisé ou pulvérisé (par exemple à l'aide d'un pistolet)
un ciment de caoutchouc renfermant un composé analogue au composé de la bande.de roulement d'un bandage de roue sur la pellicule séchée de composé de cyclo-caoutchouc ainsi que sur le revêtement de la composition pour courroie, si on se livre à un essai de friction, la séparation se produit entièrement entre l'étoffe et le revêtement pelliculaire. Ceci indique que le lien entre le caoutchouc et le métal était plus solide que le lien entre l'étoffe et le caoutchouc.
La traction de friction minimum qu'on enregistre de cette façon est de 10 Kg. environ. Le lien ne se détériore pas en prenant de l'âge ; bien au contraire, il paraît s'améliorer avec le temps.
Un composé pour bande de roulement capable de donner à cet égard des résultats satisfaisants serait le suivant :
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Le mélange est malaxé dans un broyeur à caoutchouc puis dissous dans de la benzine dans la proportion de 50 grammes du composé en question pour 1 litre de benzine ou d'un <EMI ID=9.1> de ce composé doit être de même importance que pour la composition pour courroie c'est-à-dire de 35 minutes à
1410 C.
Si on utilisait dans ce ciment un composé de gomme
pure au lieu d'un produit de base contenant une certaine quantité de durcisseur, comme pour la masse pour bande de roulement sus-indiquée, le lien obtenu ne serait pas aussi bon
(7 Kg. environ seulement de traction de friction). Il serait facile de constater par des essais de friction qu'avec
des composés de gomme pure, la séparation se produit à la surface de la pellicule de cyclo-caoutchouc. Ainsi donc, le lien ne peut acquérir la résistance désirée - comme le
révèle l'essai à la friction - qu'en combinant le ciment de caoutchouc avec des durcissants tels que le noir de fumée, l'argile, l'oxyde de zinc, la poudre d'aluminium et diverses matières fibreuses comme le cuir broyé, le coton broyé ou l'amiante. Il suffit en général de 40 % de durcissant ou d'une combinaison de durcissants, calculé par rapport au caoutchouc, pour obtenir des résultats satisfaisants mais la quantité dépend bien entendu de la nature du durcissant employé et des autres ingrédients qui constituent le composé
de caoutchouc.
On constate également qu'il est désirable de ne pas laisser l'une quelconque des pellicules de ciment attendre trop longtemps avant que l'étoffe ne soit fixée au caoutchouc par vulcanisation car les surfaces perdent de leur faculté d'adhérence avec le temps. Il en est particulièrement ainsi du ciment ,de cyclo-caoutchouc. De la térébenthine
dans la proportion approximative de 5 % du volume du dissolvant total peut être ajoutée au ciment pour retarder le séchage et maintenir plus longtemps la surface à l'état visqueux.
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sidéré comme assez dur pour donner lieu à un lien satisfaisant, on peut supprimer le remplissage dans le ciment
de cyclo-caoutchouc,
A noter d'ailleurs que le revêtement pelliculaire sur l'étoffe n'est pas absolument nécessaire. En effet, dans la plupart des cas, le revêtement de friction doit suffire. Une couche de ciment de la bande de roulement peut également
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d'être assez épaisse.
En ce qui concerne la dissolution de la matière de la bande de roulement dans un dissolvant du caoutchouc, il n'y a aucune raison pour ne pas appliquer.le ciment de cette matière sous la forme dtune émulsion aqueuse telle que celle qu'on peut obtenir en combinant du latex de caoutchouc
avec les ingrédients nécessaires de la manière usuelle.
Comme on le voit, il s'agit ici de faire adhérer une étoffe ou un tissu propre à la fabrication de courroies à du métal, Mais en réalité le lien par adhérence obtenu intéresse le caoutchouc et le métal.
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1. Procédé pour faire adhérer du caoutchouc et du métal consistant à appliquer du caoutchouc thermoplastique directement contre le métal puis à revêtir dtune couche d'un ciment.