加硫ゴムと金属の固着のメカニズムについて

2007/05/15 10:27

あるゴム部品を長時間熱劣化させることにより，加硫後の天然系ゴムと金属（アルミ）の接触する部分が固着してしまい困っています。
材料代替を検討しようにもそのメカニズムが判らず対策を行なえない状況です。

状況としては，ある押し付け圧以上で一定時間放置すると固着が発生し，また雰囲気温度によってその固着力が変化する。ということまでは判っています。

どなたか，ゴムー金属間の固着のメカニズムに関して，または詳しい情報のありか等，ご存知の方いらっしゃいましたらご教授いただけるとありがたいです。
よろしくお願いいたします。

noname#230358

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noname#230359

2007/05/16 23:48

回答No.2

金属はポリマーの酸化反応を促進させる触媒的な作用をもっていて、
その結果ポリマーは劣化、低分子化する　　ということです。

参考URLの「金属劣化（銅害）」の項をご参考に

【参考】http://www.shasej.org/gakkaishi/0601/0601_kouza.pdf

お礼

ご回答ありがとうございます。
ゴムが低分子化してゴムのりのような状態になるということですね。
ご紹介いただいた文献，非常に参考になります。

銅害防止剤として知られる薬剤は，今回の材料でも老化防止剤として使用しています。（アミン系）
目的は酸化防止なので，意図せず銅害を防止していたのかもしれません。

はっきりとした原因究明は難しいかもしれませんが，様々な角度から検証したいと思います。

2007/05/17 20:39

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noname#230359

2007/05/21 10:02

回答No.3

ゴムの分子構造は複雑ですので、加硫も１次近似できないと思います。
加硫部でも表面では、酸素存在下では、結合が変化すると思いますので、
アルミ側での対策を考えたほうがよろしいかと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。
返事が遅れてしまい申し訳有りません。

実際固着後のゴムの剥離強度による評価を行なってみましたが，ばらつきが大きいのか，もともと一次の反応ではないのか，時間，温度に対する相関取りが難しいデータとなってしまいました。

今回用いたアルミ部品は試作品のため削り出したもので，量産はダイキャストになります。メカニズムがはっきりせずとも固着がおきないことが証明できれば良いので，使用条件での固着発生有無を実際の量産金具を使用し試験していくことにいたしました。

メカニズム解明は非常に難しそうですね・・・
ご協力ありがとうございました。

2007/05/23 12:24

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noname#230359

2007/05/16 11:14

回答No.1

加硫接着だと思います。
ゴムは加硫後といっても　反応していないぶぶんが残りますし、
アルミは　表面状態によって、架橋を受ける皮膜を作ります。

お礼

ご回答ありがとうございます。
ゴム中に残っている遊離硫黄（反応していない部分）とゴムで金属硫化物を作成するということでしょうか？
金属硫化物はゴム中の結合硫黄他と反応しそうですね。
アルミ以外の金属でも起こりえますか？
もし参考文献等ございましたらお教えいただけるとありがたいです。

現在，加硫が甘いとくっつきやすくなる？といった結果を期待して，テストピースにてゴムの加硫条件違いで，アルミとゴム間で剥離強度に差が出るか検討しています。

2007/05/16 14:26

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