随着现代工业的发展,有不少场合要求橡胶与金属、塑料等刚性材料相互复合,以期能同时利用橡胶的弹性以及后者的刚性。目前,此类制品采用的基本成型方式是在硫化过程中实现橡胶与金属材料的粘接。国内较常用的天然橡胶-金属胶粘剂为美国洛德公司Chemlock系列的CH205/CH220胶粘剂,该胶粘剂为国外知识产权产品,对该产品的组分以及粘接机理国内还没有较为深入地研究。为了提高产品的自主创新能力,进一步改善产品的粘接可靠性,本课题借助凝胶色谱分析、红外光谱分析、核磁共振以及X射线衍射等现代分析方法对天然橡胶与金属材料常用胶粘剂组成及粘接界面进行了深入剖析,通过建立橡胶-金属粘接模型有效地揭示了天然橡胶与金属材料的粘接机理,结果显示:作为底胶,CH205的基体材料由可熔性酚醛树脂与氯化天然橡胶组成,填料主要为TiO2、ZnO和未知的少量灰色组分,溶剂为4-甲基-2-戊酮和混合二甲苯;面胶CH220的基体材料为含氯的高聚物,该高聚物由含氯单体聚合而成,填料为炭黑与少量PbO,溶剂为四氯乙烯和混合二甲苯。在橡胶-金属粘接模型中,CH205与CH220扩散性能良好,两者之间可形成较好的过渡层,CH205胶粘剂在硫化粘接过程中与Fe或其氧化物形成少量化学键的连接,在成型压力的作用下,CH220与天然橡胶分子之间相互接近,当分子间距离减小到一定程度时,产生分子间的吸附作用,成为提供粘接强度的主要来源。在上述研究的基础上,本课题对天然橡胶-金属复合材料构件的热硫化粘接工艺参数进行了优化。