Obecnie na rynku dostępnych jest wiele nowych spoiw zaprojektowanych do łączenia z metalami całej gamy kauczuków syntetycznych dostępnych do zastosowań dynamicznych. Znajdują się wśród nich systemy jedno- i dwuwarstwowe. Systemy dwuwarstwowe wymagają nałożenia na metal warstwy środka zwiększającego przyczepność (podkładu, primera), a po jej wyschnięciu warstwy właściwego kleju. Następujące firmy dostarczają podkłady i kleje ogólnego przeznaczenia:
- LORD Corporation: Chemlok, Chemosil, Parlok
- DuPont: Megum/Thixon
- H.B. Fuller: Cilbond
- Toyokagaku Kenkyusho Co., Ltd., CHEM TECH Korea Co., Ltd.: Metaloc
- Proquitec: Adetec
Wymienione wyżej środki służące do łączenia gumy z metalem są złożonymi produktami o zastrzeżonym składzie. Zawierają zwykle mieszaninę polimerów, żywic, utwardzaczy, pigmentów, wypełniaczy i innych składników, np. inhibitorów korozji lub stabilizatorów lepkości.
Środki podkładowe, zwiększające przyczepność, zawierają żywice organiczne oraz związki kompleksowe, które reagują z większością powierzchni metalowych (stalą, aluminium, miedzią, mosiądzem) podczas procesu wulkanizacji, tworząc chemiczne wiązania z metalem. Zawierają również polimery, które pozwalają na lepsze "zakotwiczenie" warstwy właściwego kleju wskutek dyfuzji.
W warstwie kleju znajdują się związki wielkocząsteczkowe, które są kompatybilne tak ze składnikami podkładu, jak i mieszanki kauczukowej. W przypadku podkładów i klejów często stosuje się chlorowcowane polimery lub żywice, gdyż skutecznie zwilżają one powierzchnię metali. Z drugiej strony, ich organiczny charakter sprzyja łączeniu z gumą. Ponadto stanowią one skuteczną barierę dla chemikaliów, które mogą osłabić spoinę. Klej zawiera także wielofunkcyjne środki sieciujące, które reagują zarówno z mieszanką kauczukową, jak i polimerami zawartymi w kleju i podkładzie.
Rys. 1. Model połączenia metalu z gumą z wykorzystaniem dwuskładnikowego systemu klejowego (na podstawie materiałów firmy LORD)
Układy dwuskładnikowe zaprojektowane są tak, że stopniowo zmniejszają się moduły odkształcalności liniowej poszczególnych warstw od metalu do gumy. Otrzymuje się w ten sposób gradient sztywności w poprzek spoiny, co poprawia jej wytrzymałość.
Aby uzyskać solidne, dobre jakościowo połączenie gumy z metalem należy zadbać o czystość łączonych powierzchni, właściwie dobrać skład mieszanki kauczukowej i dopasować do niej odpowiedni klej.
Elementy metalowe przed łączeniem z gumą trzeba w pierwszej kolejności oczyścić ze środków zabezpieczających, bądź smarów i olejów procesowych. Tradycyjnie operację odtłuszczania prowadzi się w oparach chlorowanego rozpuszczalnika, takiego jak trichloroetylen, tetrachloroetylen lub 1,1,1-trichloroetan, w specjalnych komorach. Stosowany zmywacz musi mieć neutralne pH (może się ono zmieniać w procesie jego odzysku poprzez redestylację). Kwaśne środowisko może przyczynić się do uszkodzenia powierzchni i zapoczątkować późniejszą korozję powierzchniową elementów wzmacniających w gotowym wyrobie. Części metalowe muszą pozostawać w oparach rozpuszczalnika do czasu, gdy metal osiągnie temperaturę oparów i ustanie kondensacja. W takich warunkach proces odtłuszczania jest najbardziej efektywny.
Zanurzanie elementów metalowych w środku odtłuszczającym nie jest zalecane. Zazwyczaj na powierzchni cieczy tworzy się warstwa zanieczyszczeń, które osiadają na „oczyszczonej” powierzchni detali w momencie ich wyjmowania. Alternatywną metodą usuwania olejów i smarów z powierzchni metali jest zastosowanie kąpieli lub opryskiwania roztworami alkalicznymi.
Uwzględniając problemy związane z ochroną środowiska stosuje się również alternatywne sposoby usuwania zanieczyszczeń z powierzchni metalowych z wykorzystaniem wodnych roztworów detergentów i urządzeń ultradźwiękowych. Tego typu rozwiązania wymagają jednak skutecznego osuszenia metali, starannego dobór detergentu (by jego pozostałości nie osłabiały spoiny klejowej) oraz kontroli jakości wody używanej w procesie końcowego mycia (aby zapobiec osadzaniu się jakichkolwiek soli lub jonów metali).
