Способ поверхностного модифицирования резинотехнических изделий

СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ обработкой тлеющим разрядом в среде фторорганического соединения, отличающийся тем, что, с целью улучшения антифрикционных и антиадгезионных свойств изделий и ускорения процесса, сначала проводят предварительную обработку изделий в тлеющем разряде в инертной газовой среде при давлении 0,005 - 0,01 мм рт. ст. в течение 20 - 30 мин, а затем проводят обработку в среде насыщенных паров перфторуглеродов, содержащих 15 - 18 атомов углерода в молекуле, в течение 25 - 40 мин при давлении 0,1 - 0,05 мм рт. ст.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке способа поверхностного модифицирования резинотехнических изделий (РТИ), и может найти применение в химическом и нефтехимическом машиностроении, автомобилестроении, металлургической промышленности и в буровой технике.
Цель изобретения состоит в улучшении антифрикционных и антиадгезионных свойств изделий и ускорении способа.
П р и м е р 1. В соответствии с предложенным способом проводят поверхностное модифицирование резин марки ИРТ 1385, ИРП 1287, 51-1683 на основе соответственно бутадиенметилстирольного, фтор- и бутадиеннитрильного каучуков. Образец резины размером 150х150х2 мм из указанных марок помещают в камеру плазмохимической установки, которую продувают в течение 15 мин газообразным азотом. В камере создают вакуум до давления 10^-3 мм рт. ст.
Тлеющий разряд возбуждают с помощью источника высоковольтного питания, подавая на расположенные внутри камеры электроды напряжение 1000-1500 В с частотой 50 Гц. С помощью вентиля тонкой регулировки устанавливают скорость потока газообразного азота через вакуумную камеру, которая обеспечивает давление в камере 5х10³ мм рт. ст. Подвулканизацию поверхности резин проводят в течение 30 мин при удельной мощности разряда 10^-3 Вт/см³, напряжении на электродах 1,5-2,0 кВт и непрерывном вращении изделий. После окончания процесса подвулканизации перекрывают вентиль подачи азота и начинают напуск в камеру нагретых до 400^оС паров перфторуглерода, содержащих 15-18 атомов углерода (Балансировочная жидкость Б-1, ОСТ 95.419-76). Количество напускаемого перфторуглерода, приходящееся на единицу объема камеры (дм³) равно 2 10^-4 мл/дм³ мин. Время прививки 40 мин при удельной мощности разряда 2 10^-3 Вт/см³. Давление в камере 5 10^-2 мм рт. ст.
Коэффициент трения резин определяют на машине торцового трения при скорости 0,1 м/с, нагрузке на образец 2,0 кг/см² и комнатной температуре.
Адгезия к контртелу из сплава Ст³ с чистотой поверхности 8 определяют на адгезиометре при комнатной температуре после выдерживания образца резины под нагрузкой 2 кг/см² при 200^оС в течение 24 ч.
П р и м е р 2. В условиях примера 1 проводят подвулканизацию образца резины в течение 20 мин при давлении газообразного азота 1 10^-2 мм рт. ст. Прививку перфторуглерода осуществляют, как описано в примере 1.
П р и м е р 3. В условиях примера 1 подвулканизацию проводят в токе аргона при давлении 8 10^-3 мм рт. ст. Время прививки перфторглерода 25 мин при давлении 1 10^-1 мм рт. ст. и удельной мощности разряда 4 10^-3 Вт/см³.
П р и м е р 4. В условиях примера 1 подвулканизацию проводят в токе азота в течение 25 мин при давлении 1 10^-2 мм рт. ст. Прививку перфторуглерода осуществляют в течение 30 мин при давлении 7 10^-2 мм рт. ст.
П р и м е р 5. В условиях примера 1 подвулканизацию проводят в токе аргона при давлении 5 10^-3 мм рт. ст. и времени обработки 27 мин. Прививку перфторуглерода осуществляют при давлении 1 10^-1 мм рт. ст. в течение 35 мин.
П р и м е р 6. В условиях примера 1 подвулканизацию проводят в токе азота при давлении 7 10^-3 мм рт. ст. и времени 22 мин, а прививку перфторкеросина в течение 37 мин при давлении 8 10^-2 мм рт. ст.
П р и м е р 7 (по авт. св. N 1081183). В соответствии со способом, описанным в примере 2, принятом за базовый объект, проводят модифицирование резин марки 51-1433 и ИРП-1287. Образцы резин опускают в емкость с фторкеросином, нагревают до 130^оС и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч. После охлаждения образцы помещают в камеру плазмохимической установки, которую вакуумируют до давления 1 10^-2 мм рт. ст. и затем зажигают в ней тлеющий разряд. Плазмообработку проводят в течение 3 ч, затем образцы извлекают из вакуумной камеры, смачивают суспензией Ф-4Д, сушат в течение 30 мин и вновь помещают в плазмохимическую установку для повторной обработки в тлеющем разряде в течение 30 мин при давлении 0,1 мм рт. ст.
Коэффициент трения и адгезию измеряют, как описано в примере 1. Результаты измерений приведены в таблице.
П р и м е р 8 (по авт. св. N 1085995 - контрольный пример). В соответствии со способом, описанным в примере 3, проводят поверхностное модифицирование резин марки ИРП-1118, 51-1433, ИРП-1207 и ИРП-1385. Образец резины помещают в камеру плазмохимического реактора. В камере создают вакуум до давления 1 10^-3 мм рт. ст. Возбуждают тлеющий разряд и проводят обработку при давлении 1 10^-2 мм рт. ст. в течение 1,5 ч. Напускают в камеру пары эфиров акриловой кислоты и фторированных спиртов до достижения давления 5 10^-1 мм рт. ст. Время обработки 2 ч.
Результаты измерения фрикционных и адгезионных характеристик исходных и модифицированных резин приведены в таблице. (56) Авторское свидетельство СССР N 988836, кл. С 08 J 7/04, 1979.
Авторское свидетельство СССР N 1081183, кл. С 08 J 7/04, 1979.
Авторское свидетельство СССР N 1085995, кл. С 08 J 7/04, 1979.
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способу поверхностного модифицирования резинотехнических изделий, и может найти применение в химическом и нефтехимическом машиностроении, автомобилестроении, металлургической промышленности и в буровой технике. Изобретение позволяет улучшить антифрикционные и антиадгезионные свойства изделий и ускорить способ за счет того, что сначала проводят предварительную обработку изделий в тлеющем разряде в инертной газовой среде при давлении 0,005 - 0,01 мм рт. ст. в течение 20 - 30 мин, а затем проводят обработку в среде насыщенных паров перфторуглеродов, содержащих 15 - 18 атомов углерода в молекуле, в течение 25 - 40 мин при давлении 0,1 - 0,05 мм рт. ст. 1 табл.