СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОКОРДА Российский патент 1994 года по МПК C09K3/00 B05D7/20 D02G3/48 

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов смазочными материалами и может быть использовано при изготовлении металлоарматуры, в частности латунированного металлокорда, канатов и проволоки, применяемых в шинах, транспортерных лентах и других резинотехнических изделиях.

Известен состав, применяемый для повышения прочности связи латунированной проволоки с резиной. После очистки латунированной проволоки в растворе кислоты ее обрабатывают бензотриазолом в сочетании с боратом циклогексиламина и окислителем, например хроматом цинка.

Этот способ сложен в осуществлении, так как состоит из нескольких последовательных операций: очистка корда, обработка составами, выдержка в течение определенного времени перед обрезиниванием.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому составу является смазка, состоящая из 10% индустриального масла, например И-Г-А-100, ГОСТ 17479.4-87 "Обозначение нефтепродуктов", "масла индустриальные". Оно применяется при операции свивки металлокордных прядей, создавая на их поверхности пленку, уменьшающую трение и одновременно являющуюся защитным противокооррозионным барьером на время межоперационного хранения корда (при поставке его от завода-изготовителя на шинный завод-потребитель).

Однако применяемое по прототипу индустриальное масло совершенно инертно по отношению к процессу формирования адгезионных связей латунь (металл) - эластомер (резина). Кроме того, адгезия латунированного металлокорда, обработанного маслом, к резине в процессе хранения металлокорда и эксплуатации резинокордной системы снижается в большей степени, по сравнению с металлокордом, не имеющим на поверхности индустриального масла.

Задачей изобретения является разработка состава, позволяющего стабилизировать адгезионные связи резина - металлокорд в процессе эксплуатации и старения. Изобретение характеризуется тем, что в состав, включающий минеральное масло, дополнительно вводят сульфорицинат-Е и дифенилгуанидин, при следующем содержании компонентов, мас. % :
Сульфорицинат-Е (С-Е) 0,2-2,0
Дифенилгуанидин (ДФГА) 0,05-0,5
Минеральное масло Остальное до 100
В качестве минеральных масел в композиции используют различные минеральные масла, в том числе индустриальные, например ИГА, И-12, И-20.

Указанные отличительные признаки - дополнительное содержание в составе препарата сульфорицината-Е и дифенилгуанидина, является новым и обеспечивает при использовании следующий технический результат: повышение адгезии резины к металлоарматуре, стабилизацию адгезионной связи резина - металлокорд в процессе эксплуатации и старения, и тем самым улучшает качество резинотехнических изделий.

Основное назначение в данном составе ДФГА - увеличение растворимости и повышение дисперсности сульфорицината в минеральном масле, а также он оказывает синергический эффект и усиливает действие сульфорицината.

Сульфорицинат-Е выпускается по ТУ 6-14-292-75 и представляет собой сульфинированное касторовое масло с добавками ионогенного типа.

Сульфорицинат-Е имеет следующий состав, мас. % :
Касторовое масло 41,67
Серная кислота 5,34
Олеум 8,9
Едкий натр 10,87
Оттанол-12 0,39
Оксанол 0-10 0,19
Вода Остальное
Он применяется в промышленности в качестве осветляющего вещества для вискозы, а также в качестве добавки в закалочную среду для уменьшения "коробления" и питтинговой коррозии изделий из аустенитных нержавеющих сталей, например аустенитных центробежно-литых труб.

Дифенилгуанидин представляет собой кристаллы светло-желтого цвета следующей химической формулы (С6Н5NН)2С: NН по ТУ 6-09-9680-76.

Сульфорицинат-Е, включая в себя как основу, ализариновое масло, состоящее из сложных эфиров рицинолевой кислоты и содержащее сульфогруппы, способствует промоторированию адгезии латунированной стали к резине, а дифенилгуанидин увеличивает действие сульфорицината. Кроме того, дифенилгуанидин обеспечивает стабильность во времени тройной композиции С-Е-ДФГА - минеральное масло.

Меньше, чем 0,2% сульфорицината-Е в составе не влияет на увеличение адгезии металлокорда к резине; 2,0% сульфорицената-Е является пределом, выше которого адгезия более не увеличивается.

Применение ДФГА в концентрации меньше, чем 0,05% , не оказывает заметного влияния на стабилизацию прочности связи металлокорд - резина, также снижается дисперсность состава, наблюдается расслоение, использование ДФГА в концентрации больше 0,5% ухудшает действие сульфорицитана-Е.

Использовали латунированный металлокорд конструкции 29Л18/15 и бортовую латунированную проволоку.

Металл подложки - латунированная сталь 70. Латунное покрытие имело следующий состав: Сu - 70% ; Zn - 30% .

На станках микроволочения латунированного проволоку 0 1,0 мм подвергали микроволочению на диаметры 0,175 и 0,15 мм (для получения оплетки - повивочной нити). При этом использовалась эмульсия на основе смазки Олон (15 г/л воды).

Нанесение предлагаемых составов на металлокорд и бортовую проволоку проводили перед намоткой их на катушку на канатовьющих машинах (готовый корд).

Состав наносили с помощью смоченного им войлока, который находился в специально сконструированной ванночке, стабильно укрепленной к корпусу машины.

Для сопоставительного анализа готовили 9 композиций, включая композицию по прототипу. От каждой опытной катушки отбирали образцы бортовой проволоки и металлокорда для:
1) определения начальной прочности связи (адгезии) системы металлокорд - резина;
2) адгезии после солевого старения той же системы.

Солевое старение резино-металлокордных блоков осуществляли их кипячением в 5% -ном растворе хлористого натрия в течение 6 ч.

Адгезию определяли по ГОСТу 14311-85 методом Н-блоков.

Применяли стандартную резину 2Э1155 следующего состава (табл. 1). Вулканизацию при получении Н-блоков проводили при 151оС. Во всех случаях вели сравнение с кордом и бортовой проволокой, обработанной по прототипу. Кроме того, определяли механические свойства металлокорда (R, кгс, , % , выносливость - число кручения до разрушения).

Как следует из табл. 2, обработка бортовой проволоки предложенными составами на 30% повышает начальный уровень адгезии, по сравнению с проволокой, обработанной составом-прототипом. Из табл. 2 следует, что наиболее высокий минергический эффект наблюдается в диапазоне концентрации С-Е: 1,1-2,0% ; ДФГА 0,22-0,5% .

Еще большая разница между прототипом и предлагаемым составом обнаруживается после хранения обработанной ими проволоки в течение месяца. Предлагаемый состав способствует стабилизации резинометаллокордных связей в отличие от инертности к этому действию у состава-прототипа.

Сохранение начальной адгезии после атмосферного старения в течение месяца бортовой проволоки, обработанной предлагаемым составом на 20% выше, чем проволоки, обработанной составом-прототипом.

Из табл. 3 следует, что обработка металлокорда предложенным составом дает возможность стабилизировать начальную прочность связи системы металлокорд - резина и сохранить ее начальный уровень на 85-87% , что на 30-32% больше, чем в случае обработки металлокорда по составу-прототипу. При этом обработка предложенным составом не изменяет механические свойства металлокорда, в сравнении с прототипом. (56) Патент США N 4869877, кл. В 05 D 3/02, 1981.

ГОСТ 17479.4-87 "Обозначение нефтепродуктов", "Масла индустриальные" (прототип). Т а б л и ц а 1 Состав стандартной резины 2Э 1155 Т а б л и ц а 2 Прочность связи с резиной латунированной бортовой проволоки после обработки поверхности предлагаемым составом и составом-прототипом к - контрольные примеры Т а б л и ц а 3 Механические свойства и прочность связи с резиной латунированного металлокорда конструкции 29Л18/15 после обработки предлагаемым составом и составом-прототипом *к - контрольные примеры.

Использование: изготовление металлоарматуры, в частности латунированного металлокорда, канатов и проволоки, применяемых в шинах, транспортерных лентах и других резинотехнических изделиях. Сущность изобретения: состав для обработки поверхности металлокорд содержит, % : сульфорицинат Е на основе сульфированного касторового масла 0,2 - 2,0, дифенилгуанидин 0,05 - 0,5 и минеральное масло остальное до 100. Начальная прочность связи латунированной бортовой проволоки с резиной 2Э 1155 на основе натурального каучука 46 - 50 кгс, после месяца хранения - 45,4 - 47,9 кгс. Начальная прочность связи латунированного металлокорда 29Л18/15 с резиной 2Э 1155 39 - 41 кгс, после солевого старения - 34,1 - 35 кгс. 3 табл.

СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОКОРДА, включающий минеральное масло, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит дифенилгуанидин и сульфорицинат-Е на основе сульфированного касторового масла при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Сульфорицинат-Е на основе сульфированного касторового м
асла 0,2 - 2,0
Дифенилгуанидин 0,05 - 0,5
Минеральное масло Остальное