Изобретение относится к способу крепления вулканизованных резин на основе различных каучуков к металлу и может быть использовано в резиновой и автомобильной промышленности.
Известен способ склеивания и герметизации резин путем нанесения на склеиваемые поверхности клеящего материала - азотсодержащих моноакрилатов с добавкой инициатора полимеризации с последующим контактированием поверхностей в анаэробных условиях, в качестве азотсодержащих моноакрилатов применяют продукт конденсации эфиров акриловых кислот и моно-, ди- или триалканоламинов (Авторское свидетельство СССР №378401, кл. С09J 5/00; опубл. 18.04.73).
Однако данный способ, хотя и обеспечивает высокую прочность при склеивании изделий из различных материалов, предназначен для склеивания изделий в анаэробных условиях, что усложняет технологию.
Известен способ склеивания различных материалов клеями на основе эпоксидных смол с отвердителями при использовании радиационной обработки отвержденнного клеевого соединения, в состав которых дополнительно вводят пластификатор (Авторское свидетельство СССР №2148593, кл. С09J 5/00; опубл. 10.05.00).
Однако данный способ требует подвергать склеиваемые детали радиационной обработке умеренными дозами, что приводит к усложнению процесса склеивания.
Известен способ склеивания и герметизации резин путем нанесения на склеиваемые поверхности клеящего материала - олигоэфиракрилатов с добавкой инициатора полимеризации с последующим контактированием поверхностей в анаэробных условиях (Авторское свидетельство СССР №378402, кл. С09J 5/00; опубл. 18.04.73).
Однако данный способ, хотя и обеспечивает высокую прочность при склеивании изделий из различных материалов, предназначен для склеивания изделий в анаэробных условиях, что усложняет склеивание.
Известен способ крепления резин друг к другу и к металлам путем нанесения на склеиваемые поверхности полимеризующихся мономеров и последующего контактирования склеиваемых поверхностей, в качестве полимеризующегося мономера применяют 2-метил-4-галоидгексатриены -1,3,5 один или с добавкой инициатора радикального типа, или с растворенными в них собственными полимерами или полихлоропреном (Авторское свидетельство СССР №426490, кл. С09J 5/00; опубл. 15.09.75).
Однако данный способ, хотя и обеспечивает достаточно высокую прочность при склеивании изделий из вулканизованной резины, требует дополнительного прогрева образцов при высокой температуре.
Наиболее близким является способ крепления вулканизованных резин к металлу, включающий обработку поверхности металла ортофосфорной кислотой (ГОСТ 6552-80) с последующим нанесением клея и контактированием поверхностей (Берлин А.А., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия, - 1969, с.223-224).
Задача: разработка способа крепления резин к металлу, обеспечивающего повышенную прочность клеевого шва.
Техническим результатом является обеспечение повышенной прочности клеевого шва при клеевом креплении вулканизованных резин к металлу.
Поставленный технический результат достигается тем, что
1. Способ крепления вулканизованных резин к металлу, включающий предварительную обработку поверхности металла фосфорсодержащим соединением с последующим нанесением клея и контактированием поверхностей, причем в качестве фосфорсодержащего соединения используют концентрированный раствор борат метилфосфита.
2. Способ крепления вулканизованных резин к металлу по п.1, причем в качестве клея используют полихлоропреновые клеи 88СА и 88НП.
В качестве клея используют, например, клеи марок 88СА (ТУ 381051760-89) или 88НП (ТУ 2385-003-31854575-00). Кроме того, могут быть использованы любые клеи.
В качестве вулканизованных резин используют стандартные вулканизаты на основе полиизопренового (СКИ-3), бутадиеннитрильного (СКН-18), этиленпропиленового (СКЭП-40) каучуков (Кошелев Ф.Ф. и др. Общая технология резины. М.: Химия, - 1978, с.56, 74, 90).
Борат метилфосфита представляет собой вязкую неокрашенную жидкость, хорошо растворимую в воде, диметилформамиде, ацетоне, спиртах (пат. №2190697). Широко известен как ингибитор горения. Используют в виде водного раствора.
В результате взаимодействия бората метилфосфита с металлом происходит удаление оксидной пленки с поверхности металла. Наличие атома бора в структуре олигомера способствует повышению прочности клеевого шва на границе металл-клей при креплении вулканизованной резины к металлу.
При обработке поверхности металла концентрированным раствором борат метилфосфита с концентрацией 98% улучшаются адгезионные показатели поверхности металла при клеевом креплении. При уменьшении концентрации раствора бората метилфосфита адгезионные показатели снижаются.
Способ крепления резин к металлу осуществляется следующим образом.
Поверхность металла предварительно зашероховывается и обезжиривается ацетоном. Затем наносится равномерный слой концентрированного раствора бората метилфосфита и выдерживается в течение 1 минуты при комнатной температуре. Далее поверхность металла промывается проточной водой и высушивается в нормальных условиях. Двукратное нанесение клея тонким равномерным слоем на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 1-2 минут, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей и выдерживание под грузом 2 кг в течение 24 часов. Данный способ применяют для клеевого крепления металла к вулканизованным резинам на основе различных каучуков.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. На поверхность металла, предварительно зашерохованную и обезжиренную ацетоном, наносится равномерный слой концентрированного раствора бората метилфосфита и выдерживается в течение 1 минуты при комнатной температуре. Далее поверхность металла промывается проточной водой и высушивается в нормальных условиях. Затем проводится двукратное нанесение клея 88СА кистью тонким слоем на подготовленную поверхность металла и резины на основе СКИ-3, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 1-2 минут, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей и выдерживание под грузом 2 кг в течение 24 часов.
Пример 2. Получают клеевое соединение, как описано в примере 1, но в качестве резины используют резину на основе СКН-18.
Пример 3. Получают клеевое соединение, как описано в примере 1, но в качестве резины используют резину на основе СКЭП-40.
Пример 4. Получают клеевое соединение, как описано в примере 1, но в качестве клея используют клей 88НП.
Пример 5. Получают клеевое соединение, как описано в примере 1, но в качестве клея используют клей 88НП, а в качестве резины используют резину на основе СКН-18.
Пример 6. Получают клеевое соединение, как описано в примере 1, но в качестве клея используют клей 88НП, а в качестве резины используют резину на основе СКЭП-40.
Были проведены испытания клеевых композиций при креплении резины на основе СКИ-3, СКН-18, СКЭП-40 к стали (Ст.3). Адгезию определяли методом отрыва. Прочность при равномерном отрыве определяли на измерителе адгезии ПСО МГ4 (ТУ 4271-005-12585810-01). Данные представлены в таблице.
Как видно из таблицы, предлагаемый способ крепления вулканизованных резин к металлу обеспечивает высокие прочностные свойства клеевых соединений. Так прочность клеевого шва при отрыве при креплении вулканизованной резины на основе СКИ-3 к металлу полихлоропреновым клеем марки 88СА составляет 1,20 МПа, а с использованием предлагаемой модификации поверхности металла прочность составляет 1,32 МПа.
Нами установлено, что причиной повышения адгезионных показателей при данном способе крепления является введение в граничные и переходные слои функциональных групп за счет обработки поверхности металла концентрированным раствором бората метилфосфита.
Технико-экономический эффект, полученный от применения способа крепления, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить качество крепления изделий из вулканизованных резин на основе различных каучуков с металлом.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ | 2011 |
|
RU2470973C1 |
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ | 2011 |
|
RU2476471C1 |
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2009 |
|
RU2415898C2 |
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ | 2009 |
|
RU2401289C2 |
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ | 2011 |
|
RU2478679C1 |
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ | 2008 |
|
RU2378310C1 |
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ | 2004 |
|
RU2270219C2 |
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ | 2004 |
|
RU2270220C2 |
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ | 2008 |
|
RU2385890C2 |
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ | 2008 |
|
RU2385891C2 |
Изобретение относится к способу крепления вулканизованных резин на основе различных каучуков к металлу и может быть использовано в резиновой и автомобильной промышленности. Технической задачей изобретения является разработка способа крепления резин к металлу, обеспечивающего повышенную прочность клеевого шва. Задача решается тем, что способ включает предварительную обработку поверхности металла фосфорсодержащим соединением с последующим нанесением клея и контактированием поверхностей, причем в качестве фосфорсодержащего соединения используют концентрированный раствор борат метилфосфита. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
БЕРЛИН А.А | |||
"Основы адгезии полимеров", М., Химия, 1969, с.223-224 | |||
Способ крепления резин друг к другу и к металлам | 1970 |
|
SU426490A1 |
СПОСОБ СКЛЕИВАНИЯ И ГЕРМЕТИЗАЦИИ | 0 |
|
SU378402A1 |
СПОСОБ СКЛЕИВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ | 1999 |
|
RU2148593C1 |
Б;1БЛИСТЕКЛ | 0 |
|
SU378401A1 |
JP 59022976, 06.02.1984. |
Авторы
Даты
2007-10-10—Публикация
2006-07-11—Подача