ЗАЩИТНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ Российский патент 2018 года по МПК C09D191/06 B82B3/00 C08J7/04 

Изобретение относится к смесям, используемым для защиты от теплового, светового, озонного и атмосферного старений резинотехнических изделий и регенерации резины при хранении сельскохозяйственной техники на открытых площадках.

Известен состав для защитных покрытий резиновых изделий [1], состоящий из бензина и резиновой смеси содержащей, мас.ч.:

Бутилкаучук 50-80; Термоэластопласт 20-50; Углерод технический 20-30; Стеариновая кислота 1-3; Битум нефтяной 2-5;

при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Резиновая смесь 8-10; Бензин 90-92.

Недостатком защитной смеси являются ее низкая проникающая способность в микротрещины защищаемого материала.

Наиболее близкой к заявляемой является смесь парафина с рубераксом, канифолью и ее эфирами [2].

Недостатками защитной смеси являются то, что она используется только лишь для поверхностной пропитки и не дает возможности обработки внутренних полостей и микротрещин защищаемого материала.

Задача изобретения - создание защитной смеси для резинотехнических изделий с высокой проникающей способностью и возможностью обработки микротрещин защищаемого материала.

Технический результат заключается в снижении скорости атмосферного старения резинотехнических изделий сельскохозяйственной техники на открытых площадках в межсезонный период, за счет высокой проникающей способности в микротрещины резины и образовании защитной пленки на ее поверхности.

Технический результат достигается тем, что защитная смесь для резинотехнических деталей сельскохозяйственной техники при хранении ее на открытых площадках в межсезонный период, содержит растопленный воск, жидкую резину и нанопорошок, при следующем соотношении компонентов, мас. %: парафин - 92; жидкая резина - 7; нано порошок - 1.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемая защитная смесь для резинотехнических изделий сельскохозяйственных машин соответствует критерию "новизна", так как имеет отличия от прототипа:

- В защитной смеси в качестве регенератора применяется жидкая резина.

- В защитной смеси в качестве наполнителя применяют нанопорошок.

Жидкая резина - это особый материал, который представляет собой мастику. Двухкомпонентная мастика позволяется мгновенно застывать жидкой резине.

Жидкая резина - это новейший материал, который используют для гидроизоляции различных поверхностей. Также она служит для выравнивания поверхностей и заполнения пустот швов и стыков, мокротрещин.

Жидкая резина полностью заполняет собой повреждение любого размера (что очень удобно и надежно). Жидкая резина не растворяется в воде, вода служит катализатором процесса отвердевания этого материала.

Основная характеристика, которая выделяет жидкую резину на фоне остальных, - способность к сцеплению с любым материалом. Такой материал имеет срок службы равный сроку служба поверхности, на которую он наносится.

Нано порошок железо-углерод.

Данный порошок произведен в ФГБУ науки институт металлургии и материаловедения имени А.А. Бакова.

Порошок содержит, мас. %:

- наночастицы железа, имеющие ядро и внешнюю оболочку (2-10 нм) сформированную оксидами данного металла - 96%;

- углерод - 4%.

Физические и химические свойства.

Порошок темно-серого цвета. Среднеарифметический размер частиц 80-100 нм. Отдельные частицы порошка образуют микроагломераты. Насыпная плотность 1, 03 г/см³. Удельная поверхность, измеренная методом БЭТ около 10 м2/г. Температура плавления 1550°С. Запаха не имеет.

Нано порошок проникает в микротрещины резинотехнического изделия и вступает в адгезионную связь с ее внутренними поверхностями, что приводит к восстановлению резинотехнического изделия.

Смесь готовили путем смешивания расчетных компонентов в парафине при комнатной температуре механическим перемешиванием в лопастном смесителе до получения однородной смеси, ориентировочно продолжительность составляет 5-10 мин. Смесь на основе парафина и жидкой резины имеет темно-серый цвет и легко наносится разбрызгиванием под давлением на поверхность резинотехнических изделий. Смесь обладает высокой проникающей способностью и адгезией к поверхности резинотехнических изделий и наносится равномерным, тонким слоем в горячем состоянии.

При изготовлении смеси рекомендуется следующая последовательность загрузки составляющих компонентов: растопленный воск, жидкая резина, нано порошок.

После длительного хранения смесь желательно перемешать в течение 1-2 мин после ее нагревания.

Перед производственными испытаниями смеси были проведены лабораторные испытания. Исследования защитных свойств смеси проводились в климат камере "Tabal", где образцы подвергались циклическому воздействию искусственных факторов, имеющих место при длительном хранении сельскохозяйственной техники на открытых площадках в межсезонный период.

Для выбора эффективных средств защиты были приняты следующие смеси:

1. Парафин; 2. Жидкая резина; 3. Парафин + жидкая резина; 4. Парафин + руберакс + канифоль и ее эфиры; 5. Экспериментальная смесь: парафин + жидкая резина + нано порошок (железо-углерод), на поверхность образцов резины смесь наносили тонким слоем.

Из результатов ускоренных испытаний видно, что сравнительный износ резинотехнических изделий в климат камере составил за 800 ч испытаний с экспериментальным составом - 2,9%; а парафин с рубераксом, канифолью и ее эфирами - 8,3%. Это говорит о том, что нанесенные на резинотехнические изделия смесь с жидкой резиной и нано порошком (железо-углерод), имеют более высокую проникаемость и адгезию к поверхности резинотехнических изделий. Технические возможности защитной смеси с жидкой резиной и нано порошком (железо-углерод) значительно увеличены по долговечности использования. Срок смывания при ускоренных испытаниях в климат камере составил - 800 ч для с жидкой резиной и нано порошком (железо-углерод), а для смеси с рубераксом, канифолью и ее эфирами - 740 ч.

При проведении производственных испытаний смазок на машинном дворе ООО "Пронское" Пронского района Рязанской области в период 2015-2016 гг. резинотехнические изделия сельскохозяйственной техники были покрыты опытными смесями и одновременно на площадках были установлены контрольные образцы из резины размером 100×150 мм, на поверхность образцов нанесены те же смеси.

Результаты производственных испытаний защитных свойств смеси для защиты резинотехнических изделий контрольных в условиях хранения на открытых площадках подтверждают, что максимальный износ резинотехнических изделий обработанных смесью с жидкой резиной и нано порошком значительно ниже, и равен - 2,5%, против - 5,8% с рубераксом, канифолью и ее эфирами.

Результаты ускоренных и производственных испытаний защитных свойств смеси дают основания считать, что добавление жидкой резины и нанопорошка дает технический результат. Состав смеси данного состава, имеющий коэффициент защитной способности К - 0,94-0,97, может быть рекомендован и использован для защиты от старения резинотехнических изделий сельскохозяйственных машин при хранении на открытых площадках в межсезонный период.

Использование защитной смеси позволит исключить атмосферное старение резинотехнических изделий сельскохозяйственных машин при хранении на открытых площадках, за счет высокой проникающей способности, адгезии к поверхности резинотехнических изделий и снижения скорости всех видов старения резины.

Список литературы

1. Патент №2061720 РФ. МПК C09D 119/00, C09D 7/12, C09D 119/00, C09D 195/00. Состав для защитных покрытий / Завгороднев В.А. и др. Патентообладатель Научно-исследовательский институт шинной промышленности. - №5037349; заявл. 19.03.1992; опубл. 10.06.1996.

2. Патент №99855 SU. МПК C08J 7/04. Способ защиты резиновых изделий от растрескивания / Дивова М.П., Марей А.И.; патентообладатель Дивова М.П., Марей А.И. - №449176; заявл. 20.05.1953; опубл. 31.01.1955.

Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для защиты от теплового, светового, озонного и атмосферного старений резинотехнических изделий и регенерации резины при хранении сельскохозяйственной техники на открытых площадках. Защитная смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %: парафин - 92; жидкая резина - 7; нанопорошок - 1. Нанопорошок состоит из наночастиц углерода - 4 мас. % и железа - 96 мас. % с удельной поверхностью БЭТ около 10 м²/г и температурой плавления - 1550°С. Обеспечивается повышение проникающей способности смеси, адгезии к поверхности резинотехнических изделий и снижение скорости старения резины.

Защитная смесь для резинотехнических деталей сельскохозяйственной техники при хранении ее на открытых площадках в межсезонный период содержит растопленный парафин, отличающаяся тем, что дополнительно содержит жидкую резину и нанопорошок, состоящий из наночастиц углерода - 4 мас. % и железа - 96 мас. % с удельной поверхностью БЭТ около 10 м²/г и температурой плавления - 1550°С, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Парафин 92 Жидкая резина 7

Нанопорошок 1