СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ БРЕЮЩИХ СВОЙСТВ ЛЕЗВИЙ Советский патент 1971 года по МПК B26B21/54 

Изобретение касается лезвий для бритв, в частности способа улучшения бреющих свойств лезвий за счет нанесения на режущую кромку покрытия из сополимера фтористого тиокарбонила и тетрафторэтилена.

Известен способ покрытия режущих кромок лезвий для бритв политетрафторэтиленом, политрифторхлорэтиленом, фторированным сополимером этилена и пропилена и т. д. для улучшения бреющих свойств.

Бреющие свойства лезвий для бритв можно существенно повысить, покрывая режущую кромку лезвия сополимером фтористого тиокарбонила и тетрафторэтилена, состоящим из звеньев общей формулы

- (CF2)xS(CF2)yS(CF2)zS-,

где X, у и Z - нечетные числа от 1 до 19. Молекулярное соотношение мелсду фтористым тиокарбонилом и тетрафторэтиленом в сополимере составляет от 2 : 1 до 1 : 30.

Молекулярный вес указанных сополимеров может изменяться в широких пределах и практически не оказывает существенного влияния на свойства сополимеров при условии, что в этих пределах отсутствуют низкомолекулярные соединения.

из мономеров, обладающих химическим сродством к фтористому тиокарбонилу или тетрафторэтилену, в частности группы, получаемые из хлорфтортиокарбонила, фтористого перфтортиоацетила, гексафторпропилена или трифторхлорэтилена.

Сополимеры представляют собой бесцветные, жесткие, термопластичные, высококристаллические вещества с низким коэффициентом трения. Они чрезвычайно химически инертны, реагируют лишь с несколькими веществами при крайне жестких условиях, например, они реагируют с пятифтористой сурьмой при , давая полностью фторированные осколки, не содержащие серы, или подвергаются термической деструкции, при обработке концентрированной азотной кислотой под давлением и при температуре 380°С.

Пиролиз в азоте или в вакууме при температурах выще 400°С приводит к образованию характерных осколочных продуктов, относительные количества которых зависят от температуры пиролиза и химического строения сополимера. Эти продукты практически всегда содержат тетрафторэтилен, фтористый тиокарбонил и циклические соединения, содержащие серу. нерастворпмы во всех обычных растворителях, но растворяются в ограиичеииой степени, до образования истинного раствора, в горячих хлорфторуглеводородах типа Кел-Ф и перфторкеросиие. Эти сополимеры могут использоваться вместе с пластификатором, наприлгер с маслами хлорированных и фторированных углеводородов, в частности с маслами трифторхлорэтиленового полимера типа Кел-Фз и Ю Кел-Ф 10, а также с перфторуглеродными маелами, напрнмер с перфторкеросииом. Выбор сополимера определяется тем, что адгезия полимера к лезвиям из ферросплава, в частности из аустенитной стали, и долговеч- 15 ность иокрытия при эксплуатации лезвия, вероятно, будут увеличиваться с повышением процентного содержания серы в полимере. Кроме того, хотя общей закономерности изменения температуры плавления в ту или дру- 20 гую сторону в зависимости от содержания серы нет, темнература плавленпя оказывается максимальной при Jмииимaльнoм содержании серы. По сравнению с политетрафторэтиленом 25 покрытие нз предлагаемых сополимеров может наноситься путем нагревания при более низких температурах. Предпочтительно использовать сополимеры с более высоким содержанием серы. Выбор 30 того или другого сополимера представляет собой компромисс между материалом лезвия и его геометрией и скоростью ухудщения бреющих свойств, вызванных изменениями его геометрии. Например, покрытие с очень вы- 35 соким содержанием серы может иметь больШую долговечность благодаря его нрочности, но может иервоначально обладать несколько худшими бреющими свойствами по сравнению с теми, которые достигаются при использова- 40 нин покрытий с меньшим содержанием серы. В общем случае для лезвий, долговечность которых равна или несколько выше долговечности лезвий из нержавеющей стали с покрытием из иолитетрафторэтилена, выбираются 45 сополимеры с отношением фтористого тиокарбонила к тетрафторэтилену, равным от 1:2 до 1 : 5. Получение сополимеров осуществляется нолимеризацией в газовой или лсидкой фазе или 50 в подходящем растворителе. Полимеризация в газовой фазе наиболее предпочтительна, когда требуется тщательно регулировать строение и свойства полимера. Следует учитывать, что фтористый тиокарбоннл легко и 55 спонтанно полимеризуется, поэтому в конечном продукте будет часто присутствовать гомополимер фтористого тиокарбонила, который может быть легко удален при экстракции иодходящим растворителем. Покрытие может быть наиесено любым известным способом, нанример в виде суспеизи или раствора, после чего лезвие нагревается до соответствующей температуры в ииертной или восстановительной атмосфере. 5 60 Последующая термообработка увеличивает адгезию покрытия и заставляет его растекаться, образуя соответствующий профиль па режущей кромке и/или частп, примыкающей к режущей кромке. После этого могут проводиться следующие друг за другом циклы пагревания с максимальными температурами 270-375°С, предпочтительно 300-350°С. При нагревании с максимальной температурой 300°С лезвия выдерживаются около 15 мин, но могут быть охлаждены сразу же после достижения выбранной максимальной температуры, если применяются более высокие TeiMпературы. Покрытое лезвие может быть затем нагрето в контакте с подходящим пластификатором, например с перфторкеросином, с целью пластификации покрытия. Суспензии, пригодные для нанесения нокрытия, могут быть приготовлены нри быстром охлаждении раствора сополимера и разбавлении образующейся суспензии смещивающимся с ней, но не растворяющим ее веществом, чтобы получить, в случае необходимости, еще одну порцию кристаллов. Пригодные для нанесения суспензии могут быть получены также измельчением, в частности медленным измельчением в жидкой фазе с помощью небольщих стеклянных шариков Баллотини. Пример 1. 0,05 г сополимера (отнощение фтористого тиокарбонила к тетрафторэтилену около 1:1) нагревают с 10 мл масла Кел-Фз до 300°С, образующийся раствор быстро охлаждают, наблюдая сразу же образование высокодисперсной суспензии кристаллов, которую разбавляют 6 мл несимметричного трихлортрифторэтана. С номощью центрифугирования и промывки масло Кел-Фз заменяют несимметричным трихлортрифторэтаном. Аликвотиую пробу полученной суспензии кристаллизованного сополимера в несимметричном трихлортрифторэтане (5 мл) напыляют на кромки стопки из 50 лезвий из нержавеющей стали, которые были иредварительно нагреты до 400°С в атмосфере крекинг-аммиака и охлаждались в этой же атмосфере. После покрытия лезвия нагревают 5 мин до 300°С в атмосфере крекинг-аммиака. Пспытания ноказывают, что покрытие спекается, растекается и перекристаллизовывается. Пример 2. 0,05 г соиолимера (отношение фтористого тиокарбонила к тетрафторэтилену около 1 : 5) нагревают с 5 мл фторуглеродлого масла Кел-Фю до 300°С, быстро охлаждают и суспензию разбавляют 5 мл ацетона, а затем превращают в суспензию полимера в несимметричном трихлортрифторэтане, как описано в примере 1. Лезвпя для бритв обрабатывают этой суспепзией, как описано в примере 1. При нагреванни покрытого лезвия до 275°С в течение 15 мин покрытие спекалось и растекалось по поверхности кромок. бонила, 0,036 моль тетрафторзтилена и 0,0002 моль перфторэтилйодида, помещают в химический стакан, содержащий 50 мл несимметричного трихлортрифторэтана, выдерживают в ультразвуковой ванне 30 мин, по- 5 лучая высокодисперсную суспензию. Стопку лезвий, предварительно нагретую до 400°С в атмосфере крекинг-аммиака и охлажденную в этой же атмосфере, опрыскивают аликвотной пробой суспензии и нагревают до 350°С 10 в атмосфере крекинг-аммиака, что вызывает спекание покрытия, растекание по поверхности кромки и перекристаллизацию. Пример 4. Высокодисперсную суспензию сополимера с отношением фтористого тиокар- 15 бонила к тетрафторэтилену около 1 : 4 готовят механическим путем. Для этого плоский диск из твердой стали прикрепляют в центре к одному концу стального стержня таким образом, чтобы расстояние между концом стержня и 20 дном стеклянного химического стакана составляло 1,27 см, а стержень занимал при этом горизонтальное положение. Засыпают шарики Баллотини до высоты 25,4-38,1 мм, заливают силиконовое масло, чтобы оно покрыло 25 щарики. При включенной мешалке в стакан вводят 0,05 г сополимера, перемешивают 5 час, отфильтровывают шарики Баллотини через перфорированный диск и промывают их несимметричным трихлортрифторэтаном. Суспензию сополимера получают в несимметричном трихлортрифторэтане путем центрифугирования и промывания, как описано в примере 1. Лезвия покрывают этой суспензией так же, как в примере 3. Предмет изобретения Способ улучшения бреющих свойств лезвий для бритв путем нанесения на режущую кромку лезвия полимерного покрытия с последующей термообработкой нанесенного покрытия, отличающийся тем, что для нанесения покрытия используют сополимер фтористого тиокарбонила и тетрафторэтилена, состоящий из звеньев общей формулы /рр WSCCF WSfCF )zS где X, у и Z - нечетные числа от 1 до 19, причем молекулярное соотношение фтористого тиокарбонила к тетрафторэтилену составляет от 2 : 1 до 1 : 30.