Способ фторирования поверхности резин

 

СПОСОБ ФТОРИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ РЕЗИН путем обработки фторирующим агентом, отличающийс я тем, что, с целью снижения расхода фторирующего агента и получения возможности фторирования изделий сложной конфигурации, обработку производят смесью паров пятифтористой сурьмы с инертным в условиях фторирования газом, например, азотом

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

Э(511 С 08,т 7/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 1186193/23-05 (25) 1437355/23-5 (22) 27.09.67 (46) 07.05.83. Bien. 9 17 (72) 3. Н. Нудельман, И. П. Прокудин, Е. A. Алябина, С. Л. Рыбалов, Н. В. Тимофеев, A. В. Струнин, A. Г. Ошуев, Т. П. Тархова, В. С. Юровский, Л. С. Шкурко, Г. Г. Лавров, P. Т. Чечиленкова, P. Л. Буксеева и A. И. Островский (53) 678.029.7(088.8) (54)(57) СПОСОБ ФТОРИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ РЕЗИН путем обработки фторирующим агентом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения расхода фторирующего агента и получения воэможности фторирования иэделий сложной конфигурации, обработку проиэводят смесью паров пятифтористой сурьмы с инертным в условиях фторирования гаэом, например, аэотом

335955

Изобретение относится к способам обработки поверхности резин пятифтористой сурьмой для снижения коэффициента трения этих резин и увеличения их иэносостойкости при трении скольжения.

Известен способ фторирования поверхности резин пятифтористой сурьмой путем погружения их в жидкую пятифтористую сурьму.

Однако такой способ нерентабелен вследствие весьма большого расхода пятифтористой сурьмы иэ-за уноса ее поверхностью деталей при извлечении их из фторирующей ванны. Особенно большой унос пятифтористой 15 сурьмы наблюдается при фторировании резиновых деталей сложной конфигурации ввиду задержки жидкости в полузакрытых местах. Оставлять изделия над пятифтористой сурьмой после 20 изнлечения из нее для максимального стекания жидкой пятифтористой сурьмы нельзя, так как при этом происходит неравномерное фторирование, нарушается режим обработки. Фторирование резиновых изделий сложных конфигураций затруднено из-за плохого доступа пятифтористой сурьмы жидкости с большим удельным весом— к отдельным местам поверхности этих изделий. Кроме того, по известному способу невозможно тонко регулировать процесс из-за применения большого количества тяжелой жидкости, нагретой до высокой температуры, что в некоторых случаях приводит к разрушению поверхности фторируемой резины и к нетехнологичности процесса при большом объеме производства, хотя на пилотных установках при выпуске изделий небольших партий этот 4Q способ и дает хорошие результаты.

Целью изобретения является снижение расхода фторирующего агента и получение возможности фторирования иэделий сложной конфигурации. 45

Эта цель достигается изменением способа контактирования поверхности резины с пятифтористой сурьмой, для чего фторирование осущестнляют в регулируемой смеси паров пятифтористой сурьмы с инертным в условиях фторирования газом, например азотом.

Способ осуществляют следующим образом.

В испаритель, представляющий собой футерованную фторопластом алюминиевую емкость, загружают пятифтористую сурьму. Испаритель снабжен паронодяной рубашкой или электрическим обогревателем, имеет барботер и трубопровод для отнода фторирующей 60 газовой смеси. Через барботер н испаритель подают азот, который проходит через массу пятифтористой сурьмы, насыщаясь ее парами. Концентрация пятифтористой cvpbMbl н газовой смеси g5 зависит от температуры пятифтористой сурьмы в испарителе и от скорости пропускания азота. Изменяя эти параметры, можно регулировать концентрацию пятифтористой сурьмы. Фторирующая газовая смесь из испарителя поступает в реактор, где происходит фторирование поверхности загруженной в реактор резины. Реактор снабжен рубашкой для обогрева с помощью теплоносителя или электрообогревателя.

Резиновые детали загружают н реактор с помощью специальных контейнеров, форма которых зависит от размеров и конфигурации деталей, подлежащих обработке. После реактора отработанные газы улавливают, а соединения сурьмы подают на регенерацию. Рези-. новые изделия после фторирования промывают раствором соды и водой, а затем высушивают. Высушивать можно теплым воздухом.

Резиновые детали, предназначенные для фторирования, должны иметь чистую поверхность, для чего в случае необходимости их перед фторированием промывают водой, мыльным раствором или органическим раствори.телем, например ацетоном.

Расхсд пятифтористой сурьмы при фторировании по предлагаемому способу по сравнению с расходом ее по известному способу сокращается в

50-100 раз, что делает способ рентабельным для применения в промышленных масштабах. Другим преимуществом предлагаемого способа перед известным является возможность фторирования резиновых деталей сложной конфигурации ° При этом фторирование протекает равномерно. Способ позволяет также в желаемых пределах изменять скорость и степень фторирования резины, что расширяет ассортимент резин, которые можно фторировать. Так, по предлагаемому способу можно фторировать поверхность резин из натурального каучука, из фторкаучуков, из бутадиеннитрильных бутадиенстирольных и хлоропреновых каучуков.

По предлагаемому способу фторирование проводят при температуре от

10 до 150 С, преимущественно от

10 до 60 С.

Пример. По описанному методу фторированию подвергают следующие резины: на основе каучука

CKH-18 (Р 1), каучука СКН-26 (Р 2), каучука СКН-40 (Р 3), натурального каучука (Р 4), каучука СКН-30 (Р 5), каучука СКФ-26 (Р 6) и каучука

"найрит" (Р 7). Все резины содержат в качестве наполнителей углеродную сажу, резины Р 1-5 нулканизуют серой с ускорителями, резину Р 6 бис-(фурилиден)-гексаметилендиимином, резину Р 7 — смесью окисей магния и цинка.

335955

Режимы фторирования и полученные результаты в сравнении с нефториро-, ванными и фторированными в жидкой фазе резинами приведены в таблице.

Условия обработки и свойства резины

1 1а 1б 2 3 за а) Условия обработки

Температура в испарителе, С

40 90

20 40

20 40 90

Температура в реакторе, С о

Продолжительность фторирования мин

20 10 10

20 10

10 б) Свойства резин

Коэффициент трения

1,58 0 35 0,30 0,30

6,1 0,32 0,37 0,39

0,31 0,58

0,40 0,65

224 79 86 88

88

Предел прочности при растяжении, кгс/см

160 110

Относительное удлинение при разрыве, Ъ

290 210 280 240 210 160

Продолжение таблицы

Номер резины

Условия обработки и свойства резины

Зб 4 5 5б 6 66 7 а) условия обработки

Температура в испарителе, С 20 20

40

Температура в реакторе, OC — 20 20

40

Продолжительность фторирования, мин

30

10 10 б) Свойства резин

Коэффициент трения

1,40 О,61 0,58 1,64 О,ЗО 1,1 О,З6

0,70 0,64 5,5 0,33 2,8 0,44

5,70

210 96 94 220 70 195

Предел прочности при ратяжении, кгс/см

150 — . 180 180 140 145 160

Относительное удлинение при разрыве, Ъ

210 — 290 300 180 180 220

"а) те же резины, фторированные в жидкой пятифтористой сурьме, 6) те же резины, нефторированные, У скорость 1,5 м/с, давление 2 кгс/см

ВНИИПИ Заказ 6293/1 Тираж 494 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. "Проектная, 4

Истирание 10, г/см

8 3

Температура в зоне контакта при трении о металл, С

Истирание Я 108, r/см

Температура в зоне .К ХМ контакта при трении о металл, ОС

Номер резины

I Г