Нанесение резины на металл
1. Введение.
С развитием техники, созданием новых машин и аппаратов появилась потребность в деталях, совмещающих механические свойства металлов с вибростойкостью, прочностью на истирание, антикоррозионной стойкостью и другими свойствами, присущими резиновым смесям. Таким образом возникла задача прочного и надёжного соединения двух материалов, совершенно различных по структуре и свойствам: резины и металла.
Прочность крепления разнородных тел обуслов-лена силами межмолекулярного или химического вза-имодействия, возникающего между контактирующими поверхностями, т.е. адгезионными свойствами мате-риалов. Для того чтобы адгезия могла проявиться, необходим полный контакт прилегающих поверхнос-тей.
Независимо от способа крепления деталей адге-зия во всех случаях зависит в основном от природы склеиваемых материалов и характера адгезионной связи. Прочность крепления материалов определяют по предельной нагрузке, при достижении которой происходит одновременный отрыв одной склеиваемой поверхности от другой по всей площади контакта или постепенное расслоение соединения.
зины крепят к материалам различными способами: или не-вулканизованную (сырую) резиновую смесь соединяют с другими материалами в процессе вулканизации (горячее крепление), или вулканизованную резину крепят адгезивами (т.е. клеями) к поверхности другого материала (холодное крепление). Способы крепления резины к металлам показаны на схеме1. Прочность крепления в значительной степени зависит от подготовки поверхности склеиваемых материалов.
Перед креплением резины к металлу поверхность металла подвергают механической обработке песком, металлической дробью – для очищения поверхности от загрязнения и повышения шероховатости, что значительно увеличивает площадь соприкосновения металла с резиной. Металлы до или после обработки поверхности очищают от смазок и жиров, т.е. обез-жиривают, промывая поверхности растворителем или обрабатывая насыщенным водяным паром в котле.
Также подготовку поверхности металлов к обре-зиниванию часто производят химическим способом: травлением их в растворах кислот или щелочей с последующей промывкой водой. На очищенную и высу- шенную поверхность металла наносят жидкий клей, с помощью которого производится крепление.
Крепление резины к металлам было открыто более 100 лет назад, но разностороннее промышленное применение получило только в последние 25-30 лет, особенно эта тема актуальна в авто- , авиа- и судостроении.
Если между металлом и резиной возникает химическое взаимодействие, прочность крепления высокая и не ухудшается с повышением температуры даже на 100°С. Если прочность крепления определяется только силами межмолекулярного взаимодействия, то прочность связей между резиной и металлом с повышением температуры значительно уменьшается.
крепление резины
к металлам
горячее холодное
(резина прикрепляется к ме- (вулканизирован-
таллу в процессе вулканизации) ная резина при-
крепляется к ме-
таллу с помощью
клеев при ком-
натной темпера-
туре)
крепление крепление крепление
через эбонитовую через слой с помощью клеев
прослойку латуни
на основе латексно- на основе хлори- на основе на основе
альбуминных и тер- рованного и гид- синтетичес- изоцио-
мопреновых клеев рохлорированного ких смол натов
(сейчас не применя- каучуков
ется)
Схема 1.
2. Горячее крепление.
2.1. Крепление с применением латунирования.
Крепление с применением латунирования (крепление через промежуточный слой латуни) является наиболее современным, известным методом, дающим высокую прочность и температуростойкость крепления. С помощью этого метода крепят резину к стали, алюминию, бронзе и другим металлам.
Способ основан на способности резины прочно крепиться к поверхности латуни, электроосаждённой на металле. Основной подготовительной операцией при этом способе является латунирование арматуры.
Поверхность металла перед электроосаждением обезжиривают и травят. Обезжиривают арматуру сначала растворителем, а затем раствором щёлочи. Арматуру подвешивают на электрод и через раствор щёлочи пропускают постоянный ток. Пузырьки газа, образующиеся на поверхности детали способствуют механическому отрыванию частиц жира. Далее арматуру промывают горячей водой.
Травлением арматуры в кислоте удаляют оксиды железа. Обычно используют 5% -ный раствор серной кислоты. После травления изделие промывают холодной водой, затем механически удалаяют "травильный шлам", снова промывают водой и декалируют, т.е. химически обрабатывают для удаления тонких оксидных плёнок.
Самая ответственная операция – осаждение латуни. Латунирование проводят в электролизёрах при определённых условиях. Для получения однородного слоя латуни раствор электролита должен иметь постоянную концентрацию электр. составляющей из комплекса солей меди и цинка.
Анодами при электрическом осаждении латуни служат латунные пластины, содержащие 60-70% меди и 30-40% цинка. Толщина слоя латуни должна быть 0,0125 … 0,0015 мм. Арматуру промывают холодной водой, затем горячей в течение 1-2 минут.
После промывки и сушки латунированная арматура поставляется на вулканизацию. Резиновая смесь должна быть свежекаландрованной или свежеэкструдированной. Формы с латунированными деталями иногда заполняют резиновой смесью методом литья под давлением.
Достоинства метода: высокая прочность, наибольшая температуростойкость, хорошее сопротивление вибрациям и ударам.
Недостатки: метод пригоден в основном для крепления резины к небольшим деталям, т.к. на поверхность больших деталей сложной конфигурации трудно равномерно и прочно осадить латунь. Также метод требует сложных подготовительных операций, требующих специального оборудования.
2.2 Крепление через слой эбонита.
Основным звеном, связывающим металл с каучуком является сера. Эбонит содержит 30-40% серы и более.
Сначала поверхность металла подготавливаю: очищают от оксидных плёнок, обрабатывают наждачной бумагой или делают пескоструйную обработку. Затем обезжириваю (протирают бензином).
На подготовленную поверхность наносят тонкий слой клея, приготовленного из эбонитовой смеси и сушат при 20° С. Просохший слой клея покрывают листами эбонитовой смеси и тщательно прикатывают к металлу. Затем наклеивают и прикатывают резиновую смесь, после чего изделие идёт на вулканизацию.
Метод крепления резины к металлу через слой эбонита даёт прочность крепления на отрыв 15-20 Мпа. Этим способом крепят резину к стали, дюралюминию, латуни, бронзе и другим сплавам.
Недостатки метода: вулканизация эбонита – процесс длительный, что снижает производительность оборудования и плохо отражается на свойствах резины. Эбонит хрупок, чувствителен к ударам и вибрациям, что исключает использование изделий с эбонитовой прослойках в условиях динамического нагружения. Эбонит не температуростоек. При повышении температуры до 70° С прочность крепления падает. Кроме того, из-за различий в коэффициентах линейного расширения при нагреве эбонита и стали происходит отслаивание эбонита.
Источник: MirZnanii.com
Резиновое напыление
Напыление жидкой резины ― технологический процесс с использованием специального оборудования, позволяющий решать даже самые трудные задачи, связанные с обеспечением защиты многочисленных объектов в разных сферах человеческой жизни (строительство, горная, железнодорожная и автомобильная промышленность, коммунальное хозяйство, защита экологии, сельское и морское хозяйство и т. д.).
Сделать защитное покрытие с представленным материалом можно, заказав услугу в специализированных организациях или обеспечив защиту для своих потребностей самому. Для придания более эстетичного вида и дополнительной защиты можно нанести на полученную поверхность декоративную краску, специально разработанную для этого материала.
Достоинства применения резинового материала для зашиты поверхностей:
- быстрая покраска и идеальная обработка самого сложного рельефа, обволакивает все уголки, выступы, огибает трубы, провода и сливы;
- отличается длительным сроком использования;
- не требует частого ремонтирования, но если нужно, легко подвергается исправлениям, не требует больших затрат на подправку, т. к. ремонтируется только тот участок, который был нарушен;
- при укладке не возникают подтеки;
- краска прочно сцепляется с любыми поверхностями (бетонные, металлические, кирпичные, деревянные);
- стопроцентная непроницаемость, т. к. заполняются все трещины и поры в покрываемом основании;
- полная защита от химической и водной коррозии, устойчивость для ультрафиолета;
- полное отсутствие швов, соединений;
- не выделяет токсичных веществ, полностью безопасная краска;
- устойчивость к любым проколам и порезам;
- оборудование, применяемое для нанесения материала, простое при эксплуатации.
Как выполнить работу самостоятельно
Выше было сказано, что выполнить такой процесс возможно самому, потому что небольшие участки поверхностей не требуют особо специальных навыков, и нанести резиновый материал не составляет большого труда, главное ― усердие и иметь соответствующее оборудование. Рассмотрим такой процесс на примере крыши. Для того чтобы правильно произвести работы, для начала нужно все грамотно рассчитать, т. к. для укладки резиновой краски необходимо учитывать показатели нагрузки, которую выдерживает крыша, поэтому для этого рассчитываются такие показатели:
- Чтобы покрасить один квадратный метр толщиной 1 мм, необходимо использовать примерно 1.5 литра резинового состава.
- Для герметизации трещин, пор, швов и защиты от коррозии кровли из металла нужно наносить слой состава не менее 1,5 мм.
- Для изоляции от воздействия воды конструкций из дерева оптимально укладывать слой материала толщиной 1,5 мм.
- Для мембранной кровли нужно наносить резиновый материал толщиной не менее 2 мм, но лучше всего уложить в 3 мм.
- Чтобы защитить бетонные или железобетонные поверхности от коррозии, нужно уложить слой состава не менее 3 мм.
Теперь готовим специальное оборудование для нанесения резинового состава. Для этого применяется специализированный аппарат, работающий без воздуха. Он считается универсальным и работает от бензинового топлива или электричества. Основное условие ― это тщательнейшим образом подготовить поверхность, очистить ее от грязи и мусора. При технологии нанесения краски все дефекты, трещины и поры заполняются наносимым материалом.
Итак, начинаем распылять состав, используя подготовленное оборудование. Такая покраска относится к механическому способу и наносится на чистую поверхность при помощи оборудования, подключаемого к сосуду, содержащему полимерно-битумную эмульсию и к баку, где находится отвердитель с хлористым кальцием. Эти две составляющие, перемешиваясь в сопле, наносятся на поверхность, в результате чего получается битумно-полимерный слой необходимой толщины. (2-4 мм). Как видите, осуществить такой процесс совсем не сложно, главное, иметь необходимое оборудование и желание.
Нанесение резиновой крошки
Выше мы рассказали про характеристики и использование, про распыление резины в жидком виде, а сейчас поговорим немного про напыление резиновой крошки. Такой вид покрытия появился сравнительно недавно, примерно 10 лет назад, и при правильном укладывании может прослужить в течение длительного времени.
При использовании такого материала создается герметичная поверхность, равномерным образом распределенной по всему твердому основанию.
Такое нанесение имеет массу достоинств:
- Поверхность абсолютно нескользкая, образуется прекрасное скрепление с подошвами обуви и шин автомобилей, т. К. Создается зернистая текстура.
- Большой срок эксплуатации.
- Маленький расход состава, при создании резинового слоя образуется толщина 3-30 миллиметров.
- Слой сплошной и без швов.
Единственный недостаток ― это то, что для большой площади нужно применять специализированное компрессорное оборудование, работающее на программном обеспечении, а оно находится только в организациях, оказывающих данные услуги.
Укладывание состава с резиновой крошкой возможно на деревянную, бетонную, асфальтную, рубероидную и шиферную поверхность. Такой материал наносится обычно в 2 слоя: первый создается ручным способом (10-12 мм), состав ― крошка, полиуретановый клей и пигментная краска; второй слой (3 мм) производится автоматизированным способом.
Напыление своими руками
Такой процесс возможно осуществить и самостоятельно, если вам нужно покрыть небольшие площадки. Для этого вам понадобятся – резиновая крошка, полиуретановый клей для связки, растворяющее средство, краска, если вы хотите сделать цветную поверхность, два ведра, ручной блендер, ковшик с мерной шкалой, шпатель, валик для разравнивания. Работы производить при теплой погоде (+10 и выше).
Итак, приступаем к процессу укладывания:
- Очищаем поверхность от всех загрязнений и шпатлюем все малейшие дефекты.
- Убираем пыль и обезжириваем с помощью растворителя.
- Грунтуем основание тончайшим слоем клея с полиуретаном.
- Делаем разбивку площади, расставляем маячки.
- Готовим состав ― семь литров резиновой крошки, один литр полиуретанового клея, основательно перемешиваем.
- Наносим состав толщиной более десяти миллиметров, выравниваем шпателем;
- Прикатываем слой с помощью валика.
- Затвердевание происходит в течение 12 часов.
На сегодняшний день российский рынок насыщен большим ассортиментом данных материалов, разделяющихся на две группы (универсальный, специализированный), поэтому перед тем как приобретать резиновые материалы, тщательно изучите информацию о них и о производителях, потому что от качества выбранной продукции будет зависеть и долговечность ваших поверхностей.
Источник: kraska.guru
1. Введение.
С развитием техники, созданием новых машин и аппаратов появилась потребность в деталях, совмещающих механические свойства металлов с вибростойкостью, прочностью на истирание, антикоррозионной стойкостью и другими свойствами, присущими резиновым смесям. Таким образом возникла задача прочного и надёжного соединения двух материалов, совершенно различных по структуре и свойствам: резины и металла.
Прочность крепления разнородных тел обуслов-лена силами межмолекулярного или химического вза-имодействия, возникающего между контактирующими поверхностями, т.е. адгезионными свойствами мате-риалов. Для того чтобы адгезия могла проявиться, необходим полный контакт прилегающих поверхнос-тей.
Независимо от способа крепления деталей адге-зия во всех случаях зависит в основном от природы склеиваемых материалов и характера адгезионной связи. Прочность крепления материалов определяют по предельной нагрузке, при достижении которой происходит одновременный отрыв одной склеиваемой поверхности от другой по всей площади контакта или постепенное расслоение соединения. Резины крепят к материалам различными способами: или не-вулканизованную (сырую) резиновую смесь соединяют с другими материалами в процессе вулканизации (горячее крепление), или вулканизованную резину крепят адгезивами (т.е. клеями) к поверхности другого материала (холодное крепление). Способы крепления резины к металлам показаны на схеме1. Прочность крепления в значительной степени зависит от подготовки поверхности склеиваемых материалов.
Перед креплением резины к металлу поверхность металла подвергают механической обработке песком, металлической дробью – для очищения поверхности от загрязнения и повышения шероховатости, что значительно увеличивает площадь соприкосновения металла с резиной. Металлы до или после обработки поверхности очищают от смазок и жиров, т.е. обез-жиривают, промывая поверхности растворителем или обрабатывая насыщенным водяным паром в котле.
Также подготовку поверхности металлов к обре-зиниванию часто производят химическим способом: травлением их в растворах кислот или щелочей с последующей промывкой водой. На очищенную и высу- шенную поверхность металла наносят жидкий клей, с помощью которого производится крепление.
Крепление резины к металлам было открыто более 100 лет назад, но разностороннее промышленное применение получило только в последние 25-30 лет, особенно эта тема актуальна в авто- , авиа- и судостроении.
Если между металлом и резиной возникает химическое взаимодействие, прочность крепления высокая и не ухудшается с повышением температуры даже на 100°С. Если прочность крепления определяется только силами межмолекулярного взаимодействия, то прочность связей между резиной и металлом с повышением температуры значительно уменьшается.
крепление резины
к металлам
горячее холодное
(резина прикрепляется к ме- (вулканизирован-
таллу в процессе вулканизации) ная резина при-
крепляется к ме-
таллу с помощью
клеев при ком-
натной темпера-
туре)
крепление крепление крепление
через эбонитовую через слой с помощью клеев
прослойку латуни
на основе латексно- на основе хлори- на основе на основе
альбуминных и тер- рованного и гид- синтетичес- изоцио-
мопреновых клеев рохлорированного ких смол натов
(сейчас не применя- каучуков
ется)
Схема 1.
2. Горячее крепление.
2.1. Крепление с применением латунирования.
Крепление с применением латунирования (крепление через промежуточный слой латуни) является наиболее современным, известным методом, дающим высокую прочность и температуростойкость крепления. С помощью этого метода крепят резину к стали, алюминию, бронзе и другим металлам.
Способ основан на способности резины прочно крепиться к поверхности латуни, электроосаждённой на металле. Основной подготовительной операцией при этом способе является латунирование арматуры.
Поверхность металла перед электроосаждением обезжиривают и травят. Обезжиривают арматуру сначала растворителем, а затем раствором щёлочи. Арматуру подвешивают на электрод и через раствор щёлочи пропускают постоянный ток. Пузырьки газа, образующиеся на поверхности детали способствуют механическому отрыванию частиц жира. Далее арматуру промывают горячей водой.
Травлением арматуры в кислоте удаляют оксиды железа. Обычно используют 5% -ный раствор серной кислоты. После травления изделие промывают холодной водой, затем механически удалаяют "травильный шлам", снова промывают водой и декалируют, т.е. химически обрабатывают для удаления тонких оксидных плёнок.
Самая ответственная операция – осаждение латуни. Латунирование проводят в электролизёрах при определённых условиях. Для получения однородного слоя латуни раствор электролита должен иметь постоянную концентрацию электр. составляющей из комплекса солей меди и цинка.
Анодами при электрическом осаждении латуни служат латунные пластины, содержащие 60-70% меди и 30-40% цинка. Толщина слоя латуни должна быть 0,0125 … 0,0015 мм. Арматуру промывают холодной водой, затем горячей в течение 1-2 минут.
После промывки и сушки латунированная арматура поставляется на вулканизацию. Резиновая смесь должна быть свежекаландрованной или свежеэкструдированной. Формы с латунированными деталями иногда заполняют резиновой смесью методом литья под давлением.
Достоинства метода: высокая прочность, наибольшая температуростойкость, хорошее сопротивление вибрациям и ударам.
Недостатки: метод пригоден в основном для крепления резины к небольшим деталям, т.к. на поверхность больших деталей сложной конфигурации трудно равномерно и прочно осадить латунь. Также метод требует сложных подготовительных операций, требующих специального оборудования.
2.2 Крепление через слой эбонита.
Основным звеном, связывающим металл с каучуком является сера. Эбонит содержит 30-40% серы и более.
Сначала поверхность металла подготавливаю: очищают от оксидных плёнок, обрабатывают наждачной бумагой или делают пескоструйную обработку. Затем обезжириваю (протирают бензином).
На подготовленную поверхность наносят тонкий слой клея, приготовленного из эбонитовой смеси и сушат при 20° С. Просохший слой клея покрывают листами эбонитовой смеси и тщательно прикатывают к металлу. Затем наклеивают и прикатывают резиновую смесь, после чего изделие идёт на вулканизацию.
Метод крепления резины к металлу через слой эбонита даёт прочность крепления на отрыв 15-20 Мпа. Этим способом крепят резину к стали, дюралюминию, латуни, бронзе и другим сплавам.
Недостатки метода: вулканизация эбонита – процесс длительный, что снижает производительность оборудования и плохо отражается на свойствах резины. Эбонит хрупок, чувствителен к ударам и вибрациям, что исключает использование изделий с эбонитовой прослойках в условиях динамического нагружения. Эбонит не температуростоек. При повышении температуры до 70° С прочность крепления падает. Кроме того, из-за различий в коэффициентах линейного расширения при нагреве эбонита и стали происходит отслаивание эбонита.
Источник: MirZnanii.com
При горячем креплении резина прикрепляется к металлу непосредственно либо через промежуточный слой материала, имеющего хорошую адгезию как к резине, так и к металлу.
Непосредственно к металлу прикрепляются эбонит или резина, имеющие в своем составе соединения меди, железа, кобальта или некоторых других металлов. Это объясняется тем, что согласно современным представлениям каучук связан с металлом через серу, которая обязательно присутствует в резиновой смеси как вулканизующий агент. Сера, вступая в реакцию с металлами, образует сульфидные соединения, обеспечивающие крепление резины к поверхности металла.
Наиболее активно сера вступает в реакцию с медью. На этом основан способ крепления резины через промежуточный слой латуни к таким металлам как сталь, алюминий, бронза и др. Сущность способа заключается в предварительном электролитическом осаждении тонкого (0,00125—0,0015 мм) слоя латуни (например, из цианистых электролитов) на поверхность металлических деталей, подлежащих обрезиниванию, и непосредственном креплении резины к латунированной поверхности металла. Соединение имеет высокую прочность, температуро- масло- и бензостойкость, хорошее сопротивление ударам и вибрациям. При этом резина хорошо крепится только к латуни, свободной от оксидов или каких-либо поверхностных загрязнений [22, 23].
Для этого способа, однако, необходимы сложные дорогостоящие установки, а равномерное и прочное осаждение латуни на большие поверхности бандажей и обо- дов-ступиц массивных шин многих типоразмеров сопряжено со значительными техническими трудностями. Поэтому способ латунирования металлов, из которых изготовляют бандажи и обода-ступицы, не находит большого распространения и применяется для производства латунированного металлокорда, используемого для изготовления автопокрышек и безбандажных массивных шин.
Эбонитовое крепление. Одним из самых старых (известен с 1853 г.), наиболее простым и достаточно надежным способом крепления резины к металлам является способ крепления через эбонитовую прослойку. Способ заключается в подготовке поверхности металла (очистке, обезжиривании), нанесении эбонитового клея и слоя эбонитовой смеси, наложении резиновой смеси, формовании и вулканизации под давлением. Прочность соединения эбонитов с металлами достигает 15—20 МПа.
Высокая прочность крепления резины с металлом через эбонитовую прослойку обусловливается межмолекулярным взаимодействием полярных серосодержащих групп эбонита с металлом, малой деформируемостью эбонита и высокой прочностью связи между эбонитом и резиной в результате совместной вулканизации.
Наличие молекулярного контакта между резиной и слоем эбонитовой смеси к началу вулканизации не является обязательным, так как связи между ними возникают значительно позже, когда эбонитовая смесь и резина находятся в стадии размягчения и опрессование полностью заканчивается.
К преимуществам крепления через эбонитовую прослойку относятся простота и надежность метода. Однако имеются и существенные недостатки, обусловленные специфическими свойствами самого эбонита.
Рис. 33. Зависимость прочности связи резины с металлом от температуры при креплении различными способами:
1 — клеем лейконат; 2 — через эбонитовую прослойку.
При температуре выше 60 °С эбонит размягчается, что снижает прочность крепления в несколько раз (рис. 33). Термический коэффициент линейного расширения у эбонита в 3—5 раз больше, чем у металла, поэтому при резких изменениях температуры эбонит нередко отслаивается от металла, а при низких температурах — растрескивается. При больших давлениях во время вулканизации эбонитовая смесь, сильно размягчаясь, легко смещается по поверхности металла и при отсутствии на бандажах закраин выдавливается на торцы. При небольшой толщине резинового массива эбонит вследствие своей хрупкости легко разрушается при эксплуатации шин в условиях динамических нагрузок большой частоты. Для «удержания» эбонитовой прослойки и для увеличения площади сцепления эбонита с металлом на поверхности бандажей и ободов-ступиц, подлежащей об- резиниванию, необходимо делать рифления в форме «ласточкина хвоста». К недостаткам способа следует отнести также трудоемкость наложения эбонитовой прослойки на рифленую поверхность бандажей и ободов- ступиц.
Тем не менее этот способ крепления резины к металлу в производстве массивных шин применяется довольно часто.
Клеевое крепление. Наиболее широкое распространение в промышленности получило крепление резины к металлу различными клеями горячего отверждения. Клеи представляют собой растворы органических высокомолекулярных веществ в органических растворителях. Они обладают хорошей адгезией как к металлу, так и к резине, и способны удерживать их после затвердевания пленки клея.
К клеям, применяемым для крепления резины к металлам, предъявляют следующие требования;
высокая прочность крепления после склеивания; универсальность, т. е. возможность склеивания разных резин с различными металлами;
высокая клеящая способность и хорошая схватывае- мость;
малая токсичность и огневзрывоопасность; продолжительная сохранность при перевозках и хранении;
способность клеевого соединения не вызывать коррозии на поверхности металлов как в процессе обрезини- вания, так и при эксплуатации;
стойкость клеевого соединения к старению любого вида;
сохранение эластичности клеевого соединения после крепления резины к металлу;
способность клеевого соединения воспринимать ударную нагрузку без разрушения;
низкая стоимость клея, малый расход на изготовление одного изделия.
Современная промышленность располагает клеями, которые способны удовлетворить большинству приведенных выше требований.
Клеи на основе изоцианатов. Наибольшее распространение в резиновой и шинной отраслях промышленности получили клеи на основе изоцианатов [24]. В производстве массивных шин применяется в основном клей «лейконат».
Способ крепления резины к металлу при помощи клеев по сравнению с креплением через латунную или эбонитовую прослойки проще, дешевле, позволяет механизировать производство. Массивные шины с клеевым креплением резины к бандажам или ободам-ступицам более выносливы в тяжелых динамических и температурных условиях, хорошо переносят ударные нагрузки и вибрации.
Прочность крепления на границе клей—металл обусловливается химическим взаимодействием изоцианатных групп с оксидными и гидроксидными группами на поверхности металла и прочностью образующихся связей. Прочность крепления с резиной определяется взаимодействием изоцианатных групп с молекулами каучука, а также диффузией изоцианата в слой каучука с дальнейшей полимеризацией в нем.
Хорошая адгезия достигается при тщательной очистке поверхности металла [25].
Исследованиями [26] установлены некоторые особенности применения лейконата для крепления резины к металлам. На прочность крепления оказывают влияние такие факторы, как толщина клеевой пленки, температура и продолжительность сушки, влажность воздуха, давление при формовании и вулканизации. Разбавление клея дихлорэтаном в отношении 1 : 1 или 1 : 3 не снижает прочности крепления, но дает возможность получить более равномерную и тонкую пленку.
Ниже приведена прочность крепления резины к металлу в зависимости от толщины пленки лейконата:
| Толщина пленки, мкм | Прочность на отрыв, МПа | />Характер разрушения’ |
| 3 | 7,74 | Р-С |
| 6 | 7,64 | р |
| 9 | 6,76 | р |
| 12 | 6,96 | р—с |
| 15 | 6,86 | Р-С |
| 18 | 4,02 | Р—К) поры |
| 21. | 3,43 | То же |
| 24 | 4,41 | » |
* См. Методы оценки прочности крепления, с. 47—48.
Изоцианаты являются реакционноспособными веществами, поэтому пленка лейконата, нанесенная на поверхность металла, изменяет свои адгезионные свойства под действием кислорода воздуха, влаги, света. Особенно влияет на адгезионную способность изоцианатов влага. В присутствии воды расходуются двойные связи изоцианатных групп, вследствие чего резко снижается адгезионная способность клея:
2RNCO + Н20 —gt; RNHCONHR + С02
Вот почему опасны попадание влаги на непросохшую пленку клея и неиспарившаяся полностью влага до наложения резиновой смеси и вулканизации. Кроме того, при нагревании в процессе вулканизации пары воды могут вызвать разложение клеевой пленки и коррозию металла. Поэтому перед нанесением клея металлические бандажи и обода-ступицы необходимо выдерживать при комнатной температуре длительное время или даже подогревать (до температуры не выше 65 °С), так как в случае высокой относительной влажности воздуха
(более 65%) возможно увлажнение поверхности бандажей (ободов-ступиц).
Затвердевшая после испарения растворителя пленка лейконата вновь размягчается при нагревании и легко смещается. При длительном воздействии высокой температуры пленка клея становится менее подвижной и отверждается. Смещение пленки клея в начальный период ее размягчения не влияет на прочность крепления. Однако, если в это время происходит интенсивное течение резиновой смеси, то оно может вызвать дефекты крепления. Степень снижения адгезионных свойств клеевой пленки практически одинакова как в случае смещения пленки после нагревания, так и в случае одного только нагревания без смещения, и связана со структурными изменениями самого изоцианата под действием высокой температуры.
Адгезионные свойства пленки клея снижаются также при продолжительном хранении заготовок до вулканизации:
Поэтому хранение металлических бандажей и ободов- ступиц после нанесения лейконата до наложения резиновой смеси и вулканизации не должно превышать 8 ч.
На прочность крепления резины к металлу влияют также условия вулканизации. Связь между резиновым слоем и клеевой пленкой образуется уже в первые минуты формования и вулканизации. При испытании образцов, вулканизовавшихся всего 5 мин, не наблюдается оголения пленки клея, тонкий слой резины удерживается на металле. Для получения достаточной прочности крепления еще до начала вуканизации должен быть обеспечен контакт резиновой смеси со всей поверхностью металла, на которую нанесен клей. Значительное течение резиновой смеси в пресс-форме при вулканизации допустимо только в начальный период размягчения клеевой пленки, так как нагревание в течение 5—7 мин уже приводит к структурированию пленки и понижению адгезионных свойств клея. После того, как резиновая масса
опрессована и по всей поверхности прижата к металлу, сама вулканизация может производиться при давлении, достаточном лишь для того, чтобы удержать пресс-форму закрытой.
Клеи на основе хлорированных каучуков [23, 24]. В последние годы широкое распространение получили клеевые композиции на основе поли-2,3-дихлорбутадиена: «хемлок», «тай-плай», «хемосил» и др. Они обладают ценным комплексом технологических и эксплуатационных свойств. Эти клеи считаются лучшими средствами горячего крепления резин к металлам, обладают хорошей адгезией к резинам практически на основе всех каучуков как общего, так и специального назначения. Клеевое соединение отличается высокой прочностью, стойкостью к тепловому старению, а также действию влаги, растворителей и масел. Гибкость клеевой пленки обеспечивает прочность соединения при воздействии динамических нагрузок. Основным достоинством этих клеев является то, что их применение не требует такого строгого соблюдения условий технологического процесса как в случае применения изоцианатных клеев. Наибольшее распространение получили клеи хемосил-211 и хемосил-220 (221) ф. «Henkel» (ФРГ).
Для обеспечения надежности клеевого соединения в тяжелых условиях эксплуатации, в которых обычно работают массивные шины, необходимо применять двухслойную систему клеев: первый слой — хемосил-211, второй слой — хемосил-220 (221), который наносят после просушки в течение 25—40 мин первого слоя. Это в определенной степени усложняет технологию подготовки металлической арматуры перед наложением резины, а наличие плотного быстрообразующегося осадка в этих клеях требует их периодического тщательного перемешивания.
Помещения, где производится нанесение клеев хемосил на металлическую арматуру (бандажи, обода-ступицы) и сушка, должны быть оборудованы принудительной вентиляцией для удаления паров растворителей ввиду их высокой токсичности (см. стр. 55).
Отечественная промышленность клеи типа «хемосил» пока не выпускает.
Способы нанесения клеев. Клеи наносят пульверизацией (распылением), кистями или щетками, маканием.
Пульверизация из краскораспылителя позволяет наносить слой клея любой толщины и удобна в тех случаях, когда подготовке под крепление подлежит одна сторона плоской арматуры. Известно, что пленка лейконата должна быть равномерной, без подтеков и чем пленка тоньше, тем прочнее будет крепление. Оказалось, что это требование при нанесении лейконата на бандажи (обода-ступицы) пульверизацией выполнить не удается. Кроме того, пульверизация требует применения воздуха, очищенного и осушенного на специальных установках.
Маканием (погружением) наносят клей на детали небольших размеров, у которых обрезиниванию подлежит вся поверхность. Совершенно очевидно, что этот способ в применении к массивным шинам не обеспечивает нанесения тонкого равномерного слоя клея и приводит к значительному перерасходу клея.
Поэтому в производстве массивных шин клеи наносят путем легкого прижатия к обрезиниваемой поверхности вращающегося бандажа или обода-ступицы мягкой волосяной кисти или щетки, смоченной клеем.
Клеи для холодного крепления резины к металлу. Клеи холодного отверждения дают возможность производить крепление вулканизованной резины к металлам при обычной температуре (15—30 °С). Известны клеи для холодного крепления резины к различным материалам, которые кроме эластомера содержат в своем составе компоненты, способствующие его структурированию при температуре 18—23 °С и вводимые в клей перед его употреблением. К ним относятся клеи типа 88 и 88Н на основе хлоропренового каучука, а также ряд других [23].
На шинных заводах для производства массивных шин клеи холодного отверждения не применяют.
Источник: uchebniki-besplatno.com
Подготовка кузова автомобиля к покрытию жидкой резиной
В нанесении жидкой резины основной упор надо делать на подготовку. Если не уделить этому этапу должного внимания качество работы будет неудовлетворительным.
Подготовительные работы можно разделить на 4 этапа:
Подготовка помещения.
Выбирать нужно отапливаемые боксы или переносить время работы на летний период.
- бокс или гараж нужно тщательно подмести;
- осадить пыль при помощи ручного пульверизатора с водой;
- обеспечить приемлемый уровень вентиляции;
- на стенах развесить и на полу разложить куски полиэтиленовой плёнки.
Подготовка спецодежды и средств защиты.
- спецодежда;
- резиновые перчатки на руки;
- респиратор;
- защитные очки.
Подготовка оборудования и материалов.
- компрессор для подачи сжатого воздуха;
- краскопульт;
- ветошь;
- полиэтиленовая плёнка;
- скотч;
- малярный скотч;
- канцелярский нож;
- строительный фен для сушки автомобиля.
Подготовка кузова автомобиля.
- тщательная мойка кузова машины;
- осмотр его на предмет очагов коррозии;
- удаление ржавчины;
- удаление отслоившейся краски;
- сушка кузова;
- обезжиривание проблемных зон кузова машины.
Для обезжиривания нельзя использовать агрессивные вещества. Самый оптимальный и удобный вариант – Уайт-спирит. Если применять керосин или бензин можно повредить лакокрасочное покрытие.
Подготовка автомобиля к покраске жидкой резиной важный этап. Кузов должен быть чистым словно слеза младенца. Иначе вся работа испорчена. Не нужно спешить, а лучше внимательно при ярком освещении осмотреть кузов машины непосредственно перед покраской.
Жидкая резина продаётся в готовом виде. Перед использованием её следует тщательно перемешать используя дрель с насадкой. Необходимые для нанесения жидкой резины инструменты и оборудование можно взять в аренду. Самостоятельное нанесение резины с арендой оборудования будет дешевле, чем услуги сторонней организации.
Нанесение жидкой резины на кузов автомобиля
Процесс покрытия кузова автомобиля жидкой резиной можно разделить на несколько этапов:
1.Подготовка кузова автомобиля.
На тщательно вымытом и высушенном автомобиле нужно закрыть все участки кузова не подлежащие окраске жидкой резиной. Действовать нужно аккуратно используя кусочки картона, полиэтиленовой плёнки, малярной ленты и скотча.
Автомобильные номера, стеклоочистители и антенну демонтировать. Бампера, решётку радиатора, воздухозаборники, стекла, фары, диски колёс, задние фонари, дверные и багажные замки заклеиваются малярным скотчем.
Элементы обвесов автомобиля (спойлеры, реснички, козырьки, накладки на бампера и пороги) лучше покрывать жидкой резиной отдельно после демонтажа. Качество и равномерность окрашивания будет выше.
2.Подготовка жидкой резины к нанесению.
Жидкая резина продаётся в готовом виде. Консистенция её густая и нужно перед использованием тщательно перемешать. Для доведения резины до приемлемой консистенции используется специальный растворитель.
Зачастую производители рекомендуют разводить их к пропорции 1:1. Перед использованием растворителя надо прочитать внимательно инструкцию.
3.Подготовка краскопульта к работе.
После тщательного перемешивания жидкой резины или применения растворителя её можно заливать в распылитель. Нужно обязательно использовать сетчатый фильтр. Заполнять только до половины.
Перед применением краскопульта, качество распыления требуется проверить на картоне. Выставляется минимальная подача и проводится тест. Важно добиться получения равномерного слоя резины. Покрытие автомобиля жидкой резиной ответственный процесс не терпящий спешки.
4.Покрытие автомобиля жидкой резиной.
Обязательно надеваются: спецодежда, респиратор и защитные очки. Руки в резиновых перчатках. Наличие открытых участков кожи недопустимо.
Присутствие лиц без защитной экипировки в помещении, где ведётся покраска строго запрещено. Попадание материала в глаза, лёгкие или на кожу человека чревато проблемами со здоровьем.
Распыление жидкой резины проводится на расстоянии 13-15 сантиметров перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Окрашивать автомобиль лучше всего участками (капот, крыша, крылья, двери и прочее).
Первый слой должен быть тонким для обеспечения максимальной фиксации с окрашиваемой поверхностью. Рекомендуемая толщина жидкой резины 9-10 слоёв.
Каждый слой резины сушится не меньше 15 минут. Новый слой материала наносится медленнее чем предыдущий. Качество конечного результата зависит от количества слоёв.
После окончания покрытия автомобиля жидкой резиной его можно использовать через сутки. Малярная лента, скотч и полиэтиленовая плёнка удаляется до того, как высохнет полностью жидкая резина. Пока она не присохла полностью, удалить её не составит труда.
Небольшая видеоинструкция покрытия кузова автомобиля жидкой резиной. Можно смотреть и выполнять работы в режиме реального времени.
Покрытие днища автомобиля жидкой резиной
Для защиты днища автомобиля от коррозии можно воспользоваться таким материалом, как жидкая резина. Он удобен, долговечен и надёжен. Все работы надо проводить на подъёмнике.
Этапы покрытия днища автомобиля жидкой резиной:
- Автомобиль поднимается на подъёмнике.
- Демонтируется защита.
- Осматривается днище на предмет наличия очагов ржавчины.
- Все коррозийные пятна обязательно зачищаются до обнажения металла.
- Зачищенные зоны обезжириваются Уайт-спиритом.
- Днище тщательно моется и сушится (удаляется грязь, песок, масленые подтёки).
- Жидкая резина наносится краскопультом аналогично как с покраской кузова автомобиля.
- Машину нельзя использовать сутки.
- Защита устанавливается на место.
Работы по нанесению жидкой резины на кузов и днище автомобиля лучше выполнять в комплексе. Начинать нужно с днища и потом переходить выше. Это поможет сэкономить время и повысить эффективность работы.
Преимущества и недостатки материала жидкая резина
Покрытие кузова автомобиля жидкой резиной имеет своих поклонников и противников. Нельзя найти человека не имеющего своего мнения о жидкой резине. Для заядлого автолюбителя покрытие автомобиля резиной или краской шаг, требующий осмысления и внутренней подготовки.
Преимущества использования материала жидкая резина:
- удобное и простое нанесение материала;
- уникальный внешний вид автомобиля;
- защита кузова от внешних неблагоприятных явлений;
- удаление через 1 час после покраски;
- защита кузова от мелких повреждений;
- прочность и надёжность материала.
Недостатки применения жидкой резины:
- низкий период использования материала (не больше 2-х лет);
- отсутствует возможность нанесения аэрографии;
- повреждённый слой резины невозможно отремонтировать.
Выбираем жидкую резину для покраски автомобиля
На рынке представлено множество брендов, занимающихся изготовлением краски для автомобилей на резиновой основе. Среди них можно выделить несколько лидеров, продукция которых завоевала популярность среди потребителей.
1. Plasti Dip, производитель США.
Компания является мировым лидером на рынке резиновых красок. Обеспечивает превосходную адгезию с любым материалом. Удобен в использовании. Обладает отличным соотношением цены и качества. Огромный выбор цветов.
Продукт реализуется в баллончиках, 5-литровых банках и бочках. Стоимость 400 мл жидкой резины Plasti Dip составляет 12-14$.
2.RUBBER PAINT, производитель Китай-РФ.
Один из лидеров продаж на рынке стран СНГ. Продукция отличается оптимальным соотношением цены и качества. Жидкая резина реализуется в различной фасовке. Стоимость 400м. 5-6$.
Источник: www.avtogide.ru