Толщина нанесенной пленки не оказывает существенного влияния на смачивание, что, по мнению авторов (Трение и износ 1998 №5), свидетельствует о том, что повышение защитных свойств обусловлено не только барьерным эффектом, но и препятствием процессу растекания жидкости структурными агрегатами покрытия, формирующимися на поверхности изделия из РТИ. Модифицирование поверхности резины тонкими слоями олигомеров существенно изменяет термическую стойкость в условиях нагрева в кислородной среде. В работе (Трение и износ 1998 №5) данный факт объяснен проникновением в приповерхностный слой эластомерной композиции макромолекул олигомера, блокировкой активных центров и заполнением микродефектов резины, что снижает скорость диффузионных и термоокислительных процессов.
В работах (Трение и износ, 2001, № 2, №3, №4) описан способ поверхностного плазмохимического модифицирования РТИ. Сущность метода заключается в обработке готовых РТИ низкотемпературной плазмой газового разряда в присутствии паров перфторуглеродов. Под воздействием активных компонент плазмы поверхность эластомера покрывается фторуглеродной полимерной пленкой, химически связанной с подложкой. Толщина этой пленки может меняться от десятков ангстрем до десятых долей микрона в зависимости от режима и условий обработки. Для утолщения фторполимерного слоя дополнительно наносили суспензию фторопласта Ф-4Д и проводили повторную обработку в плазме остаточных газов для закрепления ее на поверхности РТИ, либо проводилась ее термообработка путем кратковременного нагрева (1¸2 сек.) до температуры спекания фторопласта. Антифрикционное покрытие на эластомере утолщалось за счет нанесения фторполимерной композиции, приготовленной на основе фторкаучуков с добавками MoS2. Композиция закрепляется на поверхности термической обработкой в течение 30 минут при 100 0С.
Микроскопические исследования структуры исходных и плазмомодифицированных резин на разных стадиях модифицирования показали, что рельеф плазмообработанного РТИ формируется в результате специфического действия разряда на различные инградиенты, входящие в рецептуру резин. При плазменной обработке происходит увеличение неоднородностей поверхности резины, а сам процесс травления является неизотропным. Рельеф поверхности резины, обработанной разрядом в среде перфторуглеродов, в основном, соответствует рельефу исходной резины, однако, образование полимерного слоя значительно сглаживает границы неоднородностей. Этот, по мнению исследователей, свидетельствует об образовании покрытия в условиях конкуренции процессов роста пленки и травления поверхности. Нанесение суспензионного слоя с поверхностной термообработкой приводит к образованию чешуйчатого покрытия с характерным размером «островков» в десятки микрон.
Плазмохимическое модифицирование бензо- и маслостойких резин на основе нитрильных каучуков приводит к увеличению модуля упругости на 28÷32 %. Для резин СКЭП-60 и СКИ-3 модуль упругости увеличивается на 13÷15%, а для резин на основе наирита уменьшается на 18%. Модифицирование не оказывает влияние на значения прочности при растяжении и микротвердость. ПХМ резин приводит к снижению начального коэффициента трения в несколько раз (Трение и износ, 2001, № 2, №3, №4).
В работах (Трение и износ 1985 №4, 1990 №2) предложена технология поверхностного модифицирования РТИ на основе нитрильных и фтористых каучуков путем нанесения электрофоретического фторопластового покрытия на предварительно металлизированные эластомеры с последующей их термофиксацией. Модифицированные РТИ практически не меняют своих размеров, геометрию и физико-механические свойства. Технологическая толщина покрытия 50 мкм. Микроскопические исследования структуры отвержденных покрытий показали, что покрытие неоднородно по толщине, представляет собой сцепленные пленкообразователем частички антифрикционного компонента – политетрафторэтилена. Однако авторы утверждают, что, несмотря на пористость, покрытия обладают удовлетворительными антифрикционными и защитными свойствами.
В настоящее время одним из способов поверхностного модифицирования резин, получившего широкое распространение, является способ диффузионного насыщения поверхностного слоя резины антиоксидантами, стабилизаторами и др. Авторами (МТИ 2000 №4 Седлярова) был разработан способ модифицирования РТИ заключающийся в предварительной вулканизации резины в пресс-форме и последующей обработке модифицирующим агентом. В качестве модифицирующих агентов использовали полиуретан (ПУ), поливинилхлорид (ПВХ), дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ-30) в виде раствора. После обработки осуществляли довулканизацию резины. Использование ПУ в качестве агента модифицирования поверхностного слоя при получении резиновых уплотнений позволяет снизить набухание в реактивном топливе в 3 – 4 раза, при использовании ДСТ-30 – 2 – 3, при использовании ПВХ – 1,5 раза.
В работе (МТИ 2001 №4 Седлярова) предложены варианты модифицирования резиновых уплотнителей, использующие дополнительную сшивку каучука в поверхностном слое, а также насыщение этого слоя защитными низкомолекулярными модификаторами. Установлено, что модифицирование резин приводит к снижению степени набухания и в ряде случаев повышает их твердость.
Исследования фоторадиограмм с поперечных срезов резин прошедших диффузионное поверхностное модифицирование (Трение и износ 1988 №2 Поляков) показали, что твердость по глубине уменьшается по экспоненте до нормальной твердости резины (от 74 до 58 ед.). Это, по мнению авторов, является одним из главных преимуществ данного метода перед остальными, так как резкое по глубине изменение твердости при сдвиге может привести к быстрому разрушению поверхности и, как следствие, всего слоя.
В работе (Каучук и резина 1996 №6 Петрова) нанесение покрытий на резиновые подложки осуществляли из раствора. Композиция для поверхностного нанесения включала фторопласт
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
