CN103030829A - 一种低温等离子体橡胶抗老化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低温等离子体橡胶抗老化处理方法，其特征在于：将清洁去除杂质的橡胶件安装在电控运动平台上；将抗老化剂气体通入电离管内，排净电离管内的空气；打开高压脉冲电源对抗老化剂气体进行电离，然后移动电控运动平台，将电离气体吹向橡胶件表面，使得橡胶件表面全部被进行了抗老化处理。本发明与常规处理方法相比：1、等离子体能量较高，可以打开橡胶表面的分子键、化学键，清除橡胶表面杂质分子，同时提高橡胶表面吸附活性，大大增强橡胶表面与抗老化涂层的结合力；2、抗老化剂材料离子，易与橡胶表面材料发生化学结合，形成较深的抗老层，不存在结合力弱、容易脱落、破损等问题，通过电控运动平台加工可大大提高防护层均匀性。

Description

一种低温等离子体橡胶抗老化处理方法

技术领域

本发明涉及一种涉及橡胶材料表面改性领域，具体为采用低温等离子体对橡胶材料表面处理的方法。

背景技术

橡胶制品由于其弹性好，合成方便，种类众多，因此被广泛应用于轮胎，软油箱、密封制品、减震器、飞行员生命保障系统等，其作用非常重要。橡胶制品在使用过程中受到的机械应力、氧气、光照等作用，尤其在航空航天飞行器上其外部环境对橡胶制品性能要求比正常地面条件要苛刻的多，在物理性能上发生变形、变脆、龟裂、发霉、失光及颜色改变、溶胀、流变性能的改变等。在力学性能上会发生拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度、压缩率、弹性等指标下降等现象，从而失去或部分失去相应的作用。在我国多种型号的飞机上也曾经出现油路密封橡胶圈老化而引起的油路密封不严从而导致漏油和油液污染的故障现象。另外因橡胶老化弹性丧失导致的减震器减震效果减弱，与金属部件粘合不密等问题也屡见不鲜，给飞行器的安全性、可靠性、维修性工作带来了很多困扰。并且存放过程中由于时间较长，储存环境变化等因素，发生老化失效，甚至批量失效，造成巨大浪费。

目前国内采用的主要有物理防护法和化学防护法，物理防护是指尽量避免橡胶与各种老化因素相互作用，如采用橡塑共混、表面镀层或处理、加光屏蔽剂、加石蜡等。这些方法大都存在结合力弱，容易脱落、破损等问题；化学防护法是指主动加入物质来防止或延缓橡胶老化反应继续进行，如加入胺类或酚类化学防老剂。这些延缓橡胶老化的方法多为在生产橡胶的时候采用，基于现有的橡胶已经生产，改变配方需要的时间较长，而且牵涉的范围较广，所需的花费较大，并且在橡胶配方加入其他成分会影响橡胶本身性能。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种低温等离子体橡胶抗老化处理方法，解决现有橡胶材料防老化涂层结合力弱，容易脱落、破损等问题。

技术方案

一种采用气体或固体抗老化剂时的低温等离子体橡胶抗老化处理方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将清洁去除杂质的橡胶件安装在电控运动平台上；

步骤2：将抗老化剂气体通入电离管内，排净电离管内的空气；所述抗老化剂与被处理橡胶所相匹配；

步骤3：打开高压脉冲电源对抗老化剂气体进行电离，然后移动电控运动平台，将电离气体吹向橡胶件表面，使得橡胶件表面全部被进行了抗老化处理。

当抗老化剂为固体时，对抗老化剂加热后得到抗老化剂气体，再按照步骤2进行。

一种采用液体抗老化剂时的低温等离子体橡胶抗老化处理方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：清洁去除橡胶件表面的油污和灰尘；

步骤2：打开低温等离子体发生器的电源，将离子体发生器的电极紧贴在橡胶表面往复扫描3~5遍；

步骤3：将液体抗老化剂涂刷在橡胶表面，完成橡胶抗老化处理。

有益效果

本发明提出的一种低温等离子体橡胶抗老化处理方法，与常规处理方法相比：

1、等离子体能量较高，可以打开橡胶表面的分子键、化学键，清除橡胶表面杂质分子，同时提高橡胶表面吸附活性，大大增强橡胶表面与抗老化涂层的结合力；

2、抗老化剂材料离子，易与橡胶表面材料发生化学结合，形成较深的抗老层，不存在结合力弱、容易脱落、破损等问题，通过电控运动平台加工可大大提高防护层均匀性。

附图说明

图1：气体电离橡胶表面处理示意图，

图中：1、电离管，2、储气仓，3、阳极，4、阴极，5、高压脉冲电源，6、流量控制阀，7、气体离子，8、橡胶件，9、运动平台。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

实施例1：抗老化剂为气体时，被处理的材料为丁腈橡胶、抗老化剂为XeF2，低温等离子体橡胶抗老化处理步骤如下：

步骤1：清洁去除丁腈橡胶8表面的油污、灰尘等杂质，将丁腈橡胶8安装在电控运动平台9上；

步骤2：将XeF₂抗老化剂气体2通入电离管1内，将电离管1内空气排净；

步骤3：打开高压脉冲电源5，将XeF₂抗老化剂气体2电离，调节放电频率和流量控制阀7，保证老化剂气体完全被电离后吹向橡胶件8表面；

步骤4：控制运动平台9移动，保证橡胶表面全部被气体离子7吹到，使得橡胶件表面全部被进行了抗老化处理。

实施例2：抗老化剂为固体时，低温等离子体橡胶抗老化处理步骤如下：

步骤1：清洁去除橡胶件8表面的油污、灰尘等杂质，将橡胶件8安装在电控运动平台9上；

步骤2：对抗老化剂加热后得到抗老化剂气体，然后将抗老化剂气体通入电离管内，将电离管内空气排净；

步骤3：打开高压脉冲电源，将抗老化剂气体电离，控制抗老化剂气体流量，将气体离子吹向橡胶件表面；

步骤4：控制运动平台移动，保证橡胶表面全部被电离气体吹到，使得橡胶件表面全部被进行了抗老化处理。

实施例2：抗老化剂为液体时，被处理的材料为丁腈橡胶、抗老化剂为0.5%的抗氧化剂BHT溶液中添加了1%的纳米TiO₂粉末，处理方法包括以下步骤：

步骤1：清洁去除橡胶件表面的油污、灰尘等杂质；

步骤2：打开低温等离子体发生器电源，将电极紧贴在橡胶表面往复扫描，保证全部表面扫描3-5遍。

步骤3：将抗老化剂搅拌均匀后涂刷在橡胶表面。

经过XeF₂处理后的丁腈橡胶硬度略微增加，强伸性能有不同程度的下降，而耐介质性能、摩擦特性和耐油性有明显提高。经0.5%的抗氧化剂BHT溶液中添加了1%的纳米TiO₂粉末抗老化剂处理后的丁腈橡胶抗氧化性能、耐磨性能、抗紫外线和臭氧性能有显著的提高。

Claims (3)

1.一种采用气体或固体抗老化剂时的低温等离子体橡胶抗老化处理方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将清洁去除杂质的橡胶件安装在电控运动平台上；

步骤2：将抗老化剂气体通入电离管内，排净电离管内的空气；所述抗老化剂与被处理橡胶所相匹配；

步骤3：打开高压脉冲电源对抗老化剂气体进行电离，然后移动电控运动平台，将电离气体吹向橡胶件表面，使得橡胶件表面全部被进行了抗老化处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当抗老化剂为固体时，对抗老化剂加热后得到抗老化剂气体，再按照步骤2进行。

3.一种采用液体抗老化剂时的低温等离子体橡胶抗老化处理方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：清洁去除橡胶件表面的油污和灰尘；

步骤2：打开低温等离子体发生器的电源，将离子体发生器的电极紧贴在橡胶表面往复扫描3~5遍；

步骤3：将液体抗老化剂涂刷在橡胶表面，完成橡胶抗老化处理。

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