Нанесение резины на металл – ГОСТ 209-75 Резина и клей. Методы определения прочности связи с металлом при отрыве (с Изменениями N 1, 2, 3, 4), ГОСТ от 29 декабря 1975 года №209-75

Содержание

Обрезинивание валов, роликов, колес. Гуммирование.

Наша компания оказывает услуги по обрезиниванию, гуммированию металлических поверхностей. Мы предлагаем восстановление изношенного и нанесение нового покрытия из резины, силикона, полиуретана на:

колеса
ролики
валы

В зависимости от технического требования Заказчика обрезинивание производится методом горячего крепления (с использованием формы и без использования формы) или методом холодного крепления.

Изделия поставляются Заказчику в окончательно обработанном виде.
На изделия предоставляется гарантия.
Возможен выезд наших специалистов на предприятия Заказчика.
Имеем возможность забирать изделия на обработку (обрезинивание) и доставлять готовые изделия Заказчику.
Подбор покрытия для изделия производится индивидуально по требованию Заказчика.
Различные цвета и стойкость покрытия к агрессивным средам.
Твердость покрытия от 25 до 95 ед. по Шору А. Рабочая температура от -60 º до 250º С.

Широкие технические возможности.
Обрезинивание валов диаметром до 600 мм.

Качественное обрезинивание — это сложный технологический процесс, который должен проводиться профессионалами.

Работы по обрезиниванию выполняются двумя основными способами:

Обрезинивание методом горячего крепления (с использованием формы и без использования формы).

Сырую резиновую смесь соединяют с металлической поверхностью в процессе вулканизации. Применяются высококачественные резиновые и силиконовые смеси.

Особого внимания заслуживает обрезинивание валов и роликов методом экструдирования. При выполнении работ данным методом резина наносится методом экструзии непосредственно на заготовку. При этом получается покрытие без включения пузырьков воздуха, сцентрированное по отношению к валу и небольшим припуском на последующую обработку. Данный метод обеспечивает наивысшее качество и значительно увеличивает срок службы валов.

Технические возможности обрезинивания валов данным методом таковы:

Длина покрываемой поверхности вала до 2200 мм.
Диаметр вала от 10 до 230 мм.
Толщина покрытия от 5 до 25 мм.

Метод экструзии незаменим при выполнении таких работ, как обрезинивание полиграфических валов или обрезинивание валов ламинатора.

Гуммирование валов формовым методом или методом намотки позволяют наносить покрытие на

валы диаметром до 600 мм.

При обрезинивании колес мы в основном используем формовой метод.

Обрезинивание методом холодного крепления

Вулканизованную резину крепят адгезивами (клеями) к металлической поверхности. Крепление резины производится специальными клеями, которые позволяют добиться не только механического, но и химического соединения.

Обрезинивание валов, роликов, колес – услуга, актуальная практически для всех отраслей промышленности.

Как защитить металл от коррозии или механического истирания?

Гуммирование – это нанесение резинового покрытия на металлические изделия с целью защиты их от коррозии и других вредных воздействий.

Гуммирование считается одним из лучших способов защиты к действию агрессивных сред. Срок службы гуммированных покрытий зависит от температуры и характера окружающей агрессивной среды. В благоприятных условиях покрытия сохраняют свои защитные свойства до 7 лет. Гуммирование – один из лучших способов защиты химической аппаратуры.

Гуммирование, как метод защиты оборудования от коррозии имеет множество преимуществ:

высокая водо- и химическая стойкость;
устойчивость к абразивному износу;
устойчивость к переменным динамическим нагрузкам;

устойчивость к резким колебаниям температуры;
очень низкая водо- и газопроницаемость.

Несколько слов о гуммировании валов.

Эти работы выполняются двумя основными способами:

Гуммирование валов методом горячего крепления (с использованием формы и без использования формы).
Гуммирование валов методом холодного крепления.

Особого внимания заслуживает гуммирование валов методом экструдирования. Данный метод обеспечивает наивысшее качество и значительно увеличивает срок службы валов. Подробнее об этом и других методах гуммирования валов рассказано выше.

Гуммирующий материал подбирается индивидуально.

При гуммировании применяются высококачественные резиновые и силиконовые смеси.

Процесс гуммирования может быть произведен нашими специалистами как на предприятии Заказчика, так и в специальной мастерской на нашей производственной базе. Гуммирование крупногабаритного оборудования производится по месту его установки.

По вопросам, связанным с ремонтом, восстановлением покрытия валов,
роликов, колес обращайтесь по телефонам:
(495) 786-27-00; (496) 547-77-22; (496) 547-77-21

Чем и как приклеить резину к металлу намертво

Намертво приклеить резину к металлу можно марками 88, Момент, Kernil, Радикал, 4508 и 4НБ-УВ.

Свойства и виды клеевых составов

Резину вместе с металлом соединяют составами на основе каучука, который растворяется в специальных компонентах. После застывания масса остаётся эластичной, что позволяет ей скреплять намертво материалы с неоднородной структурой. Состав может быть дополнен:

полимерными смолами;
агентами сшивающего типа;

вулканизирующими добавками;
пластификаторами.

Клей применяется в домашних, промышленных условиях. Заполняет мелкие пустоты, трещины, швы. Часто используется как герметик. Для резинового клея характерны:

высокая проникающая способность;
прочность шва при длительной эксплуатации;
устойчивость к высоким, низким температурам, агрессивным компонентам и химикатам;
повышенная эластичность соединения;
нейтральный запах;
прозрачность.

Любое вещество водостойкое и защищает проклеенный участок от попадания влаги внутрь. Есть термостойкие составы, способные выдерживать температуры выше +100 °C.

По количеству сухого остатка смеси бывают двух видов.

Группа А – гибкое вещество, 6-8%.
Группа Б – после высыхания образуется менее гибкий шов, 8-12%.

Резиновые составы классифицируются по виду синтетических компонентов.

Каучуковые. Средства на основе природного каучука имеют средние адгезионные способности, плохо сопротивляются перепадам температур и воздействию природных факторов. Ими склеиваются простые металлические элементы.
Хлоропреновые. В них добавляются оксиды металлов для надёжной сцепки с железным основанием.
Бутадиен-нитрильные. Вулканизирующий компонент – сера. Дополнительно есть тиурамы. Это сверхводостойкие вещества с хорошей адгезией по отношению к резине и металлическим деталям.
Кремнийорганические. Состав затвердевает при участии тетрабутоксилана. Используется для склеивания резины между собой. Широко применяется в автомастерских при ремонте шин.

Бытовые клеи продаются в небольших тубах или флаконах. Промышленные фасуются в банки, ведра или барабаны, и наносятся только специальным оборудованием.

Каким должен быть клей

Прочно склеить способен состав с повышенными адгезионными характеристиками, шов которого будет надёжным и эластичным. Дополнительно учитываются:

температура эксплуатации склеенной детали;
влажность в помещении;
нагрузка, оказываемая на склеенные поверхности;
какими эластическими свойствами должна обладать деталь после склейки;
химическая агрессия по отношению к обрабатываемым поверхностям.

Обязательно читается инструкция, в ней производителем должно быть указано, что состав годится для резины, сплавов металла. После высыхания должен образовываться высокопрочный, водостойкий шов, сохраняющий крепость при низких, высоких температурах.

Для поклейки деталей в автомобилях стоит покупать средства наподобие «жидкой резины», они создают с обработанной поверхностью единую плоскость, что делает швы визуально незаметными. При склеивании силиконовой резины используется смесь, на упаковке которой написано, что она для эластичных материалов.

Чем можно склеить металл с резиной

Клей 88

В основе фенолформальдегидная смола. Содержит органические растворители, этилацетат, нефрас. Хорошо склеивает разные по текстуре материалы. Подходит для окрашенных, бетонных, стеклянных и деревянных поверхностей. Это водостойкий клей, не расслаивающийся из-за влаги. При высыхании и после не выделяет токсичных паров. Не вызывает металлической коррозии. Для резины подходят составы серии СА и Н. «Н» более прочный, но требует более длительной выдержки после склеивания, чем 88 СА.

Работать надо в хорошо проветриваемом помещении.

Аналогом является У425-3, имеет похожий состав. При необходимости делается вулканизация.

Клей 4508

Средство на основе раствора каучука. Используют в обувной промышленности, при ремонте гидрокостюмов, резиновых лодок, химзащиты, склеивают любые камеры. Вулканизируется участок при эксплуатации всего предмета, поэтому горячая обработка при поклейке не нужна. Создаётся влагостойкий, крепкий шов, устойчивый к вибрации. Обладает повышенной эластичностью, стойкостью к температурам до +50 °C.

4НБ-УВ

Создаётся маслоустойчивое, водоустойчивое соединение, выдерживающее нагрев не более чем до +60 °C.
4НБ-УВ – морозостойкий, не повреждающийся при -40 °C.
Клеится резина, железо, резинотканевые материалы.
Шов обладает остаточной липкостью и эластичностью.
Подходит для ремонта водного транспорта, гидрокостюмов и химзащиты из резины.

Резиновый клей марки А

Прозрачный состав на основе натурального каучука. Его просто использовать на поверхностях из любого материала. После высыхания основа остаётся чистой, а шов аккуратным, поэтому используется в декоративно-прикладном искусстве. При выполнении ремонтных или строительных работ может быть герметиком. Образует эластичный шов, устойчивый к маслам, бензину, атмосферным осадкам. Быстро сохнет, не требует предварительного обезжиривания поверхностей.

Момент Резиновый

Надёжно крепит твёрдую, вспененную резину. Создаёт прочный, устойчивый к воде, маслам, гибкий клеевой шов. Термостойкий, выдерживает температуры от -30 до +100 °C.

Радикал

Высокопрочный клей, не повреждается даже под воздействием солёной воды. Склеенные основания используют в солёных и щелочных средах. Подходит для ремонта надувных лодок. Шов выдерживает высокое давление, большие нагрузки и температуры от -40 до +70 °С.

Kernil

В основе лежат инновационные компоненты.

Продаётся только в интернете.

В комплекте есть активатор, расширяющий возможности применения. Инструкция по эксплуатации переведена на русский язык. Намертво соединяет резину всего за одну минуту.

Как склеить поверхности

Основания очищаются от пыли, грязи. С металлической поверхности убирается ржавчина наждачкой, шлифовальной машинкой или напильником. Так увеличивают адгезионные способности поверхности. Резина не шлифуется, чтобы её не повредить. Перед склейкой обе поверхности обезжириваются бензином, спиртом или ацетоном.

Если состав предполагает горячее склеивание, то сами детали и клей разогревается до температуры, указанной в инструкции. Часто это +70…+160 °C. Только после нагрева проводится соединение.

В остальных случаях наносится холодным способом в соответствии с инструкцией.

Тонкий слой клея наносится кистью или шпателем на обе детали с отступом от краёв на 2 мм, чтобы излишки не запачкали лицевую сторону.
Детали сжимаются до полной сцепки. Обычно уходит чуть более 30 мин. Поверхности зажимаются руками, кладутся под тяжёлый предмет или в тиски.
Излишки шва, которые будут мешать при эксплуатации, обрезаются после высыхания и шлифуются шкуркой.
Случайно появившиеся пятна убираются ножом или лопаткой до его полного затвердения. Если пятно засохло, отчищается специальным составом, например, «Антиклей».
Пользоваться деталью можно не ранее, чем через 24 ч.

Нанесение Полиуретанового Покрытия на металл в Санкт-Петербурге (СПб)

Работы по нанесению двухкомпонентного полиуретанового покрытия Hi Chem (или Tuff Stuff/ Durabond) фирмы Rhino Linings (США) включают в себя подготовку поверхности и собственно нанесение покрытия.

Все работы по нанесение грунта, шпатлеванию, нанесение полиуретанового покрытия производятся на тщательно просушенной поверхности при температуре окружающего воздуха не ниже +15 ºС и относительной влажности не выше 70 %. Температура обрабатываемой поверхности должна быть не ниже 15-20 ºС, а температура исходных материалов к началу использования – 20-30 ºС.
Контроль параметров окружающей среды и температуры поверхности осуществляется с помощью соответствующих датчиков в составе прибора «Константа К 5»
Готовое полиуретановое покрытие подвергать воздействию жидкостей не ранее чем через 24 часа после его нанесения (при условии, что его отверждение происходило при температуре не ниже 20 ºС).

Срок эксплуатации покрытия не менее 10 лет.

Порядок выполнения работ по нанесению покрытия на металлическую поверхность:

Устройство лесов для обработки стен и потолка емкостей.
Удаление старого покрытия ручным способом с помощью игольчатых пистолетов, шлифмашин, шпателей, стамесок, молотков.
Дробеструйная очистка металлических поверхностей до степени Sa=2,5 в помещениях с использованием абразивного порошка, а вне помещений – кварцевого песка.
Уборка песка.
Обеспыливание поверхностей с помощью промышленного пылесоса.
Обезжиривание поверхности уайт-спиритом. Поскольку уайт-спирит поглощает влагу и смешивается с водой в любых соотношениях, то при работе держать тару с уайт-спиритом плотно закрытой и следить за качественной просушкой поверхности после ее обработки. Наиболее ответственные места рекомендуется обрабатывать уайт-спиритом из только что распечатанной тары.

В случае необходимости на стадии подготовительных работ применяются ремонтные материалы «Бельзона» согласно инструкции по применению данного состава. Расход данного материала 20 — 50 гр. на 1 кв. м.
Устройство защитных укрытий необрабатываемых поверхностей (укрытие пола, люков, обмотка труб и т.д.) с помощью ПЭ пленки и строительного скотча.

Нанесение Праймера 251 фирмы Rhino Linings (США) на поверхности металлоконструкций (потолок, нижняя часть стен). Рекомендуется наносить в два слоя толщиной 50 100 мкм. Время сушки грунта при комнатной температуре от 2 до 8 часов. При необходимости допускается разведение грунта (праймер 251) добавлением в него до 10 % ацетона. Расход данного материала 150-200 гр. на 1 кв. м.
Напыление двухкомпонентного полиуретанового покрытия «Hi Chem» толщиной 2 мм методом воздушного распыления под давлением 10 атм. Требуемая толщина покрытия достигается его нанесением в несколько проходов. Время полного отверждения покрытия 24 часа.Расход данного материала 2,3 — 2,6 л. на 1 кв. м.
Контроль толщины покрытия осуществляется электромагнитным датчиком в составе прибора «Константа К-5»

Снятие и уборка защитных укрытий, удаление излишков материала, демонтаж лесов.

Порядок выполнения работ по нанесению покрытия на бетонную поверхность:

Удаление старого покрытия ручным способом с помощью игольчатых пистолетов, шлифмашин, шпателей, стамесок, молотков.
Дробеструйная очистка бетонных поверхностей в помещениях с использованием абразивного порошка, а вне помещений – кварцевого песка.
Уборка песка.
Обеспыливание поверхностей с помощью промышленного пылесоса.
Обезжиривание поверхности уайт-спиритом. Поскольку уайт-спирит поглощает влагу и смешивается с водой в любых соотношениях, то при работе держать тару с уайт-спиритом плотно закрытой и следить за качественной просушкой поверхности после ее обработки. Наиболее ответственные места рекомендуется обрабатывать уайт-спиритом из только что распечатанной тары.

Монтаж защитных укрытий необрабатываемых поверхностей.
Нанесение на бетонную поверхность одного-двух слоев грунта «Флореп». Рекомендуемая толщина 50-100 мкм. Время сушки каждого слоя не менее 12 часов.
Заделка дефектов (трещины, выбоины и т.д.) с помощью шпатлевки «Флореп». Использование данного материала согласно инструкции производителя.
Напыление двухкомпонентного полиуретанового покрытия «Hi Chem» толщиной 2 мм методом воздушного распыления под давлением 10 атм. Требуемая толщина покрытия достигается его нанесением в несколько проходов. Время полного отверждения покрытия 24 часа.

Снятие и уборка защитных укрытий, удаление излишков материала.

Гуммирование (обрезинивание) оборудования на заводе «Машинопромышленное объединение»

Материал предлагаемой статьи посвящен особенностям гуммирования или обрезинивания деталей оборудования на заводе «Машинопромышленное объединение». Мы изготавливаем оборудование для предприятий горной и нефтехимической промышленности и применяем для защиты от воздействия агрессивных сред, коррозии или абразивного износа самые различные виды защитных материалов.

Повышение производительности оборудования, экономия материальных, энергетических и трудовых ресурсов, необходимые для получения конкурентных преимуществ, зависят напрямую от надежности и долговечности используемых машин и механизмов. Надежность и долговечность тесно связаны со способностью противостоять износу.

Особенно велико значение износа для быстроизнашивающихся деталей, являющихся основными элементами машин по добыче и обогащению полезных ископаемых. Этот вид оборудования наиболее интенсивно подвергается абразивному изнашиванию.

На практике долговечность быстроизнашиваемых деталей повышают различными методами: от применения особо прочных сталей и сплавов до нанесения футеровки из каменного литья. В разделе нашего сайта «Футеровка оборудования» вы сможете ознакомиться с некоторыми технологиями и материалами применяемыми нами для защиты оборудования.

Одним из способов защиты деталей от износа и является гуммирование. Гуммирование — процесс нанесения резинового или эбонитового покрытия на металлические изделия. Высокая стойкость применяемых видов резины к действию агрессивных сред делает гуммирование одним из лучших способов защиты деталей машин работающих в химически агрессивной среде.

Основные способы гуммирования

В промышленности применяются несколько технологических способов изготовления гуммированных деталей. Это гуммирование обкладкой, гуммирование пресованием и гуммирование литьем под давлением.

Обкладкой гуммируют как чугунные так и стальные детали. Поверхности перед гуммированием подлежат дробеструйной обработке. Окисная поверхностная пленка снимается слабым раствором соляной или серной кислоты. Затем поверхности сушатся и обезжириваются окончательно.

На следующем этапе на поверхность гуммируемой детали наносится клей и производится обкладывание каландрованными листами сырой резиновой смеси. Завершающий этап — прокатывание роликами. Для достижения заданной толщины гуммирующего покрытия, резиновые листы накладываются в несколько слоев, с обезжириванием и прокатыванием роликами каждого. Подготовленную таким образом обрезиненную деталь отправляют на вулканизацию.

Гуммирование прессованием производится в специальных пресс-формах. В этом случае при нагревании детали под давлением процессы формования, вулканизации и крепления гуммирующего слоя к поверхности металла происходят одновременно.

Гуммирование литьем под давлением рассматривать не будем, так как этот процесс выходит за рамки нашей специализации.

Особенности гуммирования поверхностей емкостей на заводе «Машинопромышленное объединение».

Гуммирование поверхностей емкостей, в целом служа той же цели, что и гуммирование отдельных деталей, все же имеет некоторую специфику технологического процесса. Для гуммирования применяются каландрованная резиновая смесь, а для обрезинивания можно использовать пластины резиновые формовочные.

При выполнении работ по гуммировке емкостей и оборудования мы применяем метод обрезинивания резиной. Данный метод защиты металла необходим в случаях, когда оборудование работает в загрязнённых жидких средах или в химических растворах, а также подвергается коррозии и абразивному износу.

Для гуммирования или обрезинивания емкостного оборудования или отдельных элементов необходимо тщательное соблюдение технологии нанесения защитного материала (в данном случаи резины). Резиновые смести которые используются для гуммирования или обрезинивания емкостей или отдельных элементов металлических конструкций для создания хорошей адгезии между металлом и защитным материалом требуют специальной подготовки поверхности для проведению работ по гуммировке (обрезиниванию).

На первом этапе специалисты завода проводят работы по закруглению всех острых кромок на деталях оборудования на которые будет наносится резиновая футеровка. Далее мы проводим дробеструйную обработку металлической поверхности до степени Sa 2,5 или 3.

На следующем этапе металлическая поверхность обрабатывается специальным праймером и выдерживается определенное время перед нанесением резиновой футеровки. Марка резины для обрезинивания оборудования подбирается нашими специалистами в зависимости от вида и концентрации среды в которой будет работать гуммированное оборудование.

После проведения работ по гуммированию или обрезиниванию оборудования каландрованными листами сырой резиновой смеси необходимо, что бы резиновая смесь затвердела при температуре от +15 в течении 7-10 дней. Окончательную твердость гуммированная поверхность набирает в течении 15-20 дней. Если после нанесения сырой резины провести вулканизацию, резина наберет необходимую твердость через 12-24 часа.

Фото выполненных работ при изготовлении оборудования с нанесение гуммирования на заводе «Машппром-Оборудование».

Конус сгустителя

Шарозагрузочная воронка

Гуммирование ёмкостей

Разгрузочная стенка мельницы

Свойства гуммированных покрытий

Применяемые для гуммирования резиновые смеси при температуре окружающей среды до 65 °С устойчивы к воздействию агрессивной среды, в состав которой входит соляная кислота, щелочи в любой концентрации, серная и фосфорная кислоты до концентрации 50 и 85% соответственно а так же от действия слабой азотной кислоты (до 5% ), уксусной кислоты (до 15% ), водных растворов аммиака.

Кроме того мягкие резины для гуммирования обладают устойчивостью к истиранию, выдерживают резкие колебания температур и воздействие механических знакопеременных нагрузок.

Свойства гуммированных покрытий зависят от состава применяемой резиновой смеси. Так использование карбоцепных каучуков (бутадиеновые, бутадиен-стирольные, изопреновые, хлоропреновые, бутилкаучук и др.) повышает стойкость против кислот и щелочей. Полисульфидные каучуки обладают более высокой стойкостью к бензину и минеральным маслам. А гуммированные покрытия из кремнийорганических каучуков можно эксплуатировать при температурах до 200—250 °С.

Стойкость одного и того же гуммировочного материала может быть различной в зависимости от способа вулканизации. Так как в процессе вулканизации происходит уменьшение пластических и увеличение высокоэластичных свойств гуммирующего материала.

Под пластичностью гуммирующего материала понимают способность деформироваться и сохранять форму после снятия нагрузки. Эластические свойства гуммирующего материала характеризуются обратимой деформацией или эластичным восстановлением.

Другим важным свойством резиноматериалов для гуммирования является клейкость. Клейкость — это способность к прочному соединению между собой двух контактирующих образцов. В результате контакта гуммирующего материала и поверхности детали между ними возникает адгезионная связь, как следствие действия межмолекулярных сил.

Благодаря высокой износостойкости гуммированных деталей в абразивных средах они широко применяются на предприятиях горной и горно-металлургической промышленности. Гуммированные детали, вследствие понижения общей плотности, имеют значительно меньшую массу, хорошо противостоят коррозии, гасят шум и снижают вибрацию оборудования во время работы. Гуммированные детали способны воспринимать и передавать значительные силовые нагрузки.

«Машинопромышленное объединение» готов предложить нашим Заказчикам высокое качество выполняемых нами работ по изготовлению, футеровки и гуммированию изделий изготовленных на нашем заводе. Наши технологи подберут для Вас наилучшие материалы для защиты оборудование от коррозии, абразивного износа и агрессивных сред. Мы имеем положительную деловую репутацию как по изготовлению оборудования, так и по применению футеровочных материалов в различных отраслях промышленности.

Приглашаем к сотрудничеству

Двухкомпонентная жидкая резина для металлических поверхностей — Liquid Rubber Russia

MetalSafe B-300

Высокая эластичность продукта MetalSafe B-300 обеспечивает ему прочность на прокол, гибкость и низкую пропускающую способность в составе моментально высыхающей мембраны. В отличие от других антикоррозийных покрытий, которые необходимо наносить на «белый» метал, чтобы обеспечить превосходную защиту от коррозии без волдырей или сползания, чтобы ржавчина не могла пробиться сквозь покрытие, MetalSafe B-300 может наноситься на поверхность с небольшой ржавчиной.

При нанесении продукт MetalSafe B-300 не создает риска возникновения пожара или взрыва и требует меньшей подготовки перед нанесением. Легко наносится и, при повреждении, легко ремонтируется.

Liquid Rubber A-205

Liquid Rubber A-205 – изготовленное на водной основе, жидкое гидроизоляционное покрытие, в состав которого входит запатентованное соотношение как эластомерных, так и акриловых полимеров, образующих бесшовную мембрану. Имеется палитра цветов.

Не имея в своем составе растворителей, продукт A-205 не воспламеняется и совместим с полиуретановыми или полистироловыми изоляционными материалами, что обеспечивает защиту от влаги и УФ-лучей. A-205 наносится на различные поверхности, как внутри, так и снаружи. A-205 обладает превосходной отражательной способностью и противостоит воздействию солнечных лучей.

MetalSafe S-300

MetalSafe S-300 представляет собой однокомпонентный, жидкий гидроизоляционный герметик, сочетающий в себе эластомерные и акриловые полимеры, формирующие быстросохнущее покрытие с высоким содержанием сухого остатка.

Не имея в своем составе растворителей, продукт A-205 не воспламеняется и не повреждает полиуретановые или полистироловые изоляционные материалы. Для обеспечения большей гидроизоляционной защиты можно использовать различные виды армирующей ткани.

Лента для швов и армирующая ткань Ликвид Раббер

Лента для швов компании Ликвид Раббер используется для закрытия щелей и трещин при подготовке вентиляционных отверстий, выступов, крепежных деталей и швов. Она подстраивается практически под любую форму, сливаясь с покрытием.

Нетканое полотно из полиэстера является одним из самых прочных армирующих материалов, используемых в кровельных работах без нагревания/холодной кровле. Он сочетает в себе необычную комбинацию высокой прочности, хорошего растяжения на отличное распределение силы термальной нагрузки.

Пистолет для уплотнения швов MetalSafe и Гель-герметик MetalSafe

Легкий и эффективный способ уплотнения продольных швов, головок болтов, трещин и углублений.

Крепление резины к металлам | Рефераты KM.RU

Крепление резины к металлам

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.

2.3. Крепление с помощью клеев.

Горячее крепление резины к металлу с помощью клеев широко распространено, т.к. не требует сложной и дорогостоящей подготовки металлической поверхности (как при латунировании), обеспечивает динамическую и температуростойкость изделия. Клеями крепят резину к стали и другим металлам.

Технологический процесс крепления сводится к очистке металлической поверхности, обезжириванию и нанесению на неё тонкого слоя клея. После просушки арматуры с нанесённым слоем клея на неё накладывают резиновую смесь и проводят вулканизацию детали.

2.3.1. Крепление с помощью латексно–альбуминных и термопреновых клеев.

Плёнка альбумина обладает хорошей адгезией к металлу, но она не эластична. Поэтому к ней добавляют латекс, получая эластичную плёнку с хорошей адгезией.

На очищенную поверхность металла наносят 1-2, а иногда и большее число слоёв клея. Общее число слоёв клея при этом должно составлять толщину 2…3 мм. Каждый слой клея сушат при температуре 65-70°С в течение 30-60 минут, а затем металлическую деталь с нанесённым на неё клеем нагревают в термостате при 100-120° С также в течение 30-60 минут. После охлаждения детали на неё накладывают резиновую смесь передают деталь на вулканизацию.

Достоинства метода: нетоксичность латексно – альбуминных клеев.

Недостатки: необходимость тепловой обработки клеевых плёнок, нестабильность самого клея, необходимость применения натурального латекса.

Термопреновые клеи были открыты в 1927 году Г. Фишером.

Очищенную поверхность металла покрывают слоем жидкого термопренового клея (78%-ного). После сушки этого слоя на него наносят ещё 1-2 слоя обычного резинового клея и сразу накладывают и прикатывают невулканизированную резину, поверхность которой предварительно «освежают» бензином.

Изделие бинтуют влажным бинтом и вулканизуют в котле. По окончании вулканизации в котёл вводят сжатый воздух под давлением 2-3 атм и дают остыть изделию до 50-60 °С.

Данным способом можно крепить и вулканизованную резину. Её накладывают на покрытую термопреновым клеем поверхность металла, затем деталь нагревают в воздухе или в воде при 100° С.

Охлаждения под давления в таком случае не требуется, т.к. при 100° С не происходит образования газов и размягчения термопрена не происходит.

Способ применяют для крепления резины к стали и алюминию. Состав резиновой смеси особого значения не имеет.

Удовлетворительная прочность крепления при использовании термопреновых клеев достигается только при охлаждении под давлением детали после вулканизации.

Недостатки: понижение прочности крепления с повышением температуры, т.е. невысокая теплостойкость.

Методы горячего крепления резины к металлу посредством латексно-альбуминных и термопреновых клеев в промышленности на данный момент практически не используются.

2.3.2. Крепление посредством клеев на основе хлорированного и гидрохлорированного каучуков.

В 50-х годах прошлого века были разработаны клеи на основе хлорированного (ХК) и гидрохлорированного (ГХК) каучуков, которые обеспечивали такую же просность крепления резины к металлу, как латунь, а также такую же масло- и теплостойкость.

С 1946 года метод крепления резины к металлу посредством ХК и ГХК стал конкурировать с методом крепления посредством латунирования.

Из данных об устойчивости ХК следует, что для приготовления клеев следует брать ХК с содержанием хлора около 60%. Такой ХК во время вулканизации резинометаллической детали в течение 20-60 минут при 140-150° С сохраняет достаточную устойчивость. Он не горюч, стоек к действию холодной и горячей воды, кислот (серной, соляной, азотной), к действию щелочей и окислителей.

Раствор ХК (клей) применяют для крепления резины к чугуну, стали, алюминию и его сплавам, магнию, цинку и другим материалам.

Прибавление серы к клеям из ХК способствует повышению адгезии при креплении. С их помощью крепят резины из неопрена к латуни.

Клеями из ХК можно крепить к металлам резины из хлоропренового каучука (неопрена) и бутадиен-нетрильного каучука (СКН, Пербунан). При креплении резин из натуральных каучуков и бутадиен-стирольных каучуков между клеем и резиной вводиться промежуточный слой клея из хлоропренового каучука или прослойка резины из него. Резины из бутил-каучука крепятся плохо.

Достигаемая прочность крепления резины к металлу при испытания на отрыв: 40-60 кг/см². С повышением температуры прочность падает до 20-30% начальной.

Достоинства метода: хорошая сопротивляемость старению, стойкость к действию кислот, щелочей и морской воды (в этом способ крепления резины к металлу посредством ХК превосходит даже крепление латунированием).

Недостатки: крепление неустойчиво к воздействию ароматических углеводородов, животных и растительных масел, эфиров и кетонов.

Гидрохлорированные каучуки впервые были получены при пропускании влажного HCl через хлороформенный раствор каучука. По окончании реакции происходит резкое падение вязкости раствора. Теоретическое содержание хлора в ГХК равен 33,9%. В технических продуктах содержится 28 … 30% хлора.

Клеи на основе смеси ХК и ГХК.

В состав некоторых клеев наряду с ХК входит ГХК. Одна из марок такого клея – Тай-Плай (Ty-Ply). Плёнка из ГХК способствует более прочному креплению резины 5 металлу. На схеме2 показаны разновидности клей марки Ty-Ply.

Ty-Ply

R, Q, QA S и SA

(крепление к металлам резин (для крепления резин

из натурального каучука, бутил- из неопрена и СКН)

каучука)

Схема 2.

При изготовлении резинометаллических деталей на металл наносится только один слой клея, для высушивания которого при комнатной температуре требуется 20-30 минут, при нагреве до 50° С – 10 минут, а при 60-80° С всего лишь 5 минут. Нанесённая на металл плёнка клея, защищённая от пыли может сохранять свои клеящие свойства в течение нескольких дней.

Прочность крепления клеями на основе ХК и ГХК на отрыв достигает 70 кг/см² и выше.

При хранении детали прочность увеличивается. Пескоструйная обработка поверхности металла не способствует повышению прочности крепления, но прочность зависит от толщины плёнки (см. рис.1).

кг/см²

0 3 6 12 26

толщина плёнки, микрон

рис.1.

Достоинства: высокая теплостойкость крепления (можно вынимать детали из горячих форм), крепление хорошо переносит тепловое старение и устойчиво к воздействию спирта, тяжёлых масел, щелочей и некоторых кислот.

Клеи смешанного состава.

Возможно применение клеев, на основе ХК совместно с клеями из других каучуков, например, на основе неопрена.

Хороший клей на основе ХК должен содержать два компонента: один- для связи с металлом, другой – для связи с резиной. Лучше всего, если компонент, обладающий хорошей адгезией к металлу оседал и концентрировался на поверхности металла, тогда другой, верхний слой будет является хорошим компонентом для крепления к резине.

Клеи на основе ХК и ГХК нашли широкое применение для крепления резин к металлам и считались лучшими до появления клеев на основе изоциантов.

2.3.3. Крепление посредством клеев на основе синтетических смол.

Этот метод разрабатывался одновременно с методом крепления посредством клеев на основе ХК и ГХК.

Определённые фенольные, эпоксидные и некоторые другие смолы обладают хорошей адгезией и к резинам, и к металлам. Особенно применимы эти смолы для крепления резин на основе полярных каучуков: неопренов, бутадиен-нитрильных (СКН, Пербутан).

При применении одной синтетической смолы образуется хрупкая плёнка клея, поэтому, чтобы получить эластичную плёнку, применяют композиции из каучука и синтетической смолы.

Существует множество запотентованных клеев и методов крепления резины к металлам, основанных на различных синтетических смолах. Пример: смола Дюрез № 12987 — термореактивная фенолформальдегидная смола, растворимая в спиртах и кетонах. Используется для крепления к металлам резин из бутадиеннитрильных каучуков горячим креплением, хотя так же используется для крепления вулканизованной резины к металлу при нагреве.

Слой такого клея наносят на чистую поверхность металла, плёнку высушивают, после чего на неё накладывают резиновую смесь и деталь отправляют на вулканизацию. Применяют для крепления резины к обычной и нержавеющей стали, латуни, меди, олову.

Клеи на основе синтетических смол не получили такого широкого применения, как клеи на основе ХК и ГХК. Причинами этого являются: несовместимость большинства синтетических смол с каучуками, прибавляемыми для придания плёнкам из смолы эластичности, нерастворимости синтетических смол в тех растворителях, в которых растворяются каучуки и необходимость термической обработки клеевых плёнок при 90 — 120° С (иногда даже неоднократном) после их нанесения на металл. Кроме того, актуальность внедрения этого метода снизилась в связи с появлением клеев на основе изоциантов.

2.3.4. Крепление клеями на основе изоцианатов.

Изоцианаты были впервые использованы для крепления резин к металлам О. Байером в Германии. До этого они были известны как органические соединения.

Процесс получения изоцианатов состоит в конденсации аминов в виде свободных оснований с фосфогеном. Технический интерес для целей крепления представляют ди- и триизоцианты органических соединений.

Один из первых клеев на основе изоцианатов был получен в Германии и назывался Десмодур R. В нашей стране получил распространение клей Лейконат. Оба этих клея основаны на растворе n, n’, n» – триизоцианаттрифенилметане (Лейконат – в дихлорэтане, Десмодур R – 20%^ный в метиленхлориде). Формула n, n’, n» – триизоцианаттрифенилметана приведена на рис.2.

NCO

OCN C

H NCO

Рис. 2.

Изоцианатные клеи неустойчивы. Основная причина этого – влажность, из-за которой изоцианат разлагается, поэтому в помещениях, где идут работы с изоцианатами, влажность не должна превышать 60 — 70%, а клеи должны использоваться в течение короткого времени. Однако практикой установлено, что при правильном обращении эти клеи можно хранить годами.

При работе с изоцианатами могут применятся только такие растворители, которые не содержат групп NH₂ и OH, т.к. иначе изоцианат вступит в реакцию. Пригодные растворители: дихлорэтан, бензол, хлорбензол, толуол, ксилол. Непригодные: спирт, ацетон, бензин.

Изоцианаты и применяемые для изоцианатных клеев растворители ТОКСИЧНЫ. Поэтому при работе с ними должны быть соблюдены все соответствующие правила охраны труда.

Посредством Десмодура R резины хорошо крепятся к сталям, чугуну, алюминию и его сплавам, бронзам, латуни. Плохо крепятся к меди, магнию и его сплавам.

Прочность крепления резины к металлам посредством Десмодура R при испытаниях на отрыв составляет около 50 кг/см². При применении твёрдых резиновых смесей этот показатель возрастает.

Прочность крепления резины на основе СКН к стали посредством Лейконата достигает 100 кг/см².

В отличие от крепления посредством латунирования, крепление Десмодуром R не чувствительно к действию паров серной кислоты, воздействию которой подвергаются, например, резинометаллические детали на подводных лодках. Данный факт позволил этому клею широко распространиться во время Второй Мировой Войны.

Большое значение при креплении изоцианатными клеями имеет то, как тщательно подготавливалась поверхность металла. Высокая прочность при креплении резины к металлам посредством клеев Лейконат или Десмодур R достигалась при выполнении следующих подготовительных операций:

— обезжиривание поверхности металла растворителем, водой, паром.

— пескоструйная обработка.

— промывка растворителем (бензином или бензолом).

— сушка.

Клей наносят на металл кистью, распылением или маканием. Достаточно нанести один тонкий слой клея. Резиновый клей или резину можно накладывать сразу после высыхания изоцианатного клея (т.е. через 30-40 минут). Однако плёнка клея под действием воздуха, влаги и света может потерять свои свойства, поэтому металлическую арматуру, покрытую клеем необходимо сразу же обернуть бумагой или целлофаном. При длительном хранении покрытой клеем арматуры прочность крепления к ней резины резко падает, поэтому вулканизацию резино-металлической детали рекомендуется проводить не позднее, чем через 6-8 часов после нанесения клея на металл.

Вулканизацию проводят в формах под давлением (в прессе) или в вулканизационных котлах в среде горячего воздуха.

Достоинства метода: чрезвычайная стойкость крепления к действиям масел, жидкого топлива, растворителей. Стойкость к воздействию холодной и горячей воды, кислот, щелочей. Крепление превосходит по теплостойкости крепления, сделанные посредством ХК и ГХК, синтетических смол, уступая только креплению посредством латунирования.

Для крепления резины к металлам применяют также клеевые композиции на основе изоцианатов.

3. Холодное крепление резины к металлам.

Крепление вулканизированной резины холодным способом (при 25-30° С) также является важным, так как многие материалы не выдерживают длительного нагревания при высоких температурах; кроме того, холодное крепление широко применяют при изготовлении крупногабаритных изделий.

Процесс холодного крепления резины к металлу состоит из тех же стадий, что и при горячем методе крепления, за исключением стадии вулканизации.

Первыми клеями для холодного крепления были клеи на основе бутумов и нефтяных пеков, иногда в смеси с каучуком или гуттаперчей. Широкое применение находят клеи на основе хлоропренового каучука.

Отсутствие стадии вулканизации даёт холодному креплению определённые преимущества перед горячим, но развитие холодного крепления тормозится отсутствием таких клеев для холодного крепления, которые давали бы прочность при отслаивании более 15-20 кН/м. Также, резинометаллические изделия, изготовленные методом холодного крепления уступают изделиям, изготовленным методом горячего крепления по тепло- и маслостойкости, по стойкости к агрессивным средам и вибрациям.

Подготовка поверхности металла к холодному креплению состоит прежде всего в обезжиривании, а затем в очистке её механическими способами или пескоструйной обработкой (шероховатость играет важную роль).

Подготовка поверхности резины сводится к шероховке её наждачной бумагой вручную или на шероховальном станке незадолго до начала склеивания. Перед нанесением клея поверхность резины промывают растворителем.

Одной из особенностей метода холодного крепления является то, что клей наносится одновременно на поверхность металла и на поверхность резины. Число слоёв определяется заранее опытным путём. Если нужно нанести 2-ой слой, то первому слою дают высохнуть, наносят второй, но сушат его не до полного высыхания, а до тех пор, пока образованная им плёнка ещё сохраняет липкость. В этот момент резину накладывают на металл, прикатывают к нему с помощью роликов для создания хорошего контакта. Если есть такая возможность, то после прокатки на резину накладывают груз из расчёта 0,1 … 0,2 кг/см² и оставляют соединённую деталь на 24 … 48 часов (до полной полимеризации клея).

Первая стадия полимеризации клея измеряется часами, вторая длится несколько суток, третья, последняя, может происходить в течение нескольких месяцев.

Литература для реферата:

Жеребков С.К. «Крепление резины к металлам», М.: Госхимиздат, 1956 г.

Иванова В.Н., Алешникова Л.А. «Технология резиновых технических изделий», Ленинград: Химия, 1988 г.

Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Буканов А.М. «Общая технология резины»,М.: Химия, 1978 г.

Крепление резины к металлам (стр. 1 из 3)