專利名稱：一種低溫等離子體橡膠抗老化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種涉及橡膠材料表面改性領(lǐng)域，具體為采用低溫等離子體對(duì)橡膠材料表面處理的方法。
背景技術(shù)：
橡膠制品由于其彈性好，合成方便，種類眾多，因此被廣泛應(yīng)用于輪胎，軟油箱、密封制品、減震器、飛行員生命保障系統(tǒng)等，其作用非常重要。橡膠制品在使用過(guò)程中受到的機(jī)械應(yīng)力、氧氣、光照等作用，尤其在航空航天飛行器上其外部環(huán)境對(duì)橡膠制品性能要求比正常地面條件要苛刻的多，在物理性能上發(fā)生變形、變脆、龜裂、發(fā)霉、失光及顏色改變、溶脹、流變性能的改變等。在力學(xué)性能上會(huì)發(fā)生拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮率、弾性等指標(biāo)下降等現(xiàn)象，從而失去或部分失去相應(yīng)的作用。在我國(guó)多種型號(hào)的飛機(jī)上也曾經(jīng)出現(xiàn)油路密封橡膠圈老化而引起的油路密封不嚴(yán)從而導(dǎo)致漏油和油液污染的故障現(xiàn)象。另外因橡膠老化弾性喪失導(dǎo)致的減震器減震效果減弱，與金屬部件粘合不密等問(wèn)題也屢見(jiàn)不鮮，給飛行器的安全性、可靠性、維修性工作帶來(lái)了很多困擾。并且存放過(guò)程中由于時(shí)間較長(zhǎng)，儲(chǔ)存環(huán)境變化等因素，發(fā)生老化失效，甚至批量失效，造成巨大浪費(fèi)。目前國(guó)內(nèi)采用的主要有物理防護(hù)法和化學(xué)防護(hù)法，物理防護(hù)是指盡量避免橡膠與各種老化因素相互作用，如采用橡塑共混、表面鍍層或處理、加光屏蔽劑、加石蠟等。這些方法大都存在結(jié)合力弱，容易脫落、破損等問(wèn)題；化學(xué)防護(hù)法是指主動(dòng)加入物質(zhì)來(lái)防止或延緩橡膠老化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，如加入胺類或酚類化學(xué)防老劑。這些延緩橡膠老化的方法多為在生產(chǎn)橡膠的時(shí)候采用，基于現(xiàn)有 的橡膠已經(jīng)生產(chǎn)，改變配方需要的時(shí)間較長(zhǎng)，而且牽涉的范圍較廣，所需的花費(fèi)較大，并且在橡膠配方加入其他成分會(huì)影響橡膠本身性能。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出ー種低溫等離子體橡膠抗老化處理方法，解決現(xiàn)有橡膠材料防老化涂層結(jié)合力弱，容易脫落、破損等問(wèn)題。技術(shù)方案—種采用氣體或固體抗老化劑時(shí)的低溫等離子體橡膠抗老化處理方法，其特征在于步驟如下步驟1:將清潔去除雜質(zhì)的橡膠件安裝在電控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上；步驟2 :將抗老化劑氣體通入電離管內(nèi)，排凈電離管內(nèi)的空氣；所述抗老化劑與被處理橡膠所相匹配；步驟3 :打開(kāi)高壓脈沖電源對(duì)抗老化劑氣體進(jìn)行電離，然后移動(dòng)電控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，將電離氣體吹向橡膠件表面，使得橡膠件表面全部被進(jìn)行了抗老化處理。當(dāng)抗老化劑為固體時(shí)，對(duì)抗老化劑加熱后得到抗老化劑氣體，再按照步驟2進(jìn)行。一種采用液體抗老化劑時(shí)的低溫等離子體橡膠抗老化處理方法，其特征在于步驟如下步驟1:清潔去除橡膠件表面的油污和灰塵；步驟2 :打開(kāi)低溫等離子體發(fā)生器的電源，將離子體發(fā)生器的電極緊貼在橡膠表面往復(fù)掃描3飛遍；步驟3 :將液體抗老化劑涂刷在橡膠表面，完成橡膠抗老化處理。有益效果本發(fā)明提出的ー種低溫等離子體橡膠抗老化處理方法，與常規(guī)處理方法相比1、等離子體能量較高，可以打開(kāi)橡膠表面的分子鍵、化學(xué)鍵，清除橡膠表面雜質(zhì)分子，同時(shí)提高橡膠表面吸附活性，大大增強(qiáng)橡膠表面與抗老化涂層的結(jié)合力；2、抗老化劑材料離子，易與橡膠表面材料發(fā)生化學(xué)結(jié)合，形成較深的抗老層，不存在結(jié)合力弱、容易脫落、破損等問(wèn)題，通過(guò)電控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)加工可大大提高防護(hù)層均勻性。


圖1 :氣體電離橡膠表面處理示意圖，圖中1、電離管，2、儲(chǔ)氣倉(cāng)，3、陽(yáng)極，4、陰極，5、高壓脈沖電源，6、流量控制閥，7、氣
體離子，8、橡膠件,9、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步描述實(shí)施例1 :抗老化劑為氣體時(shí)，被處理的材料為丁腈橡膠、抗老化劑為XeF2，低溫等離子體橡膠抗老化處理步驟如下步驟1:清潔去除丁腈橡膠8表面的油污、灰塵等雜質(zhì)，將丁腈橡膠8安裝在電控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)9上；步驟2 :將XeF2抗老化劑氣體2通入電離管I內(nèi)，將電離管I內(nèi)空氣排凈；步驟3 :打開(kāi)高壓脈沖電源5，將XeF2抗老化劑氣體2電離，調(diào)節(jié)放電頻率和流量控制閥7，保證老化劑氣體完全被電離后吹向橡膠件8表面；步驟4 :控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)9移動(dòng)，保證橡膠表面全部被氣體離子7吹到，使得橡膠件表面全部被進(jìn)行了抗老化處理。實(shí)施例2 :抗老化劑為固體時(shí)，低溫等離子體橡膠抗老化處理步驟如下步驟1:清潔去除橡膠件8表面的油污、灰塵等雜質(zhì)，將橡膠件8安裝在電控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)9上；步驟2 :對(duì)抗老化劑加熱后得到抗老化劑氣體，然后將抗老化劑氣體通入電離管內(nèi)，將電離管內(nèi)空氣排凈；步驟3 :打開(kāi)高壓脈沖電源，將抗老化劑氣體電離，控制抗老化劑氣體流量，將氣體離子吹向橡膠件表面；步驟4:控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái) 移動(dòng)，保證橡膠表面全部被電離氣體吹到，使得橡膠件表面全部被進(jìn)行了抗老化處理。實(shí)施例2 :抗老化劑為液體時(shí)，被處理的材料為丁腈橡膠、抗老化劑為0. 5%的抗氧化劑BHT溶液中添加了 1%的納米TiO2粉末，處理方法包括以下步驟
步驟1:清潔去除橡膠件表面的油污、灰塵等雜質(zhì)；步驟2 :打開(kāi)低溫等離子體發(fā)生器電源，將電極緊貼在橡膠表面往復(fù)掃描，保證全部表面掃描3-5遍。步驟3 :將抗老化劑攪拌均勻后涂刷在橡膠表面。

經(jīng)過(guò)XeF2處理后的丁腈橡膠硬度略微增加，強(qiáng)伸性能有不同程度的下降，而耐介質(zhì)性能、摩擦特性和耐油性有明顯提高。經(jīng)0. 5%的抗氧化劑BHT溶液中添加了 1%的納米TiO2粉末抗老化劑處理后的丁腈橡膠抗氧化性能、耐磨性能、抗紫外線和臭氧性能有顯著的提聞。
權(quán)利要求
1.一種采用氣體或固體抗老化劑時(shí)的低溫等離子體橡膠抗老化處理方法，其特征在于步驟如下 步驟1:將清潔去除雜質(zhì)的橡膠件安裝在電控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上； 步驟2 :將抗老化劑氣體通入電離管內(nèi)，排凈電離管內(nèi)的空氣；所述抗老化劑與被處理橡膠所相匹配； 步驟3 :打開(kāi)高壓脈沖電源對(duì)抗老化劑氣體進(jìn)行電離，然后移動(dòng)電控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，將電離氣體吹向橡膠件表面，使得橡膠件表面全部被進(jìn)行了抗老化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)抗老化劑為固體時(shí)，對(duì)抗老化劑加熱后得到抗老化劑氣體，再按照步驟2進(jìn)行。
3.一種采用液體抗老化劑時(shí)的低溫等離子體橡膠抗老化處理方法，其特征在于步驟如下 步驟1:清潔去除橡膠件表面的油污和灰塵； 步驟2:打開(kāi)低溫等離子體發(fā)生器的電源，將離子體發(fā)生器的電極緊貼在橡膠表面往復(fù)掃描3飛遍； 步驟3 :將液體抗老化劑涂刷在橡膠表面，完成橡膠抗老化處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低溫等離子體橡膠抗老化處理方法，其特征在于將清潔去除雜質(zhì)的橡膠件安裝在電控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上；將抗老化劑氣體通入電離管內(nèi)，排凈電離管內(nèi)的空氣；打開(kāi)高壓脈沖電源對(duì)抗老化劑氣體進(jìn)行電離，然后移動(dòng)電控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，將電離氣體吹向橡膠件表面，使得橡膠件表面全部被進(jìn)行了抗老化處理。本發(fā)明與常規(guī)處理方法相比1、等離子體能量較高，可以打開(kāi)橡膠表面的分子鍵、化學(xué)鍵，清除橡膠表面雜質(zhì)分子，同時(shí)提高橡膠表面吸附活性，大大增強(qiáng)橡膠表面與抗老化涂層的結(jié)合力；2、抗老化劑材料離子，易與橡膠表面材料發(fā)生化學(xué)結(jié)合，形成較深的抗老層，不存在結(jié)合力弱、容易脫落、破損等問(wèn)題，通過(guò)電控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)加工可大大提高防護(hù)層均勻性。
文檔編號(hào)C08L21/00GK103030829SQ20121057156
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者汪誠(chéng), 安志斌, 孫冬, 賴志林 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué)