專利名稱：一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及橡膠制品表面處理領域，尤其是涉及一種橡膠制品表面涂覆石墨的磨擦式涂覆方法。
背景技術：
目前，出于降低橡膠表面的摩擦系數(shù)，提高橡膠的耐磨性和抗粘連性能，橡膠表面會涂刷四氟乙烯涂層，可使橡膠的靜、動摩擦系數(shù)分別從0. 4和0. 5^0. 7降至0. 1和 0. 16^0. 18。這對于長期保持靜態(tài)、間歇性啟動的橡膠件具有重要的現(xiàn)實意義，但是四氟乙烯涂層的涂覆工藝復雜，生產成本較高，而且當密封件拉伸變形或壓縮變形時，四氟乙烯涂層容易脫落?，F(xiàn)有技術中，大部分四氟乙烯涂層的涂覆方法包含如下步驟
A)、表面清洗使用醇類或酮類有機溶劑對橡膠進行清洗，去除橡膠表面的油脂、灰塵等污染物；
B)、干燥將清洗后的制品進行充分干燥；
C)、涂覆底涂使用專用溶劑將底涂液稀釋，然后用專用噴涂設備均勻噴涂于橡膠表
D)、底涂固化處理噴涂的橡膠制品需停放一定時間進行，讓底涂固化；
E)、涂覆四氟乙烯使用專用溶劑將兩種組份四氟乙烯稀釋至適當濃度，然后用專用噴涂設備均勻噴涂于橡膠表面；
F)、四氟乙烯固化處理噴涂四氟乙烯的橡膠需在120°C左右的溫度下固化30分鐘。該四氟乙烯涂層的涂覆方法，其不足之處在于(1)四氟乙烯涂層的涂覆對環(huán)境清潔度要求較高，需要在微塵條件下完成；(2)四氟乙烯涂層的涂覆工藝復雜；(3)使用四氟乙烯涂層，當密封件拉伸變形或壓縮變形時，四氟乙烯涂層容易脫落。鑒于上述原因，世界各大橡膠制品企業(yè)都在尋找四氟乙烯涂層理想的代替品。NOK 株式會社自主研發(fā)了石墨涂布劑，中國專利申請?zhí)?00880011325. 2，該涂布劑滿足用于橡膠彈性體等中的涂布劑所要求的抗膠著、抗粘著、抗粘連和耐磨損性提高這樣的性能，同時形成不會產生高溫壓縮時的粘著或高表面壓力下由于摩擦磨損導致的涂膜剝落的硫化橡膠表面處理劑。但該涂布劑制品復雜，不易獲得，同時該涂布劑本身含有大量苯溶劑，不環(huán)保，且涂覆工藝和四氟乙烯涂覆相差不大，涂覆工藝復雜。

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的技術問題
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中橡膠制品表面涂覆工藝復雜，且當密封件拉伸變形或壓縮變形時，四氟乙烯涂層容易脫落的不足，提供一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，選用成本較低且易于獲得的涂覆材，用簡單的涂覆工藝，以滿足降低橡膠件表面的摩擦系數(shù)、提高橡膠的耐磨性、抗粘連的性能。
技術方案
本發(fā)明采用如下技術方案
本發(fā)明的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，其步驟為
(1)加料在滾筒式混合機中加入鍛造石墨乳、彈丸粒子和橡膠制品，此三種物質的體積比為(0. 5 2) 2000 (1000 2000)；
(2)涂覆旋轉滾筒，使彈丸粒子和橡膠制品表面粘附鍛造石墨乳，同時彈丸粒子與橡膠制品表面產生磨擦，鍛造石墨乳均勻的附著在橡膠制品的表面；
(3)干燥將涂覆過鍛造石墨乳的橡膠制品在常溫或在加溫不超過80°C的狀態(tài)下干燥，待橡膠制品表面的鍛造石墨乳中的水分揮發(fā)完后，進入下一道工序；
(4)磨擦上光將干燥后的橡膠制品和干燥的彈丸粒子同時放入干燥的滾筒內，旋轉滾筒，彈丸粒子與橡膠制品表面產生磨擦，使石墨涂層光亮、均勻、牢固的附著在橡膠制品表面，旋轉時間為5 25分鐘。優(yōu)選地，所述的步驟(1)中，彈丸粒子是砂?；蛩芰狭Ｗ?，彈丸粒子直徑為 0. 3 3mm。彈丸粒子的體積如小于橡膠制品的體積，兩者間的接觸機會將減少，涂覆時間會加長，影響涂覆效率及效果。優(yōu)選地，所述的步驟(1)中彈丸粒子和橡膠制品總體積不超過滾筒容積的1/2 ；步驟(4)中干燥的彈丸粒子和干燥的橡膠制品總體積不超過滾筒容積的1/2。彈丸粒子和橡膠制品總體積不超過滾筒容積的1/2，是為了使橡膠制品有充分的翻轉空間，保證涂覆工序和磨擦上光工序的涂覆效率及效果。優(yōu)選地，所述的步驟(2)中涂覆時，滾筒的旋轉轉速為40 80轉/分，旋轉時間為5 20分鐘；步驟(4)中磨擦上光時，滾筒的旋轉轉速為40 80轉/分。有益效果
采用本發(fā)明提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果
(1)本發(fā)明的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，在滾筒式混合機中采用磨擦式涂覆方法，涂層附著能力強，橡膠制品拉伸變形達到500%時，涂層附著依然良好，石墨涂覆層無脫落；
(2)本發(fā)明的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，將鍛造石墨乳作為涂覆到橡膠件表面的涂布劑使用，對涂覆環(huán)境清潔度無特殊要求，涂覆材料直接使用市售品，涂布劑材料成本低；
(3)本發(fā)明的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，橡膠制品無需清洗，可直接涂覆，消除了有機溶劑對環(huán)境的污染，涂層無需固化處理，且涂層均勻，即使用涂覆質量在 0.01g/m2時，也可均勻涂覆；
(4)本發(fā)明的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，涂覆液為水溶液，無需稀釋， 無有機溶劑揮發(fā)，操作安全。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。實施例1
本實施例的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，其步驟為(1)加料在5升滾筒式混合機的滾筒中加入MD-2鍛造石墨乳1.0毫升、塑料粒子1升、 橡膠0形圈體積1000毫升，約為1300件，其中MD-2鍛造石墨乳是由萊州市金地合成材料有限公司生產的，塑料粒子的粒子直徑為0. 3 3mm，本實施例優(yōu)選塑料粒子的直徑為1. 6mm, 橡膠0形圈的內徑為19. 6mm、線徑為3. 65mm，塑料粒子體積不小于橡膠0形圈體積，塑料粒子和橡膠0形圈總體積不超過滾筒容積的1/2 ；
(2)涂覆以60轉/分的轉速旋轉滾筒8分鐘，使塑料粒子和橡膠0形圈表面粘附MD-2 鍛造石墨乳，同時塑料粒子與橡膠0形圈表面產生磨擦，MD-2鍛造石墨乳均勻的附著在橡膠0形圈的表面，其中，滾筒旋轉時間根據(jù)橡膠制品自身結構而定，結構復雜的旋轉時間要長，結構簡單的旋轉時間較短，一般最長不超過20分鐘，本實施例是結構簡單的0形橡膠圈，旋轉時間取8分鐘；
(3)干燥用篩網篩去橡膠0形圈中的塑料粒子，將橡膠0形圈在常溫下干燥15分鐘， 干燥后橡膠0形圈的石墨涂層光潔度、均勻度不夠理想，需要進行磨擦上光，待橡膠0形圈表面的鍛造石墨乳中的水分揮發(fā)完后，進入下一道工序；
(4)磨擦上光將步驟(3)中干燥后的橡膠0形圈和1升干燥的塑料粒子同時放入干燥的5升滾筒內，干燥的塑料粒子和干燥的橡膠0形圈總體積不超過滾筒容積的1/2，以65 轉/分的轉速旋轉滾筒8分鐘，塑料粒子與橡膠0形圈表面產生磨擦，使石墨涂層光亮、均勻、牢固的附著在橡膠0形圈表面，也可根據(jù)需要的光亮度調整滾筒旋轉時間，時間越長越光亮，推薦不超過25分鐘，磨擦拋光結束后，用篩網篩去塑料粒子，橡膠0形圈表面涂覆石墨結束ο采用本發(fā)明的方法涂覆石墨后的橡膠0形圈，涂層附著能力強，涂層均勻，且涂覆成本低，其性能參數(shù)如下
(1)附著狀態(tài)橡膠0形圈拉伸變形達到500%時，石墨涂覆層無脫落；
(2)橡膠0形圈表面靜磨擦系數(shù)從涂覆前的0.3^0. 5降至0. Γ0. 2 ；
(3)橡膠O形圈表面動磨擦系數(shù)從涂覆前的0.5^0. 7降至0. 15^0. 25 ；
(4)抗粘連性將橡膠O形圈壓縮40%在200°C/168h的條件下，橡膠O形圈不粘連。實施例2
本實施例的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，其步驟為
(1)加料在5升滾筒式混合機的滾筒中加入MD-6鍛造石墨乳0.25毫升、砂粒1升、 橡膠矩形密封墊體積990毫升，約為900件，其中MD-6鍛造石墨乳是由青島立昊豐石墨有限公司生產的，砂粒的粒子直徑為0. 3 3mm，本實施例優(yōu)選砂粒的直徑為3mm，橡膠矩形密封墊的內徑為21mm，外徑為^mm,高度4. 2mm,砂粒體積不小于橡膠矩形密封墊體積，砂粒和橡膠矩形密封墊總體積不超過滾筒容積的1/2 ；
(2)涂覆以80轉/分的轉速旋轉滾筒5分鐘，使砂粒和橡膠矩形密封墊表面粘附MD-6 鍛造石墨乳，同時砂粒與橡膠矩形密封墊表面產生磨擦，MD-6鍛造石墨乳均勻的附著在橡膠矩形密封墊的表面，其中，滾筒旋轉時間根據(jù)橡膠制品自身結構而定，結構復雜的旋轉時間要長，結構簡單的旋轉時間較短，一般最長不超過20分鐘，本實施例是橡膠矩形密封墊， 旋轉時間取5分鐘；
(3)干燥用篩網篩去橡膠矩形密封墊中的砂粒，將橡膠矩形密封墊在常溫下干燥18 分鐘，干燥后橡膠矩形密封墊的石墨涂層光潔度、均勻度不夠理想，需要進行磨擦上光，待橡膠矩形密封墊表面的鍛造石墨乳中的水分揮發(fā)完后，進入下一道工序；
(4)磨擦上光將步驟(3)中干燥后的橡膠矩形密封墊和1升干燥的砂粒同時放入干燥的5升滾筒內，干燥的砂粒和干燥的橡膠矩形密封墊總體積不超過滾筒容積的1/2，以80 轉/分的轉速旋轉滾筒5分鐘，砂粒與橡膠矩形密封墊表面產生磨擦，使石墨涂層光亮、均勻、牢固的附著在橡膠矩形密封墊表面，也可根據(jù)需要的光亮度調整滾筒旋轉時間，時間越長越光亮，推薦不超過25分鐘，磨擦拋光結束后，用篩網篩去砂粒，橡膠矩形密封墊表面涂覆石墨結束。采用本發(fā)明的方法涂覆石墨后的橡膠矩形密封墊，涂層附著能力強，涂層均勻，且涂覆成本低，其性能參數(shù)如下
(1)附著狀態(tài)橡膠矩形密封墊拉伸變形達到500%時，石墨涂覆層無脫落；
(2)橡膠矩形密封墊表面靜磨擦系數(shù)從涂覆前的0.3^0. 5降至0. Γ0. 2 ；
(3)橡膠矩形密封墊表面動磨擦系數(shù)從涂覆前的0.5^0. 7降至0. 15^0. 25 ；
(4)抗粘連性將橡膠矩形密封墊壓縮40%在200°C/168h的條件下，橡膠矩形密封墊不粘連。實施例3
本實施例的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，其步驟為
(1)加料在5升滾筒式混合機的滾筒中加入MD-6鍛造石墨乳0.65毫升、砂粒1升、 橡膠V形油封體積600毫升，約為1000件，其中MD-6鍛造石墨乳是由青島立昊豐石墨有限公司生產的，砂粒的粒子直徑為0. 3 3mm，本實施例優(yōu)選砂粒的直徑為0. 3mm，橡膠V形油封的內徑為21mm，外徑為^mm，高度4. 2mm,砂粒體積不小于橡膠V形油封體積，砂粒和橡膠V 形油封總體積不超過滾筒容積的1/2 ；
(2)涂覆以40轉/分的轉速旋轉滾筒20分鐘，使砂粒和橡膠V形油封表面粘附MD-6 鍛造石墨乳，同時砂粒與橡膠V形油封表面產生磨擦，MD-6鍛造石墨乳均勻的附著在橡膠 V形油封的表面，其中，滾筒旋轉時間根據(jù)橡膠制品自身結構而定，結構復雜的旋轉時間要長，結構簡單的旋轉時間較短，一般最長不超過20分鐘，本實施例是橡膠V形油封，旋轉時間取20分鐘；
(3)干燥用篩網篩去橡膠V形油封中的砂粒，將橡膠V形油封在加溫80°C下干燥5分鐘，干燥后橡膠V形油封的石墨涂層光潔度、均勻度不夠理想，需要進行磨擦上光，待橡膠V 形油封表面的鍛造石墨乳中的水分揮發(fā)完后，進入下一道工序；
(4)磨擦上光將步驟(3)中干燥后的橡膠V形油封和1升干燥的砂粒同時放入干燥的 5升滾筒內，干燥的砂粒和干燥的橡膠V形油封總體積不超過滾筒容積的1/2，以40轉/分的轉速旋轉滾筒25分鐘，砂粒與橡膠V形油封表面產生磨擦，使石墨涂層光亮、均勻、牢固的附著在橡膠V形油封表面，也可根據(jù)需要的光亮度調整滾筒旋轉時間，時間越長越光亮， 推薦不超過25分鐘，磨擦拋光結束后，用篩網篩去砂粒，橡膠V形油封表面涂覆石墨結束。采用本發(fā)明的方法涂覆石墨后的橡膠V形油封，涂層附著能力強，涂層均勻，且涂覆成本低，其性能參數(shù)如下
(1)附著狀態(tài)橡膠V形油封拉伸變形達到500%時，石墨涂覆層無脫落；
(2)橡膠V形油封表面靜磨擦系數(shù)從涂覆前的0.3^0. 5降至0. Γ0. 2 ；
(3)橡膠V形油封表面動磨擦系數(shù)從涂覆前的0.5^0. 7降至0. 15^0. 25 ；(4)抗粘連性將橡膠V形油封壓縮40%在200°C /168h的條件下，橡膠V形油封不粘連。實施例4
本實施例的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，其步驟為
(1)加料在5升滾筒式混合機的滾筒中加入MD-7鍛造石墨乳0.8毫升、塑料粒子1 升、橡膠V形油封體積500毫升，約為800件，其中MD-7鍛造石墨乳是由青島天豐石墨有限公司生產的，塑料粒子的粒子直徑為0. 3 3mm，本實施例優(yōu)選塑料粒子的直徑為1. 2 mm，橡膠V形油封的內徑為21mm，外徑為^mm，高度4. 2mm,塑料粒子體積不小于橡膠V形油封體積，塑料粒子和橡膠V形油封總體積不超過滾筒容積的1/2 ；
(2)涂覆以50轉/分的轉速旋轉滾筒15分鐘，使塑料粒子和橡膠V形油封表面粘附 MD-7鍛造石墨乳，同時塑料粒子與橡膠V形油封表面產生磨擦，MD-7鍛造石墨乳均勻的附著在橡膠V形油封的表面，其中，滾筒旋轉時間根據(jù)橡膠制品自身結構而定，結構復雜的旋轉時間要長，結構簡單的旋轉時間較短，一般最長不超過20分鐘，本實施例是橡膠V形油封，旋轉時間取15分鐘；
(3)干燥用篩網篩去橡膠V形油封中的塑料粒子，將橡膠V形油封在加溫40°C下干燥 8分鐘，干燥后橡膠V形油封的石墨涂層光潔度、均勻度不夠理想，需要進行磨擦上光，待橡膠V形油封表面的鍛造石墨乳中的水分揮發(fā)完后，進入下一道工序；
(4)磨擦上光將步驟(3)中干燥后的橡膠V形油封和1升干燥的塑料粒子同時放入干燥的5升滾筒內，干燥的塑料粒子和干燥的橡膠V形油封總體積不超過滾筒容積的1/2， 以70轉/分的轉速旋轉滾筒9分鐘，塑料粒子與橡膠V形油封表面產生磨擦，使石墨涂層光亮、均勻、牢固的附著在橡膠V形油封表面，也可根據(jù)需要的光亮度調整滾筒旋轉時間， 時間越長越光亮，推薦不超過25分鐘，磨擦拋光結束后，用篩網篩去塑料粒子，橡膠V形油封表面涂覆石墨結束。采用本發(fā)明的方法涂覆石墨后的橡膠V形油封，涂層附著能力強，涂層均勻，且涂覆成本低，其性能參數(shù)如下
(1)附著狀態(tài)橡膠V形油封拉伸變形達到500%時，石墨涂覆層無脫落；
(2)橡膠V形油封表面靜磨擦系數(shù)從涂覆前的0.3^0. 5降至0. Γ0. 2 ；
(3)橡膠V形油封表面動磨擦系數(shù)從涂覆前的0.5^0. 7降至0. 15^0. 25 ；
(4)抗粘連性將橡膠V形油封壓縮40%在200°C/168h的條件下，橡膠V形油封不粘連。
權利要求
1.一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，其步驟為(1)加料在滾筒式混合機中加入鍛造石墨乳、彈丸粒子和橡膠制品，此三種物質的體積比為(0. 5 2) 2000 (1000 2000)；(2)涂覆旋轉滾筒，使彈丸粒子和橡膠制品表面粘附鍛造石墨乳，同時彈丸粒子與橡膠制品表面產生磨擦，鍛造石墨乳均勻的附著在橡膠制品的表面；(3)干燥將涂覆過鍛造石墨乳的橡膠制品在常溫或在加溫不超過80°C的狀態(tài)下干燥，待橡膠制品表面的鍛造石墨乳中的水分揮發(fā)完后，進入下一道工序；(4)磨擦上光將干燥后的橡膠制品和干燥的彈丸粒子同時放入干燥的滾筒內，旋轉滾筒，彈丸粒子與橡膠制品表面產生磨擦，使石墨涂層光亮、均勻、牢固的附著在橡膠制品表面，旋轉時間為5 25分鐘。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，其特征在于所述的步驟(1)中，彈丸粒子是砂?；蛩芰狭Ｗ樱瑥椡枇Ｗ又睆綖?. 3 3mm。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，其特征在于 所述的步驟(1)中彈丸粒子和橡膠制品總體積不超過滾筒容積的1/2 ；步驟(4)中干燥的彈丸粒子和干燥的橡膠制品總體積不超過滾筒容積的1/2。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，其特征在于所述的步驟(2)中涂覆時，滾筒的旋轉轉速為40 80轉/分，旋轉時間為5 20分鐘；步驟 (4)中磨擦上光時，滾筒的旋轉轉速為40 80轉/分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種橡膠制品表面磨擦法涂覆石墨的方法，屬于橡膠制品表面處理領域。其步驟為(1)加料在滾筒式混合機中加入鍛造石墨乳、彈丸粒子和橡膠制品，此三種物質的體積比為(0.5～2)∶2000∶(1000～2000)；(2)涂覆旋轉滾筒，使鍛造石墨乳均勻的附著在橡膠制品的表面；(3)干燥將涂覆過鍛造石墨乳的橡膠制品在常溫或在加溫不超過80℃的狀態(tài)下干燥；(4)磨擦上光將干燥后的橡膠制品和干燥的彈丸粒子同時放入干燥的滾筒內，旋轉滾筒，使石墨涂層光亮、均勻、牢固的附著在橡膠制品表面。本發(fā)明的方法橡膠制品無需清洗，涂層無需固化處理，涂層附著能力強，橡膠制品拉伸變形達到500%時，石墨涂覆層無脫落，且涂布劑材料成本低。
文檔編號B05D5/08GK102489440SQ20111039012
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權日2011年11月30日
發(fā)明者徐海潮, 程萬福, 芮巧紅 申請人:南京金三力橡塑有限公司