專利名稱：一種低溫等離子體橡膠抗老化處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種涉及橡膠材料表面改性領域，具體為采用低溫等離子體對橡膠材料表面處理的方法。
背景技術：
橡膠制品由于其彈性好，合成方便，種類眾多，因此被廣泛應用于輪胎，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。橡膠制品在使用過程中受到的機械應力、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。在力學性能上會發(fā)生拉伸強度、斷裂伸長率、沖擊強度、彎曲強度、壓縮率、弾性等指標下降等現(xiàn)象，從而失去或部分失去相應的作用。在我國多種型號的飛機上也曾經(jīng)出現(xiàn)油路密封橡膠圈老化而引起的油路密封不嚴從而導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致的減震器減震效果減弱，與金屬部件粘合不密等問題也屢見不鮮，給飛行器的安全性、可靠性、維修性工作帶來了很多困擾。并且存放過程中由于時間較長，儲存環(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。目前國內(nèi)采用的主要有物理防護法和化學防護法，物理防護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、破損等問題；化學防護法是指主動加入物質(zhì)來防止或延緩橡膠老化反應繼續(xù)進行，如加入胺類或酚類化學防老劑。這些延緩橡膠老化的方法多為在生產(chǎn)橡膠的時候采用，基于現(xiàn)有 的橡膠已經(jīng)生產(chǎn)，改變配方需要的時間較長，而且牽涉的范圍較廣，所需的花費較大，并且在橡膠配方加入其他成分會影響橡膠本身性能。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術問題為了避免現(xiàn)有技術的不足之處，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、破損等問題。技術方案—種采用氣體或固體抗老化劑時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動平臺上；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 :打開高壓脈沖電源對抗老化劑氣體進行電離，然后移動電控運動平臺，將電離氣體吹向橡膠件表面，使得橡膠件表面全部被進行了抗老化處理。當抗老化劑為固體時，對抗老化劑加熱后得到抗老化劑氣體，再按照步驟2進行。一種采用液體抗老化劑時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，可以打開橡膠表面的分子鍵、化學鍵，清除橡膠表面雜質(zhì)分子，同時提高橡膠表面吸附活性，大大增強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、破損等問題，通過電控運動平臺加工可大大提高防護層均勻性。


圖1 :氣體電離橡膠表面處理示意圖，圖中1、電離管，2、儲氣倉，3、陽極，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、運動平臺。
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合實施例、附圖對本發(fā)明作進ー步描述實施例1 :抗老化劑為氣體時，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安裝在電控運動平臺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 :控制運動平臺9移動，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行了抗老化處理。實施例2 :抗老化劑為固體時，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安裝在電控運動平臺9上；步驟2 :對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:控制運動平臺 移動，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行了抗老化處理。實施例2 :抗老化劑為液體時，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 :打開低溫等離子體發(fā)生器電源，將電極緊貼在橡膠表面往復掃描，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XeF2處理后的丁腈橡膠硬度略微增加，強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動平臺上； 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 :打開高壓脈沖電源對抗老化劑氣體進行電離，然后移動電控運動平臺，將電離氣體吹向橡膠件表面，使得橡膠件表面全部被進行了抗老化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當抗老化劑為固體時，對抗老化劑加熱后得到抗老化劑氣體，再按照步驟2進行。
3.一種采用液體抗老化劑時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動平臺上；將抗老化劑氣體通入電離管內(nèi)，排凈電離管內(nèi)的空氣；打開高壓脈沖電源對抗老化劑氣體進行電離，然后移動電控運動平臺，將電離氣體吹向橡膠件表面，使得橡膠件表面全部被進行了抗老化處理。本發(fā)明與常規(guī)處理方法相比1、等離子體能量較高，可以打開橡膠表面的分子鍵、化學鍵，清除橡膠表面雜質(zhì)分子，同時提高橡膠表面吸附活性，大大增強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、破損等問題，通過電控運動平臺加工可大大提高防護層均勻性。
文檔編號C08L21/00GK103030829SQ20121057156
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者汪誠, 安志斌, 孫冬, 賴志林 申請人:中國人民解放軍空軍工程大學