Файл: Евзович В.Е. Влияние клеевых прослоек на качество ремонта шин.pdf

Оценка содержания бензина в клеевой пленке по мере ее высы­ хания производилась путем взвешивания на аналитических весах через определенные промежутки времени опытного образца резино­ вой пленки с клеем, нанесенным на ее поверхность. Слои клея раз-

.личной толщины наносились методом пульверизации и кистью, Сушка производилась в обычных комнатных условиях при температуре 180.

Опыты показали, что содержание бензина в тонкой клеевой

пленке непосредственно после ее нанесения методом пульверизации буквально ничтожно по сравнению с толстыми пленками, нанесен­ ными с помощью кисти. Например, в пленке оптимальной толщины

.30

5,7 мк непосредственно после ее нанесения бензина содержится

лишь 0,5 мг!см2, а в пленке толщиной 108 мк (характерной для на­ несения клея кистью) —36 мг!см2, т. е. в 70 раз больше.

На основании обработки полученных данных были составлены графики изменения процентного содержания бензина в клее по мере его сушки для пленок различной толщины (рис. 14). Из гра­ фиков видно, что при нанесении клея методом пульверизации плен­ ка толщиной 11,1 мк (наиболее близкая к оптимальной) в течение 1—2 мин. сушки теряет около 90% первоначально содержащегося в клее бензина, в то время как та­

кое же количество, в процентном

выражении, бензина испаряется из пленки толщиной 108 мк в те­ чение 30 мин.

Влияние толщины клеевой пленки на время сушки клея до полного испарения бензина и. до содержания его в клеевой пленке

в количестве 6 и 13% представле­ но на рис. 15. Содержание 6 и 13% бензина в клеевой пленке ха­

всеми микроскопическими неров­ ностями обеих поверхностей. Затем эти остатки растворителя по­

степенно удаляются в результате диффузии через клеевой слой и склеенные материалы [10, 11].

Из полученных данных видно, что при нанесении клеевой плен­ ки оптимальной толщины методом пульверизации практически не требуется специального времени для сушки клея.

Влияние смачивания бензином склеиваемых поверхностей на прочность связи

При склеивании, как и при смазке, большую роль играет смачи­ ваемость жидким веществом твердой поверхности [12, 27]. Мак-

Бэн и Гопкинс считают, что принципиального различия между сма­ зывающим и склеивающим действием нет. Если вызвать затверде­ ние пленки смазывающего вещества между двумя поверхностями,

то получается склейка. Так, например, можно получить склейку предметов водой, вызвав ее замерзание; склейка при этом получает­ ся достаточно прочной [28].

31

Смачиваемость имеет решающее значение с точки зрения техно­ логии нанесения клея на склеиваемую поверхность. Клей должен образовывать тонкий непрерывный слой, который должен оста­ ваться на месте при дальнейшем склеивании и прессовке. При пло­ хом смачивании склеиваемых поверхностей клеем эти требования невыполнимы. Вводя в состав клея поверхностноактивные вещест­ ва, адсорбируемые твердой поверхностью, повышают смачивае­ мость [10].

Академик П. А. Ребиндер отмечает, что необходимым условием

прочной связи является смачиваемость подкладки адгезивом, на­ ходящимся в жидком состоянии, чтобы обеспечить полный контакт и полное вытеснение воздуха с поверхности подкладки [29].

Смачивание склеиваемых поверхностей осуществляется раство­ рителем. В некоторых отраслях резиновой промышленности перед

нанесением клея для улучшения условий смачивания склеиваемые

поверхности предварительно промывают растворителем, например, промывают бензином зашерохованную поверхность резиновой по­ дошвы при изготовлении и ремонте обуви [10].

В описываемых ниже опытах оценивается влияние .предвари­ тельной промывки бензином склеиваемых поверхностей на качество ремонта. С этой целью были проведены параллельные сравнитель­ ные испытания на динамическую прочность связи модельных образ­ цов, изготовленных различными способами.

Результаты испытаний, представленные в табл. 3, показывают, что:

1) наименьшую прочность связи имеют образцы, приготовлен-

32

h

ные без клея, при этом промывка бензином склеиваемых поверх­ ностей несколько повышает прочность связи;

2) предварительная промывка бензином зашерохованной по­

верхности вулканизированной пластинки протекторной резины по­ высила прочность связи на 20% по сравнению с обычной методикой ремонта, что вполне объяснимо с точки зрения диффузионной тео­ рии адгезии [30];

3) замена промазки клеем прослоечной резины только одним «освежением» ее бензином понижает прочность связи и не может

быть рекомендована для практического применения.

Влияние на прочность связи времени хранения и температуры контакта склеиваемых материалов перед вулканизацией

Имеющийся опыт склеивания в различных отраслях производ­ ства и многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о повышении прочности склеивания с увеличением длительности контакта адгезива и субстрата и с увеличением температуры об­ работки адгезионного шва. Авторами диффузионной теории адгезии это явление рассматривается как практическое подтверждение указанной теории, так как с точки зрения других теорий адгезии , (электрической теории и теории межмолекулярных сил) отмечен­ ное увеличение прочности связи необъяснимо [30, 31].

В связи с изложенным представлялось целесообразным прове­

сти ряд опытов для оценки влияния данных факторов на прочность склеивания в системах, характерных для ремонта шин. При этом прочность связи определялась как до, так и после вулканизации

методом статического расслаивания на динамометре. Образцы

после дублирования хранились в обычных комнатных условиях при температуре 19° под нагрузкой 0,3 кг/см? в течение 0; 0,5; 3; 6 и 24 час. Другая партия образцов'после дублирования хранилась под такой же нагрузкой в течение 1 часа при различных температу­

рах: 18, 50, 70, 90 и 110°.

Из полученных результатов испытаний (рисунки 16 и 17) вид­ но, что с увеличением времени контакта склеиваемых материалов под нагрузкой перед вулканизацией прочность связи в первый пе­ риод возрастает (до 6 час.), а затем начинает постепенно снижать­

ся. Повышение температуры контакта перед вулканизацией также повышает прочность связи. Это показывает, что явления диффузии

молекул клея в граничные слои склеиваемых материалов имеют место и в данных системах.

Таким образом, можно сделать вывод, что подпрессовка покры­ шек в горячих пресс-формах перед вулканизацией должна давать положительный эффект. Поэтому следует одобрить практику пред­

варительной опрессовки покрышек в кольцевых вулканизаторах

с последующей вулканизацией их в котле. Однако данная рекомен­

дация может рассматриваться лишь как временная мера на период

нехватки кольцевых вулканизаторов, которые обеспечивают более высокое качество ремонта шин.

33

Отмеченное выше некоторое снижение прочности связи при хра­ нении образцов под нагрузкой перед вулканизацией свыше 6 час.

может быть объяснено процессами окисления, развивающимися в. плоскости стыка и снижающими прочность склеивания. Более дли­ тельное хранение сдублированных резин перед вулканизацией,

особенно без нагрузки, характеризуется резким снижением прочно­ сти связи. Например, в результате хранения собранных образцов перед вулканизацией в течение 15 суток их выносливость при ис­ пытании на многократное сжатие снизилась с 43 до 26 мин., т. е.

Очевидно, что и в производственных условиях длительное хране­ ние ремонтируемых покрышек перед вулканизацией также снижа­

ет качество ремонта. Следовательно, вулканизация покрышек

должна производиться вскоре после окончания операций наложе­

ния протектора и заделки местных повреждений. Такая же реко­

мендация дается и в зарубежной литературе [32].

Существенное влияние на качество ремонта оказывает также длительное хранение каландрованных резиновых смесей перед дублированием. Например, хранение шиноремонтных материалов в течение 30 суток при температуре 18° в темном помещении выз­

вало снижение выносливости модельных образцов при испытании на многократное сжатие с 19,5 до 13,2 мин., т. е. на 32%. Учитывая это явление, для крупных шиноремонтных предприятий с объемом

производства 100—250 тыс. ремонтов в год представляется целесо­ образным каландрование шиноремонтных резиновых смесей (или

даже их изготовление) производить непосредственно на заводе, что, с одной стороны, улучшит качество ремонта, а с другой — значи-

34

тельно сократит расходы на транспортирование и упаковочные ма­ териалы.

Шероховка протекторной резины после 30 суток хранения не­ сколько повысила выносливость модельных образцов при испыта­

нии на многократное сжатие (почти на 10%). Можно предполагать,

что шероховка профилированных протекторных лент при ремонте-

шин методом наложения нового протектора (также, как и при из­ готовлении новых шин с протектором из СКС) целесообразна и может улучшить качество ремонта шин.

Влияние степени старения вулканизированной резины покрышки на прочность связи склеиваемых материалов

Качество ремонта шин определяется не только качеством при­ меняемых шиноремонтных материалов и правильностью выполне­ ния технологических операций, но и состоянием ремонтного фонда. В частности, существенное влияние на качество ремонта оказывает степень старения покровной ре­ зины ремонтируемой покрыш­ ки.

Свулканизированные в лабо­ ратории пластинки протектор­

ной резины были подвергнуты старению в термостате при температуре 70° в течение раз­ личного времени (от 1 до 5 су­ ток). После старения пластин­

На рис. 18 видно, что степень старения покровной резины по­

крышки оказывает значительное влияние на прочность связи. Пред­

ставляется необходимым провести в дальнейшем специальные ис­

следования для определения предельно допустимой степени старе­ ния резины покрышек, выше которой ремонт шин становится мало­

эффективным и нерентабельным.

Влияние режимов вулканизации на прочность связи склеиваемых материалов

Динамическая прочность связи склеиваемых материалов в зна­ чительной мере зависит от времени вулканизации (рис. 19). Откло­ нение от оптимальных режимов вулканизации резко снижает проч-

35