Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10877
.pdf
воздуходувок или выхлопных систем, а также случаи, когда металл облицован резиной для предотвращения
истирания металла, как, например, в металлических желобах с резиновой облицовкой, в ковшах конвейеров и
различных других частях конвейерных систем, перемещающих абразивные материалы. 60 Один из способов
соединения резины с железом или сталью заключается в том, чтобы покрыть металл латунью, нанести
невулканизированный резиновый клей, приготовленный для образования твердой резины, а затем наложить
резиновое покрытие и вулканизировать. Этот метод не имеет широкого применения, непригоден для
облицовки емкостей, и еще одним недостатком является то, что для вулканизации твердого резинового
цемента требуется относительно длительное время и высокая температура, а также существует тенденция к
чрезмерной вулканизации прилегающего мягкого каучука из-за миграции серы из твердого резинового
цемента.
Другой используемый метод заключается в соединении металла 75 и резины с помощью определенных
термопластичных материалов, и хотя при обычных температурах таким образом легко получаются хорошие
соединения, термопласт размягчается под воздействием тепла, и соединение ослабевает. 80 Следовательно,
этот метод неприменим в случае емкостей или других изделий, подвергающихся воздействию высоких
температур.
Целью настоящего изобретения является создание композитного изделия из двух или более материалов
одинакового или различного характера, в частности металла и резины, в котором материалы цельно
соединены, в котором связь между материалами достаточна для того, чтобы выдерживать любые
деформации, которым изделие может подвергаться во время использования, и в котором связь не является
термопластичной и, следовательно, не будет иметь тенденции к размягчению и ослаблению при воздействии
на изделие высоких температур. Ещё одной целью является разработка метода производства композитных
изделий, таких как изделия из резины и металла, который будет недорогим и простым в исполнении и
который, как правило, не потребует специального оборудования, а может быть осуществлен обычными
способами, используемыми для вулканизации резиновых изделий. Мы обнаружили, что при смешивании
некоторых резиновых изделий, которые сами по себе обладают низкой или нулевой прочностью сцепления,
применяется следующее: Дата подачи заявки: сентябрь. 8, 1933. № 24,973/33.
Полный текст принят к публикации: 20 ноября 1934 г.
- ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Интегрально объединенные комплексные органы.
k ' 2 419,839 и, поместив слой этого состава между металлическими и резиновыми элементами, которые
необходимо соединить в единое целое, а затем подвергнув полученную конструкцию нагреву, достаточному
для вулканизации резины, получают композитное изделие из металла и резины, обладающее всеми
желаемыми свойствами: хорошей прочностью сцепления между резиной и металлом, которое не подвержено
существенному воздействию относительно высоких температур и которое может быть изготовлено дешево и с
использованием обычного вулканизационного оборудования. Эффективность данной комбинации
дополнительно повышается за счет добавления определенных органических смягчающих веществ и
ускорителей.
Смесь может быть приготовлена в соответствии с методом, изложенным в нашей спецификации № 24974/33
(серийный номер).
419,840). Согласно изобретению, предлагается композитное тело в качестве изделия, в котором по меньшей
мере два материала одинакового или различного характера соединены посредством промежуточного слоя,
включающего нанесение из смеси растворов каучука, причем каучук по меньшей мере одного из них
отличается от остальных по содержанию серы в его суммарном составе.
В качестве иллюстрации изобретения можно приготовить смесь, состоящую из раствора твердой резины или
резины твердого типа и раствора резины, вулканизированной до меньшей степени связанного сероводорода,
и эту смесь затем наносят на очищенную поверхность металлического изделия, такого как сталь или железо, и
после высыхания на высохшее покрытие могут наносить лист или другое изделие из вулканизируемой или
вулканизированной резины, а затем полученное композитное изделие подвергают вулканизирующему
нагреву. Как раствор твердой резины, так и раствор резины, вулканизированной до меньшей степени
связанного серы, могут быть приготовлены способом, аналогичным описанному в британском патенте №
243966. В первом примере, описанном в этом патенте, указано, что мягкий вулканизированный каучук может
быть растворен путем нагревания в подходящем растворителе, таком как нафта, с добавлением достаточного
количества серы для получения твердого каучука, после чего раствор нагревается до тех пор, пока каучук не
будет содержать более 15% связанной серы и практически не будет содержать свободной серы. В этом
конкретном примере указано, что для реакции потребуется 21 час при температуре приблизительно 1630 °C.
В патенте также указано, что время и температура нагрева могут изменяться по желанию, но подробности
этого не приводятся.
В качестве примеров такого изменения времени и температуры раствор можно нагревать в течение 8 часов
при температуре, соответствующей давлению пара 90 фунтов на квадратный дюйм, или в течение 48 часов
при давлении пара 35 фунтов на квадратный дюйм. Полученный таким образом раствор твердой резины
затем можно смешать с аналогичным раствором, резина которого была вулканизирована до меньшей степени
– 70% содержания связанной серы. Например, может использоваться продукт, полученный путем нагревания
раствора мягкой вулканизированной резины с серой в течение 2 часов при давлении пара 35 фунтов на
квадратный дюйм, который в дальнейшем будет называться № 1, или может использоваться продукт,
полученный путем нагревания раствора мягкой вулканизированной резины с серой в течение четырех часов
при давлении пара 35 фунтов на квадратный дюйм, который в дальнейшем будет называться № 2. При
желании раствор твердой резины можно смешать с первоначально использованным раствором мягкой
вулканизированной резины без добавления к последнему дополнительного количества серы. Этот раствор
мягкой вулканизированной резины может быть приготовлен путем нагревания мягкой вулканизированной
резины, например, отходов внутренних камер, в котле с растворителем, таким как высокотемпературная
нафта, в течение двух-трех часов при температуре приблизительно 1630 °C. Или же его можно приготовить
путем нагревания отходов и растворителя в течение 16 часов при температуре, соответствующей давлению
пара в 35 фунтов на квадратный дюйм.
Раствор 95% мягкой вулканизированной резины, не содержащий дополнительно добавленной серы, в
дальнейшем будет обозначаться как продукт № 3.
При смешивании раствора твердой резины и раствора резины 100, вулканизированной до меньшей степени
связанного содержания серы, степень разбавления растворов может варьироваться в зависимости от
условий, но в большинстве случаев подходящим оказывается разбавление примерно от 10 до 25% твердых
веществ. 105 Раствор твердой резины и раствор резины, вулканизированной до меньшей степени содержания
связанной серы, могут смешиваться в различных пропорциях, но пропорции от 8 к 1 до 1 к 1 оказались
наиболее подходящими для склеивания резины с металлом, а полученные таким образом композитные
резинометаллические изделия выдерживали усилие на разрыв до 100 фунтов. Хотя предпочтительно
использовать резиновый раствор, содержащий 15% или более связанной серы, в качестве компонента
композиции с более высоким содержанием связанной серы, изобретение не ограничивается таким
использованием, и вместо него может быть использован резиновый раствор с меньшим содержанием
связанной серы, если он приближается к типу твердой резины.
Стандартный тест для измерения прочности на разрыв 125 заключается в нанесении состава на очищенный
металлический образец, затем нанесении вулканизируемой смеси, прошедшей каландрирование, на обычную
ткань, используемую в производстве шин, и вулканизации. Ткань используется подходящим способом (130
419x839), например, путем наливания, распыления или распределения. Затем клеящей смеси дают
высохнуть, после чего наносят резиновый пласт и раскатывают его валиком. Хотя данное изобретение
особенно применимо к соединению резины с черными металлами, такими как железо или сталь, оно также
показало хорошие результаты с другими металлами, такими как алюминий и латунь.
В качестве доказательства того, что прочность сцепления композитного изделия не снижается при высоких
температурах, был проведен тест с использованием в качестве связующего материала смеси раствора
твердой резины и описанного ранее продукта № 2. После вулканизации сцепление между железом и
протектором шины оказалось превосходным при высоких температурах. После 16 часов нагрева при
температуре 2120 °F (1190 °C) прочность на разрыв композитного материала сразу после извлечения из печи
составила 49 фунтов (22,7 кг), а при испытании в холодном состоянии – 50 фунтов (22,7 кг).
Дальнейшее улучшение достигается за счет добавления в связующий состав некоторых органических
размягчителей, среди которых можно упомянуть анилин, диметиланилин, циклогексанол, циклогексанон,
нитробензол, метилсалицилат, кумаровую смолу, жидкий фталат, BRV, продукт компании Barrett Company,
адрес которой: 40 Rector Street, New York City, New York, U.S.A., и представляет собой высококипящий
дистиллят каменноугольной смолы, состоящий главным образом из ароматических углеводородов, с
удельной плотностью выше 1,130 при 380 °C и практически полностью кипящий при температуре выше 3000
°C, и парафин, представляющий собой особо очищенный остаток, получаемый при крекинге нефти для
бензина, и обладающий следующими характеристиками: растворимость в гексане не менее 75%; удельная
плотность при 600 °F - 1,06%; содержание углерода - 14%; испытание на воспламеняемость (ASTM) - не более
3750 °F. Вязкость при 2120 °F (по Энглеру) - 5-7. В качестве 110 примеров, смесь раствора твердой резины и
продукта № 2 дала следующие результаты с различными смягчителями, при этом продукты использовались в
соотношении две части к одной и в концентрации 115, составляющей около 10%.
При добавлении половины части жидкого фосфата, составной продукт показал усилие тяги 58 фунтов в
случае заготовки каркаса резиновой шины на железной основе и 88 фунтов в случае заготовки протектора на
железной основе.
При добавлении половины части 10%-ного раствора смолы кумара было получено усилие натяжения 96
фунтов при использовании протекторной заготовки.
Добавление 2 частей 10% раствора парафлюкса (125%) позволило получить усилие натяжения 94 фунта при
использовании протекторного материала, а добавление половины части парафлюкса – усилие натяжения 29
фунтов при использовании каркасного материала и 80 фунтов при использовании протекторного материала.
Парафлюкс (130%) в резиновую смесь использовался лишь для предотвращения растяжения резины во
время испытания на отрыв и, таким образом, для обеспечения точности полученных значений усилия
натяжения. При проведении испытания на отслаивание на резиновой заготовке наносят полоску шириной
один дюйм, простирающуюся внутрь от края композитного резинометаллического изделия, после чего
заготовку разрезают по отмеченным линиям до поверхности металла.
Образовавшаяся полоска шириной один дюйм ослабляется по краю металлического изделия, а ослабленный
конец и металл под ним закрепляются в зажимах испытательной машины, после чего резиновая полоска
натягивается вниз, при этом машина показывает усилие в фунтах, необходимое для отделения резины от
металла.
В качестве конкретных примеров изобретения приводятся следующие:
ПРИМЕР 1-
При использовании смеси твердого резинового раствора и продукта № 2, упомянутого ранее, в пропорциях от
6 к 1 до 8 к 1, усилие натяжения составляло от 50 до 52 фунтов при использовании обычного протектора
шины.
ПРИМЕР 2-
Используя смесь раствора твердой резины и раствора продукта № 1, описанного ранее, на протекторе, было
получено усилие 27 фунтов при соотношении раствора 4 к 1; усилие 26 фунтов при соотношении 3 к 1; усилие
24 фунта при соотношении 2 к 1; а при соотношении 7 к 1 усилие 42 фунта было получено.
Пример 3. При использовании смеси твердого резинового раствора и раствора мягкой вулканизированной
резины, ранее обозначавшейся как продукт № 3, смесь в соотношении 6 к 1 с протекторным материалом
шины дала усилие 27 фунтов, а смесь в соотношении 4 к 1 с протекторным материалом дала усилие 24
фунта. Используя каркас шины в качестве исходного материала, смесь в соотношении 2 к 1 дала тяговое
усилие в 17 фунтов.
Во всех приведенных примерах вулканизация композитного резинометаллического изделия происходила в
прессе, и, если не указано иное, вулканизация протекторной ленты составляла 75 минут.
при давлении пара 40 фунтов на квадратный дюйм, а для туши — 60 минут при давлении пара 40 фунтов на
квадратный дюйм.
При желании вместо вулканизируемого материала можно использовать вулканизированный, и в этом случае
время отверждения, необходимое для образования прочного соединения, значительно сокращается при тех
же температурных условиях.
При нанесении связующей смеси на металл, последний может быть очищен любым подходящим способом,
например, пескоструйной обработкой или с помощью подходящего травильного раствора, после чего
связующая смесь наносится любым способом. 419,839 Добавление половины части BRV позволило получить
усилие 97 фунтов при использовании протекторного материала, тогда как с одной частью BRY было получено
усилие 108 фунтов, а с двумя частями — 125 фунтов.
Также было установлено, что при одновременном применении смягчителя и органического ускорителя в
сочетании со смесью двух растворов каучука достигаются лучшие результаты по сравнению с
использованием только смеси растворов каучука.
Смесь твердого резинового раствора, продукта № 2 (указанные продукты использовались в концентрации
около 10%) BRY, ускорителя вулканизации триэтилтриметилентриамина в сочетании со стеариновой кислотой
и оксида цинка в соответствующих пропорциях 10 см³, 5 см³, 0,5 грамма, 0,05 грамма и 0,03 грамма давала
усилие натяжения с запасом материала для каркаса 44 фунта и с запасом материала для протектора 76
фунтов.
Смесь тех же двух растворов каучука с анилином и тетраметилтиурамдисульфидом в соответствующих
пропорциях 12 см³, 6 см³, 2 см³, 0,009 грамма дала результат с содержанием каучука в туше 72.
фунтов и с запасом протектора 76 фунтов. Смесь тех же двух растворов каучука с диметиланилином и.
Тетраметилтиурамдисульфид в тех же пропорциях обеспечил растяжение туши весом 66 фунтов и весом 114
фунтов. Те же два раствора резины с циклогексанолом и тетраметилтиурамдисульфидом в тех же пропорциях
дали усилие натяжения при весе туши 56 фунтов и при весе протектора 102 фунта. Последние четыре
примера также дали превосходные результаты при облицовке бочек и резервуаров с использованием
составов, отверждаемых в отработанном паре и выдерживаемых в течение 24 часов. В связи с тем, что эти
заготовки не содержали армирующего слоя ткани (45), испытания на разрыв с помощью машины не
проводились, поскольку растяжение резины делает такие испытания ненадежными.
В качестве доказательства того, что замечательные результаты, полученные при склеивании, обусловлены
сочетанием материалов, а не отдельными компонентами, указывается, что при испытании раствора твердой
резины, содержащего 15% или более связанной серы, для склеивания железа с заготовкой каркаса и
отверждения в течение 45 минут при давлении пара в прессе, усилие на разрыв составило всего полфунта, и
те же результаты были получены с заготовкой для протектора.
При использовании растворов резины, обозначенных номерами 1 и 2, в тех же условиях, что и указано выше,
было получено усилие от 3 до 7 фунтов при использовании туши и два фунта при использовании протектора.
При использовании резинового раствора, обозначенного как № 3, усилие натяжения составляло всего 7
фунтов при использовании туши и 3 фунта при использовании протектора.
При желании в любую из 70 описанных выше клеевых композиций можно добавить сырой или
невулканизированный каучук или каучукоподобный углеводородный материал, такой как балата, что позволит
увеличить плотность композиции и липкость высохших незатвердевших слоев, нанесенных из нее.
При необходимости можно также добавить 75% серы и другие вулканизирующие компоненты, такие как оксид
цинка, а также ускоритель.
Кроме того, любой из описанных растворов каучука, содержащих связанную серу, может быть добавлен к
невулканизированному каучуку или каучукоподобному углеводородному материалу, такому как балата, и
вулканизирующим ингредиентам для получения превосходного клея. Для этой цели можно использовать
любое из обычных сырьевых материалов, таких как светлый креп, каучук, полученный методом
распылительной сушки, и так далее.
Во всех описанных формах используемого клея состав частично включает каучук, балату или подобный
углеводородный материал, соединенный с серой и существенно отличающийся по содержанию связанной
серы от оставшегося каучукоподобного углеводородного материала, то есть оставшийся материал может
содержать меньше связанной серы и/или не содержать связанной серы. Термин «резина» в прилагаемых
пунктах формулы изобретения следует понимать как относящийся к резине или резиноподобному
углеводороду. Хотя в приведенных конкретных примерах изобретение применялось для соединения резины с
металлом, оно применимо для соединения различных материалов, таких как резина, резиноподобные
материалы, такие как балата, синтетическая или искусственная резина, кожа, бумага, ткань, дерево, металл,
стекло и так далее. Хотя при соединении резины с металлом предпочтительнее вулканизировать соединение,
поскольку вулканизация увеличивает прочность соединения и делает его нетермопластичным при
температурах не менее 120 °C, изобретение может быть использовано для соединения различных
материалов без вулканизации соединения 115, где высокая прочность не требуется или где вулканизация
нежелательна.
Как будет показано, благодаря изобретению можно изготавливать композитные тела путем клеевого
соединения различных материалов, обладающих одинаковыми или различными свойствами. Таким образом,
такие материалы, как резина, резиноподобные материалы, такие как балата, синтетическая или
искусственная резина, кожа, бумага, ткань, дерево, металл, стекло и так далее, могут быть объединены с
материалами одинакового или различного характера. Этот процесс можно осуществить недорого и с
использованием обычного оборудования. Материалы прочно скреплены между собой, и в случае, когда
соединение вулканизировано (130 419,839 419,839), оно не подвержено заметному воздействию
значительного повышения температуры.
При соединении резины и подобных ей материалов с другими материалами резина может применяться в виде
каландрированного листа или в любой другой форме, содержащей измельченную резину или саму резину.
Соединение может осуществляться непосредственно на клеевом слое после его нанесения путем нанесения
слоя резины из натуральных или искусственных дисперсий резины, которая может быть
невулканизированной, вулканизируемой или вулканизированной.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, как мне сообщили
мои зарубежные корреспонденты, я заявляю, что
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_419840.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=419840&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB419840A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: сентябрь. 8, 1933. № 24,974/33.
Завершено: ноябрь. 20, 1934.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Способ приготовления цемента или покрытия.
Сообщение от компании THm NAuGATucIC CHEMICAL COMPANY, корпорации, зарегистрированной в
соответствии с законами штата Коннектикут, одного из Соединенных Штатов Америки, расположенной по
адресу: Elm Street, beyond Ward Street, Naugatuck, State of Connecticut, United States of America, Manufacturers.
Я, Леонард Мейллеса-Джейсон, подданный короля Великобритании, представляющий фирму «Хазелтин, Лейк
и Ко.», дипломированных патентных поверенных, расположенную по адресу: Саутгемптон Билдингс, Чансери
Лейн, 28, Лондон, W.C. 2, графство Мидлсекс, настоящим заявляю о характере данного изобретения и
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к способу получения вещества для использования в качестве цемента или
покрытия, и в частности к получению резиноподобного углеводородного цемента или покрытия.
Целью настоящего изобретения является получение резиноподобного вещества, которое будет прилипать к
резине, резиноподобным углеводородам, таким как балата, синтетическим каучукам, стеклу, металлу, дереву,
коже, бумаге, ткани и т. д., и действовать в качестве покрытия для них, или которое будет скреплять любые
два из указанных материалов, и которое после нанесения может быть не резинопластичным и,
следовательно, не будет размягчаться и ослаблять соединение в композитном изделии при воздействии на
него высоких температур, а также которое будет гибким и высокоустойчивым к различным химическим
реагентам.
Мы обнаружили, что путем смешивания некоторых резиновых и резиноподобных продуктов, которые сами по
себе обладают низкой или нулевой прочностью сцепления, можно получить цемент, обладающий гораздо
более прочным сцеплением, чем любой из отдельных компонентов.
В соответствии с настоящим изобретением мы предлагаем способ приготовления композиции для
использования в качестве цемента или покрытия, которая включает смешивание растворов каучука и/или
каучукоподобного углеводородного материала, причем каучук или каучукоподобный углеводородный
материал, по меньшей мере, одного из указанных растворов, отличается по содержанию серы от оставшегося
каучука или каучукоподобного углеводородного материала. 55 Эффективность данной комбинации может
быть дополнительно улучшена за счет добавления определенных смягчающих веществ и/или
вулканизирующих компонентов, включая ускорители.
Цемент подходит для соединения таких материалов, как резина, каучукоподобные углеводороды, такие как
балата, синтетические каучуки, кожа, древесина, ткань, бумага, металл, стекло и т. д., а в тех случаях, когда
не требуется очень высокая прочность сцепления или когда вулканизация нежелательна, соединение может
быть оставлено невулканизированным. Резина или аналогичные материалы, на которые будет наноситься
цемент, могут использоваться в виде каландрированных листов или в виде 70-процентного покрытия из
природной или искусственной суспензии. В тех случаях, когда требуется максимальная прочность сцепления,
особенно при соединении таких материалов, как резина и металл, цемент может быть вулканизирован на
месте с соответствующим увеличением прочности. Это также делает соединение нетермопластичным при
температурах до 120 °C, что значительно расширяет область его применения.
В одном из вариантов состава изобретения может быть приготовлена смесь, состоящая из раствора твердой
резины или резины типа твердой резины и раствора резины, вулканизированной до значительно меньшей
степени связанного содержания серы.
Как раствор твердой резины, так и раствор резины, вулканизированной до меньшей степени связанного
сероводорода, могут быть приготовлены способом, аналогичным описанному в британской спецификации №.
243,966. В первом примере в этой спецификации указано, что мягкий вулканизированный каучук может быть
растворен путем нагревания в подходящем растворителе, таком как нафта, с добавлением достаточного
количества серы для получения твердого каучука, а затем раствор нагревается до тех пор, пока каучук не
будет содержать более 15% связанной серы и практически не будет свободной серы. В этом конкретном
примере указано, что реакция займет 2 часа при температуре приблизительно 1630 °C. В предыдущей
спецификации также указано, что время и температура нагрева могут изменяться по желанию, и в качестве
дополнительных примеров, помимо приведенных в этой спецификации, раствор может нагреваться в течение
8 часов при температуре, соответствующей давлению пара 90 фунтов на квадратный дюйм, или в течение 48
часов при давлении пара 35 фунтов на квадратный дюйм. Полученный таким образом раствор твердой
резины в дальнейшем будет обозначаться как продукт "А". Полученный раствор твердой резины затем можно
смешать с аналогичным раствором, резина которого была вулканизирована до значительно меньшей степени
связанного содержания серы, обычно до 4–6% связанного содержания серы.
Например, для последнего варианта можно использовать продукт, полученный путем нагревания раствора
мягкой вулканизированной резины с серой в течение 2 часов при давлении пара 35 фунтов на квадратный
дюйм; этот продукт в дальнейшем будет известен под номером 1. Или же можно использовать продукт,
полученный путем нагревания раствора мягкой вулканизированной резины с серой в течение четырех часов
при давлении пара 35 фунтов на квадратный дюйм; этот последний продукт в дальнейшем будет известен под
номером 2. При желании раствор твердой резины можно смешать с раствором мягкой вулканизированной
резины, например, той, которая используется для приготовления изделий № 1 и № 2, без добавления
какой-либо дополнительной серы. Раствор мягкой вулканизированной резины может быть приготовлен при
условиях времени и температуры, указанных в британской спецификации.
№ 243966, то есть путем нагревания мягкой вулканизированной резины, например, отходов внутренних камер,
в котле с растворителем, таким как высокотемпературный растворитель нафта, в течение двух-трех часов при
приблизительно 163°C. Или же его можно получить путем нагревания отходов и растворителя в течение от 16
до 90 часов при температуре, соответствующей давлению пара в 35 фунтов на квадратный дюйм. Раствор
мягкой вулканизированной резины, не содержащий дополнительно добавленной серы, в дальнейшем будет
обозначаться как продукт № 3.
При смешивании раствора твердой резины и раствора резины, вулканизированной до меньшей степени
связанного сероводорода, концентрацию растворов можно варьировать в зависимости от условий. Однако в
большинстве случаев подходящей оказывается концентрация твердых веществ приблизительно от 10 до
25%.
Раствор твердой резины и раствор резины, вулканизированной до меньшей степени содержания связанной
серы, могут смешиваться в различных пропорциях, но было установлено, что пропорции от 8 к 1 до 1 к 1
соответствующих растворов являются наиболее подходящими для склеивания резины с металлом.
Полученные таким образом композитные резинометаллические изделия выдерживают усилие натяжения до
100 ± 60 фунтов на дюйм и выше. Если предпочтительно использовать резиновый раствор, содержащий 15%
или более связанной серы, в качестве компонента композиции с более высоким содержанием связанной
серы, изобретение не ограничивается таким применением, и вместо него может быть использован резиновый
раствор с меньшим содержанием связанной серы.
При желании в любую из описанных выше клеевых композиций может быть добавлен необработанный или
невулканизированный каучук 70, что увеличивает плотность композиции и липкость высушенных
неотвержденных слоев, нанесенных из нее. В состав также может входить ускоритель вулканизации 75 с
добавлением или без добавления серы и других вулканизирующих компонентов, таких как оксид цинка.
Кроме того, любой из описанных растворов 80 вулканизированной резины может быть смешан с
невулканизированной резиной или резиноподобным гидроуглеродным материалом (например, балатой) и
вулканизирующими компонентами для получения превосходного клея. Можно использовать любой из
обычных видов каучука марки 85, например, светлый креп, каучук, полученный методом распылительной
сушки и т. д.
Во всех описанных вариантах изобретения композиция частично содержит каучук или каучукоподобный
углеводородный материал 90, связанный с серой и существенно отличающийся по содержанию связанной
серы от оставшегося каучука или каучукоподобного углеводородного материала, то есть оставшийся
материал 95 может содержать меньше связанной серы или не содержать связанной серы.
Было установлено, что описанные выше составы обладают очень высокой устойчивостью к расслоению,
особенно при вулканизации. При проверке прочности соединения, например, между резиной и металлом,
стандартный метод подготовки образца заключается в нанесении раствора клеевого состава на плоскую
пластину из очищенного металла марки 405, высушивании ее, затем наложении на нее двух слоев
каландрированной вулканизируемой резиновой смеси с армированием между ними из ткани квадратного
плетения, подобной той, которая иногда используется в производстве шин, и последующей вулканизации
композитного материала. Тканевая вставка используется лишь для предотвращения растяжения резины во
время испытания на отрыв и, таким образом, для обеспечения точности полученных значений отрыва. При
проведении испытания на отслаивание на прорезиненной ткани (115) наносится полоса шириной 1 дюйм,
простирающаяся внутрь от края композитного резинометаллического изделия, после чего последняя
разрезается по отмеченным линиям до поверхности металла. Образовавшаяся полоса шириной 1 дюйм
ослабляется в конце композитного резинометаллического изделия, а конец полосы и расположенная под ней
металлическая пластина 125 закрепляются соответственно в нижнем и верхнем зажимах стандартной
машины для испытания на растяжение, и резиновая полоса натягивается вниз, при этом машина показывает
количество фунтов усилия, необходимое для отделения резиновой ткани 130 419,840 3 от металла.
В следующих примерах приведены результаты испытаний, проведенных на прорезиненном
текстильно-металлическом изделии, в котором склеивание осуществлялось с использованием композиции,
описанной в настоящем изобретении.
ПРИМЕР 1.
При использовании смеси твердого резинового раствора А и продукта № 2, упомянутого ранее, в пропорциях
от 6 к 1 до 8 к 1, полученное усилие натяжения составляло от 50 до 52 фунтов при использовании обычного
протекторного материала от автомобильной шины в качестве покрытия.
ПРИМЕР 2.
Используя смесь раствора твердой резины А и раствора продукта №.
1
Как было описано ранее, при использовании раствора в соотношении 4 к 1 на протекторе было получено
усилие в 27 фунтов; при соотношении 3 к 1 – 26 фунтов; при соотношении 2 к 1 – 24 фунта; а при соотношении
7 к 1 – 42 фунта.
ПРИМЕР 3.
Используя смесь твердого резинового раствора А и раствора мягкой вулканизированной резины, ранее
обозначенного как продукт № 3, смесь в соотношении 6 к 1 с протекторным материалом для шин обеспечила
усилие натяжения в 27 фунтов.
В то же время смесь в соотношении 4 к 1 с протектором давала усилие в 24 фунта.
Используя остатки автомобильной шины, смесь в соотношении 2 к 1 дала тяговое усилие в 17 фунтов.
Во всех приведенных примерах вулканизация композитного резинометаллического изделия проводилась в
прессе, и, если не указано иное, вулканизация для протекторного материала составляла 75 мин. при
давлении пара в фунтах, а для каркасного материала — 60 мин. при давлении пара в 40 фунтах.
При желании вместо вулканизируемого материала можно использовать вулканизированный, и в этом случае
время отверждения, необходимое для образования прочного соединения, значительно сокращается при тех
же температурных условиях.
При нанесении связующей смеси на металл, последний может быть очищен любым подходящим способом,
например, пескоструйной обработкой или с помощью подходящего травильного раствора, а затем связующая
смесь наносится любым подходящим способом, например, путем заливки, распыления или распределения.
Затем клеящей смеси дают высохнуть, после чего наносят резиновый пласт и раскатывают его валиком. Хотя
изобретение особенно применимо к производству клея, пригодного для соединения резины с черными
металлами, такими как железо или сталь, оно также показало хорошие результаты при работе с другими
металлами, такими как алюминий и латунь. Готовый продукт может быть изготовлен способом, описанным и
заявленным в Спецификации № x.
24,973 от 1933 г. (Серийный номер 419839).
В качестве подтверждения того, что прочность сцепления композитного изделия не снижается при высоких
температурах, был проведен тест с использованием в качестве связующего материала смеси твердого
70-процентного раствора резины А и описанного ранее продукта № 2. После вулканизации сцепление между
железом и протектором шины оказалось превосходным при высоких температурах. После 16 часов нагрева до
212 градусов? F. Сразу после извлечения композитного материала из печи было получено усилие растяжения
75 фунтов, равное 49 фунтам, а при испытании в холодном состоянии — 50 фунтов. 80 Дальнейшее
улучшение достигается добавлением в связующий состав некоторых органических размягчителей, среди
которых можно упомянуть анилин, диметиланилин, циклогексанол, циклогексанон, нитробензол,
метилсалицилат, кумаровую смолу, жидкий фактице, БРВт, представляющий собой высококипящий дистиллят
каменноугольной смолы, состоящий преимущественно из ароматических углеводородов, с удельной
плотностью выше 1,130 при 380 °C и практически полностью кипящий при температуре выше 300 °C, и
парафлюкс, представляющий собой особо очищенный остаток, полученный при крекинге нефти для бензина,
и обладающий следующими характеристиками: растворимость в гексане не менее 75%; удельная плотность
при 600 °F – 1,06%; содержание углерода – 14%; температура вспышки (ASTMI) – не более 375 °F; вязкость
при 212 °F (Engler) – от 5 до 7.
В качестве примеров использования таких смягчителей можно привести следующие результаты, полученные
при использовании смеси твердого каучукового раствора А и продукта № 2 в соотношении две части к одной и
концентрации около 10% при применении различных смягчителей. 105 При добавлении половины части
жидкого фосфата, составное изделие показало усилие натяжения 68 фунтов в случае заготовки каркаса
резиновой шины на железной основе и 88 фунтов в случае заготовки протектора на железной основе. 110 При
добавлении половины части 10%-ного раствора смолы кумара было получено усилие натяжения 96 фунтов
при использовании протекторной заготовки.
Добавление 2 частей 10% раствора парафлюкса позволило получить усилие тяги 94 фунта (115 фунтов) при
использовании режущего инструмента, а добавление половины части парафлюкса позволило получить
усилие тяги 29 фунтов при использовании тушевого инструмента и 80 фунтов при использовании режущего
инструмента.
При добавлении половины части BR1Y было получено усилие тяги 20,97 фунтов при использовании
протекторной части, тогда как при добавлении одной части BRV было получено усилие тяги 108 фунтов, а при
добавлении двух частей — 125 фунтов.
Также было установлено, что при одновременном использовании смягчителя 125 и органического ускорителя
в сочетании со смесью двух растворов каучука достигаются лучшие результаты по сравнению со смесью
только растворов каучука. 130 419,840 419,840 Смесь твердого резинового раствора А, продукта № 2 в
концентрации около 10%, BRY, ускорителя вулканизации триэтилтриметилентриамина в сочетании со
стеариновой кислотой и оксида цинка в соответствующих пропорциях 10 см³, 5 см³, 0,5 грамма, 0,05 грамма и
0,01 грамма, давала усилие натяжения с запасом материала каркаса 44 фунта и с запасом материала
протектора 76 фунтов.
Смесь тех же двух растворов резины с анилином и тетраметилтиурамдисульфидом в соответствующих
пропорциях 12 см³, 6 см³, 2 см³, 0,009 грамма дала результат с весом туши 72 фунта и весом протектора 76
фунтов. Смесь тех же двух растворов резины с диметиланилином и тетраметилтиурамдисульфидом в тех же
пропорциях дала усилие натяжения при весе туши 66 фунтов и при весе протектора 114 фунтов. Те же два
раствора резины с циклогексанолом и тетраметилтиурамдисульфидом в тех же пропорциях дали усилие
натяжения при весе туши 50 фунтов и при весе протектора 102 фунта. Последние четыре примера клеевых
составов также показали превосходные результаты при облицовке бочек и резервуаров с использованием
компаундов, отверждаемых в отработанном паре и затвердевающих на месте в течение 24 часов. Поскольку
эти заготовки не содержали армирующей ткани, испытания на разрыв с помощью машины не проводились,
так как растяжение резины делает такие испытания ненадежными.
В любой из описанных композиций могут быть включены обычные вулканизирующие компоненты, такие как
оксиды серы и цинка, а также ускоритель, и могут быть использованы различные известные методы
вулканизации.
В качестве подтверждения того, что замечательные результаты, полученные при склеивании, обусловлены
сочетанием материалов, входящих в состав клеевых композиций, а не отдельными ингредиентами,
указывается, что при испытании только раствора твердой резины А, в котором резина была смешана с 15%
или более серы, для склеивания железа с заготовкой для каркаса путем вулканизации в течение 45 минут при
давлении пара 40 фунтов в прессе, усилие на разрыв составило всего 0,5 фунта, и аналогичные результаты
были получены с заготовкой для протектора. При раздельном использовании любого из резиновых растворов,
обозначенных как № 1 и № 2, в одинаковых условиях, было получено усилие натяжения всего от 3 до 7
фунтов при использовании туши и два фунта при использовании протектора. При использовании резинового
раствора, обозначенного как № 3, усилие натяжения составляло всего 7 фунтов при использовании туши и 3
фунта при использовании протектора.
Изобретение представляет собой клей, который, будучи особенно приспособленным для соединения резины
и резиноподобных материалов с металлом, также может использоваться для соединения многих других
материалов. При вулканизации соединение остается нетермопластичным при температурах не ниже 120 °C.
70 Составы также могут использоваться для нанесения защитных покрытий на металл и другие изделия,
причем указанные покрытия обладают высокой адгезией и устойчивостью к кислотам, щелочам,
растворителям и химическим веществам в 75 родах]. В таких случаях покрытие может быть затвердевано
путем нагревания на воздухе, в паре или воде, или иным способом, либо может оставаться
невулканизированным.
Подробно описав пункт 80 и выяснив природу моего изобретения и способ его осуществления, о чем мне
сообщили мои зарубежные корреспонденты, я
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_419841.txt ===
Соседние файлы в папке патенты