СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ФТОРОПЛАСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ПЕРЕД СКЛЕИВАНИЕМ
METHOD FOR PREPARING AND CHEMICAL PROCESSING OF FLUOROPLASTIC COMPONENTS BEFORE ADHESIVE BONDING

Изобретение относится к различным отраслям промышленности и касается состава комплекса, способа приготовления и химической обработки фторопластовых деталей перед склеиванием.
Известен способ приготовления и химической обработки фторопластовых деталей под склеивание (см. ОСТ 4ГО.054.210-83 «Склеивание металлических и неметаллических материалов», стр.22-23, 96-100, 176-178).
Согласно прототипу химическая обработка фторопластовых деталей производится в натрий-нафталиновом комплексе. Указанный комплекс представляет собой раствор металлического натрия и нафталина в тетрагидрофуране, смешиваемых в следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Тетрогидрофуран - 88,5 мас.ч.
Нафталин - 12,8 мас.ч.
Натрий металлический - 4,6 мас.ч.
Способ обработки фторопластовых деталей перед склеиванием представляет собой процесс, включающий следующие операции.
1. Подготовка компонентов.
Согласно прототипу (ОСТ 4ГО.054.210-83) подготовка компонентов натрий-нафталинового комплекса выполняется по технологии:
- перед применением тетрагидрофуран (ТГФ) очищается от перекисей и воды с помощью едкого кали. Для этого в сосуд с ТГФ добавляют около 10% едкого кали от массы жидкости, закрывают корковой пробкой, заполненной натронной известью, и выдерживают в течение суток. Эту операцию повторяют до тех пор, пока гранулы едкого кали не перестанут расплываться и окрашиваться. Затем ТГФ сушат над металлическим натрием (в сосуд с ТГФ вводят около 1% металлического натрия, закрывают пробкой и выдерживают в течение суток, затем перегоняют в колбе Вюрца). Для приготовления комплекса отбирают фракцию ТГФ, кипящую при Т=(66±2)°C;
- металлический натрий перед употреблением режут и очищают от окисной пленки под слоем керосина ножом из цветного металла. Затем керосин удаляют с поверхности кусков фильтровальной бумагой.
2. Приготовление состава.
Согласно прототипу (ОСТ 4ГО.054.210-83) приготовление натрий-нафталинового комплекса производится по указанной выше рецептуре.
Для приготовления натрий-нафталинового комплекса тетрогидрофуран помещают в колбу, добавляют необходимое количество нафталина, закрывают колбу пробкой с трубкой, заполненной известью, и перемешивают, взбалтывая содержимое колбы круговыми движениями до растворения нафталина. Затем вводят металлический натрий в раствор в несколько приемов и растворяют при перемешивании. Готовый комплекс настаивают в течение 2-3 часов при температуре 25±10°C. Контроль готовности комплекса ведется визуально. Темно-коричневая окраска свидетельствует о готовности комплекса.
3. Обработка фторопласта.
Согласно прототипу (ОСТ 4ГО.054.210-83) обработку деталей из фторопласта с помощью натрий-нафталинового комплекса выполняют, осуществляя следующие операции: детали обезжиривают в бензине нефрас С2-80/120 методом окунания или протиркой, сушат при температуре 15-35°C в течение 10-15 мин. Затем детали погружают в емкость с натрий-нафталиновом комплексом и выдерживают в течение 5-60 секунд при температуре 25±10°C. Обработанные детали промывают в ацетоне методом окунания в течение 0,5-1 мин при температуре 25±10°C, а затем в холодной проточной воде в течение 20-30 мин. Детали сушат при температуре 25±10°C в течение 10-12 часов.
Недостатками прототипа являются:
- металлический натрий, используемый для приготовления комплекса, является взрывоопасным материалом и хранится под слоем керосина;
- для приготовления комплекса требуется предварительная специальная подготовка компонентов;
- особенностью работы с натрий-нафталиновым комплексом является присутствие в растворе кусочков нерастворенного металлического натрия, поэтому требуется особая осторожность при извлекании обработанных деталей из состава и тщательная их промывка в ацетоне с целью нейтрализации металлического натрия, извлеченного из раствора вместе с деталями;
- по окончании работы с натрий-нафталиновым комплексом требуется обязательное гашение его с помощью этилового спирта или ацетона. Оставшиеся на сите кусочки натрия опускают в 100-кратное количество этилового спирта или ацетона. Полученную смесь вливают небольшими порциями в 3-кратное количество воды и все выливают в места, отведенные для слива.
Задача предлагаемого изобретения: избежать взрывоопасного производства и сократить производственный цикл.
Технический результат: получение состава и способа обработки фторопластовых деталей под склейку, позволяющих повысить адгезионные характеристики трудносклеиваемых материалов, повышая тем самым прочность клеевых соединений, и позволяющих исключить использование взрывоопасных материалов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе приготовления и химической обработки фторопластовых деталей перед склеиванием, заключающемся в приготовлении комплекса, в обработке фторопласта, новым является то, что предварительно обезжиренные детали обрабатывают в горячем (80-100°C) водном растворе калия марганцовокислого и хлорной кислоты, приготавливаемого путем последовательного растворения в подогретой до (70-80°C) воде указанных материалов при следующем соотношении компонентов, г:
Вода водопроводная - 500 г
Калий марганцовокислый - 70-75 г
Хлорная кислота (70%) - 180 г
с последующей промывкой обработанных деталей в холодной воде и протиркой.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.
Способ приготовления и химической обработки рассмотрим на примере линзы в доплеровском датчике скорости.
Предлагаемый состав для обработки линзы представляет собой водный раствор хлорной кислоты и калия марганцовокислого, смешиваемых в количествах:
Вода водопроводная - 500 г
Калий марганцовокислый - 70-75 г
Хлорная кислота (70%) - 180 г.
Для приготовления предлагаемого состава обработки фторопласта предварительной специальной подготовки компонентов не требуется. Предлагаемый состав готовят по следующей технологии:
- отвешивают компоненты в необходимых количествах согласно указанной рецептуре;
- наливают воду в стальную эмалированную емкость, ставят на электроплитку и нагревают до температуры 70-80°C;
- добавляют в воду калий марганцовокислый, перемешивают деревянной палочкой до полного растворения калия марганцовокислого;
- осторожно, маленькими порциями вливают хлорную кислоту и перемешивают;
- нагревают раствор до рабочей температуры 80-100°C.
Процесс химической обработки предлагаемым способом предусматривает:
- обезжиривание деталей путем протирки х/б салфеткой, смоченной в нефрасе С2-80/120 ТУ 38.401-67-108-92 с последующей сушкой при температуре 15-35°С в течение 10-15 мин;
- химическую обработку в горячем (80-100°C) растворе в течение 15-20 мин;
- промывку в холодной водопроводной воде с последующей протиркой деталей х/б салфеткой.
Слив отработанного раствора предлагаемым способом производится без дополнительной нейтрализации.