Способ поверхностного модифицирования офсетных резин

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ОФСЕТНЫХ РЕЗИН(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Кудина Елена Федоровна Злотников Игорь Иванович Тюрина Светлана Ивановна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси(57) Способ поверхностного модифицирования офсетных резин, включающий обработку СВЧ-излучением с частотой 2460 МГц в течение 1-20 минут при выходной мощности излучения 560-790 Вт, обработку в водном растворе, содержащем 10-90 мас.триэтаноламина, выдержку при комнатной температуре в течение 2-24 часов с последующим удалением остатков раствора. Изобретение относится к модифицированию полимерных материалов и может быть использовано в полиграфической промышленности для повышения эксплуатационных свойств офсетных резин, в частности офсетного резинотканевого полотна. Известен способ улучшения гидрофильности и адгезионных свойств пластиков обработкой газообразным кислородом, возбужденным высокочастотным облучением с частотой 13,56 МГц при давлении 1-5 мм. рт.ст. 1. Способ позволяет значительно повысить свойства поверхности полимеров, однако не повышает показателей офсетных резин и сложен в осуществлении. 6215 1 Известен способ поверхностного модифицирования поливинилхлорида, включающий обработку в водном растворе, содержащем 10-90 мас.триэтаноламина в течение 0,5-12 часов, удаление остатков раствора и выдержку при комнатной температуре в течение 24 часов 2. Недостатком способа является незначительное повышение свойств обрабатываемых материалов и непригодность для обработки офсетных резин. Задача изобретения - повышение смачиваемости, эластичности и антифрикционных свойств офсетных резин. Поставленная задача решается за счет того, что способ поверхностного модифицирования офсетных резин, включает обработку СВЧ-излучением с частотой 2460 МГц в течение 1-20 минут при выходной мощности излучения 560-790 Вт, обработку в водном растворе, содержащем 10-90 мас.триэтаноламина, выдержку при комнатной температуре в течение 2-24 часов с последующим удалением остатков раствора. Сущность изобретения заключается в следующем. Для обеспечения высокого качества полиграфической продукции офсетное резинотканевое полотно должно обладать хорошей смачиваемостью офсетными водными красками, стойкостью к растворителям, высокой эластичностью и износостойкостью, низким коэффициентом трения. При эксплуатации полиграфического оборудования происходит старение рабочей резиновой поверхности офсетного полотна под действием атмосферных факторов и активных компонентов красок, что приводит к отверждению верхнего рабочего резинового слоя. В результате этого снижаются эластичность, смачиваемость и износостойкость. Для защиты от старения и восстановления эксплуатационных свойств резинотканевого офсетного полотна необходимо его поверхностное модифицирование. Обработка сшитых каучуков СВЧ-излучением с частотой 2460 МГц приводит к перестройке структуры полимера и разрыву части накопившихся в процессе старения химических связей, что повышает эластичность материала. Обработка активированного СВЧизлучением сшитого каучука (резины) раствором триэтаноламина приводит к увеличению степени диффузии молекул триэтаноламина вглубь материала, что повышает эластичность и смачиваемость поверхности резины, а также улучшает ее антифрикционные свойства. Обработка СВЧ-излучением менее 1 минуты не приводит к улучшению показателей, а обработка более 20 минут может привести к перегреву материала. Снижение мощности менее 560 Вт уменьшает степень активации поверхности, а повышение мощности более 790 Вт приводит к неоправданному перерасходу энергии. Использование раствора с концентрацией менее 10 мас.замедляет процесс, а использование концентрации более 90 мас.увеличивает вязкость раствора и уменьшает положительный эффект. Выдержка обработанной раствором поверхности менее 2 часов снижает показатели материала, а более 24 часов не приводит к дополнительному положительному эффекту. Способ осуществляют следующим образом. Рабочую резиновую поверхность резинотканевого офсетного полотна очищают растворителем (этиловым спиртом), помещают в камеру СВЧ-печи и обрабатывают СВЧ-излучением в течение 1-20 минут. Для длинномерных офсетных полотен возможно их сворачивание в рулоны. Сразу же после СВЧобработки полотно выкладывают на горизонтальную поверхность и наносят на рабочую поверхность с помощью распылителя, кисти или другим способом 10-90 водный раствор триэтаноламина. Обработанные полотна оставляют при температуре производственного помещения на 2-24 часов. Если после выдержки на поверхности резины остаются остатки раствора, не испарившиеся и не продиффундировавшие внутрь материала, их удаляют с помощью фильтровальной бумаги. Конкретные примеры осуществления способа приведены в табл. 1. Сравнительные характеристики исходной офсетной резины и обработанной по предлагаемому способу приведены в табл. 2. 2 6215 1 Таблица 1 Примеры осуществления способа Компонент рабочего раствора, мас. Таблица 2 Сравнительные характеристики поверхности резинотканевого полотна марки(Германия), исходной и обработанной Показатель Краевой угол смачивания водой, град Твердость по Шору А,усл.ед. Коэффициент трения Скорость линейного износа,мкм/ч Краевой угол смачивания определяли методом непосредственного измерения угла по форме изображения капли, полученного на экране с помощью проекционного аппарата. Для этого на исследуемую поверхность пипеткой наносили капли дистиллированной воды и по истечении 30 секунд производили замер угла, образованного касательной, проведенной к поверхности жидкости через точку соприкосновения трех сред. Твердость по Шору А резины определяли с помощью твердомера по ГОСТ 263-75. Фрикционные испытания проводили на машине трения СМТ-1 по схеме вал - частичный вкладыш в среде водной офсетной краски. Вкладыш размером 2010 мм изготавливали из офсетного полотна. В качестве вала использовали ролик из стали 45 с исходной шероховатостью 0,3 мкм. Коэффициент трения и скорость линейного износа определяли при нагрузке 40 МПа и скорости скольжения 0,5 м/с. При проведении испытаний ролик был погружен в кювету с офсетной краской. Как видно из представленных в табл. 2 данных, образцы, обработанные по предлагаемому способу, обладают значительно более высокими показателями, чем исходные. Контрольные примерыипоказывают, что выход за заявляемые пределы содержания компонентов рабочего раствора и параметров СВЧ-обработки приводит к ухудшению показателей обрабатываемых изделий. Контрольный примерпоказывает, что применение только СВЧ-обработки без последующей химической модификации очень мало улучшает показатели обрабатываемых изделий. Источники информации 1. Заявка Японии 53-794, С 08 7/10, 1978. 2. Мачюлис А.Н., Торнау Э.Э. Диффузионная стабилизация полимеров. - Вильнюс Минтис, 1974. - С. 199. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.