Способ получения полимерных покрытий

О П И С А Н И Е пцяв 2 в 4ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 05.04.77(51) М, Кл.- С 25 О 13 осударственныи комитетСовета Министров СССРпо релам изооретенийи открытий 53) УДК 678.026.32) Авторы изобрете Т. А. Жаринова, Ю. ф, Дейнега, С, П, Пасько, В, С, Раевский, И. А. Усков, Л. Н. Якубенко, Н. Н, Кищук, М. И. Рыбчинскии Т. П, Танцюра ии и химии воды АН Украинской СС(71) Заявитель нститут коллоиднои хи 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИИ способам получения офорезом и может и приборостроении, тяной промышленого хозяйства.ния полимерных позобретение относится к олимерных покрытий электр ыть использовано в машиноэлектротехнике, газовои и нности и других областях народИзвестны способы нанесе крытии электрофорезом: осаждение полиэтилена в присутствии зарядчика соляной кислоты из водно- спиртовой среды и алкидной и/или твердой эпоксидной смолы из толуола и четыреххлористого 10 углерода в присутствии зарядчика - касторового и льняного масел и карнаубского воска, а также осаждение полипропилена из водно-спиртовой дисперсии в присутствии зарядчика растворимой соли карбоксиметилцеллюлозы 1,2. Наиболее близ ким из известных электрофоретических способов получения полимерных покрытий к предложенному является способ получения покрытий на основе полиолефинов методом электрофореза из водно- спиртовой дисперсии в присутствии зарядчика с 20 последующей термообработкой 3. В качестве зарядчика используют растворимую соль карбокси.метилцеллюлозы, предварительно механически диспергируют полипропилен совместно с зарядчиком,процесс электрофоретического нанесения ведут при 25 плотности тока 0,000,005 а,см н напряжен;ц сти 0,02 - 0,04 кв 1 см. а компоненты оерут следующем соотношеюи, вес.,-:Изотактический полипропилен 1 О- "ОВода 80- 0 Спирт ОКарбоксиметилцеллюлоза (КМЦ 1 15 - 10 Такой способ характериз;ется сложностью технологического процесса. вызванной прелваригс.;ьным механическим диспергированнем исходногс порошка полимера, низкими физико. механически. ми свойствами вследствии активного выделения газообразных продуктов при зле ктроосажденшь что связано с растворением электродов: ограниченным ассортиментом получаемых покрытии; загрязнением покрытий в результате использования боль. шого количества зарядчика; невозможностью полу. чения покрытий на непроводяших поверхностях.Цель изобретения - повышение адгезии, проч ности на разрыв и относительного удлинения полу. ченного покрытия,Это достигается тем, что осаждение полимера проводят при напряженности электри 1 еского поля 0,5 - 0,9 кв/см из дисперсии в бензоле, содержащей в качестве зарядчикг полиоксиэтилен в количестве529264 0,01 - 0,1% от веса полимера, а также тем, что в качестве полимера применяют изотактический полипропилен, поликарбонат, полиэтилен низкого давления, полиформальдегид в количестве 10 - 30 вес,%. П р и м е р, Характеристика исходных компонентов,Изотактический полипропилен - промышленный порошкообразный продукт; атактичность 3,8%; зольность 0,1%; мол.вес 50000. Полиэтилен низкого давления марки НДЭпромышленный порошкообразный продукт, содержащий 0,1 вес.% пирофосфата натрия, 0,05 вес.%стеарата кальция и 0,2 вес.% парафина; плотность0,95 г/см; степень кристалличности 87%,Поликарбонат марки Дифлон - промышленныйпорошкообразный продукт, содержащий 0,05 вес,%золы и 0,2 вес,% летучих веществ; мол. вес. 33000.Полиформальде гид - промышленный порошокмарки А; индекс расплава 1,8 г/10 мин, плотность1,425 г/см; мол, вес.150000.Эпоксидная смола марки Э - 41 - порошок,плавящийся при 68 - 74 С и содержащий 9 - 12 эпоксидных групп; мол. вес. 1000.ЛБензол - бесцветная жидкость марки "ХЧ";мол, вес. 78,12; т,кип. 80,099 С. Состав ванны Темпе- ТолВремя нанесеМатериал подложки принапряженности, кв/см Характеристика свойств покрытий ратура осаждения, С щина,Компоненты количество ком стекадгезия, кг/см (сталь) мекера- мика ас- бест текотноси- тельное мк ния,прочностьна разрыв,кг/см стоталл ло сек понента,вес.%лит удлинение,% 20 0,03 --- . - 220 50 42 20 200 3 0,4 0,6 0,7 0,6 0,6 160 50 - 55 650 2 0,4 0,5 0,6 0,7 0,6 160 50 120 45 400 4 05 07 07 07 06 180 50 - 40 700 5 06 08 08 08 09 170 50 150 2 0,5 0,7 0,7 0,7 0,7 160 50 140 700 460 Полипропилен 10 Вода 70,8 Старт 17,7 Зарядчик КМЦ 1,5 Поликарбонат 20 Полиоксиэтилен 0,02 Бензол 79,98 Поли пропилеи 10 Полно ксиэтилен 0,01 Бензол 89,99 Полиформальдегид 30 Полиоксиэтилен 0,1 Бензол 69,9 Полиэтилен низкого давления 25 Полиоксиэтилен 0,1 Бенэол 74,9 Полипропилен 17 Аэросил 13 Полиоксиэтиле н - промышленный порошкообразный продукт, содержащий 0,5 вес.% окиси кальцияя; т.пл. 65 С; мол. вес, 5,610Ванну готовят следующим образом: в бензоле растворяют полиоксиэтилен при 20 С, затем добавляют порошок полимера. Приготовленную органосуспензию вливают в электрофоретическую ванну с никелевыми электродами. Если используют токо- проводящую металлическую подложку, то она служит одним из электродов, если же подложка непроводящая, то ее помещают вплотную к электроду, При наложении электрического поля на подложке осаждается равномерный слой порошка полимера, который затем подвергается термообработке при 160 180 оСОпыты проводят в идентичных условиях, Для приготовления органосуспензии в бензоле (см. табл. графа 1) растворяют полиоксиэтилен и прибавляют порошок полимера. Приготовленную суспензию перемешивают при 18 - 20 С. Электрофоретическое осаждение производят на металлических и непроводящих подложках при напряженности электрического поля 0,5 - 0,9 кв/см.Составы ванны, режим осаждения и термообработки, а также характеристики свойств полимерных и комбинированных покрытий приведены в таблице,579264 Продолжение таблицы 2 3 Ь 5 67 6 9 10 Й 1 12 13 Полиоксиэтилен 0,1 Бензол 82,9 Поли пропилеи 17 Эпоксидная смола Э - 41 7 Аэро сил 6 Полно ксиэти лен 0,1 Бензол 82,9 3 0,6 0,9 0,9 0,9 0,9 140 50 150 50 400 Формула изобретения Составитель Р, БакарТехред И, Ковач Корректор А, Лакида 1 едактор Т. Загребельная Тираж 1068 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 5331/106 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 По предложенному способу получают покрытия на основе полипропилена, поликарбоната, полиформальдегида, полиэтилена низкого давления, а также комбинированные покрытия на их основе, эпоксидной смолы и аэросила. Эти материалы перспективны для получения защитно- изоляционных, термостойких, декоративных пленок с хорошей адгезией на проводящих и непроводящих поверхностях; они могут успешно использоваться в машинно- и аппаратостроении, электротехнике, в строительстве для защиты бетонных сооружений от различных агрессивных сред, на химических предприятиях, в лаковой промышленности и т.п,Использование предлагаемого изобретения позволяет интенсифицировать процесс получения по. крытия путем исключения дополнительного механического диспергирования порошка полимера, а также использования в качестве зарядчика и стабилизатора суспензии полиоксиэтилена, что позволяет ускорить в 3 раза процесс образования покрытий (за 5 сек по известному способу получают покры 36 тие толщиной 30 мкм, а по заявляемому - 100 мкм); улучшить физико- механические свойства покрытий, например увеличить адгезию получаемых по крытий в 2,5 раза, прочность на разрыв в 2 - 3 раза, относительное удлинение в 3 - 28 раза, при этом температура термообработки уменьшается на 40 - 60 С; значительно расширить ассортимент покрытий за счет использования большинства выпускаемых промышленностью полимеров и их смесей без изменения состава и способа синтеза и тем самым создать возможность для получения защитно-изоляционных и декоративных покрытий с принципиально новыми свойствами; получать покрытия как на непроводящих, так и на проводящих поверхностях иэ одной и той же электрофоретической ванны. 1. Способ получения полимерных покрытий электрофоретическим осаждением полимера из дис. персии в органическом растворителе, содержащей зарядчик, с последующей термообработкой, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения адгезии, прочности на разрыв и относительного удлинения полученного покрытия, осаждение полимера проводят при напряженности электрического поля 0,5 - 0,9 кв/см из дисперсии в беызоле, содер. жащей в качестве зарядчика полиоксиэтилен в количестве 0,01 - 0,1% от веса полимера.2.Способпоп.1, отличающийся тем, что осаждают полимер, выбранный из группы полиолефинов, поликарбоната, полиформальдегида.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР У 226760, кл. С 22 7/02, 1968.2. Патент США У 2898279, кл. 204 - 181, 1962.3. Авторское свидетельство СССР К 400212, кл. С 23 в 13/00, 1968 (прототип) .