Способ получения полимерных покрытий

(71) Заявител 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ Изобретение относится к получению полимерных покрытий на металлической: поверхности электроотложением.Известен способ получения полимерных покрытий путем электрохимической полимеризации водных растворов мономеров винильного типа в присутствии й,й -метиленбисакриламида, иницииро 1ванной восстановлением перекисей НО, пербораты, персульФаты )в кислой среде (рН3) на катодах из стали. Покрытие образуется за 1/1000 с при напряжении на ванне 22,5 В1 1.Недостатками получаемых по такому способу покрытий являются их маленькая толщина и непригодность для антикоррозионной защиты вследствие набухания образовавшегося полимера в воде. агаемомуяется спо- троосаждложку комНаиболее близким к пре о технической сущности я об получения покрытий ял ением на металлическую и позиции, включающей водную дисперсиюбутадиенстирольного латекса, окислитель и кислоту при напряжении 2,5100 В, рН среды 1,6-5,0 2 1.Недостатками известного способаявляются высокие температура сушкипокрытий ( до 200 С) и напряжение наванне (до 100 В). Кроме того, известные покрытия обладают невысокой коррозионной устойчивбстью, их нельзяприменять при нанесении многослойныхпокрытий в качестве первого слоя. Все недо родой диспе 15 нокислой ре Цель изо пряжения те ние коррози Поставле 20 троосаждени ложку компо дисперсию б са, окислиттатки обусловлены пригируемого полимера и силькцией среды.ретения - понижение напературы сушки и повышенной стойкости покрытия.ная цель достигается элекм на металлическую подиции включающей воднуютадиенстирогьного латекль и кислоту в которуюф20 г латекса СКС( с.о.484),4 г мвтилакрилата, 2,7 г акрилонитрила 0,3 г персульфата калия и плавиковую кислоту до рН=4,8, Напряжение на ванне ,5 В, плотность тока 50 мА/см . Температура смеси 25 С. Время нанесения 2 мин. Промытое водой покрытие сушат при 140 дС в течение 10 мин, Толщина пленки 61 мк. Покрытие бестящее, равномерное.П р и м е р 4. Очищенную стальную пластинку помещают в качестве анода в ванну, содержащую на 100 г водной дисперсии 20 г латекса СКС(с.о,48 Ц 1,5 г винилацетата, 2,0 г метилмес такрилата, 0,3 г персульфата калия и фосфорную кислоту до рН 6,5. Катодом служит цилиндрическая никелевая сетка, Температура смеси 20 в С, Напряжение на ванне 1,2 В. Плотность тока 3,0 мА/см, Время нанесения 2 мин. Покрытую пластинку извлекают .из ванны, промывают водой и сушат при 150 еС в течение 10 мин, Покрытие равномерное, гладкое, имеет толщину 42 мк, Водостойкость 510 ч.П р и м е р 5. Очищенную стальную пластинку помещают в качестве анода в ванну, содержащую на 100 г водной дисперсии, 30 г латекса СКС"30(с.о. 483) 4,8 г винилацетата, 0,5 г персульфата аммония и плавиковую кислоту до рН=5,4, Напряжение на .ванне 1,0 В, плотность тока 2,5 мА/см 2. Температура смеси 18 фС, Время нанесения 1,5 мин. Промытое водой покрытие сушат при 150 оС в течение 10 мин. Покрытие равномерное Толщина 38 мк, водостойкость 480 ч.П р и ме р 6 (прототип).Компоненты:Латекс СКС(с,о,48) 180 гПлавиковая кислота 3 гПерекись водорода 2 гВода До 1000.млЛатекс смешивают с водой, плавиковой кислотой и перекисью водорода при сильном перемешивании, Стальную пластинку, предварительно очищенную раствором силиката натрия, погружают на 30 с в композицию при напряжении на ванне 20 В. Сушку покрытия осуществляют при 180 С в течение 10 мин,Толщина пленки 40 мк,покрытие гладкое, однородноеСравнительные данные известного и предлагаемого способов приведены в таблице. 3 966121 вводят мономерное соединение, выбран ное из группы: акрилонитрил, метил" акрилат, винилацетат, метилметакрилат в количестве 1 Оот веса диспергированного латекса, а электроосаждение проводят при напряжении 05-2,0 В и рН среды 4,0-7,0. При" менение более высоких концентраций мономеров приводит к потере блеска и ухудшению качества покрытий, До О бавки мономеров в количестве менее 10 от веса полимера мало изменяют Характеристики получаемого покрытия. Применение более высоких напряжений вызывает выделение кислорода на ано% де, что ухудшает качество покрытий. При значениях напряжения меньших 0;5 В увеличивается время формирования полимерного покрытия.Сильнокислая реакция среды ( рН4 1 в вызывает быстрое растворение подложки и ухудшение качества покрытий вследствие возможности подпленочной .коррозии металла, При рН ) 7 нарушается однородность покрытий из-за неравномерной ионизации металлической поверхности.П р и м е р 1. Очищенную стальную пластинку помещают в качестве анода в ванну, содержащую на 100 г водной дисперсии 20 и латекса СКС(с.о,483) 4,2 г метилакрилата, 0,5 г персульфата аммония и плавиковую кислоту до рН:4,0. В качестве катода используют цилиндрическую никелевую сетку. Температура смеси 20 С. Напряжение на ванне 0,5 В. Плотность тока 1,2 мА/см. Время нанесения 2 мин. Промытое водой покрытие сушат при 150 оС в течение 10 мин. Покрытие однородное, гладкое, имеет толщину 46 мк.40П р и м е р 2. Очищенную стальную пластинку помещают в качестве анода в ванну, содержащую на 100 г водной дисперсии 30 г латекса СКС(с.о.483), 2 г акрилонитрила; 0,2 г персульфата калия и уксусную кислоту до рН=7,0. Катодом служит цилинд-рическая никелевая сетка. Температура смеси 32 С.,Ток плотностью7,5 мА/см при напряжении на ванне 2,0 В пропускают в течение 2-х мин. Покрытую пластинку извлекают из ванны промывают 33-ным раствором хроУо мата натрия и сушат 10 мин при 160 С. Толщина покрытия 50 мк.П р и м е р 3. Очищенную пластинку помещают в качестве анода в ванну, содержащую на 100 г водной дисперсии, Режимы и характеристики покрытий Предлагаемый 2 3 ю 1,520 Напряжение на ванне, ВЗначение рН 0,5 2,0 7,0 4,0 1,6 4,8 Температура сушки,оС 180 160 140 . 150 40 Толщина, мкВодостойкость, ч 46 61 50 168 600 550 720 е в в в.ю е ю в е ю формула изобретения Составитель Г. ДьяковРедактор А. Химчук ТехредИ. Коштура Корректор О. Билак Заказ 7783/38 .Тираж 686 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам:изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патентц, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Полимерные покрытия характеризуются равномерностью,адгезией 1 балл, ударопрочностью 50 кгс см, эластич- фф ностью 1 мм, маслобензостойкостью. Они сохраняют антикоррозионные свойства в течение 30 сут пребывания в воде, нерастворимы в органических растворителях (бензол, толуол, диметилформ-. фф амид, диметилсульфоксид ).Техникоеэкономическая эффективно- ность, предлагаемого способа полученияполимерных покрытий сводится к тому, что тепловая обработка протекает на ЗЕ 20"40 С ниже температуры сушки известных способов нанесения покрытий на основе латексов оинтетического каучука; процесс нанесения покрытия проходит при напряжениях в 10 раз э 5 ниже известных способов электроосаждения; полученные по предлагаемому способу покрытия обладают повышенной коррозионной устойчивостью вследствие совмещения стадий электроосаждения 40 и полимеризации; нанесение покрытий из слабокислых сред уменьшает возможность подпленочной коррозии ме" талла. Кроме того, полученные по ,предлагаемому способу покрытия можно 4 зиспользовать как монослойные и в качестве первого слоя при нанесении многослойных покрытий Способ получения полимерных покрытий электроосаждением на металлическую подложку композиции, включающей водную дисперсию бутадиенстирольногд латекса, окислитель и кислоту, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью понижения напряжения, температуры сушки и повышения коррозионной стойкости покрытия, в композицию вводят мономерное соединение, выбранное из группы: акрилонитрил, метилакрилат, винилацетат, метилметакрилат в количестве, 10-70 от веса диспергированного латекса, а электроосаждение проводят при напряжении 0,5-2,0 В и рН среды 4,0 е 7,0. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США У 3 Я 4882,кл. С 08 Г 1/00, 1971. 2. Патент США й 3829371,кл. С 23 Г 13/00, 1974 (прототип).