Способ получения металлополимерных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 50 4 9 Р 9/00, В 32 В 7/02,8 1. 67/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 5 ВикиСР таллоп ече СССР65.СР62.ПОЛИМЕРльство /10, 1 ство С /00, 1 МЕТАЛЛО 9 Ретел9 СЕНИЯ к технолополимерных из используетблицовок 1пористыми м-10%та элемента овысить ующи ляе единения п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт механмерных систем АН БС(54) СПОСОБ ПОЛУЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение отнгии формования металделий, в которых полися в виде покрытий иадгезионно соединеннметаллическими армирми. Изобретение поэвадгезионную прочност 80140784 лиарилата с металлом (удельное усилиевыпрессовки облицовок составляет 5,611,6 МПа; разрушающая контактнаянагрузка для облицовок составляет 2040 кН/м) и снизить энергоемкость процесса, Этот результат достигаетсяспособом получения металлополимерныхматериалов, включающим нанесение напористую поверхность металла адгезионного слоя, содержащего 5- 15% поликарбоната, 0,025-0,45% полиэфиримидаи растворитель (остальное количестводо 100%), термообработку при 260280 фС, охлаждение поверхности до 50250 С и нанесение на нее расплава полиарилата. Способ предусматривает дополнительное нанесение на охлажденнуюдо 50-80 С поверхность 20-80 г/м адгезионного состава, включающего 3поликарбоната, 0,3-1,0% полиарилаи растворитель (остальное количестводо 100%), 1 з.пф-лы, 2 табл.Изобретение относится к технологии формования металлополимерных изделий, в которых полимер используется в виде покрытий или облицовок, адгезионно соединенных с пористыми металлическими армирующими элементами.Цель изобретения - повышение прочности адгезионного соединения полиарилата с металлом и снижение энерго ОРемкости процесса.Используют полиарилат ДВ: п,зодукт взаимодействия бисфенола А и смеси тере- и изофталевой кислот; поликарбонат на основе бисфенола А марки 15 "Дифлон".Полиэфиримиды: лак Е, который получен с использованием полиэфира на основе терефталевой кислоты; и лак 1 Э- 30-33%-ный раствор полиэфиримидной смолы, получаемой взаимодействием полиэфира на основе диметнлтерефталата, этиленгликоля и глицерина с тримеллитовым ангидридом и динминодифенилметаном. 25Растворители; тетрагидрофуран и метиленхлорид.Объектом исследований являются металлические ролики (например, из стали 45), на наружную поверхность кото-,30 рых литьем под давлением (термопластавтомат Д; режим литья под давлением; температура литья 340 С, температура формы 1200 С, давление литья 100 МПа) наносят облицовки из полиарилата. На наружную поверхность ропиков по диаметру напрессовывают кольца (толщина 2 мм, ширина 10 мм, наружный диаметр 36 мм), изготовленные из спеченного железного порошка 40 и смеси железного и свинцового (массовое соотношение 12: 1) порошков. Пористость колец составляет 15-22%. Кольца из спеченных металлических порошков используют в качестве пористой 45 металлической матрицы. Облицовка из полиарилата имеет толщину 2 мм, ширину 10 мм.П р и м е р 1. Согласно известному способу экспериментальные образцы получают следующим образом. Металлические ролики нагревают в термошкафу СНОЛ,5 при температуре 340 С в те" чение 10 мин. Затем их извлекают из термошкафа напыляют тонкий слОЙ порошкообразного полиарилата (толщина напыленного слоя 200-300 мкм, дис" персность частиц порошка до 100 мкм), устанавливают н литьевую форму термопластавтомата Ли литьем подданлением (при укаэанных параметрахпроцесса) наносят облицовку из полиарилата.Суммарные энергозятраты (без учетаэнергозатрат на напыление порошка полиарилата)Э = 6960 кДжП р и м е р 2 (сравнительный).Экспериментальные образцы получаютпо технологии, укаэанной в примере 1,с той лишь разницеи, что исключаютоперацию напыления порошка полиарилата на пористую поверхность металлического ролика. Энергозатраты на получение образца, как и в примере 1,равны 6960 кДж.П р и м е р ы 3-12, Пористую поверхность металлического роЛика передтермообработкой пропитывают растворомсмеси поликарбоната и палиэфирамида.Пропитку производят под вакуумом10 1 мм рт.ст., продолжительностьпропитки 20 мин (мощность вакуумногонасоса 0,3 кВт). Растворитель иэ пористой пропитанной металлической матрицы испаряют ступенчато: вначаленагреванием при температуре 50 С втечение 30 мин, а затем при 100 С втечение 60 мин,После сушки ролики помещают в термошкаф СНОЛ,5, где термообрабатываютгри 260-280 С в течение 10 мин, Затемролики извлекают из термошкафа охоЭлаждают до 50-250 С и литьем под давлениемкак и в примере 1, наносятна их поверхность облицовку из рас-,плава полиарилата,Энергозатраты на получение образцы включают энергозатраты на пропит-,ку, сушку и термообработку Э=5460 кДж,П р и м е р ы 13-15, 18. Экспериментальные образцы получают аналогично примерам 3-12 до стадии охлаждения, после охлаждения до 50-80 С наопропитанную металлическую поверхностьнаносят адгезионный состав из раствора смеси поликарбоната и полиарилата.Затем образцы устанавливают в литье ную форму и наносят облицовку из расплава полиарилата. Энергозатратй приреализации данной технологии примерно такие же, как и н примерах 3-12. 1 Данные конкретных режимов осуществления известного (примеры 1-5) и предлагаемого (примеры 6-18) способон.приведены в табл.1.,9 выпресовкобливок,МП 0 ени ормул ополиющии термотои поверхсение распл 1 Желе ающивышения адния полна 10 энергоем,6 5,елеэо свин отличаюа охлажденнуюь дополнительногеэионного сос 2 елезо 3-103-1, 0 ПоликарбонаПолиарилатРастворител 9 Железо+ свине 10 Железо 3 стально Испытания роликов с облицовками из полиарилата проводят следующим образом. На машине 2 Рвыпрессовывают металлический ролик (с пористой матрицей) из облицовки полиарилата.По удельному усилию выпрессовки судят об адгеэионной прочности соединения облицовки с пористой металлической матрицей. Вторую часть роликов 10 с облицовками испытывают на машинах трения СИЦв режиме трения качения в паре с роликами иэ стали 40 х такого же типоразмера. Скорость вращения роликов составляет 400 об/мин. Наг рузку на ролики повышают ступенчато на 1 О кН/м через каждый час работы.0 прочности соединения облицовки с пористой металлической матрицей судят по величине разрушающей контактной 20 нагрузки.Результаты испытаний приведены в ,табл,2.Т а б л и ц а 2 1. Способ получения ммерных материалов, вклюобработку металла с порностью, охлаждение и нанва полиарилата, о т л ис я тем, что, с целью пзионной прочности соединлата с металлом и снижен кости процесса, на и р у оверхность металла наносят адгезионный слой из композиции следующего с ва, мас.Х:Поликарбонат 5-15Полиэфиримид 0,025-0,45Растворитель Остальное проводят термообработку при 260-280 С с последующим охлаждением поверхности до 50-250 С и нанесением на нее расплава полиарилата.2. Способ по и.1,щ и й с я тем, что ндо 50-80 С поверхностОнаносят 20-80 г/м адтава, ма