Способ модификации поверхности изделий из химически стойких полимеров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1669931 А 5)5 С 08 ) 7/с ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Яобам мо и стойки дифипалим я увеличеолимеров,езопасноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт биоорганической химии АУССР(54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ХИМИЧЕСКИ СТОЙКИХ ПОЛИМЕРОВ Изобретение относится к спкации поверхности химичееров.Целью изобретения являет ние адгезионной способности повышение технологичности и сти процесса модификации,Используемые материалы: фторопласт ФГОСТ 10007-80 Е; пленка из фторопласта - 4 ГОСТ 2422-80; пленка полиэтилентерефталатная ГОСТ 24234-80; пленка полиимидная марки ПМТУ 6-19-121-79; пленка полиимиднофторопластовая марки ПМФ-Б тип 352 (пленка полиимидная с двухсторонним покрытием фторопластом Ф 4 МД)ТУ 6-19-051-495-84; диметилформамид - диэлектрическая постоянная Е=36.7; диметилсульфоксид Е=49,0; ацетонитрил Е =36,2.(57) Изобретение относится к способам модификации поверхности химически стойких полимеров, Целью изобретения является повышение адгезионной способности полимеров, повышение технологичности и безопасности. Обработку фторопласта Ф, полиэтилентерефталата, полиимида проводят в апротонном растворителе (диметилформамиде, диметилсульфоксиде, ацетонитриле), диэлектрическая постоянная которого больше 30, при контакте полимерного изделия с тыльной стороной катода, содержащем 0,05-0,1 моль/дм соли тетрабутиламмония или тетраэ 3тиламмония, или нитрата натрия и 0,05-1,0 моль/дм дифенила при плотности тока 0,2-3,0 А/дм, времени 15-300 с и температуре окружающей среды, 5 табл,П р и м е р 1. Пленку фторопласта Фтолщиной 50 мкм прижимают к тыльной стороне в диметилформамиде, содержащем 0,1 моль/дм тетрабутиламмоний перхлората и 0,025-1,025 моль/дм дифенила. Использузют плотность тока (1) 0,1; 0,2; 1,6; 3; 3,1 А/дм и время электролиза (т) 10, 15, 150 и 300, 310 с. Температура равна температуре окружающей среды. Обработанные образцы приклеивают к алюминиевому сплаву Д 16 АТ полиуретановым клеем ПУ, Прочность клеевого соединения испытывают на сопротивление расслаиванию по стандартной методике,Результаты испытаний представлены в табл.1,П р и м е р 2. Пленку фторопласта Ф - 4 толщиной 50 мкм прижимают к тыльной с-оране катода в диметилформамиде, содержащем 0,025 - 1,025 моль/дм дифенила.Используют плотность тока 1,6 А/дм и врегмя электролиза 150 с. Температура равнатемпературе окружающей среды, Методикаиспытаний по примеру 1.Результаты испытаний представлены втабл.2П р и м е р 3, Пленку фторопласта Ф толщиной 50 мкм обрабатывают и испытывают по примеру 2, но в качестве инертного электролита используют поочереднотетрабутиламмоний перхлорат, либо тетрабутиламмоний тетрафторборат, либотетрабутиламмоний йодид, либо тетрабутиламмоний бромид, либо нитрат назтрия в концентрации 0,1 моль/дм,Результаты испытаний представлены втабл.3.П р и м е р 4. Монолитное иэделие изфторопласта Ф - 4 (пластину) прижимают ктыльной стороне катода в диметилсульфоксиде, содержащем 0.05 моль/дм тетрабутизламмония иодистого, 0,5 моль/дмздифенила. Режим электролиза; время 60 с.1=1,6 А/дм, температура равна температугре окружающей среды,Обработанные образцы склеивают между собой с помощью эпоксидного клея наоснове ЭДи олигоамида Л. отверждаемого в течение 8 ч при 80 С, Полученноеклеевое соединение испытывают на сопротивление сдвигу дед по стандартной методике, пд для немодифицированногофторопласта Ф- 0,58 МПа, для модифицированного фторопласта Ф -4 - 9,6 МПа.П р и м е р 5, Пленку полиэтилентерефталатную толщиной 30 мкм прижимают ктыльной стороне катода в ацетонитриле, содержащем 0,1 моль/дм тетраэтиламмонийэтетрафторбората и 0,5 моль/дм дифенила,Режим электролиза: время 15 с, 1=0,2 А/дмг.Температура равна температуре окружающей среды.Обработанные образцы склеивают между собой по примеру 4 и испытывают насопротивление расслаиванию Ор по стандартной методике,ор для немодифицированной полиэтилентерефталатной пленки равно 0,52 Н/см,ордля модифицированной полиэтилентерефталатной пленки - 4,8 Н/см,П р и м е р б, Пленку полиэтилентерефталатную толщиной 30 мкм обрабатывают ииспытывают по примеру 5, но в качествеинертного электролита используют поочередно тетрабутиламмоний перхлорат либотетрабутиламмоний бромид, либо нитратнатрия в концентрации 0,05 моль/дм,Результаты испытаний представлены втабл,4.П р и м е р 7, Пленки полиимидные ПМ и ПМФ, тип 352 толщиной 45 мкм прижимают к тыльной стороне катода в диметилформамиде, содержащем 0.1 моль/дмз 5 тетраэтиламмоний перхлората, 0,5моль/дм дифенила, Режим электролиза:звремя 180 с, 1=3 А/дм, температура равна температуре окружающей среды. Полученные образцы приклеивают к стали -3 по при меру 4. Клеевые соединения испытывают насопротивление раслаиванию по стандартной методике, пр для немодифицированной пленки ПМравно 0.5 Н/см, ор для модифицированной пленки ПМ- 5,4 Н/см, 15 ор для немодифицированной пленки ПМФБ 20 25 30 35 40 45 50 55 тип 352 - О, ар для модифицированной пленки ПМФБ, тип 352 - 7,1 Н/см.П р и м е р 8, Пленки полиимидные ПМи ПМФБ, тип 352 толщиной 45 мкм обрабатывают и испытывают по примеру 7, но в качестве инертного электролита используют поочередно тетрабутиламмоний перхлорит либо тетрабутиламмоний тетрафторборат, либо тетрабутиламмоний йодид, либо тетрабутиламмоний бромид, либо нитрат натрия в концентрации 0,1 моль/дм,Результаты испытаний представлены в табл,5,Природа аниона в соли тетрабутиламмония практически не оказывает влияния на эффективность модификации полиммидных пленок. Замена соли тетраалкиламмоний на нитрат натрия также не влияет на качество модификации, но расширяет набор инертных электролитов, пригодных для обработки полимера,Изобретение позволяет обеспечить в сравнении с прототипом высокую адгезионную способность не только фторопластов, но и других химических стойких полимеров (например, полиэтилентерефталата и полиимидов); повышение технологичности и безопасности процесса модификации эа счет его проведения при температуре окружающей среды и применения реактивов, не образующих в процессе электролиза агрессивных вредных веществ.Формула изобретения Способ модификации поверхности изделий из химически стойких полимеров обработкой в жидком электролите в контакте с электродами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения адгезионной способности полимеров. повышение технологичности и безопасности процесса. обработку ведут при контакте полимерного иэделия с тыльной стороной катода в апротонном растворителе с диэлектрической по5 1669931 стоянной больше 30. содержащей 0,05-0,1 мольlдм соли тетрабутиламмония или тетзраэтиламмония, или нитрата натрия и 0,051,0 мольlдм дифенила при плотности тока 3 0,2-3,0 Аlдм, времени 15-300 с и темпера 2 туре окружаюЩей среды, Таблн а 1 Я, наем концентрацияднфеннла,моль/дм с1 О сД-О, - а,Адм с 310 Без обраА . вотан е 1с 300 с сдэоо с А А1-3 - А-Э - дм дм сд 150 сА-о,г - ядм с 15 сА3.- 6 -- г,дм с 15 сА1-о, г -дм 0,0250,050,0750,1О, 125 Таблица 3 Тетрабутиламмоиийперхлорат 20,7 20,6 Тетрабутиламмонийтетрафторборат Тетрабутиламмони йодид 206 Тетрабутиламмонийбромид 29,7 Нитрат натрия 20,8 Таблица 4 4,8 Те тра 6 утиламмон ийперхлорат 4,7 Тетрабутиламмонийтетрафторборат 4,9 Тетрабутиламмониййодид 4,8 Тетрабутиламмонийбромид Нитрат натрия 4,70,025 005 0,5 1,О 1, 025 2,1 5,4 5,7 5,9 5,9 12,5 20,0 21,3 гг,э 22,0 12,6 20,5 22,0 23,8 23,7 12,4 Т 9,6 го,7 24,3 24,0 3,6 19;8 20,0 20,7 20,6 12,7 20,3 222 23,8 229 12,6 20,4 22,4 23,6 22,3 12,6 0 20,1 0 гг,о о 24,0 0 ггпу р1669931 Таблица 5 5,4 7,2 Тетрабутиламмоний перхлорат Тетрабутиламмоний тетра,3фторборат 7,3 Тетрабутиламмоний йодид 5,2 7,3 Тетрабутиламммоний бромид 5,4 7,2 Нитрат натрия 7,2 5,3 Составитель А. Путцев Редактор Т.Лазоренко Техред М,Моргентал . Корректор О.КравцоваПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 2714 Тираж 304 Подписное В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открйтиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5