Способ изготовления армированного металлом полимерного изделия

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнит (22) Заявлено ьное к авт, свид.в 729/29-3 08,74(21) 51) М, 1(л,2 с присоединением за Государственнын комитет Совета Министров СССР оа делам изобретений н открытийриорит 43) Опубликовано 15. 07,76.Бюллетень26 (45) Дата опубликования описания 28,10.76 3) УДК 678,029.5,1088. 8)В. Сысоев, А.И. Бардонова, ММ. Близнец л П, Н. Богданович 2) Авторы нзобрет 1) Заявитель Институт механики металлополимерных систем АН Белорусской СС 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРМИРОВАННОГО МЕТАЛЛО ПОЛИМЕРНОГО ИЗДЕЛИЯИзобретение относится к обла тки полимерных материалов, а особам изготовлетитя иэделий и и перераенно ктермореческой 0 ма- мпеактивных пресс-порошков с металли арматурой.Известен способ изготовления изделий из полимеров с металлической арматурой, закдточаюшийся в том, что на арматуру наносят слой металлического адгеэива,; имеющего хорошую ащ езию к металлической арматуреи к полимеру, затем покрывают слоем полимера и эаформовывают апмятурч при необходимой температуре и давлении 1 .С целью создания такого способа изготовления армированного металлом полимери- го изделия, который обеспечивал бы повышение адгезионной прочности и долговечности соединения полимера с металлической ар турой при температуре, превышающей те ратуру переработки полимера в изделие, предлагают способ, заключающийся в том, что на металлическую арматуру наносят металлический адгеэив, имеющий температуру плавления, превышающую оптимальную температуру прессования пресс-порошка на 3050 оСв термореактивный пресс-порошок вводят мелкодисперсный металлический адгезив того же состава и процесс формования осуществляют по следующему режиму: предварительное таблетирование до плотности 50-60% от требуемой в изделии, выдержка 3-5 с, нагревание со скоростью 160 о200 С/мин, до температуры плавления металлического адгезива с последующим созданием оптимального давления формования 500-1200 кг/см 2 и выдержкой в течение 8-12 с, соответствующей времени полногоплавления металлического адгезиваВ результате сУществления описанного выше способа отдельные частицы металлического порошка соединяются между собой пленкой из того же материала, заранее нанесенного на арматуру, Так как расплавленные частицы металлического порошка разделены частицами пресс-порошка, они имеют единственную возможность соединиться между собой только в вертикальном направлении, образуя своеобразные иглы, с основанием, прикрепленным к луженой поверхности арматуры,В процессе,Формования эти иглы прочно соедииякгтся с полимеризующимся пресспорошком. Прилуживающийся металл, в своюочередь, образует прочное соединение с материалом арматуры, ВП р и м е р 1. Соединение статьнойпластины, с олигомером ФА.В качестве материала для лужения стальной пластины и изготовления мелкоаисперсного металлического порошка применяют 19сплав олова со свинцом (олово 7-30 вес, %,,свинец 70-03 вес, %), Образцы размером;,диаметр 12 мм, высота 30 мм, формуютпо следующеи текилы ин, Смесь полимерно-го (90 вес. %) и металлического (10 вес,%) 5порошков загружают на дно пресс-формы. Затем в пресс-форму помещают луженую указан.ным сплавом статьную арматуру (толщина/5 мм, диаметр 12 мм). Арматуру засыпаютпресс-порошком, заготовку нагревают до 26160-180 С и таблетируют при давлениио100-150 кгс/см 2 в течение 3-5 с, Осуществляют нагрев таблетки со скоростью160 оС/мин с помощью ТВЧ до 270-300 оС,увеличивают давление до 700-1200 кгс/сл 2 аи дают выдержку в течение 8-12 с, Затемдеталь охлаждают со скоростью 120 оС/миндо 220-260 оС и выдерживают при этой температуре в течение 2-6 мин до полного отверждения полимера, Полученное изделие ЗОизвлекают иэ пресс-формы при 60 оС,П р и м е р 2, Соединение стальной пластины с олигомером диметилвинилэтинил-, фенола и отвердителем ФКУ, ЗЬВ качестве материала для лужения стальной пластины и изготовления мелкодисперсного металлического порошка применяют сплав олова, сурьмы и свинца (олово 1,8- 2,2 вес,%, сурьма 17-18 вес,%, свинец 40 79,8-81,2 вес. %). Пресс-порошок содержит 15 вес, % металлического порошка. Загрузку пресс-формы производят аналогично примеру 1, формованце изделия производят по следующему режиму, Заготовку нагрева ют до температуры 160-180 оС и таблетируют при давлении 100-150 кгс/см 2 в течение 3-5 с. Осуществляют нагрев таблетки со скоростью 160 оС/мин с помощью ТВЧ до 280-300 оС с последующим увеличением ф давления до 800-3.200 кгс/см и дают вы-2держку при этих параметрах в течение 812 с, ЗатеМ деталь охлаждают со скоростью3.20 оС/мин до 230-270 оС и выдевжнваютпри этой температуре в течение 2-6 мин дополного отверждения полимера. Полученноеизделие извлекают из пресс-формы при 60 оС,П р и м е р 3. Соединениестальнойпластины фенолоформальдегидной смолой,В качгэстве материала ша,лужениястальной пластины и изготовления мелкодисперсного металлического порошка применяютсплав олова со свинцом (олово 55-62 вес,%,свинец 38-45 вес,%), Пресс-порошок содержит 20 вес,% металлического порошка, За-грузку пресс-формы производят аналогичнопримеру 1, Формование иэделия производятпо следующемуг режиму, Заготовку нагревают до 80-100 С и таблетнруют при давле 1,нии 50-80 кгс/см 2 в течение 3-5 с, Осуцц:ствляют нагрев таблетки со скоростью160 оС/мин с помощью ТВЧ до 190-220 Сс последующим увеличением давления до 500800 кгс/см и дают выдержку при этих па-,2раметрах в течение 8-12 с, Затем детальохлаждают со скоростью 120 С/мин до 140170 С и выдерживают при этой температуре в. течение 2-6 мин до полного отверждения полимера, Полученное изделие извлекакают иэ пресс-формы при 60 С,Предлагаемый способ изготовления армированного металлом полимерного изделия всравнении с известным позволяет значительно увеличить долговечность соединения по,лимер-металл при температуре, превышающейтемпературу переработки полимера в изрелие.Испытания полученных изделий проводитурн статическом нагружении методом нормального отрыва сосредоточенной силой на образцах в виде йилиндров, склеенных торцамиг,метод грибков). Данные испытаний приведены в табл, 1.Данные по прочности соединения "полимер-армирующий металл" для различныхтермореактивных пресс-порошков н металлических адгезивов, выполненных по предлагаемому способу, представлены в табл. 2.1Из таблицы видно, что способ эффективен,для различных полимерных материалов и магтгллов, используемых для повышения алг езии,.20 400 280 80 200 20 Компо 10 120 Олигомер фАСплав свинца (75 вес.ву и олова (25 вес, %) Олигомер диметилвинилэтищщфенола с отвердителем фКУ Сплав олова (1,8 весЛ), оурь мы (17 вес, %) и свинца (81,2 вес.%) енолформальдегидная смолаСмесь олова (55 вес. %) и свинца (45 вес, %) Олигомер фА(=250 С) П .0 лигомер ФЛ Олигомер диметиЛэтинилфенола с отвердителем фКУ= 280 С) Таблица 2. Прочность на отрыв адгезион(160 С)оптСплав олова (62 в 0 У 38 вес,%18 ЭС егиднйя смола еноол - оптимальная температу - температура испытания переработки полимера; мечание емпература пл енияа изобретения о р н л нос тем Составитель А, РожковА. Лаквожиловбтс .рел М. Левицкая Корректор А. акФ а едактор Л ь 814 Подпа Ива. Я:583 Ги 1 И Гос; д а рст ее в и ого комитета Сио делам изобретений и о Яосква, .13035, Раущскзя вета Министров СССкрытий ч ул. ТГрбектная Гпатент",илиад Й Ужг фенола с отвердителс.м ФКУ Способ изготовления армированного меаллом йолимерного изделия, включающий анесение на металлическую арматуру меаллического адгезива, совмещение ее с орошкообразным полимером, последующее формование изделия и охлаждение его, о ти ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения адгезионной прочност и и долговечти соединения полимера с арматурой при пературепревышающей температуру переработки пресс-порошка в изделие, примеяют металлический адт езйв с температурой плавления, превышвюц 1 ей оптимальную температуру прессования пресс-порошка на ЗО 50 оС, в термореактивный пресс-порошок вво-дят мелкодисперсный металлический адгезивтого же состава и процесс формования осуществляют по следующему режиму. предварительное таблетирование до плотности 8060 1 .от. тРебуемой а изделии, ащщрзал 3-.5 с, нагревание со скоростью 160-200 С//мин до температуры плавления металлического адгезива с последующим созданиемоптимального давления формования 5001200 кг/см и выдержкой в течение 8-122Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт. св. М 2 В 0151, кл, В 29 с 8/00,1967 г,