Способ изготовления фенольных стеклопластиков с металлизированной поверхностью

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 040880 (21) 2967692/23-05 511 М. КП. С 23 С 7/00 с присоединением заявки Но -(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЕНОЛЬНЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ С МЕТАЛЛИЗИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ, Изобретение относится к способу изготовления стеклопластиков с металлиэированной поверхностью в виде листов, лент и панелей и может быть использовано в.строительстве, преимущественно сельском, судостроении, а также при изготовлении вкладышей в формы для формования бетонных, стеклоцементных и полимерных иэделий, например, из полиметилметакрилата. Известен способ изготовления изделий на основе фенольных пластмасс путем сушки отвержденного.иэделия для удаления влаги, обработки,поверхности обдувкой абразивными материалами с последующей металлиэацией поверхности напылением 1).Известен способ изготовления фенольных стеклопластиков с металлиэированной поверхностью путем обра-, ботки стеклопластика раствором щелочи с последующей металлиэацией поверхности 2.Однако в процессе механической и химической обработки поверхности удаляется защитная полимерная пленка, что снижает механические свойства полимера, в.особенности армированного. Удаление защитной пленки обнажает стеклоарматуру и создаетпредпосылки для ее разрушения.Недостатком указанных способовявляется также низкая прочность сцепления металлического покрытия с подложкой.Известен способ получения фенольного стеклопластика с металлизиорованной поверхностью путем нанесения на поверхность езтвержденного материала полимерного покрытия, к которому металлическое покрытие имеетадгеэию, с последующей металлизациейповерхности 3.15Этот способ обеспечивает болеевысокую адгезию металлического покрытия к поверхности стеклопластика,однако трудоемок, так как включает целый ряд операций, связанных с подготовкой поверхности стеклопластика до нанесения полимерного покрытия, нанесение и. сушку полимерногопокрытия и сам процесс металлрзации.Кроме того, этот способ требуетдополнительного расхода качественного полимерного сырья.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ изготовления фенольных стеклопластиков с металлизирован.ной поверхностью, включающий пропит 956614ку стекловолокнистого наполнителясвязующим, сушку, подготовку металлической сетки, укладку металлическойсетки на поверхность неотвержденногостеклопластика, напыление металла наповерхность неотвержденного стеклоластика и циклическое горячее прес-сование,Укаэанным способом обеспечиваетсядостаточно высокая адгезия металлического покрытия к стеклопластику,исключаютоя операции подготовки поверхности стеклопластика и применение адгезионных грунтов 4 3. Недостатком известного способа 15является повышение веса и стоимостистеклопластика за счет введения в егосостав металлической сетки.цель изобретения - снижение трудоемкости, веса и стоимости, экономииметалла.Поставленная цель достигается тем,что в известном способе изготовленияфенольных стеклопластиков с металлиэированной поверхностью, включающемпропитку стекловолокнистого наполнителя связующим, сушку, напыление металла на неотвержденную.поверхностьстеклопластика и последующее циклическое горячее прессование, сушкуосуществляют до содержания растворимых 50-60 вес.Ъ и после напыленияметалла пресс-материал термообрабатывают до содержания растворимых 2030 вес.Ъ и уплотняют пропусканиемего между металлическими валками. З 5Напыление металла на,пресс-материал, содержащий 50-60 вес.Ъ растворимых,с одной стороны обеспечиваетчастичную адгеэию металла к поверхности пресс-материала, с другой - 40предохраняет частицы металла от обволакивания связующим, что имелобы место, если бы связующее содержало большой процент растворимых.Дальнейшая термообработка металлиэированного пресс-материала способствует углублению отверждения связующего и повышению адгеэии металлического покрытия к пресс-материалу,обеспечивая сохранность покрытия приего прохождении между валками.Пропускание металлиэированногопресс-материала через полированныеметаллические валки под давлениемобеспечивает уплотнение покрытияи снижение пористости.Максимальная адгеэия и окончательное формирование покрытия и стеклопластику осуществляется после прессования стеклопластика в обычных для,указанного материала условиях. 60При изготовлении однослойногостеклопластика металлизируют однуили две стороны пресс-материала,а при изготовлении двух- и .многослойного стеклопластика " одну, 65 Адгеэия цинкового покрытия к фенольному стеклопластику при испытании на сдвиг составляет 57-73 кгс/см а,алюминиевого - 5078 кгс/см.Максимальные значения адгезии получены на пресс-материале, содержащем 25-30 связующего, С увеличением содержания связующего адгезия уменьшается. Это объясняется тем, что наряду с адгезией металла к полимеру при уменьшении содержания связующего в пресс-материале имеет место механическое заключение металлических частиц в структуре стекло- ткани. Поэтому при сдвиге металлического слоя относительно стеклопластиковой подложки, наряду с преодолением межмолекулярных усилий, металл должен быть освобожден от механического заклинивания в структуре стеклопластика,Преимущество предлагаемого способа заключается также в том, что способ позволяет экономить мелкоячеистую металлическую сетку, расширить номенклатуру получаемых изделий как по форме, так и по толщине.Кроме этого, способ может быть полностью механизирован, так как стадии получения пресс-материала, метал- лизированного пресс-материала, его термообработка и прохождение между валками осуществляются в одной технологической линии. П р и м е р 1. Стеклосетку мар= ки ЛА 12/12 методом окунания пропитывают в спиртовом растворе фенольного лака ЛВС, Концентрация раствора - 40. Содержание связующего в стеклопластике - 25 вес.Ъ, Пропитанная стеклосетка перемещается в термокамеру горизонтального типа, состоящую из трех эон.При прохождении через первую тепловую зону удаляется максимальное количество летучих, и пресс-материал отверждается до содержания растворимых 50. Температура камеры 100 С.После выхода иэ первой зоны материал перемещается во вторую, где на его поверхностьнапыляется методом пульвериэации алюминиевое покрытие.Покрытие наносят с помощью 5 металлиэаторов марки ЭМ-67, расположенных по ширине материала со смещением друг относительно друга по длине на 400 мм. Каждый металлизатор напыляет полосу в 200 мм, Рабочее давление сжатого воздуха 6 кгс/см .Металлиэированный пресс- материал с толщиной покрытия 50 мк. попадает в третью зону, где отверждается при температуре 120 ОС до содержания растворимых 30. После выхода из термокамеры металлиэированный пресс-материал проходит меж-, ду двумя парами полированных тянульно-прокатных валков и сматываетсяв рулон. Давление валков 7 кгс/смРулон металлизированного прессматериала устанавливается на отпускном механизме, .на,котором расположенеще один рулон пресс-материалана 5основе стеклоткани марки ТР,7,.пропитанной лаком ЛБС. Пакет, сформированный из двух слоев пресс-материала с наружной металлиэированной.поверхностью, укладывается между 10плитами пресса. Температура прессо вания 160 дС, давление 10 кгс/смвремя прессования 5 мин.Через:каждую минуту пресс размыкают и пакет перемещают на 300 мм, 15после чего пресс снова смыкают.В результате получают рулон металлизированного стеклопластика, который используется для изготовленияограждающих конструкций сельскохоэяйственных зданий.П р и м е р 2. На оборудовании иприемами, описанными в примере 1,изготавливают пресс-материал на основе стеклоткани марки Ти связующего, состоящего иэ 3 вес.ч. поливинилбутираля. Рабочая концентрацияспиртового раствора связующего 35.Содержание связующего в пресс-материале - 42,30На пресс-материал, с содержаниемрастворимых 60, напыляется цинковое покрытие толщиной 100 мк. Рабочее давление сжатого воздуха6 кгс/см.Металлизированныйпресс-материалтермоабрабатывают до содержаниярастворимых 20 вес., после чегопропускают через валки.Отпрессованный по примеру 1 однослойный лист стеклопластика (время 40прессования - 2,5 мин) используетсяв качестве вкладыша в форму при изготовлении плит иэ стеклоцемента. П р и м е р 3. На оборудовании и 45 приемами, по примеру .1, изготавливают пресс-материал на основе стекло- сетки ССи спиртового раствора лака на основе фенолформальдегидной смолы реэольного типа,ИФ (и). 50Содержание связующего в пресс- материале - 57, содержание растворимых - 55 вес На пресс-материал напыляется цинковое покрытие толщиной 75 мк, рабочее давление55 сжатого воздуха - 6 кгс/см.После нанесения металлического покрытия металлиэированный пресс-материал термообрабатывают до содержания растворимых 25 вес., после чего про-. пускаютчерез металлические валки с хромированной поверхностью. Давление валков на материал составляет 8 кгс/см. После прохождения пресс- .материала через валки, где произошло уплотнение металлического покры12 Покрытие наносят с помощью 5 металлиэаторов марки ЭМ-67, расположенных по ширине материала со смещением друг относительно друга по длине на 400 мм. Рабочее давление сжатого воздуха при металлиэации 9 кгс/см,каждый металлизатор напыляет полосу металла в 200 мм. Толщина покрытия - 150 мк. Металлизированный пресс-материал попадает в 3-ю зону, температура которой, как и зоны 1, 125 ОС. После выхода из зоны содержание растворимых в пресс-материале составляет 20 вес Далее материал проходит между металлическими тянульно-прокатными валками и сматывается в рулон. Давление валков - 4 кгс/см. тия, две бобины пресс-материала устанавливают на отпусковой механизмпресса таким образом, чтобы в обоих полотнищах пресс-материала поверхность с металлизированным слоембыла обращена к плитам пресса. Материал пропускают через плиты прессаи соединяют с механизмом автоматической протяжки.Режимы прессования:Температура прессования,оС 165Давление прессования,кгс/смУдельное времяпрессования,мин/мм толщины 5Через каждые 45 с пресс размыкаютна 15 с, в течение которых пакетперемещают вдоль плит пресса на участок, равный 250 мм. Полученный материал сматывается в рулон, Металлизированныи фенольный стеклопластикиспользуется в качестве огражденияпри строительстве животноводческихпомещений.П р и м е р 4. Стеклоткань марки ТР,7 методом окунания пропиты-вают в спиртовом растворе фенольногосвязующего, состоящего из следующихкомпонентов, вес.ч.:Смола фенольнаяноволачная 100Уротропин технический 12Графит электродный 18Пропитанная стеклоткань перемещается в термокамеру горизонтальноготипа, состоящую иэ 3-х эон. При прохождении через 1-ю зону пресс-мате-.риала, содержащий 44 вес. связующего,отверждается до содержания растворимых 60 вес,. Температура камеры -125 С. После выхода из первой зо- оны пресс-материал попадает во вторую .зону, где на его поверхностьнапыляется методом пульверизациицинковое покрытие.956614 Адгезионнаяпрочность насдвиг, кгс/см Способ Предлагаемый по примерам1 Известный Покрытие: 58 78 62 50 алюминий 64 67 цинк Составитель В.Чистякова,Редактор Л.Авраменко ТехредМ,Надь Корректор, Д А.Дзяткоше е 3 елее ее еее ее еее ееее Заказ 6526/8 Тираж 1053 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент,ф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Рулон полученного материала устанавливается на отпускном механизме и протягивается к тянущему устройству, расположенному эа плитами, пресса. Пресс-материал прессуют под давлением 20 кгс/см при температуре 150 ОС с временем прессования 5 мин, Через каждые 50 мин пресс размыкают и протягивают полотнище на очередные 250 мм, затем снова смы 25Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с известным позволяет снизить вес, стоимость и трудоемкость изготовления фенольного стеклопластика с металлиэированной поверхностью при сохранении прочности сцепления металлического покрытия со стеклопластиковой подложкой за счет напыления металла непосредственно на пресс-материал,подсушенный до содержания растворимых 50-60 вес.Ъ последующей термообработки металлизированного материала до содержания растворимых 20-30 вес.Ъ, уплотнения и прессования металлизированного пресс-материала. 40Реализация предлагаемого способа позволяет снизить вес 1 мстеклопластика на 1,13-,1,4 кг, снизить стоимость 1 м 1 стеклопластика на1,96-3,24 руб., полностью механизи ровать процесс и сэкономить дефицитную мелкоячеистую сетку в количестве 1 мна 1 Ф стеклопластика.Формула изобретенияСпособ изготовления фенольных 50стеклопластиков с металлизированной кают, создавая давление. Полученный однослойный металлиэированныйстеклопластик сматывают в рулон. Материал используется для формированияпокрытий в зданиях сельскохозяйственного назначения. В таблице приведена адгезионная прочность стеклопластиков по предлагаЕмому и известному способам. поверхностью, включающий пропиткустекловолокнистого наполнителя связующим, сушку, напыление металла нанеотвержденную поверхность стеклопластика и последующее циклическоегорячее прессование, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости, веса и стоимости и экономии металла, сушку осуществляют до содержания раствори;.1 ых 50-60 вес,% и после напыленияметаллапресс-материал термообрабатывают до содержания растворимых20-30 вес.Ъ и уплотняют пропусканиемего между металлическими валками. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Хасуй А. Техника напыления.Пер. с японского. М., "Машиностроение", 1975, с. 49.2, Патент Франции Р 1536404,кл. С 23 С .3/00, опублик, 1968,3. Патент Англии Р 1187061,кл, С 7 Г, опублик. 1967.4, Авторское свидетельство СССРР 585071, кл. В 29 С 1/02, 1972