Способ получения термопластичных покрытий

СОЮЗ СОНН СКИХсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 09) (И)(5 ц В 05 6 У 10556 рототип ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОРЛИНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОКРЫТИЙ, включающийнанесение на металлическую подложку сшивающего агента, затем слоятермопластичной композиции и посЛедующую термообработку, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения адгезии покрытия к металлической.подложке, на слой термопластичной композиции наносят сшивающий агент.1151326 1Изобретение относится к технологии получения покрытий, в частности.к технологии формирования покрытийиз термопластов.Известна технология формированияпокрытий из термопластов,путемнанесения на подложку слоя полимерас последующей его термообработкой и,Эта технология позволяет получать широкий ассортимент полимерных покрытийф антикоррозионные,декоративные, электроизоляционные,антифрикционные и др но основнымнедостатком их является низкая прочность сцепления покрытия с подложкой (адгезия), В результате приэксплуатации покрытия отслаиваютсяот подложки и преждевременно выходят из строя.Наиболее близким к изобретению 2 бпо технической сущности и достигаемому результату является способполучения термопластичных покрытийпутем нанесения на металлическуюподложку сшивающего агента, затем 25слоя термопластичной композиции ипоследующей термообработки 2 .Введение в зону адгезионногоконтакта сшивающего агента позволяет в 2-3 раза увеличить прочностьсцепления покрутияс подложкой,но это увеличение для таких покрытий как антикоррозионные, антифрикционные является недостаточйым, Вомногих случаях покрытия продолжаютпреждевременно выходить из строяпо причине недостаточной адгезии.Цель изобретения - повышение адгезии покрытия к металлической под ложке,40Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получениятермопластичных покрытий, включающему нанесение на металлическую подложку сшивающего агента, затем слоятермопластичной композиции и последующую термообработку, на слой термопластичной композиции наносят сшивающий агент.Предлагаемый способ осуществляютследующим образом.После очистки поверхности металлав зону агезионного контакта вводятсшивающий агент. Он может быть нанесен либо на поверхность металла (израствора, распылением), либо на пленкупокрытия, со стороны, прилегающейк подложке. После нанесения полимера на подложку на наружную поверхность покрытия наносят слой сшивающего агента, после чего производят термообработку покрытия в термошкафах при температуре, превышающейтемпературу плавления полимера. Поокончании термообработки покрытиеохлаждают и используют по назначению.Примеры осуществления способавключают реализацию его на полиэтилене, поликапроамиде и пентапласте,относящихся к различным классам термопластов,В качестве сшивающих агентов используют различные вещества: эпоксидный олигомер, гексаметилендиамин и2,5-диметил,5-ди-трет-бутилперексигексин. Подложками для покрытийслужат металлы: медь, алюминий исталь,П р и м е р 1. В экспериментеиспользуют порошкообразный поликапроамид (ТУ-06-309-70), из которогометодом термического прессования(температура 498 К, продолжительностьпрессования 0,3 кс) получают пленкитолщиной 600 мкм, Подложками служатфольги толщиной 100 мкм из алюминия(А 99), меди (И 1), железа (сталь08-КП). Эпоксидный олигомер (ЭД,ГОСТ 10587-76) применяют в видеЗОЕ-ного раствора в ацетоне.Покрытия получают четырьмя методами. По первому методу (известныйспособ) на очищенную поверхностьметалла наносят раствор сшивающегоагента, .После высушивания растворителя при 340-350 К на подложке образуется слой эпоксидного олигомератолщиной 10-15 мкм. Затем к подложке при 500 К подпрессовывают поликапроамидную пленку (длительность прессования 50-60 с). Полученное покрытиепомещают в термошкаф и термообрабатывают на воздухе при 503 К различное время. После охлажденияпокрытий до комнатной температурыоценивают прочность сцепления (адгезию) его с подложкой. Адгезиюхарактеризуют усиливанием отслаивания (кН/м) металлической подложкиот полимерной пленки. Отслаиваниепроизводят нод углом 180 при скорости отслаивания 8 мм/с.Второй метод получения покрытий предлагаемый способ) включает всебя одну дополнительную операцию- нанесение на наружную поверхность11513подпрессов иной пленки (толщина600 мкм) сшивающего агента (величина нанесенного слоя 10-15 мкм). После, как и в первом случае, покрытие термообрабатывают в термошкафах, а затем оценивают адгезию.В третьем методе получения покрытий на поверхности подложки неформируют слой сшивающего агента,к ней сразу подпрессовывают полимерную пленку. Затем на ее наружнуюповерхность наносят слой сшивающегоагента и покрытие термообрабатываютв термошкафах, после чего оцениваютадгезию, 15В четвертом методе полученияпокрытий (базовый объект) не использовался сшивающий агент. Пленку .поликапроамида наносят непосредственно на поверхность подложки, после 20чего осуществляют термообработкупокрытий, Результаты испытанийприведены в табл,Из табл. 1 видно, что в сравнении с известным предлагаемый способ 25позволяет более чем в 3 раза увеличить адгезию покрытий, причем увеличение адгезии не является результатом аддитивного действия сшивающего агента, находящегося в поверх- З 0ностном слое и в зоне адгезионногоконтакта. Так, значения адгезии покрытий, полученных по предлагаемомуспособу, во всех случаях большесуммы значений адгезии покрытий, укоторых сшивающий агент находилсялибо в поверхностном сцое (3 методполучения Покрытий), либо в зонеадгезионного контакта (1 методполучения покрытий).40П р и м е р 2. В экспериментеиспользуют порошкообразный пентапласт (ТУ-05-1423-71), из которого методом термического прессования(температура 473 К, продолжительность прессования 60 с) получаютпленки толщиной 600 мкм. В качествесшивающего агента применяют гекса 326 4метилендиамин (ХЧ), Сшивающий агентнпросят на металл из 20 Ж-ного раствора в этиловом спирте.В соответствии с примером 1покрытия формируют четырьмя методами. Результаты испытаний приведеныв табл. 2.Как видно из табл. 2 предлагаемыйспособ позволяет увеличить адгезиюпокрытий в 2-9 раз, причем, как и впредыдущем случае, увеличение адге-эии не является результатом аддитивного действия .сшивающего агента,введенного либо в зону адгезионногоконтакта, либо нанесенного на поверхность покрытия,П р и м е р 3. Б экспериментеиспользуют порошкообразный полиэтилен (ГОСТ 16338-70, марки 21006-075), из которого методом термического прессования (температура 423 К,продолжительность прессования 60 с)получают пленки толщиной 600 мкм.В качестве сшивающего агента применяют 2,5-диметил,5-ди-трет-бутилперексигексин. Сшивающий агентнаносят на металл из 20 Х-ного раствора в ацетоне.Как и в примере 1, покрытия получают четырьмя методами. Результатыиспытаний приведены в табл. 3.Как видно из табл. 3, адгезияпокрытий, полученных по предлагаемому способу в 3-4 раза превышаетадгезню покрытий, полученных по технологии известного способа. Как и впредыдущих случаях, достигаемый эффект не является результатом аддитнвного действия сшивающего агента,помещенного отдельно либо в зонуадгезионного контакта, либо нанесенного на наружную поверхность окрытия. Предлагаемый способ прост в осуществлении и легко может быть вписан в существующую технологию нанесения покрытия.11513266ТаблицаИзменение адгезии (кН/м) поликапроамидных покрытий взависимости от метода их получения, продолжительноститермообработки (кс) при 503 К и природы продложки. Время термообработки, кс Метод получения покрытия Подложка 4,8 7,2 9,0 метод (известный способ)(сшивающий агент вводитсятолько в зону адгезионногоконтакта) 1,3 1,2 МедьАлюминийСталь 1,4 1,4 3 7 4 ь 2 3,8 3,9 4,2 Медь АлюминийСталь 4,3 4,6 4,5 4,6 3 метод (сшивающий агенчнаносится только на наружнуюповерхность покрытия) 1 ь 5 МедьАлюминийСталь 1,6 1,8 1,8 0,2 4 метол (базовый объект)(сшивающий агент не используется) 0,5 Медь 0,3 0,6 АлюминийСталь О,б 0,5 0,2 0,2 0,1 Таблица 2Изменение адгезии (кН/и) пентанластовых покрытий в зависимостиот методов их получения, продолжительности термообработки (кс)при 483 К и природы подложки Время термообработки, кс Подложка Метод получения покрытия 1,2 Оь 8 Оь 5 1 ь 1 0,3 1,0 2,3 0,7 2,5 0,5 2,5 3,0 3,3 3 метод (сшивающий агент наносится только на наружнуюповерхность покрытия) 0,5 0,6 О,б МедьАлюминийСталь 0,7 0,8 0,8 1,0 О,2 ь О,Э(сшивающий агейт вводится взону адгезионного контактнаносится на наружную повар"ность покрытия) 1 метод (известный способ)(сшивающий агент вводится только в зону адгезионного контакта)2 метод (предлагаемый способ)(сшивающий агент вводится.в зону адгезионного контактаи наносится на наружную поверхность покрытия) МедьАлюминийСтальМедьАлюминийСталь1151326 Таблица ЭИзменение адгезии (кН/м) полиэтиленовых покрытий в зависимостиот метода их получения, продолжительности термообработки (кс)при 423 К и природы подложки Время термообработки, кс Подложка,7 од (известный способ)ающий агент вводится тользону адгезионного контакт 1,2 1,8 ед;наносится на нару ность покрытия) Медь ин нтакта и ю поверх ал/6 Тираж 689ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и от113035, Москва, Ж, Раушская 4,6 5,0 5,4