Состав для обработки изделий на основе алифатических полиамидов
СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ АЛИФАТИЧЕСКИХ ПОЛИАМИДОВ , содержащий гидрохинон, глицерин и воду, отличанзщийся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности изделий, включаиощих элементы из алюминия, он дополнительно содержит алифатический аминоспирт формулы КНг-К-ОН, где R - алкильный радикал, содержащий 3-7 атомов углерода, при следующем соотношении компонентов, мол.ч,: 0,0040-0,0900 Гидрохинон 0,0050-0,1000 Глицерин 0,0007-0,0130 Аминоспирт 4,4000-5,5000 Вода О)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СЕМ4Д ТЕЛЬСТВУ
Н2 0 >
0,0040-0,0900
0,0050-0,1000
0 р 0007-0 р 0130
4,4000-5,5000
Гидрохи нон
Глицерин
Аминоспирт
Вода
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3354492/23-05 (22) 20.11.81 (46) 23.06.83. Бюл. 9 23 (72) С.С. Песецкий (71) Институт механики металлополимерных систем. АН Белоруссиой ССР (53) 678.675(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР
585190, кл. С 08 К 5/00, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
В 459484, кл. С 08 6 53/20, 1973.
3. Авторское свидетельство СССР
Р 367121, кл. С 08 g 53/20 1971 (прототип) ° (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ АЛИФАТИЧЕСКИХ ПОЛИАМИДОВ, содержащий гидрохинон, глице„.яи„„1024494 я
Э(5И С 09 К 13 00 С 08 J 7 06 рин и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности изделий, включающих элементы из алюминия, он дополнительно содержит алифатический аминоспирт формулы где R — - алкильный радикал, содержащий 3-7 атомов углерода при следующем соотношении компонентов, мол.ч.:
1024494
Изобретение относится к технологии получения адгеэионных соединений полимеров с металлами и может быть использовано на предприятиях по пере- работке пластмасс, предприятиях, внедряющих металлополимерные иэделия, в лакокрасочной проььдаленности и т.д., Известны адгезионные соединения термопластичных полимеров с металлами, в том числе соединения алифатических полиамидов с алюминием. Адгезион- 10 ное закрепление полиамида на алюминии может использоваться при создании металлополимерных конструкций, в которых полимерное покрытие наносится на металл (алюминий) литьем под давлением, а также при получении покрытий из порошков полиамидов.
Работоспособность адгеэионных соединений полиамидов с алюминием в значительной степени определяется физико-механическими характеристиками полиамидных покрытий и их адгеэией к металлу.
Одним из недостатков алифатических полиамидов является их низкая стойкость к термоокислительной деструкции. Поэтому они не могут длительно эксплуатироваться в воздушной среде при повышенной температуре.
Для повышения срока службы полиамидов изделия из них обрабатывают в жидкос- ЗО тях содержащих растворенные антиоксиданты.
Известен состав для обработки изделий на основе поЛиамида, содержа" щий, мас.В: фенил-2-нафтиламин
1,5-10; минеральное масло до 100 f1), Известен также состав для обработки изделий на основе полиамида содержащий, мас.%: фреоновое масло 95-99; диаметилди-(n --фениламино 4О фенокси)-силан 1-5 (2) .
Укаэанные составы целесообразно использовать лишь для обработки цель; ных (неармированных) изделий из полиамидов. Использование их для обработки изделий из полиамидов, содержащих металлические армирующие элементы,.адгезионно соединенные с полимером, нежелательно, поскольку в процессе обработки наблюдается снижение адгеэионной прочности.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае« мому результату является состав для обработки иэделий на основе алифатических полиамидов, включающий, лас.Ъ: глицерин 1-10 гидрохинон 1-10 л воду. Обработка полиамидов в,цанном составе позволяет значительно повысить их стойкость против термоокислительной деструкции ) 3). 6О
Однако состав разработан специально для цельных изделий из полиамидов.
Использование его для стабилизации полиамидов в адгезионных соединениях с алюминием повышает стойкость полиамидов против термоокислительной деструкции, но их адгезия к алюминию при этом низка.
Цель изобретения - повышение адгезионной прочности иэделий из полиамидов, включающих алюминиевые элементы °
Цель достигается тем, что состав для обработки изделий на основе алифатических полиамидов, содержащий гидрохинон, глицерин и воду, дополнительно содержит алифатический аминоспирт общей формулы где R - алкильный радикал, содержащий 3-7 атомов углерода, при следующем соотношении компонентов молечеt
Ор0040-Ор0900
0 .0050-0,1000
0,0007-0,0130
4р4000-5,5000
Гидрохинон
Глицерин
Аминоспирт
Вода
Проводят серии сравнительных экспериментов по определению адгезионной прочности полиамидных покрытий с алюминиевой фольгой и стойкости их
Предлагаемый состав, проникая в зону адгезионного контакта в процессе обработки в нем иэделий, изменяет, вероятно, механизм адгезионного взаимодействия полиамида с алюминием.
Подтверждением этого является изменение характера разрушения адгеэионного соединения при определении адгезионной прочности: визуально-адгеэионный характер разрушения (разрушение по межфаздой границе полиамидалюминий) в изделиях, обработанных в известном составе, сменяется на когезионный по слою веществ (очевидно, гидроокисных соединений алюминия), образующихся на поверхности алюминия под влиянием предлагаемого состава.
Использование в предлагаемом составе аминоспиртов, содержащих менее трех атомов углерода, нецелесообразно, так как они обладают высокой токсичностью и, кроме того, низкой температурой кипения (менее 100 C), Поэтому при обработке покрытий при температуре, близкой к 100 С, они будут быстро испаряться иэ состава.
Использование аминоспиртов, содержащих более семи атомов углерода в своем составе, к существенному увеличению адгезионной прочности не приводит.
Состав приготавливается последовательным растворением в воде гидрохинона, глицерина и аминоспирта. Отработку адгезионных соединений в сос. тане производят при 80-100 С в течение 1-6 ч.
1024494
40 против термоокислительной деструкции.
В экспериментах используют полиамид б (Пб, OCT 6-06-С9-76, марка 110), полиамид бб (Пбб, МРТУ-6-06-67), алюминиевую фольгу (ГОСТ 618-73, марка Л99, толщина 150 мкм), гидрохинон (квалификация "ХЧ"), глицерин ("Техн" ). В качестве аминоспиртов используют аминопропиловый спирт (3» . аминопропанол, "ХЧ")., 5-аминопентиловый спирт (5-аминопеитанол, "Ч"), 10
7-аминогептиловый спирт (7-аминогептанол, "Ч"), 8-аминооктиловый спирт (8-амйнооктанол "Ч").
Характеристика составов для обработки изделий, использованных в экс- )5 периментах, дана s табл. 1.
Покрытия из полиамидов наносят на алюминиевую фольгу литьем под давлением. Размер покрытий 120х12х1 мм.
Для повышения адгеэионной прочности фольгу предварительно (до нанесения
На нее покрытия иэ Пб) зачищают наждачной бумагой (ГОСТ 6454-75, зернистость 1000х50 П7). Заливку полиамидов на фольгу производят на термо- пластавтомате ДБ 3328 в специальной литьевой форме. Последовательность операций при получении образцов следующая: фольгу тыльной стороной (не зачищенной наждачной бумагой) укладывают на теплоноситель (нагретый до 260-280 С металлический брусок), затем теплонЬситель помещают в форму смыкают ее и производят заливку расплава. на фольгу. Температура фольги в начальный момент контактирования с ней расплава соответствует темйературе теплоносителя (260-280 С) .
Скорость охлаждения теплоносителя (фольги) после заливки расплава на фольгу составляет 4 С/с.
Полученные указанным образом адгеэионные соединения обрабатывают в составах, приведенных в табл. 1. Для этого их помещают в стеклянный сосуд, заполненный составом и выдержи-45 вают в нем при 100 С в течение определенного времени.
Адгезйонную прочность определяют методом отслаивания фольги от покрытия (машина ZP-40,1 скорость перемещения нижнего зажима 50 мм/мин) и характеризуют удельным усилием отслаивания в кгс/см. Испытания образцов производят через 15-60 мин после их обработки в стабилизирующих составах.
Для оценки стойкости покрытий про- 55 тив термоокислительной деструкции иэ них штампом вырубают лопатки с размером шейки 10х2 мк. Затем лопатки помещают в сосуд с составом и обрабатывают в нем по указанному режиму.
Далее их помещают в термокамеру на термоокисление (термоокислительное старение). По истечении времени термоокисления лопатки извлекают иэ термокамеры, отслаивают от них фольгу и испытуют методом на растяжение (машина ZP-40, скорость перемещения нижнего зажима 50 мм/мин).
Вдияние концентрации коьатонентов в предлагаемом составе на адгеэионную прочность соединений полиамица 6 с алюминием показано в -.àáë. 1.
Сравнение адгезионной прочности соединений полиамида б и полиамида бб с алюминием, обработанных в известном и предлагаемом составах при 100 С, за 4 ч. показано в табл. 2.
Прочность на разрыв образцов иэ полиамида 6 в зависимости от выдержки их в воздушной среде при 150 С показана в табл. 4.
Использование предлагаемого состава позволяет повысить адгеэионную прочность по сравнению с известным составом более чем в 1 5 раза (табл. 3). Испопьзование в составе аминоспирта, содержащего более 7 ато мов углерода (9 состав), к заметному повышению адгезионной прочности не приводит (табл. 2).
Предлагаемый состав, наряду с повышением адгезионной прочности, позволяет эффективно стабилизировать полиамиды против термоокислительной деструкции (табл. 4 и 3).
Таким образом, состав позволяет эффективно стабилизировать полиамнд" ные покрытия против термоокислительного старения при значительном увеличении их адгезионной прочности.
Изобретение легко осуществимо, достаточно эффективно и может быть использовано на промышленных предприятиях. Экономический эффект от внедрения изобретения только на одном из предприятий составит 30,7 тыс.руб. в год.
Техническое,преимущеетво предлагаемого состава по сравнению с из,вестным заключается в том, что при ,его применении представляется вазГ ожным изготавливать зубчатые коле,са с полимерными облицовками и сущест1венно изменить конструкцию (и материал) сопряженного зубчатого колеса, снизить вес узла машины двигателя в целом. Все это позволяет продлить срок службы зубчатого колеса и сопряженного с ним зубчатого колеса при одновременном снижении веса узла (двигателя) машины
%024494
СЧ
О с
О Ф
О о сп с с
О а
C) тЧ
О с
Г \ (! »Ф а-4 Ю i"! I с с 1
О О Ф м4
4 с
1. 1
СО
% ь с
Ф 4
nl
Cl
О :У
О
О
I I
< Ъ
aü ю
%-! (Ч
C) с
ОО н
О с
О
Ю с
РЪ с иЪ
Г Ъ
О
1 I
Ю
Ch
О с
C) О
%-4 с
Р» 1
Д ) Ю ч-1»Ф
СЧ О
О О ь с
О О
Ю "!
О с
I 1 э
1 (Ъ с
Ю сР ь
C)
LA
I I
Lf) !
1
Ф
О
О ь с
»Ф
ИЪ
О C) с о Ю
М
° Ф
О с
I
I !
1 1!
»» »OQ
Ц
Ф с
A й
Ф
М
Q о
Ц и
Я х о
1 о
1 1
1 !
1
I
I I
1 14 1 о„!
9 Й!
1 mOi
4 tea! й
1с (Ч
О
C)
1с а о
О О
О О с
О О
РЪ
РЪ ь
О
С» х х ф 63
И о х
ft Я
Ф 1 t3 х о о д х х о х о
4 о о о х
1024494
Та блица 2
Адгезионная прочность в зависимости отдлительности обработки образцов в составе при 100 С, кгс/см, за время, ч
1,55
2,0
1,8
2,25
2,3
2 2
1,75
1,50
1,55
Таблица 3
Состав
Показатели
Адгезионная прочность, кгс/см
1 5 1 4 2 0 2 25 1 8 1 75 2 1 1 9
М. М
В
Значения адгезионной прочности получены для соединений полиамида .66 с алюминием, остальные - для полиамида 6.
Т а б л и ц а 4
Состав для обработки изделий
Прочность на разрыв за время выдержки (термоокислительного старения), ч
0 24 48
1 2 0
670
580
650
675
670
670
650
668
665
585
Составитель И. Стояченко
Редактор Н. Гунько Техред И. Гергель Корректор О.Билак
Заказ 4334/24 Тираж 639 Подписное
ВНПИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
