Способ соединения пленки из полиолефина с металлическим изделием

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„BU„„1234408 (51) 4 С 09,7 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ю

ОПИСАНИЕ HSOEPETEHHFlуK АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-.;. - ; (21) 3857557/23-05 (22) 21.02 ° 85 (46) 30.05.86. Бюл. № 20 (71) Институт физико-органической химии АН БССР и Гомельский государственный университет (72) Н.И.Егоренков, Ю.А.Ольдекоп, К.JI.Мойсейчук, А.И.Кузавков, А.П.Ювченко и Е.А.Дикусар (53) 62 1.792.6(088.8) (56) Патент ГДР ¹ 61867,кл. 39 в 22-06, опублик. 1969. (54)(57) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ПЛЕНКИ ИЗ

ПОЛИОЛЕФИНА С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ ИЗДЕЛИЕМ, включающий обработку соединяемых поверхностей органическим пероксидом или введение его в полиолефин перед формованием пленки, контактирование соединяемых поверхностей и термообработку, отличающийся тем, что, с целью повышения адгезион ной прочности полиолефина к металлу, в качестве органического пероксида применяют диацетиленовый пероксид общей формулы (си,1,сс= сс = (-(-KHg) g

I (сн313с00 00сЖ®ф где R = С2Н или (СНг)о СНз, в полиолефин его вводят в количестве

0,5-1,0 мас.Е, а обработку соединяемых поверхностей проводят 0,5-27-ным раствором его в гексане.

1234408 2

Изобретение относится к химичес— кой технологии, а именно к технологии соединения пленки из полиолефина с металлическим изделием, и может быть использовано в химической, элект ротехнической и радиотехнической промышленности.

Цель изобретения — повышение адгезионной прочности полиолефина к металлу .

Пример 1. В экспериментах использовали полиэтилен высокой (ПЗВП) (марка 20906-040, ГОСТ 16338-70) и . низкой плотности (ПЗНП) (марка 10802020, ГОСТ 16337-70) и изотактический полипропилен (ПП) (марка Б, ТУ 6-05†18-78), металлы в виде фольги, медь толщиной 50 мкм марки М1 (ГОСТ 5638-51), сталь толщиной 50 мкм марки 08КП (ГОСТ 503-71) и алюминий толщиной 100 мкм марки А 99 (ГОСТ61873) диацетиленовые пероксиды, известный пероксид — 2,7-диметил-2,7дит. рет.бутилперокси-3,5-октадиин (I) и предлагаемые пероксиды- 2,7-диметил-2-трет.бутилперокси-7-трет.пднтил-.. перокси — 3,5-октадиин (II) и 2,7-диметил-2-трет.бутилперокси-7-(1, 1—

-диметилгексилперокси)-3,5-октадиин (III). Адгезионную прочность поли:злефинов к металлам оценивали методом отслаивания металлической фольги

0 от слоя полиолефина под углом 180

Адгезионные соединения медь-полиолефин-медь формировали на лабораторном прессе с обогреваемыми плитами при давлении 5 кг/см . Толщина слоя .полиолефина 500 мкм, концентрация пероксида в полиолефинах 0,5 и 1,0 мас.7. (пероксиды вводили в массу полиоле— фина из раствора в гексане) .

Результаты исследований представ— лены в табл . 1 .

Как видно из табл. 1, предлагаемые пероксиды II, III увеличивают прочность при отслаивании адгезионных соединений медь-полиолефин-медь для использованных температурно-временных режимов формирования (2,30

6,80 кг/см в случае пе ТТ и

III и 1,30-4,75 кг/см для известного пероксида I).

Наибольшее повышение прочности при отслаивании адгезионного соединения медь-полиэтилен-медь с использованием пероксидов II u III по сравнению с известным пероксидом I достигнуто для пероксида II .=": 68,4 и

1237. (t = 180" С, = 20 мин, С = 0,5 и 1,0 мас.7), для пероксида III на

113 и 1167. (t = 150 С, = 45 мин, С = 0,5 и 1,0 мас.7). Б случае соединения медь-пслипропилен-медь максимальное повышение прочности при отслаивании с использованием пероксидов II u III равно 30,7 и 35р37 по сравнению с известным пероксидом I (табл. 1) .

Как показали исследования (та:.:л. 1) при увеличении времени .формирования прочность при отслаивании в адгезионных соединениях с использованием предлагаемых пероксидов снижается значительно меньше, чем у соединений с известным пероксидом ?. В адгезионных соединениях медь-полизт;.олен"

:,едь прочность при î "=.t;àива.".«- - .: случае применения пероксида II снижается на,15-40%, пероксида III — на 267 (t - 180 С, С = 0,5 мас.7) и 487 а (t =: 180 С, С = 1,0 мас.7), в тс время как со=динения с пероксидом Х снижают про чо.ть при отслаивании на

43-527., увеличение времени формирования адгезионных соединений с пероксидом III (t = 150 С, С = 0,5 и

1,0 мас.7) приводит к увеличению прочности при отсла:-:.ванин и последующей ее стабилизации (табл. 1) .

П р и м e p 2. Влияние обр=;ботки ..оверхности металлов растворами пероксидов на адг езионную прочность соединений металл-полиолефин--металл.

Использовали те же материалы, что и в примере 1. В данном случае пероксиды наносили на поверхность металла путем их окунания в раствор перокси, да в гексане. Концентрация раствора

0,5 и 2,0 мас.7. После испарения растворителя между металлическими фольгами помещали пленки полиолефинов толщиной 500 мкм и формировали соедио нения при 180 С и давлении 5 кг/см .

Результаты приведены в табл. 2 (обработка поверхности меди) и 3 (об раб отка поверхности стали) .

Анализ данных табл. 2 и 3 показывает, что предлагаемые пероксиды IÕI, III как и в случае их введения в массу полиолефина,. превосходят по эффективности действия известный пероксид I.

Для адгезионных соединений медьПЗВП-медь с использованием пероксида II прочность при отслаивании максимально повышается на 1007. по срав12344

Таблица

2,7-диметил-2,7 — дитрет. бутилперокси-3,5-октадиин (1) 2,7-диметил-2-трет.бутилперокси-7-(1.1-диметилгексил)перокси-3 5-октадиин (?ТТ) 2, 7 — диметил-2 †тр. бутилперокси-7-трет. пентилперокси-3,5-октадиин (II) Время формирования, мин

ТемпеКонцентрация пероксида, мас.7.

Полимер ратура формирования, ОС

4,80

5,10

150

ПЭВП

3,75

4,75

5,75

0 5

4,20

6,10

3,90

5,75

3 35

2,70 неншо с соединениями с известным пероксидом I, в случае применения пероксида III — на 76,2% (время формирования 20 мин, концентрация II,III—

0,5 мас.7). Прочность при отслаивании адгезионных соединений медь-ПЭНПмедь, полученных с использованием пероксидов II и III, достигает 8„512 кг/см и повышается по сравнению с пероксндом Т на 93,5-344,47.. Для lo адгезионных соединений медь-ПП-медь прочность при отслаивании по сравнению с соединениями с известным пероксидом I.ïîâüïïàåòñÿ на 55,47 для пероксида II и 44,27 — для перокси- 15 да III (< = 20 мин, С = 2,0 мас.7) .

Для адгезионных соединений стальЛЭВП (ПЭНП, ПП) — сталь (табл. 3) с пероксидами II и ТХТ прочнос: » при

:отслаивании по сравнению с соедине- 7 ниями с пероксидом I повышается до

1757, для пероксида II в случае ПП (С = 2,0 мас.7), до 133,37 для пероксида III вслучае ПЭВП (С=0.5 мас.7)

Пример 3. Влияние обработки 25 поверхности металлов растворами пероксидов на адгезионную прочность соединений полиэтилен-металл (покрытия).

Использовали полиэтилен высокой плотности. Обработку поверхности металлов осуществляли как и в примере 2, Пленку полиэтилена толщиной 500 мкм наносили на поверхность металлов и о гермообрабатывали при 180 С в тече:"ие 5 мин.

Результаты экспериментов приведены в табл. 1.

08 4

Как следует из табл. 4, адгезионная прочность покрытий на металлах, обработанных растворами предлагаемых пероксидов II, III выше, чем адгезионная прочность покрытий на металлах, обработанных растворами известного пероксида I. Наибольшее повышение прочности при отслаивании для адгезионных соединений полиэти" лен-металл с использованием пероксидов II, III по сравнению с адгезионными соединениями с известным пероксидом I достигнуто для адгезионного соединения полиэтилен-медь на ЗОХ (пероксид II) и на 26,6Х (пероксид III, С = 0,5 мас.7), для соединения полиэтилен-сталь на ° 13,5Х (пер" оксид II, С = 0,5 мас.Х) и íà 15Х (пероксид III, С = 2,0 мас.7), для соединения полиэтилен-алюминий на

12,57 (пероксиды II и III, С

2,0 мас.7) .

Таким образом, пероксиды 2,7-диметил-2-трет.бутилперокси-7-трет.пентилперокси-3,5-октадиин и 2,7-диметил-2-трет.бутилперокси-7(1, 1-диметилгексилперокси)-3,5-октадиин превосходят по эффективности действия в адгезионных соединениях металл-полиолефин-металл (прочность при отслаивании до 12 кг/см) и полиолефин-металл (до 3,75 кг/см) известный пероксид

2,7-диметил-2,7-дитрет.бутилперокси-3,5-октадиин (до 6 кг/см) как при введении пероксидов в массу полиолефина, так и на поверхность соединяе" мых материалов.

f234408

Продолжение табл.1

ПЭВП

0,5

5 3.50

4,30

3,20

4,20

3,1О

1,90

3,20

З, 1О

5„.45

4,85

ПЭВП

4,75

2О

6,,80

1,0 зо

6,10

44

5,20

180

3.>,30

З.20

1,30

2,,90

2.30

3,60 ПП

3,25

4„25

4,40

18О

1,О

3,35

З,90

;70

Х G б л и и H 2

Концентрац.«я пероксида в гексане, мас.%

Полимер!

-диме тил-2-тр ет .

i y; - -.po<с=- 7-(1 1окси-З, 5-ок т адипентилперокси-3,5--октади-ие» (II) ин (Пт) 0,5

) 2,О

О,> 2, 4,20

2,95

3,20

3,50

4,75

2,90

3 20

2,90

4, 20

2,. 85

З,7О

2,00

2,70

ПЗКП

7,90

6,00

4,65

9,00

i1,ОО

4,70. 7,45

3,95

Время формирования при

180 С, !

,; 2,!-диметил-2-трет. бутилперокси-7-трет, 2,7-диметил-2,7-дитрет.бутилперокси-3,5-октадиин (Х) 0,5 2,0 i О

3,35

12, 00

12, 00

12,. ОО 234408

Продолжение табл,2

Концентрация пероксида s мас.X

Полимер гексане, 2,7-диметил

-дитрет.б окси-3,5ин (Х) 9 7 днметил рет бутилперокси-7-(1,1-диметилгексил)перокси 395 окт""и ин (III) 7 "диметил-2рет . бутилперси-7-трет. нтилперокси,5-октади,5 ) 2,0

0,5

5,05

3,90

3,55

3,50

4,60

3,65

4,10

3,50

5,05 4, 15

4,5

4,10 3,25

4,40

+

Разрушение по полимеру.

Таблица 3

Кон:., «трацня пероксида в гексане, мас.%

Полимер

2, 7-диметил-2 — трет. бутилпероксн-7-(1, 1-диметилг ексил) -перокси-3, 5-октадиин, (п.т) 2,7-диметил-2трет бутилперокси-7-трет. пентилперокси-3,5-октадиин (KI) 2,7-диметил-2,7-дитрет. бутилперокси-3,5-октадиин (Х) 095 2,0

0,5 2,0

0,5 2,0

1,10

1,40

0,85 0,95

2,80 2, 15

0,55 0,55

0,95

0,60,1ЭВП

2,00

2,65

1,55

2,00

0,50

0,55

0,25

0,20

Таблица 4

Концентрация пероксида в гексане, мас.%

Иеталл

2,7-диметил-2,7-дитрет бутилперокси-3,5-октадиин (Т).

2,7-днметил-2-трет.бутилперокси-7-трет.пентилперокси-3 5-октадиин (II) 1

2,0

0 5 2,0

0,5 2,0

0,5

3, 10 1,95 3,25 1,90 3,75

1,50, Иедь

3,20

3,20

3,35

3,00

2,95

Сталь

0,55

0,40

0,50

0,45 0,55 0,45

Алюминий

Зремя формирования при

180 С, м и

2,7-диметил-2-трет. бутилперокси-7 (1, 1-диметилг ек сил) перокси-3 5-октади ин (III)