Способ модификации поверхности изделий из химически стойких полимеров
Изобретение относится к способам модификации поверхности химически стойких полимеров. Целью изобретения является повышение адгезионной способности полимеров, повышение технологичности и безопасности. Обработку фторпласта Ф-4, полиэтилентерефталата, полиимида проводят в апротонном растворителе (диметилформамиде, диметилсульфоксиде, ацетонитриле), диэлектрическая постоянная которого больше 30, при контакте полимерного изделия с тыльной стороной катода, содержащем 0,05 - 0,1 моль/дм<SP POS="POST">3</SP> соли тетрабутиламмония или тетраэтиламмония, или нитрата натрия и 0,05 - 1,0 моль/дм<SP POS="POST">3</SP> дифенила, при плотности тока 0,2 - 3,0 А/дм<SP POS="POST">2</SP>, времени 15 - 300 с и температуре окружающей среды. 5 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
is<)s С08 J 7/12
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
\ с
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4619345/05 (22) 12.12.88 (46) 15.08.91,Бюль 30 (71) Институт биоорганической химии АН
УССР (72) А.А.Пуд, Г,С.Шаповал, А,П.Томилов и
О.Э.Микулина (53) 678.029.84(088,8) (56) Пластмассы, 1981, N.. 9, с, 36-39.
Патент ПНР N139168,,кл. С 08 J 7/04, 1987.
Авторское свидетельство СССР
N 458567. кл, С 08 J 7/12, 1975, (54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ХИМИЧЕСКИ СТОЙКИХ ПОЛИМЕРОВ
Изобретение относится к способам модификации поверхности химически стойких полимеров.
Целью изобретения является увеличение адгезионной способности полимеров, повышение технологичности и безопасности процесса модификации, Используемые материалы: фторопласт
Ф-4 ГОСТ 10007-80Е; пленка из фторопласта — 4 ГОСТ 2422-80; пленка полиэтилентерефталатная ГОСТ 24234-80; пленка полиимидная марки ПМ-1 ТУ 6-19-121-79; пленка полиимиднофторопластовая марки
ПМФ-Б тип 352 (пленка полиимидная с двухсторонним покрытием фторопластом Ф4МД)ТУ 6-19-051-495-84; диметилформамид — диэлектрическая постоянная Е=36.7; диметилсульфоксид Е=49,0; ацетонитрил
Е =36,2.
„„. Ы „„1669931 А1 (57) Изобретение относится к способам модификации поверхности химически стойких полимеров, Целью изобретения является повышение адгезионной способности полимеров, повышение технологичности и безопасности. Обработку фторопласта Ф-4, полиэтилентерефталата, полиимида проводят в апротонном растворителе (диметилформамиде, диметилсульфоксиде, ацетонитриле), диэлектрическая постоянная которого больше 30, при контакте полимерного изделия с тыльной стороной катода, содержащем 0,05-0,1 моль/дм соли тетрабутиламмония или тетраэ3 тиламмония, или нитрата натрия и 0,05-1,0 моль/дм дифенила при плотности тока 0,2-3,0
А/дм, времени 15-300 с и температуре окружающей среды, 5 табл.
Пример 1. Пленку фторопласта Ф-4 толщиной 50 мкм прижимают к тыльной стороне в диметилформамиде, содержащем 0,1 моль/дм тетрабутиламмоний перхлората и
0,025-1,025 моль/дм дифенила. Используз ют плотность тока (i) 0,1; 0,2; 1,6; 3; 3,1 А/дм и время электролиза (т) 10, 15, 150 и 300, 310 с. Температура равна температуре окружающей среды. Обработанные образцы приклеивают к алюминиевому сплаву Д16АТ полиуретановым клеем ПУ-2. Прочность клеевого соединения испытывают на сопротивление расслаиванию по стандартной методике.
Результаты испытаний представлены в табл.1, Пример 2. Пленку фторопласта Ф вЂ” 4 толщиной 50 мкм прижимают к тыльной с .оране катода в диметилформамиде, содержащем 0,025 — 1,025 моль/дм дифенила.
1669931
Используют плотность тока 1,6 А/дм и врег мя электролиза 150 с. Температура равна температуре окружающей среды. Методика испытаний по примеру 1.
Результаты испытаний представлены в табл.2
Пример 3, Пленку фторопласта Ф-4 толщиной 50 мкм обрабатывают и испытывают по примеру 2, но в качестве инертного электролита используют поочередно тетрабутиламмоний перхлорат, либо тетрабутиламмоний тетрафторборат, либо тетрабутиламмоний йодид, либо тетрабутиламмоний бромид, либо нитрат наз трия в концентрации 0,1 моль/дм, Результаты испытаний представлены в табл.3.
Пример 4. Монолитное иэделие из фторопласта Ф - 4 (пластину) прижимают к тыльной стороне катода в диметилсульфоксиде, содержащем 0.05 моль/дм тетрабутиз ламмония иодистого, 0,5 моль/дм з дифенила. Режим электролиза; время 60 с.
l=1,6 Аlдм, температура равна температуг ре окружающей среды.
Обработанные образцы склеивают между собой с помощью эпоксидного клея на основе ЭД-20 и олигоамида Л-20. отверждаемого в течение 8 ч при 80 С, Полученное клеевое соединение испытывают на сопротивление сдвигу fJcA по стандартной методике. обад для немодифицированного фторопласта Ф-4 — 0,58 МПа, для модифицированного фторопласта Ф -4 — 9,6 МПа.
Пример 5, Пленку полиэтилентерефталатную толщиной 30 мкм прижимают к тыльной стороне катода в ацетонитриле, содержащем 0,1 моль/дм тетраэтиламмоний э тетрафторбората и 0,5 моль/дм дифенила, Режим электролиза: время 15 с, i=0,2 А/дм г .
Температура равна температуре окружающей среды.
Обработанные образцы склеивают между собой по примеру 4 и испытывают на сопротивление расслаиванию Ор по стандартной методике, ор для немодифицированной полиэтилентерефталатной пленки равно 0,52 Н/см, огдля модифицированной полиэтилентерефталатной пленки — 4,8 Нlсм, Пример 6, Пленку полиэтилентерефталатную толщиной 30 мкм обрабатывают и испытывают по примеру 5, но в качестве инертного электролита используют поочередно тетрабутиламмоний перхлорат либо тетрабутиламмоний бромид, либо нитрат натрия в концентрации 0,05 моль/дм .
Результаты испытаний представлены в табл,4.
Пример 7, Пленки полиимидные ПМ-1 и ПМФ-4, тип 352 толщиной 45 мкм прижимают к тыльной стороне катода в диметилформамиде, содержащем 0.1 моль/дмз
5 тетраэтиламмоний перхлората, 0,5 моль/дм дифенила. Режим электролиза: з время 180 с, l=3 Аlдм, температура равна температуре окружающей среды. Полученные образцы приклеивают к стали -3 по при10 меру 4. Клеевые соединения испытывают на сопротивление раслаиванию по стандартной методике, ор для немодифицированной пленки ПМ-1 равно 0.5 Нlсм, ор для модифицированной пленки ПМ-1 — 5,4 Н/см, 15 ор для немодифицированной пленки ПМФБ
55 тип 352 — О, О> для модифицированной пленки ПМФБ, тип 352 — 7,1 Нlсм.
Пример 8. Пленки полиимидные
ПМ-1 и ПМФБ, тип 352 толщиной 45 мкм обрабатывают и испытывают по примеру
7, но в качестве инертного электролита используютт поочередно тетрабутиламмоний перхлорит либо тетрабутиламмоний тетрафторборат, либо тетрабутиламмоний йодид, либо тетрабутиламмоний бромид, либо нитрат натрия в концентрации 0,1 моль/дм, Результаты испытаний представлены в табл.5.
Природа аниона в соли тетрабутиламмония практически не оказывает влияния на эффективность модификации полиммидных пленок. Замена соли тетраалкиламмоний на нитрат натрия также не влияет на качество модификации, но расширяет набор инертных электролитов, пригодных для обработки полимера.
Изобретение позволяет обеспечить в сравнении с прототипом высокую адгезионную способность не только фторопластов, но и других химических стойких полимеров (например, полиэтилентерефталата и полиимидов); повышение технологичности и безопасности процесса модификации эа счет его проведения при температуре окружающей среды и применения реактивов, не образующих в процессе электролиза агрессивных вредных веществ.
Формула изобретения
Способ модификации поверхности изделий из химически стойких полимеров обработкой в жидком электролите в контакте с электродами, отличающийся leM, что, с целью увеличения адгезионной способности полимеров. повышение технологичности и безопасности процесса. обработку ведут при контакте полимерного иэделия с тыльной стороной катода в апротонном растворителе с диэлектрической по5 1669931 ! стоянной больше 30. содержащем 0,05-0,1 мольlдм соли тетрабутиламмония или тетз раэтиламмония, или нитрата натрия и 0,051,0 мольlдм дифенила при плотности тока
0,2-3,0 Аlдм, времени 15-300 с и темпера2 туре окружаюЩей среды, Та блн а 1
Q!» H7сH
Концентрацня днфеннла, моль/дм с 10 с
Д-О,! — а, А дм с310 Бее абра А . 5OTKll
1у,дм с 300 с с300 с
А А
-Э вЂ” А-Э— дм дм с 150с
А
1- о,г — я дм с 15 с
А
i 1,6 — — г, дм с 15 с
А
i-о,г —,, дм
0,025
0 05
0,075
0,1
О, 125
Таблица 3
Тетрабутиламмоиий перхлорат
20,7
20,6
Тетрабутиламмоний тетрафторборат
Тетрабутиламмони>! йодид 20>6
Тетрабутиламмоний бромид
29,7
Нитрат натрия
20,8
Таблица 4
4,8
Тетрабутиламмоний перхлорат
4,7
Тетрабутиламмоний тетрафторборат
4,9
Тетрабутиламмоний йодид
4,8
Тетрабутиламмоний бромид
Нитрат натрия
4,7
0,025
0 05
0 5
1,о
1,025
2,1
5, 4
5,7
5,9
5,9
12,5
20,0
21,3 гг,э
22,0
12,6
20 5
22,0
23,8
23,7
12,4
ТЧ,6 го,7
24,3
24>0
3,6
19;8
20,0
20,7
20>6
12,7
20,3
22>2
23,8
22>9
12,8
20,4
22,4
23,6
22,3
12,6 0
20,1 0 гг,о о
24,0 0
1669931
Таблица5
5,4
7,2.
Тетрабутиламмоний перхлорат
Тетрабутиламмоний тетра- 5,3 фторборат
7,3
Тетрабутиламмоний йодид 5,2
7,3
Тетрабутиламммоний бромид 5,4
7,2
Нитрат натрия
7,2
5,3
Составитель А. Путцев
Редактор T.Ëàçîðåíêo Техред М,Моргентал Корректор Q.Êðàâöîâà
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 2714 Тираж 304 Подписное
В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
