Защитная лаковая композиция и способ получения защитного покрытия на сложнопрофилированные волноводные устройства из медных сплавов

 

Изобретение относится к защитным лаковым композициям, используемым для антикоррозионной защиты медных сплавов в радиотехнической, авиационной промышленности, приборостроении и в других областях народного хозяйства для изделий, эксплуатируемых в различных климатических условиях. Композиция включает лак КЧ-0125, аммиак водный 25%-ный, этанол, жирнокислотный сиккатив ЖК-1, смесь изопропилового спирта и воды 1:1. Способ получения защитного покрытия включает стадии подготовки поверхности изделия, нанесение композиции простым погружением в нее изделия, сушки. Технической задачей является создание защитной лаковой композиции для медных сплавов, обладающей высокой адгезией к поверхности и равномерной по всей поверхности, и способа получения защитного покрытия на основе этой композиции. 2 с.п. ф-лы.

Изобретение относится к защитным лаковым композициям и может быть использовано для антикоррозионной защиты медных сплавов в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства для изделии, эксплуатируемых в различных климатических условиях.

В современной технике известны водоразбавляемые лаковые композиции [Патент США 3585084, МКИ 810/12] , где в качестве пленкообразователя используются полиакриловые смолы, поливинилхлориды, бутадиенстирольные полимеры и др. Диспергирующим агентом служат анионные или неионогенные ПВА эфиры серной кислоты, сульфоновые кислоты, амины, карбоксилаты и т.д. Для поддержания рН вводят (НСl, Н₂SO₄, Н₃РO₄) др.

Подобные композиции позволяют получать покрытие на сплавах железа методом автофореза, т. е без применения электрического тока, давления или других факторов. На медных сплавах из этих композиций лаковые пленки не образуются.

Наиболее близкими по технической сущности к защитным лаковым композициям и предлагаемому способу является защитная лаковая композиция и способ получения лаковых покрытий на медных сплавах электроосаждением из водного раствора композиции на основе резидрола [Авторское свидетельство СССР 691475].

Защитная лаковая композиция состоит из следующих компонентов, г/л: Резидрол ВА 133 - 150-160 Смола К 421-02 - 10 Лак ПФ-060 - 10 Триэтиленамин - 19 мл/л Марганец сернокислый - 0,3 Вода дистиллированная - ≈800 а способ ее нанесения включает следующие операции: 1. Подготовка поверхности - химическое обезжиривание при температуре 60^oС (Na₂CO₃ - 30 г/л, Na₃PO₄ - 40 г/л, Na₂SiO₃ - 5 г/л);
- промывка в горячей проточной воде;
- промывка в холодной проточной воде;
- травление при температуре (20±5)^oС (НNО₃ - 1 л, H₂SO₄ - 1 л, NaCl - 10 г);
- промывка в холодной проточной воде;
- пассивация при температуре (20±5)^oС (СrО₃ - 75 г/л, H₂SO₄-15 г/л);
- промывка в холодной проточной воде.

2. Нанесение лаковой пленки электроосаждением
- закрепление на анодной штанге покрываемой детали;
- погружение в водоразбавляемую композицию следующего состава, г/л:
Резидрол ВА 133 - 150-160
Смола К 421-02 - 10
Лак ПФ-060 - 10
Триэтиленамин - 19 мл/л
Марганец сернокислый - 0,3
Вода дистиллированная - ≈800
- подача напряжения (70-100)В в течение 1-3 мин (ток постоянный);
- промывка в холодной проточной воде;
- удаление капельной влаги сжатым воздухом.

3. Сушка при температуре (140-180)^oС в течение (2-4) ч.

Данный способ позволяет получить на поверхностях медных сплавов покрытие с хорошей адгезией. Однако получать равномерное по толщине покрытие на внутренних поверхностях узкоканальных (300 х 8 х 2) сложнопрофилированных конструкций технически невозможно из-за ограниченной рассеивающей способности композиции, наносимой электроосаждением, и невозможности применения дополнительных электродов, размещаемых в глубоких и узких пересекающихся каналах.

Технической задачей изобретения является создание защитной лаковой композиции для медных сплавов, обладающей высокой адгезией к поверхности и равномерной по всей поверхности и способа получения защитного покрытия на сложнопрофилированные волноводные устройства из медных сплавов.

Решение задачи достигается тем, что защитная лаковая композиция содержит пленкообразователь - лак КЧ-0125 (СТП6-1-48-95), представляющий собой 68±2%-ный раствор в диацетоновом и изопропиловом спирте малеинизированного полибутадиена, модифицированного фенольной смолой с добавлением аммиака водного 25%-ного, этанола, жирнокислотного сиккатива ЖК-11(ТУ6-10-1641-86) и смеси изопропилового спирта и воды 1:1 при следующем соотношении компонентов:
Лак КЧ-0125 - 260-280 г/л
Аммиак водный 25%-ный - 10-12 мл/л
Этанол - 0,4-0,6 мл/л
Жирнокислотный сиккатив ЖК-1 - 13-15 г/л
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1 л
рН композиции - 6,5-7,0
Способ получения защитного покрытия на сложнопрофилированные волноводные устройства из медных сплавов предусматривает подготовку поверхности, включающую химическое обезжиривание, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, травление, промывку в холодной проточной воде, пассивацию, промывку в холодной проточной воде.

Затем изделие погружают в композицию состава:
Лак КЧ-0125 - 260-280 г/л
Аммиак водный 25%-ный - 10-12 мл/л
Этанол - 0,4-0,6 мл/л
Жирнокислотный сиккатив ЖК-1 - 13-15 г/л
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1 л
рН композиции - 6,5-7,0
на 10-20 мин при температуре 15-35^oС, извлекают из композиции, промывают в холодной проточной воде, удаляют капельную влагу обдувом и отверждают (сушат) при температуре (125-180)^oС в течение не менее 0,5 ч.

Способ получения лаковой композиции для изделий из медных сплавов основан на тщательном смешении лака КЧ-0125 и жирнокислотного сиккатива ЖК-1 при комнатной температуре и введении этанола. Полученную смесь нейтрализуют аммиаком водным 25%-ным при тщательном перемешивании, после чего разбавляют смесью изопропилового спирта и воды 1:1 до нужного объема.

Жирнокислотный сиккатив ЖК-1 представляет собой соль, образованную металлами переменной валентности (Рb и Мn) и синтетическими жирными кислотами.

При этом за счет химического взаимодействия защитной лаковой композиции со свежей пассивной поверхностью латуни образуется лаковое покрытие, равномерное на всех поверхностях сложнопрофилированных волноводных устройств и обладающее высокой адгезией к подложке.

Пример 1.

Проводилась защита от коррозии из предложенной композиции изделий из медных сплавов при следующем режиме нанесения покрытия.

1. Подготовка поверхности:
- химическое обезжиривание при температуре 60^oС (Na₂CO₃ - 30 г/л, Na₃PO₄ - 40 г/л, Na₂SiO₃ - 5 г/л);
- промывка в горячей проточной воде;
- промывка в холодной проточной воде;
- травление при температуре (20±5)^oС (НNО₃ - 1 л, H₂SO₄ - 1 л, NaCl - 10 г);
- промывка в холодной проточной воде;
- пассивация при температуре (20±5)^oС (СrО₃ - 75 г/л, Н₂SO₄ - 15 г/л);
- промывка в холодной проточной воде.

2. Нанесение лакокрасочной пленки производилась путем простого погружения сразу после пассивации в состав:
Лак КЧ-0125 - 270 г/л
Аммиак водный 25%-ный - 10 мл/л
Этанол - 0,4 мл/л
Жирнокислотный сиккатив ЖК-1 - 14 г/л
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1 л
рН композиции - 6,5
Покрытие наносится при температуре 20^oС в течение 10 мин, затем:
- промывка в холодной проточной воде;
- удаление капельной влаги сжатым воздухом;
3. Сушка при температуре 130^oС в течение 0,5 ч.

Получено доброкачественное по внешнему виду покрытие. Сцепление с основой, определенное методом решетчатого надреза, составляет 1 балл.

Указанные детали испытаны на циклическое воздействие температур от -60^oС до 85^oС (3 цикла), воздействие морского тумана в течение 7-ми суток и тропической влажности в течение 12 суток (относительная влажность (98±2)% при температуре 40^oС).

После испытаний детали разрезали и подвергали тщательному осмотру. Внешний вид лаковой пленки остался без изменения, коррозии на латуни не обнаружено, толщина пленки равномерная 5-10 мкм.

Пример 2.

Проводилась защита от коррозии предложенной композицией волноводных конструкций с сечением канала 13 х 3 при длине 500 мм из медных сплавов по следующему режиму:
1. Подготовка поверхности (пример 1).

2. Нанесение лаковой пленки производили по примеру 1 в составе:
Лак КЧ-0125 - 280 г/л
Аммиак водный 25%-ный - 12 мл/л
Этанол - 0,6 мл/л
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1 л
рН композиции - 6,5
Покрытие наносится при температуре 20^oС в течение 20 мин, затем:
- промывка в холодной водопроводной воде;
- удаление капельной влаги сжатым воздухом;
3. Сушка при температуре 130^oС в течение 1 ч.

Получены доброкачественные по внешнему виду покрытия, прочно сцепленные с медной основой. После испытаний на воздействие повышенной влажности и морского тумана (пример 1) внешний вид лаковой пленки остался без изменений. Коррозия на медном сплаве и на покрытии не наблюдалась.

Пример 3.

Проводилась защита от коррозии конструкций из медных сплавов по следующей технологической схеме:
1. Подготовка поверхности (пример 1)
2. Нанесение лаковой пленки производили по примеру 1 в составе:
Лак КЧ-0125 - 260 г/л
Аммиак водный 25%-ный - 8 мл/л
Этанол - 0,6 мл/л
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1 л
рН композиции - 6,0
Покрытие наносится при температуре 20^oС в течение 8 мин, затем:
- промывка в холодной водопроводной воде;
- удаление капельной влаги сжатым воздухом;
3. Сушка при температуре 130^oС в течение 1 ч.

Композиция не устойчива во времени, быстро расслаивается. Лаковая пленка на поверхности детали очень тонкая, несплошная.

После испытания на воздействие повышенной влажности и морского тумана видны отдельные очаги коррозии медных сплавов в виде зелено-голубого налета на поверхности детали.

Формула изобретения

1. Защитная лаковая композиция, содержащая пленкообразователь, отличающаяся тем, что в качестве пленкообразователя она содержит лак КЧ-0125, представляющий собой 68+2%-ный раствор в диацетоновом и изопропиловом спирте малеинизированного полибутадиена, модифицированного фенольной смолой, с добавлением этанола, аммиака водного 25%-ного, жирнокислотного сиккатива ЖК-1 и смесь водного раствора изопропилового спирта и воды 1:1 при следующем соотношении компонентов:
Лак КЧ-0125 - 260-280 г/л
Аммиак водный 25%-ный - 10-12 мл/л
Этанол - 0,4-0,6 мл/л
Жирнокислотный сиккатив ЖК-1 - 13-15 г/л
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1л
рН композиции - 6,5-7,0
2. Способ получения защитного покрытия на сложнопрофилированные волноводные устройства из медных сплавов, включающий химическое обезжиривание, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, травление, промывку в холодной проточной воде, пассивацию, промывку в холодной проточной воде, нанесение лаковой композиции при температуре 15-35^oС, отличающийся тем, что нанесение защитной лаковой композиции по п.1 производят простым погружением на 10-20 мин, а сушку производят при температуре 125-180^oС не менее 0,5 ч.