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

 

Изобретение относится к области антикоррозионной защиты алюминиевых сплавов в радиотехнической, авиационной промышленности, приборостроении и в других областях народного хозяйства для изделий, эксплуатируемых в различных климатических условиях. Защитная лаковая композиция включает лак КЧ-0125, представляющий собой (68±2)%-ный раствор в диацетоновом и изопропиловом спирте малеинизированного полибутадиена, модифицированного фенольной смолой, аммиак водный 25%-ный, смесь изопропилового спирта и воды 1:1, жирно-кислотный сиккатив ЖК-10. Способ получения защитного покрытия на сложнопрофилированные волноводные устройства из алюминиевых сплавов состоит из следующих стадий: подготовка поверхности, включая химическое оксидирование электропроводное, нанесение композиции путем простого погружения и сушка. Технической задачей является получение защитной лаковой композиции для алюминиевых сплавов, обладающей высокой адгезией к поверхности, равномерной по всей поверхности изделия, и способа получения защитного покрытия на сложнопрофилированные волноводные устройства из алюминиевых сплавов. 2 с.п. ф-лы.

Изобретение относится к защитным лаковым композициям и может быть использовано для антикоррозионной защиты алюминиевых сплавов в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства для изделий, 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, H₂S0₄, Н₃Р0₄ и др.

Подобные композиции позволяют получать покрытие на сплавах железа. На алюминиевых сплавах из этих композиций лаковые пленки не образуются.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым защитной лаковой композиции и способу получения защитного покрытия на сложнопрофилированные волноводные устройства из алюминиевых сплавов являются защитная лаковая композиция и способ получения лаковых покрытий на алюминиевых сплавах автоосаждением из водного раствора композиции на основе лака КЧ-0125 состава [Патент РФ 2142971, опубл. 20.12.1999г.]: Лак КЧ-0125 - 270-300 г/л Аммиак водный 25%-ный раствор - 12-15 мл/л Ксилол - 4-5 г/л Изопропиловый спирт + вода (1:1, 6:4) - До 1 л рН композиции - 7,0-7,2 Способ получения защитной лаковой композиции включает следующие операции: 1. Подготовка поверхности - травление при температуре 70^oС (NaOH 10%-ный водный раствор); - промывка в горячей проточной воде;
- промывка в холодной проточной воде;
- осветление при температуре (20±5)^oС (HNO₃ 50%-ный водный раствор);
- промывка в холодной проточной воде;
- химическое оксидирование при температуре (20±5)^oС (NaF) - 4 г/л, СrО₃ - 6 г/л, Н₃РO₄ - 37 г/л);
- промывка в холодной проточной воде.

2. Нанесение защитной лаковой пленки
- погружение в защитную лаковую композицию следующего состава (в г/л):
Лак КЧ-0125 - 270-300
Аммиак водный 25%-ный раствор - 12-15 мл/л
Ксилол - 4-5
Изопропиловый спирт + вода (1:1, 6:4) - До 1 л
рН композиции - 7,0-7,2
Покрытие наносится при температуре (20±5)^oС в течение 3-х минут;
- промывка в холодной проточной воде;
- удаление капельной влаги сжатым воздухом.

3. Сушка при температуре 150^oС в течение 1 часа.

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

Решение задачи достигается тем, что защитная лаковая композиция содержит 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 и смеси изопропилового спирта и воды в соотношении 1:1 и в нее дополнительно введен жирнокислотный сиккатив ЖК-10 при следующем соотношении компонентов:
Лак КЧ-0125 - 270-300 г/л
Аммиак водный 25%-ный - 14-16 мл/л
Жирнокислотный сиккатив ЖК-10 - 12-18 г/л
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1л
рН композиции - 6,5-7,0
Способ получения защитного покрытия на сложнопрофилированные волноводные устройства из алюминиевых сплавов, включающий травление, осветление и химическое оксидирование электропроводное в составах, приведенных в примерах применения.

Затем изделие сразу после оксидирования электропроводного погружают при температуре 15-35^oС в композицию состава:
Лак КЧ-0125 - 270-300 г/л
Аммиак водный 25%-ный - 14-16 мл/л
Жирнокислотный сиккатив ЖК-10 - 12-18 г/л
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1 л
рН композиции - 6,5-7,0
на 3-6 минуты извлекают из композиции, промывают в холодной проточной воде, удаляют капельную влагу обдувом и сушат при температуре 125-180^oС не менее 1 часа.

Композицию готовят последовательным смешением компонентов: к расчетному количеству лака КЧ-0125 добавляют при тщательном перемешивании расчетное количество жирнокислотного сиккатива ЖК-10. В полученную однородную смесь при тщательном перемешивании вводят ≈ 3/4 расчетного количества аммиака водного 25%-ного. Затем композиция разбавляется смесью изопропилового спирта и воды в соотношении 1:1 до нужного объема. Оставшимся количеством аммиака водного 25%-ного доводят РН композиции до рецептурного значения.

Жирнокислотный сиккатив ЖК-10 представляет собой соль, образованную металлами переменной валентности (Pb, Mn, Со) и синтетическими жирными кислотами.

При этом за счет химического взаимодействия композиции со свежей электропроводной оксидированной поверхностью алюминиевых сплавов образуется лаковое покрытие, равномерное на всех поверхностях сложнопрофилированных волноводных устройств, и обладающие высокой адгезией к подложке.

Пример 1.

Проводилась защита от коррозии из предложенной защитной лаковой композиции изделий из сплава АМЦ при следующем режиме нанесения покрытия.

1. Подготовка поверхности:
- травление при температуре 70^oС (NaOH 10% водный раствор);
- промывка в горячей проточной воде;
- промывка в холодной проточной воде;
- осветление при температуре (20±5)^oС (НNО₃ 50%-ный водный раствор);
- промывка в холодной проточной воде;
- химическое оксидирование электропроводное при температуре (20±10)^oС (NH₄HF₂ - 1,5-2,0 г/л, СrO₃ - 4-6 г/л, K₃[Fe(CN)₆] - 0,5-1,0 г/л) в течение 0,5-1,0 минут;
- промывка в холодной проточной воде.

2. Нанесение защитной лаковой композиции производилось путем простого погружения сразу после оксидирования в лаковую композицию состава, г/л:
Лак КЧ-0125 - 270
Аммиак водный 25%-ный раствор - 14 мл/л
Жирнокислотный сиккатив ЖК-10 - 12
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1 л
рН композиции - 7,0
Покрытие наносится при температуре 20^oС в течение 4-х минут, затем:
- промывка в холодной проточной воде;
- удаление капельной влаги сжатым воздухом.

3. Сушка при температуре 130^oС в течение 2 часов.

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 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 алюминиевом сплаве не обнаружено, толщина пленки равномерная 12-16 мкм.

Пример 2.

Проводилась защита от коррозии предложенной защитной лаковой композицией трубчатых волноводных конструкций с сечением канала 13х3 при длине 500 мм из сплава Амг по следующему режиму:
1. Подготовка поверхности - см. пример 1.

2. Нанесение защитной лаковой композиции производили по примеру 1 в составе, г/л:
Лак КЧ-0125 - 300
Аммиак водный 25%-ный - 14 мл/л
Жирнокислотный сиккатив ЖК-10 - 18
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1 л
рН композиции - 7,0
Покрытие наносится при температуре 20^oС в течение 20 мин, затем:
- промывка в холодной проточной воде;
- удаление капельной влаги сжатым воздухом.

3. Сушка при температуре 130^oС в течение 2 часов.

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

Пример 3.

Проводилась защита от коррозии конструкций из сплава Амц по следующей технологической схеме.

1. Подготовка поверхности - см. пример 1.

2. Нанесение защитной лаковой композиции производили по примеру 1 в составе, г/л:
Лак КЧ-0125 - 260
Аммиак водный 25%-ный - 12 мл/л
Жирнокислотный сиккатив ЖК-10 - 10
Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 - До 1 л
рН композиции - 6,0
Покрытие наносится при температуре 20^oС в течение 3-х минут, затем:
- промывка в холодной проточной воде;
- удаление капельной влаги сжатым воздухом.

3. Сушка при температуре 130^oС в течение 1 часа.

Композиция неустойчива 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 алюминия в виде белого налета на поверхности детали.

Формула изобретения

1. Защитная лаковая композиция для изделий из алюминиевых сплавов, на основе лака КЧ-0125, представляющего собой (68±2)%-ный раствор в диацетоновом и изопропиловом спирте малеинизированного полибутадиена, модифицированного фенольной смолой с добавлением аммиака и водного 25%-ного и смеси изопропилового спирта и воды в соотношении 1: 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит жирно-кислотный сиккатив ЖК-10 при следующем соотношении компонентов:
Лак КЧ-0125 - 270-300 г/л
Аммиак водный 25%-ный - 14-16 мл/л
Жирно-кислотный сиккатив ЖК-10 - 12-18 г/л
Смесь изопропилового спирта и воды 1: 1 - до 1 л
pН Композиции - 6,5-7,0
2. Способ получения лакового покрытия на сложнопрофилированные волноводные устройства из алюминиевых сплавов, включающий травление, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, осветление, промывку в холодной проточной воде, нанесение защитной лаковой композиции простым погружением, промывку в холодной проточной воде, удаление капельной влаги, отличающийся тем, что после осветления, промывки в холодной проточной воде осуществляют химическое оксидирование электропроводное, промывку в холодной проточной воде, а нанесение защитной лаковой композиции по п. 1 производят при температуре 15-35^oС в течение 3-6 мин, и сушку производят при температуре 125-180^oС не менее 1 ч.