Способ повышения адгезионной способности твердых тел
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬт,.ТВУ (н) 600162
Соме Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05,09.74 (21) 2057128/05 с присоединением заявки ¹вЂ” (51) Ы Кч С 09J 5/02 (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.78
Гоаударственный комитет
Совета ейинистров СССР
IIo делам изобретений и открытий (53) УДК 668.395.3 (088.8) (72) Авторы изобретения и (71) заявители
Л. М. Притыкин и В. А. Орлов (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ АДГЕЗИОННОИ СПОСОБНОСТИ
ТВЕРДЫХ TEJI
Изобретение относится к способу повышения ад: сзионной способности твердых тел, например подготовки субстратов различной природы к склеиванию или нанесению лакокрасочных покрытий. ! згестны способы повышения алгезионной сгособности твердых тел их обработкой (модификацией) органическими соединениями, включающими атомы азота, серы, фосфора, галогснов (1).
Однако такие способы обладают ограниченным применением в связи с тем, что в каждом отдельном случае реализуется конкретный тип взаимодействия между элементами адгезионного соединения.
Известен способ повышения адгезионной способности металлических твердых тел путем обработки их метилметакрилокситриэтоксисиланом (2).
Такой способ увеличивает прочность адгезионных сосдш:еций металл — полиолефин в
1,5 — 2 раза, однако увеличение прочности для других адгезионных соединений не наблюдается.
С целью повышения прочности адгезионных соединений предлагается способ, в котором обработку ведут стабильным органическим радикалом, выбранным из группы, включающей иминоксильные, вердазильные, гидразильные, углеводородные и феноксильные радикалы.
Пример 1. Использование способа при склеивании твердых тел.
Поверхности стали Ст. 3 и дюралюмина
Д-16 зачищают шлифшкуркой и протирают ацетоном, а поверхности капролона, поливинилхлорида (повинола), стеклонаполненного полиамида СП-68, резин на основе бутадиенстирольного (СКС-ЗО), бутадиенакрилонитрильного (СКН-26) и изопренового (СКИ-3) каучуков освежают ацетоном. Затем подготовленные таким образом поверхности субстратов обрабатывают 20%-ными растворамп стабильных органических радикалов (COP) прп определенной температуре. Результаты при15 ведены в табл. 1.
Подготовленные таким образом субстраты склеивают следующими клеями по стандартной для них технологии: металл с металлом— клеем Л-4, металлы с капролоном — ПУ-2, 2р металлы с резинами — ЛН, резины — 88-Н, капролон — ПУ-2, поливинилхлорпд — УК-B-2 и полиампд СП-68 — ВИАЫ-Б-3. Прочность адгезионных соединений металла с металлом и с капролоном, карполона и полиамида измеряется сопротивлением сдвигу, сосдинений резины с резиной и с металлами, а также поливинилхлорида — сопротивлением расслаиванию. Результаты определения прочности адгезионных соединений в сравнении с прочно30 стью крепления необработанных стабнльнымп
600162
4.
Таблица 1
Условия применения
Стабильный органический радикал, Температура, С
Растворитель
Уг.певодородный СОР:
1. Перхлортрифенилметпл
Феноксильный COP:
2. Бис-(дифеннлметан)-бензол-2,4-дпизопропилфеноксил
Иминоксильные COP:
35 с(етыреххлористый углерод
Ацетон
25 10
3. Ди-трет-бутилиминоксил
4. 2,2,6,6-Тетраметилпиперидин-l-оксил
5. 2,2,6,G-Тетраметпл-4-оксиппперидин-lоксил
Отсутствует
Ацетон
Ацетон-гексан (1:1) 30
6. 2,2,6,6-Тетраметил-4-оксопиперпдпн-lоксил
Гексан
7. 2,2,6,6-Тетрамстпл-4-хлорпиперпдип-lоксил (ексан
8. 2,2,6,6-Тетраметил-4-бромпиперидин-1оксил
Гексан
Диметилсульфоксид
9. Ди-(2,2,6,6-тетраметил-l-оксил-4-пиперидил)-тере фталат
10. 7рис-(2,2,6,6-тетраметил-l-оксил-4-пиперидил)-тримезинат
Гидразильные COP:
11, I, I-Дифенил-2-пикрилгидразил
12. 1,1-Дифенил-l, 3,-1-триацетоксифенилгидразил
Вердазильный СОР:
13. Трифенилвердазил
Хлороформ
Бензол
Ацетон
Ацетон
Таблица 2
Прочность клеевых соединений (кгс/см - ), обработанных СОР, ¹ без обработки
Склеиваемые материалы
8 9
10 11
13
1 2
Ст. 3:
359
351
ГКР
ГКР
338 324
112 134
ГКР ГКР
ГКР ГКР
338 341
121 130
П(Р 1 ((P
ГКР ГКР
297
93
ГКР
ГКР
339
129
ГКР
П(Р
289
128
ГКР
П(Р
127
Г1<Р
ГКР
372
131
Г1<Р
ГКР
304 337
142 168
ГКР ГКР
ГКР ГКР
204
ПКР
ПКР
Ст. 3 капролон нитрильная резина
ГКР
П(Р стирольная резина
Дюралюмпн Д-16:
196
Г1<Р
207
101
ГКР
220
П(Р
228
129
ГКР
276 дюралюмпн к а про.пон
128
148
ГКР
ГКР
11,2
129 нитрильная резина
Поливинилхлорид
Капролон
Полиамид СП-68
102
ГКР
121
191
П(Р
97
182
ГКР
143 165
207 229
ГКР П(Р
198
ГКР
Резины
Примечание: СОР смотри табл. 1.
ПКР— когезионное разрушение по приповерхностным слоям.
ГКР— когезионное разрушение глубоко по фазе субстрата.
Резины — наиритовая, нитрильная, стпрольная, изопреновая, 126
57
ПКР
5,7
ПКР
214
121
ГК!
3,4
127
194
ГКР
212
117
Г(<Р
10,2
124
187
ГКР
206
ГКР
10,2
127
188
ГКР
212
114
ГКР
118
ГКР
211
119
ГКР
169
Г1<Р
209
107
ГКР
10,9
107
164
Г1<Р
228
132
ГКР
12,4
137
204
ГКР
600162
6 ной технологии, принятой для этих лакокрасочных материалов. Для сравнения аналогичным образом покрывают и необработанные поверхности (эталон) Ст. 3 и дюралюмина
5 Д-16. Оценку прочности полученных таким образом адгезнонных (лакокрасочных) соединений производят методом решетчатого надреза, измеряя долю образцов (среднюю для
10 испытаний) с отслоившимся покрытием.
10 Результаты сравнительных испытаний приведены в табл. 3.
Таблица 3
Дюралюмпн
Ст. 3
Доля (,4) отслоившихся покрытий образцов металлов после модификации
СП- хСПЭ-5
НЦ-221
ЭКА-15
НЦ-221
ЭФ-5Т
ЭКЛ-15
Эч -5Т
СП-ХСПЭ-5
16
11
14
4
58
52
49
37
42
29
21
43
38
44
37
39
34
27
21
36
33
32
31
24
17
33
24
27
27
32
19
16
40
24
17
24
16
19
11
27
26
28
33
28
21
17
37
6
8
Эталон
33
33
29
Пример 3. Применение способа при изготовлении стеклопластиков.
Подготовленное по режимам, приведенным в табл. 1, стекловолокно заливают полиэфир- Кб ной ненасыщенной смолой ПН-1 и отверхкдают изделие по стандартной, принятой для
ПН-1 технологии. Параллельно изготавливают стеклопластик аналогичным способом на основе предварительно обработанного известными кремнийорганическими аппретами стекловолокна. Полученные таким образом стеклопластики испытывают на сопротивление статическому изгибу (Р), измеряя прочность адгезионных соединений «стекловолокно — связующее». Результаты сравнительной адгезионной способности следующие:
Аппрет Р, кгс/ммЯ
Отсутствует 42,7
Метилметакрилокситриэтоксисилап 47,8 30
7-Аминопропилтриэтоксисилан 25,9
Винилтриметоксисилан 39,9
Глицидооксипропилтриметоксисилан 53,0
Хромовой комплекс метакриловой кислоты (волан) 45,5
Ди-трет-бутилиминоксил 57,4
2,2,6,6-Тетраметилпиперидин-1-оксил 64,4
2,2,6,6-Тетраметил-4-оксопиперидин1-оксил 65,9
Составитель О
Рсдактор 8. Мирзаджанова Тсхрсд И
Корректоры. Л Котова и И. Позияковская
Тираж 841
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2 органическими радикалами твердых тел приведены в табл. 2.
Пример 2. Использование способа при нанесении лакокрасочпых покрытий.
Подготовленные по режимам, приведенным в табл. 1, Ст.3 и дюралюмпн Д-16 покрывают этиленовым (ЭКЛ-15) и кремнийорганнческим (ЭФ-5Т) лаками, хлорсульфополиэтиленовой эмалью (СП-ХСПЭ-5), а также нитроцеллюлозной краской (НЦ-221) по стандартЗаказ 257/15 Изп. 4 315
2,2,6,6-Тетраметил-4-хлорпиперидин1-оксил 67,0
Ди- (2,2,6,6-тетр аметил-1-оксил-4пиперидил)-терсфталат 60,1
Тис- (2,2,6,6-тетр а метил-1-оксил-4пиперидил) -тримезинат 68,5
Способ рекомендуется в различных областях народного хозяйства для применения при склеивании, нанесении покрытий и изготовлении композиционных материалов.
Формула изобретения
Способ повышения адгезионной способности твердых тел путем обработки их органическим соединением, о т л п ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности адгезионных соединений, обработку ведут стабильным органическим радикалом, выбранным нз группы, включающей иминокспльные, вердазильные, гидразильные, углеводородные и феноксильные радикалы.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Орлов В. А,, Притыкнн Л. М. Новые клеи и технология склеивания. М., пзд. МДНТП, 1973, с. 18.
2. Авторское свпдетельство СССР №491679, кл. С 09J 5/02, 12.06.72.
Фиговский
Михайлова
