Способ нанесения полимерных покрытий
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (6() Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено070777 (21) 2510656/23-05 у)М („г
С 25 D 13/06 с присоединением заявки Но (23) ПриоритетГосударственный комитет
СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 678. 026.. 37 (088. 8} ()публиковано 250579,бюллетень Но 19
Дата опубликования описания 2505.79 (72) Авторы
Л. И. Тертых, Н. В . Власюк, Ю. В . Большак и Ю. Ф. Дейнега (71) Заявитель
Институт коллоидной химии и химии воды
AH У краи н ской ССР (54) СПОСОБ HAHECEHHH ПОЛИИЕРНЫХ
ПОКРЫТИЙ суток, электрической прочностью
20 кв/мм, прочностью на удар по У-1
20 кг см. Термообработка прои.-.водится в течение 2 ч при 200оС.
Покрытия по известному способу имеют плохую адгезию, низкие электроизоляционные и антйкоррозиоиные свойства, а также ограниченный ассортимент полимерных материалов. Кроме того„ получение покрытий возможно лишь в узком интервале напряженностей электрического поля (1-20 В/см).
Изобретение относится к области обработки металлов немеханическим способом, в частности к защите металлов полимерными пленками, и может быть использовано в электро- и радиотехнике, машиностроительной и лакокрасочной промышленности.
Известен способ электроФоретического нанесения полимерных покрытий из водных или водноорганических эмульсий полимеров, состоящий из электраосаждения последних на подложку в присутствии поверхностноактивных веществ, служащих одновременно зарядчиком и эмульгатором, и последующей термообработкой (1).
Наиболее близким к описываемому изобретению является способ нанесения полимерного покрытия, состоящий из электроосаждения из водной эмуль- 2О сии полиэтилгидросилоксана в присутствии поверхностно-активного вещества цетилтриметиламмонийбромида, являющегося зарядчиком и эмульгатором, с последующей термообработкой (2).
При катодной плотности тока 0,18 мА/см
2 получаются покрытия толщиной 5 мк, характеризующиеся адгезией 3 балла (метод решетчатого надреза), стойкостью в 3 Ъ-ном растворе NaC8 0,5
Целью изобретения является значительное повышение адгезии, улучшение электроизоляционных и антикоррозионных свойств, а также расширение ассортимента покрытий на основе серийных полимерных материалов.
Поставленная цель достигается описываемым способом, где в качестве зарядчика и эмульгатора используется анион- или катионактивная смола и электроосаждение осуществляют при плотности тока 0,2-2,2 мА/см .
Технология способа предусматривает электрофоретическое осаждение кремнийорганического полимера из водной или водноорганической эмульсии в присутствии зарядчика и эмульгато663765 ра анион- или катионактивной смолы с последующей термообработкой.
Эмульсию готовят одним из известных приемов, например путем ультразвукового диспергирования, а затем помещают в стеклянную кювету, снабженную тремя электродами. Средний иэ электродов является подложкой, на которую наносят покрытие, а два крайних — никелевые электроды, противоположные,по знаку центральному.
Электрофоретическое осаждение осуществляют при плотностях тока 0,22,2 мА/см и времени осаждений 60120 с, а термообработку при 180-200 С в течение 2 ч в сушильном шкафу.
Пример 1. В кювету, обору- 15 дованную никелевыми электродами, с эмульсией полиэтилгидросилоксана в водном растворе алкидноэпоксидной смолы ВПФДКЭ-53 помещают.предварительно обезжиренную подложку из 20 жести, которая соединяется с положительным полюсом, а никелевые электроды с отрицательным полюсом источника. При плотности тока
0 88 мЛ/см в течение 1,5 мин на подложкЕ осаждается покрытие, которое затем помещают в сушильный шкаф на
2 ч при 200 С. Полученное покрытие имеет следующие характеристики: тол,щина 11 мк, беспористое, адгезия 2 балла (метод решетчатого надреза), стойкость в ЗЪ-ном растворе NaC8 2 суток, электрическая прочность
63 кв/мм, прочность на удар 50 кгс/см.
Ванну готовят следующим образом.
При непрерывном перемешивании к
21 г водорастворимой анионактивной алкидноэпоксидной смолы ВПФДКЭ-53 приливают 1,7 г триэтиламина и затем постепенно добавляют 77 r дистиллированной воды. 0,02 г полученного 40 раствора растворяют в 80 г дистиллированной воды и приливают 20 г полиэтилгидроксилоксана (ГКЖ-94) . Смесь перемешивают на ультразвуковом диспергаторе УЗДН-1 (анодный ток 50 мЛ, время диспергирования 60 с, частота
22 кГц). Полученную эмульсию разбавляют 10-кратно.
Идентичным образом готовят ванны, содержащие в качестве полимера полиметилфенилсилоксан (КО-08 и К0-08К).
Концентрация полимера и зарядчикаэмульгатора, режима электроосаждения и термообработки приведены в таблице (примеры 2-4) .
При использовании анионактивной фенолформальдегидной смолы, модифицированной и -оксибензойной кислотой, а также катионактивной анилинформальдегидной смолы, их растворяют в органическом растворителе, смешивающемся с водой, например, в диоксане. Полученный раствор смолы в диоксане смешивают с водой, а затем добавляют кремнийорганический полимер и подвергают ультразвуковому диспергированию.
Пример 2. В кювету, оборудованную никелевыми электродами,. с эмульсией полизтилгидросилоксана в водном растворе анилиноформальдегидной смолы помещают предварительно обезжиренную подложку нз жести, которая соединяется с отрицательным полюсом, а никелевые электроды с положительным полюсом источника. При плотности тока 2,2 мА/см в течение 2 мин на подложке осаждается покрытие, которое. затем помещают в сушильный шкаф на
2 ч при 180 С. Полученное покрытие, имеет следующие характеристики: толщина 16 мк, пористость 2 точки/см адгезия 1 балл (метод решетчатого надреза), стойкость ЗЪ-ного раствора
NaCO 3 суток, электрическая прочность 75 кв/мм, прочность на удар
50 кгс/см.
Результаты даны в таблице.
663765
»Л
»» ь
Ul
Ю ю
».й
О л ч а
O °
r 0: O.
ОХД ь ихас1 8
»о»d о.х о н о
Д, ID ф <0 » а
Ю
00 л
О
Ю
Р4
С»
Ю (4
Ю
»Л с л
Р4 с
l о
Р н
9 ld ц х
dl Х
Э
Й A
Ю с
Ю н
»/
СЧ
СЧ
ЧЭ
CO л
C) 3
Ю 6
О О
О О Х д
<ч Ф
О О
О Х и
О
»»d н» о о л у с о
О Х ,0
О О т н о о
О с
СЧ н» и о х
О, ео и4 Еа х н
92 3»d о о о
Q . о
C ф
1 х
»d g x
Х»d хно
$A Х э 5 ао х
rr v
»»Р о
03
Я
2 н х
5 х о
v
9 р м g 00 »А
Х О I
»d1 A
4О о- в
Ж Г." х Х Г0
Q fd
9 : М ак о ц м х о
Х - 01
Я
М
Р в
М Ф о
»g о
Ц о с о
ХВ хо—
A X ь с g и он оо о m
4 Х о
М
»
I б
;ь ээнэы эн он чъоо?Ыэнд жо/oля e. ои dertfi ен члооньобц ии/ Бя чл.oovaodu н моэьийл.яэю имьЛо дом олон-gg ad
-оилэed H clz;DoHgoJ.Ä ияьЛо чл.оояцол,оооо ц
egad
-йен ozoz,eüõamad
xonол.эж ниеэлйq т-лп
oU чхэом9ид, о/
) нэьол. чл.оохоийоц ях ени1тпго о
»есш eda??Nay, них винэ йкеоо виэм хо/ ум МО ЧЛ.ООЙ.сolfg
663765
О 1
О
О
C)
<Ч
Х !
»
2 а о !
3!С
О!
Я ж х
5 х
Э
Е м а о
И о
Э
О а
О
4 о
Э
Ю
ГЧ
0 Ы
0,!» жо а О а
О
О
СЧ
I!
О а !
»
Х
Э и ! L
IX) О
00
М Ф л
М
О с
I (Ч с
СЧ и
0 ж
4 (- и о
v о
Э (") 0
3 и о
ill л
О
О
О с
О (Ч
О
Ю (Ю с
° 4
О
1»
М о
О а
oQ СО Ul
g o х а- в хх
О !!! ф
ЭЕ 0 ах!
Р
Э, Р <О ф О
3h и а о
C М
1 а ф
3 и
Э о
Э . ll!
3 н
Ж
Э х о
В „
0Ä о е
Ж 4
0 Ю
e v
Ф
Ф
1 ээ нэи э н -ЕИ ои чхоойбэнд ио/оля eI-g ou
de?M ен чхооньобц ии/цн чхооньобц
ВЕЯОЭКибХЯЭи имхло ggeN олон-gg ed оахоаб н чхоомцохд кихишо чхооянохоойоц
Реэб
-Me н одохаьхэ!!икФ иойохаи виеал Ч
Ии f ÄÙ
OII ЧХ0ОХЯ ИД ио/ нэьох чхоо хо ибод а
BdALK d&QNBJ нии винэ? жаоо виэс3ц
Ио/ И аыох чхоонхотщ
Э ф
g 0 а! х щ
И !
»
z o х
tel
1х оц
Х 0
Д !Ц х
О Э
3 4
m 4 о>
a п,о
0Z
4%
4 ф
3765 10 смола выступает еще в роли пластификатора, Таким образом, изменяя кон; центрацию смолы и кремнийорганического полимера, а также условия электрофоретического осаждения можно получить полимернйе покрытия с разным
5 соотношением органической и кремнийорганической частей в покрытиях.
Формула изобретения
Способ нанесения полимерных покрытий путем электроосаждения из эмульсии, содержащей полиорганосилоксан, зарядчик-эмульгатор и воду, с последующей термообработкой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения адгеэии, электроизоляционных и антикорроэионных свойств покрытий, в качестве эарядчика— эмульгатора используют анион- или катионактивную смолу, и электроосаждение осуществляют при плотности тока
0,2-2,2 мА/см
9 66
Как видно из данных таблицы, адгезия покрытий, полученных по предлагаемому способу в 2-3 раза выше, чем адгеэия покрытий по известному.
Кроме того, у покрытий, полученных. предлагаемым способом, электроизоляционные свойства в 3-10 раз, а антикоррозионные в 2-7 раз превышают свойства покрытий, полученных по известному способу, Применение предложенного способа электрофоретического нанесения покрытий расширяет круг полимеров, которые используются при создании покрытий в электрои радиотехнической, машиностроительной и лакокрасочной проьышленности.
При использовании анионактивной смолы в качестве зарядчика и эмульгатора покрытия получают на аноде, а при использовании катионактивнойна катоде. В связи с тем,,что даже незначительное количество смолы стабилизирует кремнийорганические эмульсии в воде в течение длительного времени (до 1-3 месяцев), используемые смолы выступают в роли поверхностно-активного вещества. Они наводят заряд на частицы до 35-60 ьВ, 25 что обуславливает практически мгновенное осаждение их на электроде.
При использовании незначительного количества смолы, выступающей в роли эарядчика и эмульгатора, полу- 30 чаются практически кремнийорганические покрытия, но с увеличением концентрации смолы в системе (до 2,5Ъ), Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Колэунова Л. Г. Коварский Н. Я.
Полимерные покрытия на металлах.N., Наука, 1976, с. 7.
2. Тертых Л. И. Дейнега lo.
Ульберг 3. Ф. Электрофоретическое осаждение водных эмульсий полиэтилгидросилоксана. Укр. хим. ж., т. 40, вып. 5, 1974, с. 483-489.
Заказ 2930/24 Тираж 719
БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Раушскаая наб. д. 4 5
Филиал ППП Патент ., r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Подписное
СОставитель Р Вакар редактор т, Икрикоиа Тех ед С.китай Корректор М.иигила,
