Композитна метал-полімерна деталь, спосіб її виготовлення та застосування

Реферат: Винахід належить до композитної деталі, що включає принаймні один лист сталі, що має покриття з принаймні однієї полімерної плівки, отриманої заздалегідь в результаті екструдування полімерної суміші, яка містить принаймні наступні компоненти: полімер, утворений з дисперсії еластомерних глобул в поліпропіленовій матриці, при цьому частка еластомеру в матриці є меншою, ніж 20 % (мас.) від загальної маси матриці і еластомеру, перший антиоксидант із сімейства фенольних антиоксидантів у кількості, більшій або рівній 0,2 % (мас.), другий антиоксидант з сімейства антиоксидантів, які розкладають гідроперекиси, у кількості, більшій або рівній 0,1 % (мас.), армуючий наповнювач у кількості, меншій ніж 10 %. На додаток до цього, винахід належить до способу виготовлення даної композитної деталі та до застосування даної композитної деталі у галузі автотранспортних та перевізних засобів. UA 100825 C2 (12) UA 100825 C2 UA 100825 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Область техніки, до якої відноситься винахід Винахід відноситься до композитної метал-полімерної деталі, до способу її виготовлення та до її застосування, зокрема, у галузі автотранспортних і перевізних засобів. Рівень техніки Композитні деталі роблять можливим внесок до полегшення конструкцій автотранспортних засобів. Зокрема, з патенту FR 2 866 592 відоме виготовлення для цієї мети деталі, що включає лист сталі, покритий однією або декількома плівками полімеру, що пристають, мають товщину, рівну, принаймні, 0,1 міліметра. Дана деталь, в основному у формі рулону, повинна бути здатною витримувати дію всіх технологічних стадій (навантажувально-розвантажувальні роботи, розрізання, вигинання, чеканка, пробиття отворів і тому подібне). Крім того, дані деталі повинні абсолютно витримувати проходження через катодне нанесення гальванічного покриття і нанесення всіх шарів фарби на лицьову поверхню на стороні сталі. Таким чином, весь спосіб фарбування автотранспортного засобу може бути перенесений на даний композит, як на звичайну металеву поверхню, при тих же самих фарбах і тій же самій товщині і, таким чином, кінець кінцем, при тому ж самому зовнішньому вигляді після фарбування. Нанесення гальванічного покриття є промисловим способом фарбування, що використовується, зокрема, в промисловості виготовлення автотранспортних засобів, який полягає по суті в зануренні деталі у ванну для фарбування, де деталь використовують як катод та під дією електричного струму стимулюють міграцію частинок фарби в суспензії у ванні. Після цього фарбу стверджують у печі. Отже, таким чином, деталь повинна бути здатною витримувати проходження через атмосферу при температурі в діапазоні від 150 до 210°С протягом приблизно 30 хвилин і не повинна проявляти наявності областей усадки, текучості, повзучості або внутрішньої напруги, які можуть в результаті призвести до розтріскування, розщеплювання, деформації або розшаровування між металом та полімером. Її термостійкість повинна бути достатньо високою для забезпечення стійкості під час проведення стадій підготовки поверхні та обробки поверхні металу і всіх стадій затвердіння різних шарів фарби. Цикл затвердіння для шару гальванічного покриття є найбільш суворим для полімеру у порівнянні з іншими циклами затвердіння для шарів фарби: ґрунтовки, покриття основи і прозорого покриття. Крім того, виготовлення даної деталі повинне бути сумісним з виробленнями технологічних ліній, а, зокрема, з виробленням технологічної лінії гальванізації або виробленням технологічної лінії нанесення покриття, також відомих під найменуванням вироблення технологічної лінії нанесення багатошарового покриття. Це припускає наявність у полімерної плівки великої товщини (зазвичай 300 мкм) та її використання у вигляді дуже широкого рулону (зазвичай 1,5 м) для сумісного ламінування на лист сталі при швидкостях, які можуть знаходитися в діапазоні аж до 180 м/хв. На закінчення, при експлуатації автотранспортного засобу деталь повинна витримувати дію варіацій температури в діапазоні від - 40°С до 80°С. З патенту US 4 229 504 відоме звернення до полімеру, що містить від 10 до 70% неорганічних наповнювачів і від 30 до 90% суміші, яка утворена з 50-75% поліолефіну та 2550% еластомеру. Даний полімер в комбінації з облицюванням металу не проявляє повзучості під час проведення стадії нанесення гальванічного покриття. Проте високі частки еластомеру та неорганічних наповнювачів, необхідні для досягнення опору повзучості, погіршують механічні властивості полімеру, такі як його жорсткість та його відносне подовження, а також перешкоджають виготовленню гомогенних і дуже широких плівок в результаті екструдування. Розкриття винаходу Мета винаходу полягає в усуненні недоліків попереднього рівня техніки в результаті пропозиції полімерної суміші, яка може бути екструдована у формі, сумісній із способом виготовлення композитної деталі, та композитної деталі, яка витримує дію стадії нанесення гальванічного покриття. З цією метою композитна деталь винаходу включає, принаймні, один лист сталі, що має покриття з, принаймні, однієї полімерної плівки, отриманої заздалегідь у результаті екструдування полімерної суміші, яка містить, принаймні, наступні компоненти: - полімер, утворений з дисперсії еластомерних глобул в поліпропіленовій матриці, при цьому частка еластомера в матриці є меншою, ніж 20% (мас.) від загальної маси матриці і еластомера, - перший антиоксидант з сімейства фенольних антиоксидантів в кількості більшій або рівній 0,2% (мас), 1 UA 100825 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - другий антиоксидант з сімейства антиоксидантів, розкладаючих гідроперекиси, в кількості більшій або рівній 0,1% (мас.), - армуючий наповнювач у кількості, меншій, ніж 10%. Композитна деталь винаходу також володіє наступними необов'язковими характеристиками, узятими індивідуально або в комбінації: - частка еластомера в матриці знаходиться в діапазоні від 8 до 20% (мас.) від загальної маси матриці та еластомера, - перший антиоксидант присутній в полімерній суміші в кількості 0,2%, а другий антиоксидант присутній в полімерній суміші в кількості 0,1%, - наповнювачем є мікротальк, - композитна деталь додатково включає полімерний шар функціоналізованого поліолефіну на нижній стороні полімерної плівки, - полімерна плівка покрита полімерним шаром функціоналізованого поліолефіну, - композитна деталь додатково містить між листом сталі та полімерною плівкою ґрунтовку, нанесену на лист сталі, та/або адгезив, нанесений на ґрунтовку. Винахід також відноситься до способу виготовлення композитної деталі, що по суті характеризується тим, що він включає, принаймні, одну стадію екструдування полімерної суміші у формі плівки та одну стадію сумісного ламінування отриманої полімерної плівки на лист сталі, за необхідності покритий ґрунтовкою та адгезивом. Полімерну суміш за необхідності співекструдують з полімерним шаром функціоналізованого поліолефіну. На закінчення, винахід відноситься до застосування композитної деталі винаходу, що описувалася вище, у галузі автотранспортних засобів. Застосування композитної деталі винаходу може також включати зазначені далі необов'язкові характеристики, узяті індивідуально або в комбінації: - композитну деталь профілюють у результаті чеканки, штампування, гідравлічного формування або формування, - композитну деталь використовують для виготовлення деталей у результаті відливання на основу. У всіх частинах тексту термін «лист сталі» розумітиметься як позначення сталевої основи, за необхідності покритої металевим покриттям у результаті проведення гальванізації або електроосадження та за необхідності маючої покриття, нанесене в результаті проведення обробки поверхні, такої як конверсійна обробка. Краще розуміння винаходу буде отримано після прочитання наступного далі опису здійснення винаходу. Здійснення винаходу Як із здивуванням було встановлено авторами заявленого винаходу, комбінація з полімеру, утвореного з дисперсії еластомерних глобул в поліпропіленовій матриці, та невеликих кількостей антиоксидантів і неорганічних наповнювачів, таких як мікротальк, робить можливим отримання, з одного боку, полімерної суміші, яка може бути екструдована у вигляді дуже товстої і дуже широкої плівки, а, з іншого боку, композитної деталі, яка витримує дію стадії нанесення гальванічного покриття. Полімерна суміш в своїй основі має поліпропіленову матрицю, яка забезпечує досягнення якнайкращого компромісу за властивостями при використанні (механічними, ізолюючими та звукопоглинаючими), матеріальними витратами та створенню несприятливої дії на навколишнє середовище (зменшення маси, зменшення летючих органічних сполук, що вивільняються). Дана матриця може бути утворена тільки з одного поліпропілену або з суміші з декількох поліпропіленів. Переважним буде використання ізотактичного поліпропілену, що характеризується середньомасовою, молярною масою, рівною приблизно 4 00000 г/моль, та значенням індексу текучості розплаву, рівним приблизно 2, що робить свій внесок до міцності полімерної плівки при - 40°С. Доданої матриці додають еластомер з долями в діапазоні від 8 до 20% (мас.) еластомеру в поліпропіленовій матриці. Даний еластомер може бути, наприклад, каучуками ЕПК (етилен/пропіленовий каучук) або ЕПДМ (терполімер етилену/пропілену/дієнового мономеру). Його вводять в поліпропіленову матрицю у вигляді дисперсної фази, що означає гомогенний розподіл еластомерних глобул в поліпропіленовій матриці. Дані еластомерні глобули виконують функцію концентратора напруги, що зупиняє розповсюдження тріщин. Додавання еластомера в даному випадку робить можливим перехід від режиму крихкого руйнування до режиму пластичного руйнування. При вмісті еластомера в матриці нижче 8% (мас.) холодостійкість полімерної плівки вважається недостатньою. При вмісті еластомера вище 20% диспергування еластомерних 2 UA 100825 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 глобул в поліпропіленовій матриці погіршується, і еластомер починає розчинятися в матриці та пластифікує її. Вказане пластифікування є особливо шкідливим, оскільки воно в результаті призводить до втрати жорсткості полімерної плівки. Переважним буде використовувати каучук ЕПК в кількості в діапазоні від 14 до 17%, що забезпечує якнайкращий компроміс між експлуатаційними характеристиками за холодостійкістю полімерної плівки та якістю дисперсної фази. Полімерна суміш, відповідна винаходу, піддається дії трьох послідовних фаз високої термічної напруги, яка є екструдуванням, стадією нанесення гальванічного покриття та фазою експлуатації протягом всього терміну служби транспортного засобу. Для зведення до мінімуму пошкодження полімерної суміші під час проведення даних трьох фаз дана суміш включає додаткові добавки. По-перше, щоб уникнути пошкодження під час проведення екструдування та стадії нанесення гальванічного покриття полімерна суміш містить суміш з двох антиоксидантів. Перший антиоксидант відноситься до сімейства фенольних антиоксидантів. Даний перший антиоксидант діятиме в основному під час проведення екструдування полімерної суміші, запобігаючи окисленню другого антиоксиданту. Другий антиоксидант відноситься до сімейства антиоксидантів, розкладаючих гідроперекиси. Окрім іншого, він впливатиме на термостійкість полімерної плівки під час нанесення гальванічного покриття. Відмітна ознака даної суміші обумовлюється синергізмом між даними двома антиоксидантами, що робить можливим проходження отриманої полімерної плівки на основі полімеру, який сам по собі не витримує дії стадії нанесення гальванічного покриття, через дану операцію без пошкодження або появи областей усадки або напруги в органічній плівці, що може в результаті призвести до розшаровування між металом та полімером. Даний синергетичний ефект діє тільки для специфічних відповідних кількостей даних двох антиоксидантів в полімерній суміші, а саме, не менше 0,2% (мас.) від полімерної суміші для першого антиоксиданту і не менше 0,1% (мас.) від полімерної суміші для другого антиоксиданту. Як продемонстрували випробування, проведені з однаковими процентними рівнями вмісту в 0,1% (мас.) від полімерної суміші для обох антиоксидантів, композитна деталь, що виходить в результаті, не витримує стадію нанесення гальванічного покриття. Як перший антиоксидант переважно може бути використаний пентаерітриттетракіс(3-(3,5ди(трет-бутил)-4-гідроксифеніл) пропіонат), що продається під товарними знаками Irganox® і Ethanox®. Як другий антиоксидант переважно може бути використаний ароматичний фосфіт, а, кажучи конкретніше, трис(2,4-ди(трет-бутил) феніл)фосфат, що продається під товарним знаком Ethaphos®. По-друге, в ході всього терміну служби автомобіля полімер повинен по можливості у меншій мірі втрачати свої експлуатаційні характеристики. Таким чином, для даного полімеру на додаток до його термостійкості переважною є абсолютна стійкість в умовах дії навколишнього середовища: термохімічне старіння (високі температури), термоокислювальне старіння (температура та кисень), хімічне старіння в рідкому середовищі (вода, хімічні реагенти (сіль, викиди грязі, що бруднить та є корозійно-активною, бензин, мастило і тому подібне)). Крім того, також бажаним є витримування композитом під час експлуатації дії погодних змін (від - 40°С до + 80°С), як це роз'яснювалося вище, та механічних дій (ударів гравію, продуктових візків супермаркетів). З цією метою в полімерну суміш також додають армуючі наповнювачі в кількості, меншій, ніж 10% (мас.). При використанні в кількості вище 10% (мас.) наповнювачі несприятливо впливають на відносне подовження при розриві полімерної плівки, а їх твердість має тенденцію призводити до появи відмітин на поверхні профільованих композитних деталей, що надає даній поверхні якість, непридатну для використання композитної деталі в секторі автотранспортних засобів. Дані наповнювачі дозволяють, зокрема, зробити можливими зменшення кількості антиоксидантів, присутніх у полімерній суміші, при одночасному використанні переваг синергетичного ефекту, що описувався вище, і, таким чином, уникнення надмірного модифікування властивостей полімеру. Наповнювачі збільшують термостійкість та механічну міцність, і вони надають полімерній плівці задовільну ударну в'язкість при - 40°С, а також хорошу жорсткість при + 80°С. Крім того, наповнювачі роблять істотний внесок у зведення до мінімуму усадки полімерної плівки під час проведення фази нанесення гальванічного покриття. Дані наповнювачі виконують функцію точок зшивання, поліпшуючих стабільність аморфних ланцюгів, та концентраторів напруги. Таким чином, вони покращують стабільність геометричних розмірів полімерної плівки. 3 UA 100825 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Можуть бути використані відомі наповнювачі будь-якого типу (неорганічні, органічні, металеві) , наприклад, доломіт, карбонат кальцію, карбонат магнію, вапно, кварц, нітрид бору, сульфід цинку, каолін, воластоніт, діоксид титану, діоксид кремнію, монтморилоніт (наноглина), скляний дріб, скловолокно, вуглецеве волокно, тальк, слюда, технічний вуглець, пластинчастий графіт, вуглецеві нанотрубки, волокно з неіржавіючої сталі, фосфіди металів, поліамідне волокно і целюлозні наповнювачі. Переважним є використання мікротальку, який включає пластинки, що мають розмір, менший, ніж мікрон. Його продають, зокрема, в гранульованій формі маточної суміші (при цьому маточна суміш у своїй основі має поліпропілен та мікротальк) в компанії Multibase, Dow Corning group. Мікротальк в гранульованій формі маточної суміші є вигідним в тому сенсі, що він робить можливим отримання дуже хорошої дисперсії в полімерній суміші і, таким чином, кінець кінцем, дуже гарного зовнішнього вигляду поверхні. Крім того, при вмісті всього лише від 2 до 9% (мас.) мікротальку полімерна плівка зберігає своє відносне подовження, свій зовнішній вигляд та свою гнучкість при одночасному значному поліпшенні механічних властивостей полімерної плівки. Вказаний процентний рівень вмісту мікротальку також полегшує екструдування плівки в результаті незначного збільшення в'язкості полімерної суміші. З іншого боку, при вмісті вище 10% наповнювачів, які є дуже твердими, в результаті призводять до передчасного зносу пристроїв екструзій. Крім того, під час проведення стадії екструдування плівки при температурі екструдування поліпропілену, мабуть, не виникає якої-небудь хімічної взаємодії або несумісності між антиоксидантами та мікротальком, що може в результаті призвести до пошкодження плівки або зміни їх напівкристалічної структури або втрати її властивостей або її зовнішнього вигляду або її довговічності. Крім того, у порівнянні з іншими наповнювачами при використанні мікротальку значно зменшується усадка полімерної плівки під час проведення стадії нанесення гальванічного покриття. Це зумовлено тим, що даний мікротальк має форму пластинок, які стають орієнтованими у напрямку екструдування. Таким чином, дані пластинки ефективніше протидіють усадці та надають останній гомогенність у двох напрямках екструдування - поперечному і подовжньому. На додаток до цього, для надання полімерній плівці провідності і, таким чином, здатності сприймати фарбу (рідку або у вигляді порошку), осаджену електролітично або електростатично, можна передбачити введення в полімерну суміш провідних наповнювачів (сферичних або пластинчастих або голкоподібних або волокнистих). Незалежно від свого використання в секторі автотранспортних засобів полімерна плівка повинна оптимізованим чином приставати до листа сталі. Для цього передбачаються проведення для листа, наприклад, при вийманні з ванни гальванізації, обробки поверхні та осадження органічної ґрунтовки в результаті нанесення покриття (для технологічної лінії нанесення покриття). Технологія, що використовується в технологічних лініях нанесення покриття для смугової сталі, полягає в нанесенні на рулон протикорозійної ґрунтовки. Дана органічна ґрунтовка, зазвичай з товщиною в діапазоні від 6 до 10 мікрон, забезпечує захист металу і отримання відмінної адгезії між металевим та органічним шарами. Крім того, дана ґрунтовка повинна бути надзвичайно гнучкою для забезпечення профілізації композиту. Ґрунтовки зазвичай є сумішами на основі смоли складного поліефіру, яка зшивається у присутності отверджувача меламіну та/або ізоціанатного типу. Дані ґрунтовки також містять неорганічні пігменти та інгібітори корозії. У контексті даного композиту сприятливим є використання надзвичайно гнучкої ґрунтовки, що в основному має дуже високі молярні маси і що характеризується надзвичайно високою адгезією метал/полімер. Як було встановлено, унаслідок протекторної ролі металічного покриття, а також унаслідок обробки поверхні (конверсійна обробка) та наявності ґрунтовки, що не використовує хрому, корозія кромки на рівні композиту в значній мірі зводиться до мінімуму. Дана ґрунтовка може бути покрита адгезивом. Вказаний адгезив також наносять на рулони в результаті нанесення покриття, зазвичай з товщиною в діапазоні від 3 до 20 мкм; він повинен утворити абсолютно безперервну плівку при використанні умов промислової технологічної лінії (швидкість технологічної лінії аж до 180 м/хв.). Даний адгезив може відноситися до сімейства епоксидів, але також і до сімейства складних поліефірів. Рівним чином, його буде потрібно вибирати у зв'язку з його чудовою сумісністю з ґрунтовкою та поліпропіленом, але, само собою зрозуміло, також і у зв'язку з відсутністю у нього усадки під час затвердіння композиту. Завдяки адгезиву поліпшується адгезія між полімерною плівкою та листом сталі. Як адгезив можуть бути вибрані адгезив Morad® від компанії Rohm & Haas або адгезиви з позначеннями FL200 або HL 406, які продаються в компанії Kommerling. 4 UA 100825 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У альтернативному варіанті, залишаючись в рамках винаходу, також можна запропонувати заміну адгезиву та/або ґрунтовки полімерним шаром, що пристає, утвореним з поліолефіну, функціоналізованого для надання йому полярності і, таким чином, забезпечення приставання між листом сталі та полімерною плівкою, при цьому даний шар забезпечує приставання полімерної плівки до листа сталі. Даний шар, що пристає, буде або осаджений безпосередньо на метал, або буде екструдований з полімерною сумішшю, відповідною винаходу. Проте даний полімерний шар сам по собі повинен витримувати стадію нанесення гальванічного покриття і відповідати іншим вимогам, необхідним для галузі автотранспортних засобів. Для цієї мети переважним буде вибір поліпропілену, прищепленого малеїновим ангідридом. Полімерну плівку переважно виготовляють відповідно до звичайного способу екструдування. Полімер, антиоксиданти і наповнювачі у формі гранул вводять в терморегульовану циліндрову камеру, усередині якої обертається нескінченний шнек, який замішує гранули та транспортує їх до головки екструзії для отримання гомогенної суміші в каналі плавлення. Після цього головка екструзії надає пластичній масі форму плівки, що має товщину, рівну приблизно 300 мікрометрам, і цю плівку наносять на лист сталі, що за необхідності має покриття з ґрунтовки і в належному випадку з адгезиву або прилипаючого шару прищепленого поліпропілену. Після цього отримують композитну деталь, яку для галузей застосування автотранспортних засобів згодом профілюватимуть, наприклад, в результаті чеканки, та піддаватимуть фарбуванню (фосфатування, нанесення гальванічного покриття, осадження і затвердіння для всіх шарів фарби). Для деталі також можуть бути проведені розрізання, пробиття отворів та збирання в результаті зболчування або зварювання з іншими термопластами під дією ультразвуку. Для того, щоб не вносити внесок до появи яких-небудь відмітин під час профілізації композиту полімерна плівка буде гомогенною, маючи відмінний зовнішній вигляд. Зокрема, необхідно відзначити те, що композитній деталі, відповідній винаходу, властива перевага у вигляді отримання з термопластичної полімерної плівки, сумісної із способом відливання на основу, що складається з формування пластика поверх або навколо деталі. Також можна надати полімерній лицьовій поверхні композитної деталі сумісність з адгезивами і мастиками з сектора автотранспортних засобів. Це обумовлюється важливістю приставання до полімерної лицьової поверхні при виготовленні деяких деталей автотранспортних засобів, таких як, наприклад, планки дверних порогів, конструкційних або напівконструкційних адгезивів, герметизуючих мастик або коректуючих мастик, які мають різну хімічну природу, таких як епоксидні, поліуретанові та гумові. Поліпропіленова матриця, що використовується у даному винаході, має хімічну природу, яка не забезпечує адгезію адгезивів та мастик. Для усунення даного недоліку можна або функціоналізувати матрицю, або осадити на полімерну плівку шар адгезиву, сумісний, з одного боку, з поліпропіленом, а, з іншого боку, з адгезивами і мастиками з сектора автотранспортних засобів. Переважним буде використання шару адгезиву, що містить поліолефін, функціоналізованй при використанні полярних функціональних груп, таких як у разі акрилатів і малеїнового ангідриду. Даний шар адгезиву може бути або безпосередньо осаджений на полімерну плівку, наприклад, в результаті сумісного ламінування або нанесення покриття, або співекструдований з полімерною сумішшю, відповідною винаходу. Переважно він матиме товщину в діапазоні від 30 до 100 мкм. Переважним буде використання шару поліпропілену, прищепленого малеїновим ангідридом, такого як Ргіех® 25050, що продають в компанії Addcomp. На закінчення, необхідно відзначити одну значну перевагу композитної деталі винаходу, де дана перевага, власне кажучи, полягає в настільки хорошій адгезії між металом та полімером, що, таким чином, даний композит може виявитися придатним для повторного використання; таким чином, він витримує дію шліфування і розрізання на смуги. Для ілюстрації винаходу були проведені випробування, які будуть описані як необмежуючі приклади. Випробування Модуль Юнга і відносне подовження при розриві вимірюють відповідно до стандарту ASTM D368 при використанні зразків для випробувань, що відносяться до типу М-ІІ і отриманих з однієї тільки полімерної плівки, при швидкості випробування 50 мм/хв. і при 23°С. Модуль Юнга Е повинен бути більшим, ніж 1000 МПа, а відносне подовження при розриві повинне бути більшим, ніж у сталі, яка використовується. Адгезію полімерної плівки до листа сталі оцінюють при використанні стандартизованого випробування на відшарування (ISO11339). Виходячи із зразків для випробувань з розмірами 200 мм х 25 мм край полімерної плівки вводять в затиск пристрою для випробування на 5 UA 100825 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розтягування, з одного боку, і край металу вводять в другий затиск, з іншого боку. Зусилля, необхідне для відшарування плівки при швидкості зсуву затисків 100 мм/хв., свідчить про адгезію плівки. Адгезію плівки вважатимуть достатньою у разі перевищення опором відшаруванню 2 даН/см. Дане випробування проводять, з одного боку, при використанні зразків для випробувань, витриманих при температурі навколишнього середовища, а, з іншого боку, зразків для випробувань, які піддали дії стадії катодного нанесення гальванічного покриття, а саме, витримки при 175°С протягом 30 хв. Усадку полімерної плівки під час проведення стадії нанесення гальванічного покриття оцінюють в результаті дії на стаканчик, отриманий в результаті чеканки з композитної деталі, температури 210°С протягом 45 хв. З композитної деталі вирізують диск, що має діаметр 150 мм, а після цього при використанні пуансона проводять чеканку при 25 мм/хв. для досягнення глибини 50 мм. Після закінчення 45 хв. при 210°С можливу усадку плівки вимірюють уручну на горловині стаканчика. Усадка полімерної плівки повинна бути меншою, ніж 2 мм, в будь-якій точці горловини. Термостійкість полімерної плівки оцінюють у випробуванні на повзучість, при цьому композитну деталь у вертикальному положенні піддають дії температури 210°С протягом 30 хв. Термостійкість плівки буде задовільною у разі відсутності повзучості. Холодостійкість полімерної плівки оцінюють в результаті дії на композитну деталь, що витримується при, - 40°С, удару сталевою кулькою, що має діаметр 25 мм і масу 66,8 г та скинута з висоти 1 м. Діаметр області руйнування полімерної плівки в точці удару вимірюють уручну. Дане випробування проводять при використанні зразків для випробувань, які піддали дії стадії катодного нанесення гальванічного покриття, а саме, витримці при 175°С протягом 30 хв. Руйнування плівки повинне бути лімітоване дуже обмеженою областю, що зазвичай має діаметр 1-2 мм. Під час проведення випробувань на екструдування для полімерної суміші також звертають увагу і на те, щоб екструдування протікало б без утворення відкладень в головці екструзії, тобто, іншими словами, без утворення агломератів на вихідній щілині головки екструдера. Суміші, у яких відбувається захоплення матеріалів, що утворили відкладення в головці екструзії, відкидаються унаслідок негомогенності отриманої полімерної плівки. Під час проведення випробувань на сумісне ламінування для полімерної плівки з метою виготовлення композитної деталі, сумісної з технологічними лініями гальванізації і нанесення покриття, звертають увагу також і на те, щоб плівка могла бути піддана сумісному ламінуванню при швидкостях, більших, ніж 50 м/хв. Сумісність полімерної лицьової поверхні композитної деталі з адгезивами і мастиками з сектора автотранспортних засобів оцінюють, проводячи випробування на розтягування при використанні зразка для випробувань, отриманого із смуги композитної деталі, відповідної винаходу, та із смуги оголеного металу, при цьому дві смуги наклеюють на частини їх поверхні при використанні адгезивів і мастик, що представляють ті, які використовують в секторі автотранспортних засобів. Адгезиви, вибрані для проведення випробування, є адгезивами з позначеннями BM14 96V® (конструкційний адгезив на епоксидній основі, що продається в компанії Dow), RB10BV® (напівконструкційний адгезив на каучуковій основі, що продається в компанії Revocoat) та Terostat 1159® (коректуюча мастика, що продається в компанії Henkel). Максимальну напругу, отриману під час випробування на розтягування, порівнюють з тим, що отримують для еталонного зразка, утвореного з двох смуг, виготовлених з оголеного металу. Результат не повинен відхилятися більш, ніж на 30 % від значення для еталонного зразка. Приклади Характеристики декількох отриманих композитних деталей і набутих властивостей сумарно представлені в таблиці 1. ПП1 і ПП2 є двома ізотактичними поліпропіленами, які розрізняються за своїм рівнем вмісту гелю. Їх продають в компанії Total Petrochemicals під позначеннями РРС3650 і РРС3666, відповідно, і вони вже включають каучук ЕПК. Як було встановлено, тільки композитні деталі, відповідні винаходу, демонструють необхідні технічні характеристики: Це обумовлюється тим, що: - у відсутність армуючих наповнювачів (випробування №№ 5 і 6) полімерна плівка характеризується недостатнім модулем Юнга при 20°С і може демонструвати значну усадку у випробуванні на усадку при використанні стаканчика - у присутності високих рівнів вмісту наповнювачів (випробування №№ 7 і 8), зокрема, спостерігаються утворення відкладень в головці екструзії і незадовільна ударна в'язкість при 40°С - у разі процентного рівня вмісту першого антиоксиданту, меншого, ніж 0,2%, (випробування № 9) полімерна плівка демонструє повзучість у випробуванні на повзучість. 6 UA 100825 C2 Результати по компатибілізації для адгезивів і мастик з сектора автотранспортних засобів, отримані при використанні шару адгезиву, співекструдованого з полімерною сумішшю, відповідною винаходу, сумарно представлені в таблиці 2. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 1. Композитна деталь, яка включає принаймні один лист сталі, що має покриття з принаймні однієї полімерної плівки, отриманої заздалегідь у результаті екструдування полімерної суміші, яка містить принаймні наступні компоненти: полімер, утворений з дисперсії еластомерних глобул в поліпропіленовій матриці, при цьому частка еластомеру в матриці є меншою, ніж 20 % (мас.) від загальної маси матриці і еластомеру, перший антиоксидант із сімейства фенольних антиоксидантів у кількості, більшій або рівній 0,2 % (мас), другий антиоксидант із сімейства антиоксидантів, які розкладають гідроперекиси, у кількості, більшій або рівній 0,1 % (мас.), армуючий наповнювач у кількості меншій ніж 10 %. 2. Композитна деталь за п. 1, яка відрізняється тим, що частка еластомеру в матриці знаходиться у діапазоні від 8 до 20 % (мас.) від загальної маси матриці та еластомеру. 7 UA 100825 C2 5 10 15 20 3. Композитна деталь за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що перший антиоксидант присутній в полімерній суміші в кількості 0,2 % (мас), а другий антиоксидант присутній в полімерній суміші в кількості 0,1 % (мас.). 4. Композитна деталь за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що наповнювачем є мікротальк. 5. Композитна деталь за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що додатково включає полімерний шар функціоналізованого поліолефіну на нижній стороні полімерної плівки. 6. Композитна деталь за будь-яким з пп.1-5, яка відрізняється тим, що полімерна плівка покрита полімерним шаром функціоналізованого поліолефіну. 7. Композитна деталь за будь-яким з пп.1-6, яка відрізняється тим, що додатково містить між листом сталі та полімерною плівкою ґрунтовку, нанесену на лист сталі, та/або адгезив, нанесений на ґрунтовку. 8. Спосіб виготовлення композитної деталі за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що включає принаймні одну стадію екструдування полімерної суміші у формі плівки та одну стадію сумісного ламінування отриманої полімерної плівки на лист сталі, за необхідності покритий ґрунтовкою та адгезивом. 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що для виготовлення деталі за п. 5 або 6 полімерну суміш співекструдують з полімерним шаром функціоналізованого поліолефіну. 10. Застосування композитної деталі за будь-яким з пп. 1-7 у галузі автотранспортних засобів. 11. Застосування за п. 10, яке відрізняється тим, що згадана композитна деталь профільована у результаті чеканки, штампування, гідравлічного формування або формування. 12. Застосування за п. 10 або 11 для виготовлення деталей у результаті лиття на основу. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8