Спосіб отримання епоксикомпозитного корозійностійкого покриття

Спосіб отримання епоксикомпозитного покриття, що полягає у нанесенні на металеву основу адгезійного шару з наступною його полімеризаці 3 чого вводять твердник (ПЕПА). Отриману композицію протягом 10-15 хвилин наносять на попередньо знежирену поверхню методом пневматичного розпилення, після чого затверджують за режимом: Т=333-353К, =10-15хв. При формуванні поверхневого шару проводять дозування компонентів, змішування епоксидної смоли і пластифікатора, взятих у співвідношенні 100:(10-20), ультразвукову обробка композиції, добавляють наповнювач, після перемішування композиції вводять твердник (ПЕПА). Отриману композицію протягом 10-15 хвилин наносять на адгезійний шар методом пневматичного розпилення, після чого проводять термостатування покриття за режимом: Т=293298К, =24 0,5 годин. Як базовий компонент для полімерної матриці захисного покриття вибрано низькомолекулярну епоксидно-діанову смолу марки ЕД-20 (ГОСТ 10687-76), яка у скловидному стані характеризується високими фізико-механічними властивостями та адгезійною міцністю до чорних металів і сплавів. При формуванні поверхневого шару з метою поліпшення фізико-механічних і технологічних властивостей епоксидну матрицю пластифікували аліфатичною смолою ДЕГ-1 (ТУ 6-05-164573), яка являє собою дигліцидиловий ефір диетиленгліколю. Для зшивання епоксидного в'яжучого використовували отверджувач холодного стверджування - поліетиленполіамін (ПЕПА) (ТУ 6-02594-73). Вміст твердника у в'яжучому вводили при стехіометричному співвідношенні компонентів. Нанесення на стальну основу (Ст.3) методом пневматичного розпилення адгезійного шару товщиною 0,10-0,12мм дозволяє суттєво підвищити адгезійну міцність полімеркомпозитного покриття. Поліпшення зазначених характеристик пов'язано зі значним впливом дисперсних частинок на процеси структуроутворення в гетерогенних матеріалах та здатністю макромолекул полімера до адсорбції. Попередня полімеризація даного шару при температурі 333-353К протягом 10-15 хвилин забезпечує високий ступінь зшивання макромолекул в єдину сітку та зміну їхніх конформацій, що зумовлює підвищення корозійної тривкості та фізико-механічних властивостей покриттів. Виконання адгезійного шару товщиною, яка менша 0,10мм, погіршує протікання дифузійних процесів при полімеризації 17390 4 захисного покриття. Виконання адгезійного шару товщиною, яка більша 0,12мм, знижує величину адгезійної, когезійної міцності і корозійної тривкості покриттів. Крім того, полімеризація шару при температурі, яка вища оптимальних режимів та тривалістю, більшою 15 хвилин, зумовлює зменшення міжшарової взаємодії, що погіршує захисні властивості полімеркомпозитів. Полімеризація шару при температурно-часових режимах, які нижчі від оптимальних значень, погіршує технологічні умови формування захисних покриттів. Поверхневий шар товщиною 1,0-1,5мм наносять методом пневматичного розпилення на поверхню адгезійного шару після його попередньої полімеризації. Ультразвукова обробка епоксидної матриці забезпечує крекінг макромолекул композиції внаслідок кавітаційних ефектів у композиції. При подальшій полімеризації композиту така обробка зумовлює краще впакування макромолекул матиці у поверхневих шарах навколо дисперсного наповнювача, що значно поліпшує антикорозійні властивості композитів. Формування поверхневого шару при оптимальній товщині забезпечує значне підвищення фізико-механічних властивостей розробленого покриття порівняно з прототипом. Таким чином, у порівнянні з відомими технічними рішеннями заявлений об'єкт та спосіб його формування має суттєві відмінності, а отримання позитивного ефекту зумовлено усією сукупністю ознак. В Таблиці наведено приклади конкретного виконання композиції: технічні рішення згідно з заявкою, контрольні приклади прототипу, а також їхні порівняльні властивості. Також наведено основні параметри захисного покриття та прототипу при різних температурно-часових режимах формування і після ультразвукової обробки композиції. Руйнівне напруження композитів при згинанні визначали згідно ГОСТ 4648-71. Дослідження корозійної тривкості проводили методом імпедансної спектрскопії при частоті прикладеного струму 1кГц з використанням автоматичного моста змінного струму Р-5083. Імпедансні спектри знімали на приладі "Солатрон 1250" з застосуванням трьохелектродної схеми вимірювань. Як корозійне середовище використовували 3%-ний розчин хлориду натрію. Таблиця Спосіб формування епоксикомпозитного корозійнотривкого покриття Режими фор№ Параметри покриття мування згідно Контрольні приклади Прототип з винаходом І II III І II III IV V VI VII VIII IX X I II III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Тривалість тверд1 нення адгезійного 10 12 15 3 6 10 15 12 12 15 10 25 35 10 20 30 шару, хв. Температура твер2 днення адгезійного 333 343 353 313 323 343 343 333 353 333 353 373 383 313 323 333 шару, К 5 17390 6 Продовження таблиці № 3 4 5 6 7 1 2 Параметри покриття Режими формування згідно з винаходом І II III Контрольні приклади І II III IV V VI VII Товщина адгезій0,10 0,11 0,12 0,06 0,08 0,11 0,11 0,10 0,12 0,10 ного шару, мм Товщина поверх1,0 1,3 1,5 0,5 0,8 1,0 1,5 1,3 1,3 1,5 невого шару, мм Температура термообробки епокси- 295 295 295 295 295 295 295 295 295 295 дного компаунду, К Тривалість термообробки епоксид24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 ного компаунду, год Ультразвукова обробка епоксидного + + + + + + + + + + олігомера Характеристики композитного матеріалу Корозійна тривкість в 3%-ному 6,3 6,3 6,4 4,2 4,8 6,3 6,0 6,2 6,4 6,3 розчині NaCl*,R, 2 Ом-см Руйнівне напруження при згинан- 85,3 84,1 89,6 78,3 89,6 75,9 85,4 83,1 84,4 86,3 ні, МПа Прототип VIII IX X I II 0,12 0,15 0,18 0,10 0,15 0,20 1,0 2,5 0,2 0,4 0,6 295 295 295 24 24 24 + + + 4,7 3,6 3,0 2,9 6,4 5,0 3,5 80,1 71,2 68,3 54,5 50,1 48,4 Примітка: + ультразвукова обробка епоксидного олігомера; - ультразвукова обробка епоксидного олігомера не проводилась. * Значення опору визначали після витримки покриттів у агресивному середовищі протягом 140 діб. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Підписне III Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601