Спосіб отримання модифікованого епоксикомпозитного покриття

Спосіб отримання модифікованого епоксикомпозитного покриття, що полягає у нанесенні на 3 33135 чого стверджують покриття при температурі Т=293-298К протягом 72-76год. Як зв'язувач для 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. Для зшивання епоксидного зв'язувача використовували отверджувач поліетиленполіамін (ПЕПА) (ТУ 6-02-594-73). Отверджувач у зв'язувач вводили при стехіометричному співвідношенні компонентів. Нанесення на металеву основу методом пневматичного розпилення адгезійного шару товщиною 0,1-0,3мм дозволяє підвищити адгезійну міцність захисного покриття. Оброблення композиції адгезійного шару на основі епоксидного зв'язувача і дисперсного наповнювача у постійному магнітному полі поліпшує змочування часток наповнювача епоксидним олігомером за рахунок підвищення температури зв'язувача, а також забезпечує міжфазову взаємодію між доменами макромолекул зв'язувача і частками наповнювача, що поліпшує адгезійну і циклічну міцність захисного покриття. Термообробка адгезійного шару при температурі Т=323±2К протягом t=1,5-2,0год забезпечує утворення фізичних і хімічних зв'язків між макромолекулами зв'язувача і активними центрами на поверхні дисперсних часток, що зумовлює підвищення адгезійної міцності покриттів. Термообробка адгезійного шару при температурі, яка вища оптимальних режимів та тривалістю, більшою за t=2,0год, зумовлює зменшення міжшарової взаємодії, що погіршує циклічну міцність системи "захисне покриття - металева основа". Термообробка адгезійного шару при температурно-часових режимах, які нижчі від оптимальних значень, забез 4 печує збільшення залишкових напружень у матеріалі покриття. Поверхневий шар з товщиною 1,0-1,5мм наносять методом пневматичного розпилення на поверхню адгезійного шару після його попередньої термообробки. Оброблення епоксидної смоли ультрафіолетовим опроміненням забезпечує утворення вільних активних радикалів у зв'язувачі. Подальше введення у опромінену ультрафіолетом епоксидну смолу дисперсних часток забезпечує інтенсивну взаємодію утворених вільних радикалів з активними центрами на поверхні наповнювача. На наступному етапі обробка композиції постійним магнітним полем забезпечує фізичну взаємодію доменів макромолекул між собою з утворенням надмолекулярних структур у зовнішніх поверхневих шарах навколо дисперсних часток наповнювача. Це дозволяє суттєво підвищити когезійну і циклічну міцність системи "захисне покриття металева основа". Тверднення покриття при температурі Т=293298К протягом t=72-76год. забезпечує утворення максимального ступеня гель-фракції у матриці при незначних залишкових напруженнях, що зумовлює поліпшення циклічної міцності 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 сук упністю ознак. В таблиці 1 наведено приклади конкретного виконання композиції: технічні рішення згідно з заявкою, контрольні приклади прототипу, а також їхні порівняльні властивості при різних температурно-часових режимах формування і після оброблення композицій адгезійного і поверхневого шарів енергетичними полями. Таблиця 1 Спосіб отримання модифікованого епоксикомпозитного покриття № 1 1 2 3 4 5 6 7 Режими формування Контрольні приклади Прототип згідно з винаходом І II III І II III IV V VI VII VIII IX X I II III 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Тривалість тверднення адгезійно- 1,5 1,7 2,0 0,5 1,0 1,5 1,7 2,0 1,5 1,7 2,0 2,5 3,0 0.2 0.3 0.5 го шару, год. Температура термообробки адге- 323 323 323 303313323323323323323323333343313323333 зійного шару, К Оброблення композиції для адге+ + + + + + + + + + + + + + + + зійного шару постійним магнітним полем Температура термообробки по293 295 298 288293298293295295293298323295295295295 криття, К Тривалість термообробки покрит72 74 76 40 60 72 76 72 76 76 72 85 100 60 72 80 тя, год Опромінення епоксидної смоли + + + + + + + + + + + + + - - ультрафіолетом Оброблення композиції у постій+ + + + + + + + + + + + + - - ному магнітному полі Параметри покриття 5 33135 6 Режими формування згідно з Контрольні приклади Прототип 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 Характеристики модифікованого епоксикомпозитного покриття Циклічна міцність, s-1 , МПа 1 (при N=107 циклів наван132 136 134 120 125 134 136 130 129 126 135 122 120 7678 74 таження) № Параметри покриття Примітка: + оброблення композицій для адгезійного і поверхневого шарів енергетичними полями; - оброблення композицій енергетичними полями не проводили. Дослідження зразків на циклічну міцність проводили на магнітострикційній високочастотній установці, яка забезпечує дослідження матеріалів з покриттями на циклічну міцність з допомогою прискорених порівняльних досліджень при високих частотах навантаження (до 10кГц). Методика експерименту полягає в забезпеченні руйнування від втоми зразка з наперед заданим перерізом, геометрією і способом закріплення. Комп’ютерна в ерстка М. Мацело У дослідженнях використовували призматичні консольні зразки, які виготовляли з листового матеріалу сталі Ст.3. Довжину зразка вибирали, виходячи з припущення, що зразок є балкою, яка закріплена шарнірне з одного боку, а інший бік є вільним. Після нанесення покриттів з товщиною h=0,20-0,25мм зразки підлягали циклічному навантаженню за визначеними формами поперечних коливань. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601