Спосіб одержання епоксидного композиційного покриття

Спосіб одержання епоксидного композиційного покриття на основі епоксидної смоли, амінного отверджувача, модифікатора та комплексу наповнювачів, що включає нанесення цієї композиції на поверхню та її термічну обробку, який відрізняється тим, що створюють щонайменше одношарове покриття, здійснюють багатоступеневий нагрів та додаткову комплексну ультрафіолетову і ультразвукову модифікацію композиції на стадії її формування. (19) (21) u200801737 (22) 11.02.2008 (24) 26.08.2008 (46) 26.08.2008, Бюл.№ 16, 2008 р. (72) САВЧУК ПЕТРО ПЕТРОВИЧ, UA, КАШИЦЬКИЙ ВІТАЛІЙ П АВЛОВИЧ, U A, МЕЛЬНИЧУК МИКОЛА ДМИТРОВИЧ, U A (73) ЛУЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA 3 34730 поверхневий шар здійснюють після обробки епоксидного олігомеру електрогідравлічним розрядом [див. патент №6883, C09D163/00, 2005]. Недоліком вказаного способу є невисока зносостійкість захисних покрить та громіздка технологія їх одержання. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення способу одержання епоксидного композиційного матеріалу шляхом заміни двохшарового покриття на одношарове, зміни режимів термічної обробки з додатковою комплексною фізичною модифікацією системи на стадії її формування. Поставлене завдання вирішується таким чином. Спосіб одержання епоксидного композиційного покриття на основі епоксидної смоли, амінного твердника, модифікатора та комплексу наповнювачів шляхом нанесення цієї композиції на поверхню та її термічної обробки згідно з корисною моделлю, що заявляється, створюють щонайменше одношарове покриття, здійснюють багатоступеневий нагрів та додаткову комплексну ультрафіолетову і ультразвукову модифікацію композиції на стадії її формування. Оптимальна частота коливань при обробці ультразвуком становить 22-25кГц, амплітуда коливань - 10...60мкм, тривалість - 5-8 хвилин. Оптимальна тривалість обробки ультрафіолетовим випромінюванням складає 20-30хв. Композицію формують за такою технологією: підготовка і дозування компонентів; введення в епоксидний олігомер твердника і модифікатора; перемішування композиції для досягнення однорідної консистенції; введення наповнювачів з наступним перемішуванням (кількісний вміст компонентів у відповідності з функціональним призначенням та режимами експлуатації покриттів); вакуум ування композиції протягом 40-60хв.; термічна обробка; контроль якості сформованої композиції. На етапі перемішування здійснюється додаткова комплексна ультразвукова та ультрафіолетова обробка системи. Технологія отримання покрить реалізується методом пневматичного розпилення або лиття під тиском у відповідності із в'язкістю компо 4 зиції. Полімеризація системи здійснюється за ступінчастим температурним режимом: 1-4год при температурі 293°К±10К+1-3год при 333°К±10°К+13год при 393°К±10°К+1-3год при 483°К±10°К з наступним охолодженням на спокійному повітрі. Це дозволяє зменшити внутрішні напруження при появі первинних вузлів зшивання, надалі прискорити структуроутворюючий процес і максимально підвищити степінь зшивання системи на завершальному етапі. Застосування методики багатофакторного планування експерименту та статистичної обробки експериментальних даних дозволили встановити, що найвищі міцнісні, триботехнічні характеристики та корозійна стійкість притаманні полімерній композиції при даному способі її отримання. Досягнуте поліпшення властивостей при даному способі одержання епоксидних композиційних покрить дозволяє збільшити їх термін експлуатації. Спосіб одержання епоксидної композиції, що заявляється, може бути реалізований в машинобудуванні для створення матеріалів з високими адгезійно-корезійними та триботехнічними характеристиками. Епоксидні покриття з оптимальними властивостями отримуються в повному діапазоні режимів формування, що подані у Таблиці. В Таблиці наведені також приклади конкретного виконання композицій. Для визначення фізико-механічних та експлуатаційних властивостей одержаних покрить використовували стандартні методики. Виходячи з порівняльних результатів [прототип - патент України №6883], наведених в таблиці видно, що реалізація даного способу сприяє підвищенню адгезійно-міцнісних та експлуатаційних характеристик епоксидних композицій представленого складу за рахунок покращення їх реологічних властивостей, оптимальних конформаційних перетворень, зокрема внаслідок підвищеної рухливості сегментів макромолекул при полімеризації та кращого змочування металевої основи адгезивом, а також максимального структур ування системи при поєднанні термічної та фізичної модифікації на стадії її формування. Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 Способи формування Контрольні приклади згідно корисної моделі І II III І II III IV V Температура термообробки 473 483 493 453 463 483 483 503 епоксидної композиції, К Тривалість термообробки 4,0 6,0 8,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 епоксидної композиції, год Температура тверднення адгезійного шару, К Тривалість тверднення адгезійного шару, хв. Товщина поверхневого шару, мм Прототип Параметри І II III 398 398 398 2,0 2,0 2,0 313 323 333 20 25 30 1,5 1,8 2,0 5 34730 6 Продовження таблиці 6 7 8 1 2 3 Товщина адгезійного шару, мм Комплексна ультрафіоле+ + + + това і ультразвукова обро- + бка епоксидної композиції Обробка епоксидного олігомеру електрогідравлічним розрядом Характеристики епоксидного композиційного покриття Адгезійна міцність на роз- 68,8/ 69,4/ 67,9/ 55,2/ 58,9/ 67,7/ 65,0/ рив, МПа 68,1 68,7 67,2 54,4 57,8 66,8 64,3 Руйнівне напруження при 104,9/ 109,5/ 105,2/ 97,0/ 101,7/ 104,3/ 105,4/ згинанні, МПа 102,9 106,9 104,0 94,9 100,8 103,2 103,9 *Iнтенсивність зношування, 0,78/ 0,71/ 0,74/ 2,32/ 1,78/ 0,96/ 0,81/ 10-3г/км 0,84 0,79 0,88 2,75 1,98 1,28 0,97 0,1 0,2 0,3 + + + 52,7/ 48,9 41,2 39,9 42,8 82,3/ 64,5 60,2 68,3 74,8 5,75/ 9,66 8,79 9,52 6,98 Примітка: (+) комплексна ультрафіолетова і ультразвукова обробка епоксидної композиції, (-) відсутність обробки; чисельник - ступінчастий режим нагріву при термообробці, знаменник - відсутність ступінчастого нагріву; *умови тертя: n =1,2м/с; Р=1МПа; матеріал контртіла - сталь 45; шлях тертя без мастила - 2000м Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова Підписне Тираж 28 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