Спосіб отримання модифікованого епоксикомпозитного покриття

Спосіб отримання модифікованого епоксикомпозитного покриття, що полягає у нанесенні на 3 35397 Композицію формують і наносять на поверхню за такою технологією. При формуванні адгезійного шару проводять дозування компонентів, перемішування епоксидної смоли і наповнювача, оброблення композиції постійним магнітним полем, після чого вводять отверджувач (ПЕПА). Отриману композицію протягом t=10-15хв наносять на попередньо обезжирену поверхню методом пневматичного розпилення, після чого термообробляють за режимом: Т=323±2К, t=1,5-2,0год. При формуванні поверхневого шару проводять дозування компонентів, перемішування епоксидної смоли і наповнювача, модифікування композиції електроіскровим обробленням, після чого вводять отверджувач (ПЕПА). Отриману композицію протягом t=10-15хв наносять на адгезійний шар методом пневматичного розпилення, після чого затверджують покриття при температурі Т=293-298К протягом 72-76год. Як зв'язуюче 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'язуючого використовували отверджувач поліетиленполіамін (ПЕПА) (ТУ 6-02-594-73). Отверджувач у зв'язуюче 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'язуючого і дисперсного наповнювача у постійному магнітному полі поліпшує змочування часток наповнювача епоксидним олігомером за рахунок підвищення температури зв'язуючого, а також забезпечує міжфазову взаємодію між доменами макромолекул зв'язуючого і частками наповнювача, що поліпшує адгезійну 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'язуючого 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 фізикомеханічні властивості покриття. Термообробка 4 адгезійного шару при температурно-часових режимах, які нижчі від оптимальних значень, погіршує те хнологічні умови формування захисних покриттів. Поверхневий шар з товщиною 1,0-1,5мм наносять методом пневматичного розпилення на поверхню адгезійного шару після його попередньої термообробки. Модифікування композиції поверхневого шару на основі епоксидного зв'язуючого і дисперсного наповнювача електроіскровим обробленням забезпечує утворення вільних активних радикалів, що у подальшому підвищує ступінь зшивання матриці у зовнішніх поверхневих шарах. Це приводить до поліпшення когезійної міцності захисних покриттів. 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 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 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. Дослідження адгезійної та когезійної міцності при розтягу покриттів проводили на розривній машині FM-1000. При дослідженнях зразок навантажували ступінчасте з кроком збільшення зовнішнього навантаження на 250 Н. Для випробувань використано стандартний плоский зразок (ГОСТ 3248-81) зі сталі Ст.3, на який до половини довжини робочої частини з обох сторін основи симетрично наносили покриття. Перед проведенням досліджень на одну зі сторін зразка наклеювали тензодатчики для визначення деформацій основи і покриття, а на другу наносили мітки для визначення деформації оптичним методом після руйнування тензодатчиків. На основі отриманих результатів досліджень шляхом зіставлення механічних характеристик будували криві залежності напружень від відносних деформацій у покритті, після чого розраховували адгезійну та когезійну міцність покриття. 5 35397 6 Таблиця Спосіб отриманн я моди фіков аного епоксикомп озитн ого покр иття № Параметри покриття 1 2 Режими формув ання згідно з в инаходом 1 II III Контрольні прик лади Прототип І II III IV V VI VII VIII IX X I II III 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 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 2 Темп ерату ра термоо б323 робки адгезійного шару , К 3 Оброблення ко мпози ції + адге зійно го шару постійним ма гніт ним полем 4 Темп ерату ра термоо б293 робки покри ття,К 323 323 303 313 323 323 323 323 323 323 333 343 313 323 333 + + + + + + + + + + + + 295 298 288 293 298 293 295 295 293 298 323 295 295 295 295 60 72 80 1 Трив алість тв ерднення адге зійно го шару , год. 5 Трив алість термо обро бки покриття, год 72 74 76 40 60 72 76 72 76 76 72 85 100 6 Моди фіку в ання композиції пов ерхнев ого шару електр оіскров им обробленням + + + + + + + + + + + + + Ха ракте ристики мо ди фіков аного епоксик омпоз итно го покри ття 1 Адге зійна мі цність, МПа 48,5 47,4 48,9 44,6 45,0 48,1 47,6 44,6 45,5 46,3 49,0 45,6 44,3 38,8 36,6 32,4 2 Коге зійна мі цність, МПа 56,8 55,0 57,1 49,8 48,0 53,4 56,1 57,3 58,4 55,8 56,2 50,6 49,8 32,6 34,2 35,9 Примітка: + обро блен ня компо зицій для адгезійн ого і пов ерхнев ого шарів енерге тични ми полями; - оброблення компо зиці й енерге тичними поля ми не пров одили. Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 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