Епоксикомпозитне покриття

Епоксикомпозитне покриття, що містить адгезійний і поверхневий шари, виконані з композиції, яка містить епоксидну діанову смолу, отверджувач та дисперсний наповнювач, яке відрізняється тим, що композиція адгезійного шару як дисперсний наповнювач містить частки карбіду бору, а 3 36783 характеризується високими фізико-механічними властивостями та адгезійною міцністю до чорних металів і сплавів. Для зшивання епоксидного зв'язуючого використано отверджувач поліетиленполіамін (ПЕПА) [ТУ 6-02-594-73]. Отверджувач у зв'язуюче вводили при стехіометричному співвідношенні компонентів. Карбід бору вводили для збільшення адгезійної взаємодії на межі поділу фаз "захисне покриття - металева основа". Введення у адгезійний шар наповнювача карбіду бору до 30мас.ч. на 100мас.ч. смоли ЕД-20 призводить до зменшення об'єму полімеру у стані поверхневих шарів, при цьому адгезійна міцність покриття знижується. Введення карбіду бору понад 50мас.ч. на 100мас.ч. смоли ЕД-20 зумовлює підвищення залишкових напружень у покритті внаслідок значної кількості дефектів поверхневих шарів навколо дисперсних часток наповнювача. В такому випадку при експлуатації покриття швидко руйнується. Введення у поверхневий шар як основного дисперсного наповнювача часток склобою та додаткового технічного графіту при оптимальному вмісті забезпечує формування стійкого до седиментації шару покриття з високою когезійною міцністю. Збільшення вмісту оксиду алюмінію та фериту зумовлює виникнення напруженого стану та дефектів у поверхневих шарах, що призводить до зменшення когезійної міцності і, відповідно, до погіршення фізико-механічних властивостей матеріалу. Нанесення на стальну основу (Ст.3) методом пневматичного розпилення адгезійного шару з товщиною 0,1-0,3мм, який містить 30-50мас.ч. карбіду бору дозволяє суттєво підвищити адгезійну міцність розробленого покриття. Термообробка 4 адгезійного шару при температурі Т=323±2К протягом t=1,5-2,0год. забезпечує високий ступінь зшивання епоксидної смоли на межі поділу фаз "захисне покриття - металева основа". Виконання адгезійного шару з товщиною, яка менша 0,1мм і більша від 0,3мм, знижує показники адгезійної міцності захисного покриття. Крім того, термообробка шару при температурі, яка вища оптимальних режимів та з тривалістю, більшою за t=2,0год., зумовлює зменшення міжшарової взаємодії, що погіршує захисні властивості покриття. Полімеризація 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 на адгезійний шар після його попередньої полімеризації методом пневматичного розпилення. При подальшому твердненні це зумовлює добру взаємодію між шарами покриття, що значно поліпшує його фізико-механічні властивості. Введення в епоксидну матрицю як основного наповнювача склобою та додаткового технічного графіту і формування поверхневого шару при оптимальній товщині забезпечує значне поліпшення когезійної міцності розробленого покриття порівняно з прототипом. Таким чином, порівняно з відомими технічними рішеннями заявлений об'єкт та спосіб його формування має суттєві відмінності, а отримання позитивного ефекту з умовлено усією сукупністю ознак. В таблиці 1 наведено приклади конкретного виконання композиції: технічні рішення згідно з заявкою, контрольні приклади прототипу, а також їхні порівняльні властивості. Таблиця 1 Епоксикомпозитне покриття № 1 1 2 3 4 5 6 Компоненти Композиція згідно з корисною моделлю І II ІІІ 3 4 5 2 Адгезійний шар Епоксидна діано100 100 ва смола Отверджувач поліетилен8 10 поліамін (ПЕПА) Наповнювач Карбід боу, 2030 40 40мкм Склобій, 63мкм Аеросил Поверхневий шар Епоксидна діано100 100 ва смола Контрольні приклади І 6 ІІ 7 III 8 IV 9 V 10 VI 11 VII 12 прототип VІІІ 13 IX 14 X 15 I 16 II 17 III 18 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 12 6 6 12 8 10 10 12 8 14 15 10 12 15 50 10 20 30 50 30 50 40 40 60 70 80 2 120 3 160 4 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 5 36783 6 Продовження таблиці 1 1 7 8 9 10 11 12 2 Новолачна фенольна смола Отверджувач поліетиленполіамін (ПЕПА) наповнювач Склобій, 63мкм Технічний графіт, 10-20мкм Тугоплавка комплексна сполука Червоний шлам, 10-20мкм 3 4 5 8 10 12 60 70 20 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 30 40 50 6 6 12 8 10 10 12 8 14 15 80 40 50 70 70 80 60 60 80 90 100 30 40 10 15 20 40 20 40 30 30 45 50 100 40 50 60 10,0 10,0 10,0 140 180 Характеристики епоксикомпозитного покриття Залишкові на1 пруження, МПа Руйнівне напру2 ження при згинанні, ´107Па 2,3 2,7 2,8 2,8 2,6 3,0 2,8 2,7 2,6 2,6 3, 3,1 3,2 3,5 3,8 3,4 9,4 9,5 9,6 9,3 8,7 8,5 8,8 9,1 9,1 7,6 5,6 7,1 6,0 4,2 4,5 4,5 Для визначення залишкових напружень у зв'язуючому використовували консольний метод. Покриття формували на стальній основі. Після витримки захисного покриття при температурі Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко Т=295К протягом часу t=27год. знімали показники залишкових напружень. Руйнівне напруження епоксидних композитів при згинанні досліджували згідно з [ГОСТ 4648-71]. 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