Спосіб отвердіння епоксидної композиції

Спосіб отвердіння епоксидної композиції, що включає утворення механічної суміші з епоксидної діанової смоли і отверджувача, який відрізняється тим, що епоксидну діанову смолу обробляють ультразвуком, після чого до неї додатково вводять оброблений високочастотним магнітним полем пластифікатор і термообробляють при температурі 323-343К протягом часу 1,8-2,0год., потім вводять опромінений ультрафіолетом отверджувач і термообробляють композицію при температурі 393413К протягом 1,8-2,0год. (19) (21) u200806117 (22) 12.05.2008 (24) 27.10.2008 (46) 27.10.2008, Бюл.№ 20, 2008 р. (72) ДОБРОТВОР ІГОР ГРИГОРОВИЧ, UA, БУКЕТОВ АНДРІЙ ВІКТОРОВИЧ, UA, МІРЧУК МИКОЛА МАКСИМОВИЧ, U A, ДОЛГОВ МИКОЛА АНАТОЛІЙОВИЧ, UA (73) ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, U A 3 36386 опромінення ультрафіолетом отверджувача, введення отверджувача, перемішування композиції. Отриману композицію протягом 60-80хв. наносять на попередньо обезжирену поверхню методом пневматичного розпилення. Термообробка композиції при температурі Т=393-413К протягом часу t=1,8-2,0год. 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. З метою поліпшення реологічних і когезійних властивостей епоксидного зв'язуючого до діанового олігомера додатково вводили пласифікатор у вигляді аліфатичної смоли. Крім того, формування компаунду на основі епоксидної діанової смоли ЕД-20 та пластифікатора дозволяє знизити залишкові напруження у процесі експлуатації покриття. Для зшивання епоксидного зв'язуючого використовували отверджувач поліетиленполіамін (ПЕПА) (ТУ 6-02-594-73). Отверджувач у зв'язуюче вводили при стехіометричному співвідношенні компонентів. Оброблення епоксидної діанової смоли ультразвуком забезпечує активацію макромолекул олігомера, що сприяє кращому зшиванню епоксидної матриці. Оброблення пластифікатора високочастотним магнітним полем забезпечує утворення полярних активних радикалів, що забезпечує інтенсивну полімеризацію зв'язуючого і формування матеріалу з високим вмістом гель-фракції. Це суттєво підвищує фізико-механічні характеристики і циклічну міцність захисних покриттів. Наступна термообробка суміші пластифікатора і епоксидної 4 діанової смоли поліпшує міжфазову взаємодію і сприяє поліпшенню антиседиментаційних (у випадку наповнення композиції дисперсними частками наповнювача) та когезійних властивостей матеріалу. Опромінення ультрафіолетом сприяє активації макромолекул поліетиленполіаміна до інтенсивнішої рекомбінації макромолекул і активних радикалів при зшиванні зв'язуючого. Термообробка композиції при температурі Т=393-413К протягом часу t=1,8-2,0год. забезпечує утворення фізичних і хімічних зв'язків між макромолекулами зв'язуючого і активними центрами на поверхні основи, що зумовлює поліпшення фізико-механічних властивостей композитів. Термообробка композиції при температурі, яка вища оптимальних режимів та з тривалістю, що більша за час t=1,8-2,0год, зумовлює зменшення міжфазової взаємодії, що погіршує циклічну міцність композита. Термообробка композиції при температурночасових режимах, які нижчі від оптимальних значень, зменшує міжфазову фізичну і хімічну взаємодію, що погіршує експлуатаційні характеристики матеріалу. Таким чином, порівняно з відомими технічними рішеннями заявлений об'єкт та спосіб його отвердіння має суттєві відмінності, а отримання позитивного ефекту зумовлено усією сук упністю властивостей компонентів. В Таблиці наведено приклади конкретного виконання способу отвердіння епоксидної композиції: технічні рішення згідно з заявкою, контрольні приклади способу отвердіння прототипу, а також їхні порівняльні властивості при різних температурно-часових режимах отвердіння. Таблиця Спосіб отвердіння епоксидної композиції Режими Етапи способу формуван№ отвердіння епо- ня згідно з ксидної компо- винаходом зиції І II III 1 2 3 4 5 Оброблення 1 епоксидної ліа- + + + нової смоли ультразвуком Змішування 2 епоксидної ліа- нової смоли і отверджувача Оброблення пластифікатора 3 високочастот+ + + ним магнітним полем Змішування 4 епоксидної діа- + + + нової смоли і пластифікатора Контрольні приклади Прототип I 6 II 7 III 8 IV 9 V 10 VI 11 VII 12 VIII 13 IX 14 X 15 I 16 II 17 III 18 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 5 36386 6 Продовження таблиці Режими форЕтапи способу мування згідотвердіння № но з винахоепоксидної дом композиції І II III Температура термооброб5 ки смоли і 323 333 343 пластифікатора, К Тривалість термооброб6 ки смоли і 1,8 1,9 2,0 пластифікатора, год. Опромінення 7 отвержувача + + + ультрафіолетом Змішування епоксидної діанової смо8 ли, пластифі- + + + катора та отверджувача Температура 9 термооброб- 393 403 413 ки композиції, К Тривалість 10 термооброб- 1,8 1,9 2,0 ки композиції, год. Контрольні приклади I II I II III 303 313 323 343 333 333 323 343 353 363 1,5 1,7 2,0 1,8 1,8 2,0 1,9 1,9 2,3 2,5 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 373 383 393 403 413+ 413 393 413 423 433 393 403 413 1,5 1,7 III 2,0 IV 1,8 V 1,8 VI 2,0 VII Прототип 1,9 VIII 1,9 IX X 2,3 2,5 1,8 1,9 2,0 80 78 55 54 54 Характеристики епоксидного композита 1 Циклічна міцність, s-1, МПа (при 83 N=106 циклів навантаження) 83 82 74 73 80 81 84 82 81 83 Примітка: + етап технологічного процесу отвердіння епоксидної композиції проводили; - етап технологічного процесу отвердіння епоксидної композиції 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. 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 шарнірно з одного боку, а інший бік є вільним. Після нанесення покриттів з товщиною h=0,20-0,25мм зразки циклічно навантажували за визначеними формами поперечних коливань. 7 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 36386 8 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