Спосіб одержання двошарового покриття

Спосіб одержання двошарового покриття шляхом нанесення на металеву підкладку металополімерного ґрунтувального шару з композиції на основі суміші епоксидної і епоксидно-поліуретанової смоли електрофоретичним методом і покривного шару з наступним отвердженням покриття при нагріванні, який відрізняється тим, що покривний шар 3 41624 4 пігмент 5-30; діетіленгліколь 2-15; клей "Бустілат", В основу розробки покладене завдання що містить як основний компонент 41мас.% удосконалення способу одержання покриття в бутадієнстірольного латексу, з розрахунку на суху якому шляхом зміни умов і складу ванни для речовину 5-10; персульфат амонія 5-15; вода нанесення покривного шару забезпечується решта. Потім здійснюють сушку покриття при 20підвищення еластичності плівки при згині, її міцності на удар, мікротвердості та електричної 60°С протягом 5-30сек, після чого поверх наносять міцності, що в цілому покращує експлуатаційні шар з поліефірної смоли товщиною 30-400мкм і властивості покриття. обробляють його ультрафіолетовим Поставлена задача вирішується тим, що у опроміненням. способі одержання двошарових покриття шляхом Однак відома технологія також має вузьку послідовного нанесення на металеву підкладку зону застосування і придатний лише для металополімерного ґрунтувального шару з нанесення двошарового покриття на керамічний композиції на основі суміші епоксидної і матеріал, хоча у промисловості більш епоксидно-поліуретанової смоли актуальними є процеси нанесення стійкого електрофоретичним методом і покривного шару з покриття на металічного матеріалу. наступним ствердженням покриття при нагріванні, З числа таких процесів відомий процес відповідно до корисної моделі, покривний шар отримання двошарового покриття наносять методом автофорезу з композиції електроосадженням [див. RU 92015788/05 МПК наступного складу (у % по масі): C25D13/00 C09D5/44, дата публікації заявкиї латекс синтетичний БС-65 19,0-31,0 996.06.20] в якому якості коагулянту латексу розчин поліметилфенілзастосовують водний розчин ортофосфорної силоксанової смоли в толуолі кислоти, що містить поверхнево-активну речовину, (лак Ко-08) 5,0-10,0а також додатково поверхню виробу обробляють мікротальк 1,0-2,0 емульсією меламіноформальдегидной смоли для аніонактивна поверхнево активна отримання електродіалізної діафрагми, при 0,5-1,0 речовина електровідкладенні латексу. ортофосфорна кислота 0,5-2,5 Недоліком такого способу є те, що покриття, перекис водню 2,0-4,0 отримані описаним процесом, недостатньо стійкі в вода решта розчині хлориду натрію, який широко і обидва отримані шари одночасно сушать і використовується узимку для очищення доріг від льоду і снігу. отверджують при температурі 190-210°С протягом Відомій спосіб отримання двошарового 45-50хв. покриття [SU 751178, МПК C25D13/06, дата На відміну від відомих способів автофорез у публікації 1975]. Він передбачає послідовне цьому способі забезпечує вирівнювання сумарної нанесення на металеву підкладку метало товщини двошарового покриття і заповнення полімерного ґрунтувального шару з композиції на можливих дефектів ґрунту матеріалом покривного основі суміші епоксидної і епоксидношару. поліуретанової смоли і покривного шару Далі сутність винаходу пояснюється спочатку електрофоретичним методом з наступним в загальному вигляді докладними списками спільним отвердінням покриття при нагріванні. інгредієнтів, необхідних для формування Володіючи високою електричною міцністю і ґрунтувального і покривного шарів, прикладами їх стійкістю до нафтопродуктів, покриття, отримані складів, описом процесу готування зразків описаним процесом, недостатньо стійкі в розчині поверхонь для дослідження покрить, описами хлориду натрію, який широко використовується процесу готування ґрунтувального і покривного узимку для очищення доріг від льоду і снігу. складів, процесу одержання двошарових покрить і З числа процесів нанесення двошарових результатами їхніх. покрить до пропонованого найбільш близьким є Для одержання першого (ґрунтувального ) процес одержання покриття [UA 5596, МПК шару покриття використовують: C25D13/06, C09D5/44, дата публікації 28.12.94. Як плівкоутворювач суміш узятих кожна в Бюл. №7-1]. Він передбачає послідовне нанесення кількості (у % від сумарної маси ґрунту) від 0,1 до на металеву підкладку металополімерного 1,5 алкідно епоксидної смоли марки Э-30 (ТУ-10ґрунтувального шару з композиції на основі суміші 825-76) або марки. Э-40(ТУ-10-977-75) і епоксидне епоксидної і епоксидно-поліуретанової смоли - уретанової композиції марки Ур-231 (ТУ-6-863електрофоретичним методом і покривного шару 76), що являють собою: на основі суміші Лаку КЧ-0125 у виді кислої (з епоксидна смола Э-40-продукт кислотністю 105-125мг КОН/г сухої речовини), поліконденсації в лужному середовищі бутадиенстирольного латексу марки СКС-65 ГП, епіхлоргідрина з гліцерином і дифенілолпропаном, триетаноламіну, поліоксіетиленового ефіру алкіл що мають середню молекулярну масу близько 300 фенолу, ортофосфорної кислоти з наступним з кількістю епокси груп 16-29 ясно-жовтий колір і, спільним отвердінням покриття при нагріванні. яка є при кімнатній температурі в'язкою рідиною: Володіючи задовільною солестійкістю - алкидно-епоксидна смола Э-30 - суміш покриття отримане за таким процесом має зазначеної вище епоксидної смоли Э-40 з недостатні експлуатаційні показники стосовно алкідною гліфталевою смолою марки ГФ-019 у еластичності плівки при згині, міцності на удар, співвідношенні 70:30. мікротвердості, електричної міцності через - епоксидно-уретанова композиція Ур-231сеціфічний склад компонентів в їхньому складі. 18%; 5 41624 6 - розчин алкидно-епоксидної смоли Э-30 у воду решта товарному поліуретановому лаку ДГУ (ТУ ГСНХ Для готування будь-якої конкретної по складу 1069-60), що містить 70% по масі продукту ванни, що відповідає зазначеному діапазонові взаємодії толуилендиизо ціанату з концентрацій інгредієнтів діють у такий спосіб: діетиленгліколем у циклогексаноні; дозують відповідно до розрахунку необхідні - як четвертинну амонієву основу -М-(фенил-3інгредієнти, частина плівкоутворювального (у виді метилкарбодецилокси-)-М-(4-ортоанизидин-3розчину смоли Э-30 або Э-40 в ацетоні) змішують хлорбутенил-2-хлоридамоній); з водою, і водно-ацетонової дисперсії (емульсії) як солі монокарбонової кислоти і додають четвертинне амонієве з'єднання, окремо двовалентного металу, відновлюваного при готують при ультразвуковому перемішуванні водну осадженні ґрунтовки до тонкодисперсного дисперсію епоксидно-поліуретанової композиції атомарного металу, використовували форміати Ур-231, змішують обидві дисперсії, вносять у міді, цинку, або суміш форміатів міді і цинку; суміш форміат одного зазначеного двовалентного - ацетон і воду. металу (або суміш форміатів двох зазначених Для одержання покривного шару за новим двовалентних металів). процесом використовують: Конкретні види використаних в прикладах Латекс синтетичний БС-65 за ТУ 38-103550-84 форміатів наведені в таблицях 1, 2. марки-А; Для автофоретичного осадження покривного Розчин поліметилфеніл-силоксанової смоли в шару готують ванну, що містить (у % по масі): толуолі (лак Ко-08 ГОСТ 15081-69); латекс синтетичний БС-65 19,0-31,0 Мікротальк за ГОСТ 19284-79; розчин поліметилфеніл-силоксанової 5-10 Триетаноламін за ТУУ 6-002-09651.219-99 у смоли в толуолі (лак Ко-08) якості аніонактивної поверхнево активної тальк 1,0-2,0 речовини; триетаноламін за ТУУ 6-002Ортофосфорна кислота за ГОСТ 3381-84; 09651.2190,5-1,0 Перекис водню за ГОСТ 177-88; ортофосфорна кислота 0,5-2,5 Вода за ГОСТ 6709-72. перекис водню 2,0-4,0 Для одержання покривного шару за відомим вода решта процесом (для порівняння з розробленим) Для готування будь-якої конкретної по складу використовують: ванни, що відповідає зазначеному діапазонові Лак КЧ-0125 за ТУ6-10-1977-85 у виді кислої (з концентрацій діють у такий спосіб: дозують кислотністю 105-125мг КОН/г сухої речовини) відповідно до розрахунку необхідні інгредієнти, суміші в співвідношенні 70:30 по масі ефіру розчин поліметилфеніл-силоксанової смоли в малеінізорованого 1,4 цис-бутадієнового каучуку і толуолі ретельно змішують (для нейтралізації) із етеріфіцированих етанолом резол карбонових триетаноламіном, розбавляють водою і водну кислот бисфенола А, або ґрунтовку марки ВКФдисперсією, додатково перемішують протягом 20093 за ТУ 6-10.-02045 64-28-89 у виді кислого (з 24 годин. При перемішуванні протягом 5-10хв. у кислотним числом 125-155мг КОН/г сухої розчин вводять тальк, при перемішуванні додають речовини) гідролізованого аддукта малеїнового латекс синтетичний БС-65 і ортофосфорну ангідриду і змішаного гліцеринового ефіру кислоту. каніфолі і жирних кислот лляного і дегідрованої Ванну для осадження покривного шару за касторової олії: прототипом готують зазначеним в прототипі Бутадиенстирольний латекс марки СКС-65 ГП процесом. за ГОСТ 10564-75 у виді 50% (по масі) водної Конкретні склади ванн для автофоретичного дисперсії СКС (бутадієнстирольного каучуку зі осадження покривного шару наведені в Таблиці 1 співвідношенням бутадієн : стирол 35:65) з (запропонований процес) та Таблиці 2 (прототип). добавкою стабілізатора (некаля), що має рН=11,5В усіх, прикладах з використовували 12,5; оптимальний склад відомого ґрунту, що містить (у Четвертинна амонієва основа - Триетаноламін % по масі): за ТУ 6-09-2448-72; - як плівкоутворювального 0,1 епоксидної Поліоксіетиленовий ефір алкілфенолу смоли Э-40 і 0,1 епоксидно поліуретанової (змочувач ОП-10) за ДСТ 3381-84; композиції Ур-231; 0,005 четвертинного амонієвого Ортофосфорна кислота за ГОСТ 3381-84. з'єднання; 15,0 ацетону, 84,29 води і 0,5 форміату У загальному виді процес одержання покрить двовалентного металу або суміші двовалентних здійснюють у такий спосіб: металів міді і цинку. Використані форміати умовно Для автофоретичного осадження ґрунтового зазначені в колонці 2 таблиці із символами Сu або шару готують ванну, що містить (у % по масі): Zn кожного з прикладів. плівкоутворювачі в тому числі: Спосіб одержання покриття здійснюють епоксидну (Э-40) або алкідношляхом послідовного нанесення на металеву епоксидну (Э-30) смолу 0,2-1,6 підкладку металополімерного ґрунтувального епоксидно-поліуретанову шару з композиції на основі суміші епоксидної і композицію Ур-231 0,2-1,7 епоксидно-поліуретанової смоли форміат міді, або цинку, або міді і електрофоретичним методом і покривного шару з цинку 0,4-1,4 наступним ствердженням покриття при нагріванні. четвертинне амонієве з'єднання 0,004-0,015 Покривний шар наносять методом автофорезу з ацетон: 14-22 7 41624 8 композиції на основі латексу та розчину протягом 180-200 секунд. Обидва шари одночасно поліметилфенілсилоксанової смоли в толуолі. сушать і отверджуют при температурі 190-210°С При здійсненні прикладів зазначених в протягом 45-50хв. таблицях спочатку готують сталеві зразки Результати досліджень покрить, отриманих з розміром 75×75×1,2мм, на які після лужного використанням цих складів, наведені в таблиці 3. очищення, протравляння і сушіння наносять В зазначених прикладах еластичність плівки відомий ґрунт. Електрофоретичне осадження при згині визначали за ГОСТ 6806-73, міцність на металополімерного ґрунту проводять зануренням удар визначали за ГОСТ 4765-73, мікротвердість виробів у ванну з витримкою протягом 120 секунд визначали на приладі ПМТ-3, електричну міцність при щільності струму 15мА/см2 і напрузі 12В. визначали за ГОСТ 9.302-79 на іскровому На сирий металополімерний ґрунт дефектоскопі "Крона-ІР", електроопір вимірювався автофоретично осаджують покривний шар мегомметром М4100/4. Таблиця 1 Метал Склад композиції для автофоретичного осадження покривного шару, мас. % використаний аніоактивна № розчин в латекс поверхнево ортофосфорна перекис П/П поліметилфенілсилоксанової тальк вода грунтовочному синтетичний кислота водню активна смоли в толуолі (лак Ко-08) шару речовина Сu 26 6 1,6 1,0 1,9 4,0 59,5 Сu 31 9 1,0 0,5 0,5 2,0 56 Сu 19 5 2,0 0,7 1,1 3,2 69 Zn 28 8 1,4 0,9 0,8 2,4 58,5 Zn 24 10 1,2 0,8 2,5 3,6 57,9 Zn 22 7 1,8 0,6 1,5 2,8 64,3 Таблиця 2 Склад композиції для автофоретичного осадження покривного шару за прототипом, Метал мас. % № використаний в П/П ґрунтовочному Кислый аддукт Бутадиенстрольний ТЭА ОП-10 Н3РО4 вода шару ВКФ 093 КЧ0125 Сu 2,5 12,0 0,2 0,01 0,5 85,69 Таблиця 3 Експлуатаційні характеристики покриття Показник Еластичність плівки при згині, мм Міцність на удар, кг/мм2 Мікротвердість, кПа Електрична міцність кв/мм Крайовий кут змочування, град ГОСТ, ТУ, методика проведення випробувань Покриття за прикладом 1 2 3 4 5 6 Покриття за прототипом ГОСТ 6806-73 1 1 1 1 1 1 2 ГОСТ 4765-73 Прилад ПМТ-3 50 2,3 50 2,2 50 2,2 50 2,2 50 2,2 50 2,2 45 2,5 ГОСТ 9.302-79 9,5 11,0 13,1 15,0 14,0 13,9 6,9 85 85 85 85 85 85 75 Мікроскоп МБВ кутомірною головкою з Експериментально визначено, що отримане за новим процесом покриття не піддається руйнуванню у температурному інтервалі від -40 до +250°С. Як показують результати досліджень характеристик покрить отриманих за запропонованим процесом у порівнянні з Комп’ютерна верстка А. Крижанівський характеристиками покрить, отриманих за процесом - прототипом покриття отримані за запропонованим процесом мають кращі експлуатаційні показники стосовно еластичності плівки при згині, міцності на удар, мікротвердості, електричної міцності. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601