Спосіб отримання модифікованого епоксикомпозитного покриття

Спосіб отримання модифікованого епоксикомпозитного покриття, що включає нанесення на 3 попередньо обробляють у постійному магнітному полі. 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 = 10-15 хв наносять на попередньо обезжирену поверхню методом пневматичного розпилення, після чого термообробляють за режимом: Т = 343 ± 2 К, = 1,5-2,0 год. При формуванні поверхневого шару проводять дозування компонентів, перемішування епоксидної смоли і наповнювача, оброблення композиції спочатку ультрафіолетовим опроміненням, а потім постійним магнітним полем, після чого вводять отверджувач (ПЕПА). Отриману композицію протягом = 10-15 хв наносять на адгезійний шар методом пневматичного розпилення, після чого затверджують покриття при температурі Т =293298 К протягом 72-76 год. 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 поліетилешюліамІн (ПЕПА) (ТУ 6-02-594-73). Отверджувач у зв'язуюче вводили при стехіометричному співвідношенні компонентів. Нанесення на металеву основу методом пневматичного розпилення адгезійного шару з 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'язувача, а також забезпечує міжфазову взаємодію між доменами макромолекул зв'язувача і частками наповнювача, що поліпшує адгезійну, когезійну міцність захисного покриття, а також зумовлює зменшення залишкових напружень на межі поділу фаз ''захисне покриття - металева основа". Термообробка адгезійного шару при температурі Т = 343±2 К протягом = 1,5-2,0 год забезпечує утворення фізичних і хімічних зв'язків 53946 4 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 = 2,0год, зумовлює зменшення міжшарової взаємодії, що погіршує фізико-механічні властивості покриття. Термообробка адгезійного шару при температурно-часових режимах, які нижчі від оптимальних значень, забезпечує збільшення залишкових напружень у матеріалі покриття. Поверхневий шар з товщиною 1,0-1,5 мм наносять методом пневматичного розпилення на поверхню адгезійного шару після його попередньої термообробки. Оброблення композиції поверхневого шару ультрафіолетовим опроміненням забезпечує утворення вільних активних радикалів, що у подальшому підвищує ступінь зшивання матриці у зовнішніх поверхневих шарах. На наступному етапі оброблення композиції поверхневого шару на основі епоксидного зв'язувача і дисперсного наповнювача постійним магнітним полем забезпечує орієнтацію доменів макромолекул і активних радикалів у напрямку напруженості постійного магнітного поля, що сприяє кращому їх впакуванню біля поверхні наповнювача і інтенсивній взаємодії з активними центрами твердої фази. Це приводить до поліпшення когезійної міцності захисних покриттів.. Тверднення покриття при температурі Т = 293298 К протягом = 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. 5 53946 6 Таблиця 1 Спосіб отримання модифікованого епоксикомпозитного покриття № 1 1 2 3 4 5 6 7 1 2 Параметри покриття Режими формування згідно з винаходом І II III І 3 4 5 6 1,5 1,7 2,0 0,5 Контрольні приклади ІІ Ш IV V VI VII VІІІ IX X 2 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Тривалість тверд1,0 1,5 1,7 2,0 1,5 1,7 2.0 2,5 3,0 нення адгезійного шару, год. Температура тер- 343 343 343 323 333 343 343 343 343 343 343 353 363 мообробки адгезійного шару, К Оброблення + + + + + + + + + + + + + композиції адгезійного шару у постійному магнітному полі Температура тер- 293 295 298 288 293 298 293 295 295 293 298 323 295 мообробки покриття, К Тривалість термо- 72 74 76 40 60 72 76 72 76 76 72 85 100 обробки покриття, год Оброблення ком+ + + + + + + + + + + + + позит!! поверхневого шару ультрафіолетовим опроміненням Оброблення + + + + + + + + + + + + + композиції поверхневого шару постійним магнітним полем Характеристики модифікованого епоксикомпозитного покриття Залишкові напру- 5,0 5,3 5,4 5,9 5,8 5,3 5,6 5,6 5,0 4,8 4,9 5,8 5,3 ження, МПа Руйнівне напру- 66,9 67,0 66,4 59,7 57,1 66,3 65,8 64,9 66,6 67,2 64,8 61,2 60,0 ження при згинанні, МПа Прототип I 16 0.2 ІІ 17 0.3 III 18 0.5 313 323 333 295 295 295 60 72 80 " 7,6 7,8 7,8 36,1 36,4 35,8 Примітка: + обробка композицій для адгезійного і поверхневого шарів енергетичними полями; - обробку композицій енергетичними полями не проводили. Для визначення залишкових напружень у полімеркомпозитних покриттях використовували консольний метод. Величину вн визначали за формулою: вн HE 2 3L ( 3 *) * , де: H - відхилення пластинки-підкладки від початкового положення, м; E - модуль пружності пластинки-підкладки (E 2 105 МПа ) ; L - довжина пластинки-підкладки з покриттям, м; - товщина пластинки-підкладки, м; * - товщина покриття, м. Залишкові напруження в покритті визначали залежно від природи та вмісту наповнювачів. Покриття формували на стальній основі з товщиною 0,3 мм. Руйнівне напруження при згинанні композитів визначали згідно з ГОСТ 4648-71. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 53946 8 Підписне Тираж 26 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