Способ получения полимерных покрытий

Способ получения полимерных покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ, включающий нанесение на поверхность полиэтиленовой пленки органической перекиси, контактирование пленки с металлом и термообработ ку при температуре, превышающей температуру плавления полиэтилена, отличающийся тем, что, с целью увеличения адгезии полиэтилена к каталитически неактивным металлам , органическую перекись наносят на поверхность пленки противоположную поверхности контакта в количестве 2-3,5 г/м и термообработку ведут в течение 30-60 мин.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 05 (22) 11.01.82 (46) 07.10.83. Бюл. 9 37 (72) Н.И.Егоренков, A.È.Êóçàâêoâ и В.А.Докторова (71) Институт механики металлополимерных систем АН Белорусской CCP (53) 678.026.3(088.8) (56) 1. Сирота А. Г. и др. Модифика ция структуры и свойств полиолефи,нов. Л., Химия, 1974, с.103. .2. Авторское свидетельство СССР

9 287220, кл. С 09 D 5/08, 1965 (прототип).

3(51) В 05 D 3/10) В 05 D 7/14 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ

ПОКРЫТИЙ, включающий нанесение на поверхность полиэтиленовой пленки органической перекиси, контактирование пленки с металлом и термообработ. ку при температуре, превышающей температуру плавления полиэтилена, отличающийся тем, что, с целью увеличения адгезии полиэтилена к каталитически неактивным металлам, органическую перекись наносят на поверхность пленки противоположную поверхности контакта в количестве 2-3,5 г/м и термообработку ведут в течение 30-60 мин. 1045948

Адгезию покрытий к металлам оценивают методом отслаивания металла под углом 180 .

В табл.l-2 показана адгезия полиэтиленовых покрытий ПЭНД и ПЭВД к А0 соответственно в зависимости от времени термообработки для различных температур термообработки.

Изобретение относится к технической технологии, а именно к технологии обработки полимерных материалов и изделий на их основе, в частности покрытий, и может быть использовано в химической промышлен» ности, а также в тех отраслях, где получают полимерные покрытия для за. щиты металла от коррозии, Одним из существенных недостатков полиэтиленовых покрытий является низкая адгезия полиэтилена к металлам.

Известен способ повышения адгезии, полиэтиленовых покрытий, заключающийся в окислении полиэтилена !5 в процессе формирования покрытий fl).

Недостатком известного способа является образование большого количества низкомолекулярных соединений — продуктов окислительной дест- ур рукции макромолекул.

С целью уменьшения количества этих продуктов окисление обычно локализуют в граничащем с металлом слое полимера путем введения в зону адгезионного контакта перекисных соединений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения полимерных покрытий, включающий нанесение на поверхность металла или на поверхность полиэтиленовой пленки, контактирующей с металлом, слоя перекиси, формирование 1 соединения и последующую термообработку при температуре, превышающей температуру плавления полиэтилена (2 .

Однако в полиэтиленовых покрытиях на каталитически неактивных ме- 4р таллах (алюминии, никеле и др.) введение перекиси в зону адгезионного контакта является неэффективным.

Цель изобретения — увеличение адгезии полиэтилена к каталитически 4 неактивным металлам.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения полимерных покрытий, включающему нанесение на поверхность полиэтиленовой пленки органической перекиси,контактирование пленки с металлом и тер. мообработку при температуре, превышающей температуру плавления полиэтилена, органическую перекись наносят на поверхность пленки противо- ээ положную поверхности контакта в количестве 2-3,5 г/м и термообработ2 ку ведут в течение 30-60 мин.

Температура термообработки для

O 0 повышения адгезии на 10-70 С выше Щ температуры плавления полиэтилена низкого давления (Т„„ =125оC)

40-70 С выше температуры плавления о полиэтилена высокого давления (Tzq = 108 С) . При температурах на нижнем пределе этого интервала адгезия увеличивается незначительно, а на верхнем результаты, достигаемые известным и предлагаемым способом, одинаковы.

УвеличЕние адгеэии при обработке покрытий по предлагаемому способу происходит как для покрытий из полиэтилена высокого давления, так и для покрытий из полиэтилена низкого давления.

Технология получения покрытий по предлагаемому способу заключается в следующем.

Пленку из полиэтилена получают известными методами (прессованием, оплавлением порошкообразного полимера и др.). Затем в поверхностный слой покрытия окунанием, распылением и др. способами вводят перекисное соединение в количестве 2,0-3,5 г/м и термообрабатывают около 30-60 мин.

Пример . Проводят лабораторную проверку предлагаемого способа. В экспериментах используют порошкообразный полиэтилен низкого давления марки 20906-040 (ГОСТ

16338-70) и полиэтилен высокого давления марки 108-02 (ГОСТ 16337-70), а в качестве подложки — алюминиевую (марка A 99, ГОСТ 618-73,4=100 мкм) и никелевую (марка НП-2, ГОСТ

2170-62, t = 70 мкм) фольги.

Из порошка полимера получают пленки толщиной 300 мкм при 200 С.

Для обработки одной из сторон пленок используют перекись дикумила (ПДК) или 2,5-диметил-2-дитретбутил-пероксигексин-3 (В-l-l).Перекиси растворяют в гептане. Концентрация раствора 5-60 мас.Ъ. Основные эксперименты проводят с 20%-ным раствором. о

Обработку пленок проводят при 50 С в течение 15 мин. Количество нано симой перекиси определяют взвешиванием полимерной пленки толщиной

50 мкм и площадью 1 -см до и после обработки в растворе перекисей различных концентраций. Затем формируют покрытие, по известному и предлагаемому способам, 1045948

:Таблица 1

Адгезия, кг/см при температуре, С

Время термообработки, мин!

135

170

195

220

О 7/1, 5 1, О/1, 8 1, 2/1, 7 1, О/О, 6

0,6/0,9 . 0,5/1,8 1,0/1/8

1,6/1,7 1,0/0 5

0,6/1,1 1,1/1,7 1,0/1,9 1 4/2,2

0,9/1,1 0,5/2,0 1,6/2,0 1,7/120

180

0,7/1,9.

240

-/2,0 1,3/2,0 -/1,6

0,8/1,1

260,П р и м е ч а н и е. В числителе — данные по известному способу, в знаменателе — по предлагаемому.

Таблица 2

Ацгезия, кг/см, при температуре, С о

Время термообработки мин

ieo

200

135

150,0,2/0,4

30

П р и м е ч а н и е. В числителе - данные по известному способу, в знаменателе - по предлагаемому. лена от природы металла, от типа перекисных соединений для раз-.

55 личного времени термообработки при 150 С.

0,4/0,4

Ю

0,4/0,5

В табл.3 показана адгезия полиэтиленовых покрытий, обработанных по известному и предлагаемому способу в зависимости от типа полиэти0,4/0,6

0,4/0,8

0,8/1,0

0,8/0,8 0,9/0,9

1,0/1,6 1,2/1,2

1,2/1,4 1,3/1,3

1045948

Т а б л и ц а 3

Адгезия, кг/см

Время термообработки, мин

Перекисные соединения

Металл

Тип полиэтилена

Аб N1

ПДК

ПЭНД

ПЭВД

О/0,05

-/1,0

0,7/1,5 0,7/1,5 0,05/0,3 0,7/1,5 0,8/1,1

0,5/1,8 0,5/1,8 0,3/0,9

1,1/1,7 1,1/1,7 0,2/0,8

0,5/2,0 0,5/2,0 0,6/1,0

0,7/1,9 0,7/1,9 -/1,0

Ою4/0 8

О,8/1,О

0,6/1,0

60

120

180

0,7/1,0

-/2,0 -/2,0

-/2,0

0,8/1,2

240

П р и м е ч а н и е. В числителе — данные по известному способу, в знаменателе — по предлагаемому.

Предлагаемый ". способ позволяет добиться высокой адгезин и ее термо стабильности для покрытий на каталитически неактивных металлах — алюми ний, никеле н др., в то время как известный способ в этом случае дает низкие результаты. Оптимальное количество перекиси, наносимой на поверхность покрытия, составляет

2,0-3,5 г/м . Количество меньшее или большее данного ухудшает резуль3 Î таты обработки. Эффект увеличения адгезии по предлагаемому способу несущественно зависит от типа перекисного соединения (табл.3).

В табл.4 показана адгеэия полиэтиленовых покрытий, обработанных по предлагаемому способу, в зависимости от количества нанесенной на поверхность перекиси дикумила при .

150 С в течение 30 мин.

Та блица 4

Количество нанесенной перекиси, 10 кг/м

2,65

6 5

4,0

0,75 1,5 2 0

Адге эия, кг/см

0,9 0,9 1,7 1,7 1,0 1,2 длительном временк не является технологичной.

Предлагаемый-. способ полученкя

65 полиэтиленовых покрытий позволяет

Покрытия по предлагаемому способу термообрабатывают в течение 3060 мин. При меньшем времени термообработки адгезия не достигает высоких значений. Обработка при более

0,5/1,8 0,6/1,2

1,1/1,7 1,0/1,1

0,5/2,0 0,8/0,9

0,7/1,9 0,6/1,1

1045948

Составитель В.Балгин

Редактор T.Èèòåéêo Техред N.Tenep Корректор А.Дзятко

Заказ 7606/7 Тираж 689 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 увеличивать адгезию полиэтилена к каталитически неактивным металлам (алюминий, нинель и др.) на 35-180%

IIQ сравнении с известным способом с одновременным сохранением или улучшением (при температуре термообработки 150 С) термостабильности адгезии, что улучшает эксплуатационные свойства покрытий и срок их службы.