Композиция для электрофоретического нанесения фторопластового покрытия

Композиция для электрофоретического нанесения фторопластового покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕг ТИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЬГГИЯ, включающая фторопласт, 64%-ньй раствор резидрола в органическом растворителе, представляющий собой модифицированный канифолью и стабилизированный ионолом малеинизированный продукт переэтерифицированной смеси льняного и дегидратированного касторового масел, нейтрализатор и воду, отличающаяся тем. что, с целью повышения адгезии фторопластового покрытия к металлу и увеличения рассеивакицей способности, в качестве нейтрализатора она содержит производные 2,2,6,6-тетраметилпиперидина общей формулы I или II О л н н при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%: Фторопласт 24-36 64%-ный раствор резидрола в органическом раст6-24 ворителе Производное 2,2, 6,6-тетраметилпиперидина общей 0,6-3,4 формулы I или II Вода Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТЬИЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1% (11) 3@3) С 25 D 13/06

ФФ |

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ I

Х 3

0,6-3,4

Остальное

Вода

ГОС аАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕт СССР

IlO ДДЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ (21) 3647263/23-05 (22) 21.09.83 (46) 15. 11.84. Бюл. У 42 (72) В.А.Смирнов, С.А.Мамаев, Е.Ш.Каган, С.В.Кондрашов и Е;С.Донгузова (71) Новочеркасский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им.Серго Орджоникидзе (53) 678.026.37(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СС6Р

И 63/467, кл. С 25 В 13/06, 1978.

2. Патент Франции В 1490913, кл. В 44 й, опублик. 1966 (прототип). (54) (57) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕ.—

ТИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ФТОРОПЛАСТОВОГО

ПОКРЫТИЯ, включающая фторопласт, 64Х-ный раствор резидрола в органическом растворителе, представляющнй собой модифицированный канифолью и стабилизированный ионолом малеинизированный продукт перезтерифицированной смеси льняного и дегидратированного касторового масел, нейтрализатор и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения адгезии фторопластового покрытия к металлу и увеличения рассеивающей способности, в качестве нейтрализатора она содержит производные 2,2,6,6-тетраметилпиперидина общей формулы 1 или II

О

Ц при следующем соотношении исходных компонентов, мас.Ж:

Фторопласт . 24-36

64Х-ный раствор резидрола s органическом растворителе 6-24

Производное 2,2, 6,6-тетраметилпнперидина общей формулы I нли II

Изобретение относйтся к -нанесению электрофоретических покрытий и может быть использовано для защиты металлических поверхностей.

Известна композиция (1j для электрофоретического нанесения покрытий, содержащая фторопласт, бутанолизированную фенолформальдегидную смолу, олеат натрия, оксиэтилированный нонилфенол и воду при следующем соотно- 10 шении компонентов, г/л:

Фторопласт Ф-4Д 250-350

Бутанолизированная фенолформальдегидная смола 40-60

Олеат натрия 4-6

Оксиэтилированный . нонилфенол 30-50

Вода до1л

Недостатками известной композиции являются невысокие физико-механические свойства полученных покрытий, а также низкая рассеивающая способность. Покрытия с такими физико-механическими свойствами недостаточно надежно защищают металлическую поверхность от коррозии в различных агрессивных средах.

Наиболее близкой по технической

30 сущности и достигаемому результату к предлагаемой является композиция (2, состоящая иЪ фторопласта, реэидрола, нейтрализатора и воды при следующем соотношении компонентов, мас.X: 35

Фторопласт 2-10

Резидрол 5-20

Вода Остальное

Для того, чтобы перевести резидрол в растворимое состояние и придать ему свойства электролита, его предварительно нейтрализуют аминами. В качестве аминов используют триэтиламин или триэтаноламин. Природа амина вли» яет на величину адгезии фторопласта к металлической подложке и на рассеи" вающую способность резидрола в композиции.

Указанная композиция с использованием в качестве нейтрализаторов триэтаноламина или триэтиламина не обеспечивает достаточной адгезии покрытия к металлу. Кроме того, рас" сеивающая способность композиции находится в пределах 10-14 см по линей" 5 ,ке ФИАТ, что является .недостаточньпч при покрытии фторопластом изделий сложной конфигурации.

О

Ц при следукяцем соотношении исходных компонентов, мас.Х:

Фторопласт 24-.36

64Х-ный раствор реэидрола в органическом растворителе

6-24

Производное 2, 2,б,б-тетраметилпиперидина общей формулы I или II

Вода

0,6-3 4

Остальное

В предложенной композиции использованы следующие компоненты: фторопласт Ф-4Д, резидрол ВА-133, 2,2,6,6-тетраметилпиперидин (TKI) или 2,2,6, 6 тетраметил-4-оксопйперидин (триацетонамнн, ТАА).

Синтез резидрола ВА-133 включает получение реноля — дегидратированного касторового масла, получение форполимера реноля и льняного масла, получеиие продукта конденсации форполимера с,малеиновым ангидридом, гидро,лиз аддукта.

В гидролизованный аддукт добавляют раствор ионола в диацетоновом спирте или этилцеллозольве. Готовый продукт имеет:

Сухой остаток, Х 69-71

Кислотное число 135" 155

047 2

Цель изобретения — повышение адгеэии фторопластового покрытия к металлу и увеличение рассеивакяцей способности.

Поставленная цель достигается тем,. что композиция для электрофоретического нанесения фторопластового покрытия, включающая фторопласт, 64Х-ный раствор резидрола в органическом растворителе, представлякяций собой модифицированный канифолью и стабилизированный ионолом малеинизированный продукт переэтерифицированной смеси льняного и дегидратированного касторового масел, нейтрализатор и воду, в качестве нейтрализатора содержит производные 2,2,6,6-тетраметилпиперидина общей формулы I или II

1124047

Вязкость по ВЗ-4, с 180-200

Молекулярную массу (по данным эбулиометрии) 2000

Различные партии резидрола отлича- ются друг от друга по кислотному числу. Поэтому при добавлении нейтрализатора контроль значения рН является необходимым.

Суспензия полимера политетрафтор- 10 этилена представляет собой взвесь тонкодисперсного порошка фторопласта 4Д в воде. Стабилизирована ПАВ обычно (оксиэтилированные фенолы -ОП-7, ОП10) в количестве 9-12Х от массы поли-15 мера. Жидкость белого или светло-желтого цвета. Концентрация полимера 50607. Средний эквивалентный диаметр частиц дисперсной фазы 0,2 мкм.

Для приго.овления композиций,.а 20 также для промывки образцов после электроосаждения применяют деминерализованную воду, удельная электропроводность которой не превышает 2х х 10 " см/м. 25

Влияние аминов ряда 2,2,6,6-тетраметилпиперидина на адгезию связано с их частичным окислением в процессе электрофоретического осаждения в соответствующие нитроксильные радикалы.30

Эти свободные радикалы, имеющиеся на поверхности полимерной пленки, способствуют повышению адгезии ее к подложке.

Для приготовления композиции к 6 F резидрола добавляют TMI 0,5 г и за-. тем суспензию фторопласта 48 г

507-ной дисперсии. Смесь перемешивают в течение 0,5 ч, затем добавляют

ТМП до рН 7,4 (около 0,6 г) и pasбавляют композицию дистиллированной водой.

Аналогичным образом приготовлены другие варианты композиции, описанные в примера.. 1-6 °

Пример 1. Для обеэжиривания алюминиевую пластинку площадью 18 см, обрабатывают в растворе, содержащем . едкий натр (15 г/л), двууглекислый натрий (8 г/л), при 70-80 в течение о

1 мин. После обезжиривания.пластинку. промывают сначала водопроводной, а затем дистиллированной водой.

Для нанесения покрытия используют композицию 1 следующего состава, . мас.Ж:

Фторопласт Ф-4Д 24

Резидрол ВА-133 6

ТМП 0,6 гдо рн-7,4

Вода Остальное

Покрытие наносят при напряжении

206 .В до прекращения тока 2 мин.

Пластинку извлекают из электрофоретической ванны, промывают водой, высушивают и оплавляют в термостате при 350-370 С °

Определяют толщину покрытия на приборе МИР-10, рассеивающую способность по линейке ФИАТ и адгезионную прочность методом равномерного отрыва.

Полученное покрытие обладает следующими характеристиками: толщина покрытия 14,5 мкм, адгезия 35,6 кг/см, рассеивающая способность композиции по линейке ФИАТ 17 см.

Пример 2. На алюминиевую пластинку наносят покрытие, как В примере 1 из композиции 2 следующего состава:

Фторопласт Ф-4Д 30

Резидрол ВА-133 15

ТМП 2,8 г дорН 7,6

Вода Остальное

Покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрытия 14 мкм, адгезия 60 кг/см2, рассеиваиицая способность по линейке ФИАТ 17 см.

Пример 3. На алюминиевую пластинку наносят покрытие как в примере 1 из композиции 3 следующего состава.

Фторопласт Ф-4Д 36

Резидрол ВА-133 24

ТМП 3,4 до рН 7,8

Вода Остальное

Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрытия

17 мкм, адгезия 37 кг/см, рассеивающая способность композиции по линейке ФИАТ 17 см.

Пример 4. На алюминиевую пластинку наносят покрытие так, как описано в примере 1. Используют композицию 4 следующего состава:

Фторопласт Ф-4Д .24

Резидрол ВА-133 6

-ТАА 0,6 до рН 7,4

Вода Остальное

Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрытия

20,6 мкм, адгезия 38,7 кг/см, рассеивакяцая способность композиции

17 см.

t 124047

Пример 5. На алюминиевую пластинку наносят покрытие, как в примере 1. Используют композицию 5 следующего состава, мас. :

Фторопласт Ф-4Д 30 5

Резидрол ВА -133 15

ТАА 2,8 гдо рН 7,6

Вода Остальное

Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрытия 30,6 мкм, адгезия 45,5 кг/см, рассеивающая способность композиции

17 см.

Пример 6. На алюминиевую 15 пластинку наносят покрытие, как в примере 1. Используют композицию 6 следующего состава, мас.7:

Фторопласт;Ф-4Д 36

Реэидрол ВА-133 24 20

ТАА 3,4 r до

pH=7,8

Вода Остальное

Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрытия

52 мкм, адгезия 42,6 кг/см2, рассеивающая способность композиции 17 см.

Пример 7. Пластинку иэ стали

45 площадью 18 см зачищают наждачной - бумагой и для обеэжиривания промыва- 30 ют ацетоном. Затем наносят фторопластовое покрытие, как в примере 1 . Используют композицию 1. Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрытия 10 мкм, адгезия 35

12 кг/см2, рассеивающая способность композиции 17 см.

Пример 8. Пластинку из стали 45 обрабатывают так, как в примере 7. Наносят покрытие и проводят ис-4О пытания по примеру 1. Используют композицию 2. Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрытия 8 мкм, адгеэия 16 кг/см. . Рассеивающая способность композиции 45

17 см.

Пример 9. Пластину из стали

45 обрабатывают так, как в примере 7.

Наносят покрытие и проводят испытания, как описано в примере 1. Используют композицию 3. Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрытия 16, адгезия 1 1 кг/см .

Рассеивающая способность композиции

17 см.

Пример 10. Пленку из стали

45 обрабатывают так, как описано в примере 7. Наносят покрытие и проводят испытания по примеру 1. Используют.композицию 4. Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрытия 15 мкм, адгезия

18 кг/см, рассеивающая способность композиции 17 см.

Пример 11. Пластинку иэ стали 45 обрабатывают так, как описано в примере ?. Используют композицию 5.

Наносят покрытие и проводят его испытания так, как описано в примере 1.

Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрытия

15 мкм, адгеэия 25 кг/см . Рассеивающая способность композиции 17 см.

Пример 12. Пластинку из стали 45 обрабатывают так, как описано в примере 7. Наносят покрытие и проводят его испытание, как описано в примере 1. Используют композицию 6.

Полученное покрытие имеет следующие . характеристики: толщина покрытия .

19 мкм, адгезия 20 кг/см2 . Рассеивающая способность композиции 17 см.

Полученные в примерах данные све- дены в таблицу. Эти данные показывают, что применение предлагаемого состава для электрафоретического нанесения фторопласта в лучшем варианте, например примеры 2 и 5, почти в два. раза повышает адгезию по сравнению с адгезией, полученной при использовании состава-прототипа.

По другим параметрам (прочность на удар, изгиб, эластичность по Эриксену) покрытия, полученные в примерах 1-12, не хуже покрытий, полученных из состава-прототипа.

7 1124047

Состав композиций и свойства фторопластовой пленки на алюминии и

aenese

Композиция мас Ж

Состав и свойства предлагаемая известная

2 3 4 5

10

24 рН 7,6 — А

06 28 34

«А Л» рН 7,4 рН 7,6 рН 7,8

А

06 28 34 .1 рН 7,4 рН 7,6 рН 7,8

Остальное

Вода

Адгезионная прочность, кг/см фФ

Ъ

34

35 6 60 37 39 46

15 16 И 18 24

43

52

17

Толщина,. мкм

14

14 17 21 31

8 16 15 15

Рассеивающая способность, см

17 17 17 17

14

Прочность на удар, ИПа

5 4

5 4

4 ,4

5

Прочность на изгиб, мм

2. Эластичность по

Эриксену, мм

18 10 18 18 10

18 10 18 18 10

18

4

4 верхнее значение чисел - содержание нейтрализатора, нижнее — требуемое значение рН; м

Верхний ряд чисел относится к покригиям на алюминии, нижний — на стали.

Составитель P.Вакар

Редактор И.Ковальчук Техред А.Яабииец Корректор В ° Гирняк

Заказ 8215/25 Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Payiicxas наб., д.4/5

Фторопласт

Резидрол

Ф

Триэтиламин

30 36 24 30

15 24 6 15

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4