Способ склеивания полиолефинов с металлами
Патент 1237692
Авторы
- ЛАПИДУС АЛЕКСАНДР САМОЙЛОВИЧ
- МАЙОРОВА ЭСФИРЬ АРОНОВНА
- НИБЕРГ АРНОЛЬД НИКОЛАЕВИЧ
- ФИЛИППОВА АНЕЛИЯ ИВАНОВНА
Классы МПК
Способ склеивания полиолефинов с металлами
Иллюстрации
Реферат
союз ссеетсних социдлистич вских щспуьлик (59 4 С 09 3 5/02 (21) 3780688/23-05 (22) 14.08.84 (46) 15.06. 86. Бюл. Ф 22 (7.1) Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследо» . вательский институт металлореяущих станков . (72) Э.А. Майорова, А.С. Лапидус, А.Н. Ниберг и А.И. Филиппова (53) 621.792.3 (О8Е.8) (56) Повышение адгезионной способности ПЭ с применением тлеющего разряда. Пластические массы, 1981, В 2, с.56.
ОСТ 6-05-5101-78. (54) (57) СПОСОБ СКЛЕИВАНИЯ ПОЛИОЛЕФИНОВ С МЕТАЛЛАМИ путем обработки по-. верхности полиолефинов тлеющим разрядом с последующим нанесением грунта, термообработки, нанесения эпоксидного клея и соединения склеивае„„SU„„1 37692 А1 мых поверхностей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности склеивания, на поверхность полиолефинов наносят последовательно два слоя грунта ГЭН-150 на основе смеси синтетического бутадиеннитрильного каучука с продуктом взаимодействия полимера замещенного фенола винилацетиленовой структуры с формальдегидом в смеси ацетона и этилацетата при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
ГЭН-150 )00
Ацетон 200-250
Этилацетат 200-250 и термообработку проводят .при температуре от 100 до 110 С со скоростью
0,6-0,7 град/мин для первого слоя и при температуре от 141 до 145 С со скоростью 0,25 — 0,35 .град/мин для второго слоя.
1237692
P
n0r В
Та лица I
Скорость нагревания 1-й .ступени, град/мин
Температ ра наг-,. ревания на 1-й .ступени, С
Прочность на отрывотдир, кг/см
Температура нагревания 2-й ступени ьС
ПродолжительСкорость нагрева на 2 ступени, град/мин
Количество слоев грунта на активированной поверхности
СВМПЭ ность в держки мин
100
0,7
0,35
120
100
0,35
143
120
143
0,7
100
141
120 24
IO0
0 5
0,3
lO0
120
0,3
100
141
0,3
0,7
120
100
Изобретение относится к способу подготовки поверхности трудносклеиваемых материалов, в частности сверхвысокомолекулярного полиэтилена для последующего склеивания его с металлом.
Целью изобретения является повышение прочности клеевого соединения полиолефины - иеталл.
Согласно предлагаемому способу жроводят склеивание образцов ленты ив сверхвысокомолекуляриого полиэтилена (СВИПЭ), наполненного дисуль фидом молибдена в количестве 0,5%.
Толщина ленты 1,2 им, ширина 40 ми.
Раствор грунта наносят тонким слоем 0,1"0,15 ми на обезжиренную поверхность ленты СВИПЗ с 0,5% дисульфида молибдена. После нанесения каждого слоя производят двухступенчатое нагревание сначала со скоростью 0,50,8 град/иин до 135-147 С, затем со
4 скоростью 0,2"0;4 град/мин. Продолжительность изотермической выдержки
115-160 мин.
Образцы ленты склеивают со стальными образцами Ст.40 при помощи клея на основе эпоксидной смолы марки
K-153 .100 мас,ч., наполнителя — двуокиси титана — 15 мас.ч. и отверцителя марки УП-583 15 мас.ч. Полимеризацию проводят при 20-25 С в течение 48 ч, 2
Для сравнения производят склеивание активированных тлеющим разрядом образцов ленты из сверхвысокомолекулярного полиэтилена без наложения грунта с металлическими образцами (прототип), а также образцов ленты, предварительно обработанных в растворе следующего состава, мас.ч.:
Серная кислота уд.веса I 84 1000
Двухромовокислый калий 40
Вода 100
Температура раствора 60-70 С. Про-, должительность обработки 10 мин.
После обработки в растворе образцы ленты промывают водой и высушивают е
Оценку способа склеивания производят на отрыв " отдир по следующей зависимости;
2З где 1- „,„- отрывающее усилие, кг/см; — наибольшая нагрузка, кг; — ширина образца, см, В табл.! представлены результаты испытаний способа склеивания полиолефинов с металлами при разных условиях подготовки поверхности полиолефинов.
1237692
Продолжение . табл. 1
6 7
120
141
0,3
0,8
I 00
120
141
0i3
0,7
105
120 37
l4) 0,3
0,7
1!О
120
l4 I
0,35
0,7
14!
120
0,3
0,7
115
141
120
0 25
0,7
l 00
141
3В
120
0,35!
017
141
120
0,20
100
0,7
141
0,4
120
100
0,7
0,35
143
120
100
0,7
120
0,7
)45
0,35
l 00
120
147
0i35 100
0,7
100
l 20
0,35
0,7
135
0,3!
143
100
0,7
0,3
150
0,7
143
100
143
115
100
0,7
0,3
0 7
ЗО
143
160
)80
Из данных, приведенных в табл.), очевидно, что наибольшая прочность на отрыв — отдир (0,35-0,40 кг/см) 4О достигается при наложении двух слоев грунта на поверхность полиолефинов и температуре нагрева сначала до 100)10 С со скоростью 0,6-0,7 град/мин, а затем до 141-145 С со скоростью 45
0,25-0,35 град/мин с выдержкой при этой температуре 120-150 мин.
При нанесении одного слоя грунта прочность клеевого соединения в 1 ° 92 раза меньше, чем при нанесении 50 двух слоев. Нанесение трех слоев грунта не повьппает прочность соединения образцов, но существенно снижает производительность процесса склеивания. 55
Снижение температуры нагревания иа первой ступени до 90 С снижает прочность на отрыв-отдир íà 36Х.
Повышение температуры нагревания иа первой ступени до 115 С снижает прочность на отрыв-отдир на ЗIХ.
Снижение температуры нагревания на второй ступени до 135 С снижает прочность на отрыв-отдир Hà 50Х.
Повьппение температуры нагревания на второй ступени до 1474С снижает прочность на отрыв-отдир на 34Х, Повьппение скорости нагревания на первой ступени до 0,5 град/мин снижает прочность на отрыв-отдир на 35Х.
Снижение скорости нагрева на первой ступени до 0,2 град/мин снижает прочность на 3)X а увеличение ско- . рости нагрева до 0,4 град/мин - иа 34Х.
С увеличением скорости нагрева на второй ступени с 0,7 до 0,8 град/мин прочность снижается на 38_#_ а при снижении скорости до 0 5 град/минна 35Х.
1237692
Продолжение табл. 2
Состав грунта, мас.ч
Продукт
100 200 250
100 270 250
100 180 250
24
Таблица 2
Состав грунта, мас.ч. Прочность
- на отрывПродукт Ацетон Этилаце- отдир, тат кг/см
250 250 40
100
250 225
250 200
100
100
100 250 270
250 180
100
100 225 260
Составитель А. Кузмак
Техред О.Сопко Корректор И. Зрдейи
Редактор М. Бандура
Заказ 3260/30 Тираж 644 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. ° д.4/5 .
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проекная, 4
При продолжительности нагревания
115 мин прочность снижается на 34Ж, а при 160 мин - на 20Х но в последнем случае снижается и производительность операции.
В табл,2 приведены результаты испытания прочности клеевых соедине" ний,при: раэ к4ных соотношениях компсфентЬв грунта, 10
При поф отовке поверхности наносили Я а,слоя грунта, температура нагревания составляла на первой и
4ь второй ступенях 100 и 143 С, скорость нагревания 0,7 и 0,3 град/мин соответственно, продолжительность выдержки — 120 мин, Иэ данных табл.2 следует, что наибольшая прочность на отрыв-отдир (37-40 кг/см) достигается при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч,:
Продукт совмещения 100
Ацетон 200-250 Зтилацетат 200-250
При склеивании активированных тлеющим разрядом образцов (прототип) без нанесения на полиолефины грунта прочность клеевых соединений на отрыв-отдир составляет 0,7 кг/см.
При склеивании образцов с использованием предварительной обработки поверхности полиолефинов в негретом до 60-70 С растворе серной кислоты уд,вес. 1,84 (1000 мас.ч.),двухромово.= кислого калия <40 мас.ч.) н воды (100 мас.ч.) прочность на отрыв-отдир равнялась О.