Способ получения полимерных покрытий

Способ получения полимерных покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< > 497I76

Союз Советских

Со:ьиалистических

Республик

onисАние д РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву -— (22) Заявлено 01.04.74 (21) 2010320/23-5 с присосдHíåèèåì заявками №вЂ” (51) . . 1(л. B 440 1/ 0 4

Б -!4d ),иб

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (23) 1 риорн cт— (53) УД1(678.066 (038,8) Опубликовано 30.12.75. Бюллетень ¹ 48

Дата оп бликования описания 23.11.76 (72) Лвторы изобретения (71) Заявптсль

Ленин (54) спосоь ПолучЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПО1(РЫТИИ

Изобретение относится к области получения покрытий из порошковых полимеров.

Для получения двухслойных покрытий лакокрасочные материалы в виде растворов, порошка, суспензии н т. д. последовательно наносят на окрашиваемое изделие.

Методы нанесения покрытия могут быть самыми различными, однако во всех случаях нанесение двух слоев покрытия представляет две последовательные операции. 10

Известен способ получения покрытий из порошкообразной полимерной композиции, в которую предварительно введен инициатор полимеризации, в парах или аэродисперсиях полимеризационно - способных мономеров или 15 олигомеров.

При этом покрытие получается непосредственно на поверхности изделий.

По составу такое покрытие представляет собой смесь двух полимеров, молекулярно или 20 дисперсно распределенных один в другом. Для получения многослойных покрытий операцию повторяют последовательно, помещая изделия в камеры, содержащие пары различных по природе мономеров. 25

Цель изобретения — получение двухслойного покрытия за одну технологическую операцию.

Для этого обработку изделия мономерами или олигомерами проводят в присутствии 30

5 — 20 вес.% кислорода и теплообработку ведут при 75 — 145 С. Прп этом следует использов",òü такие мономеры нли олигомеры, полимеризация которых ингибируется кислородом.

Полученное покрытие в отличие от известного представляет собой не смесь равномерно распределенных полимеров, а имеет явно выра>кенное двухслойное строение.

Химический анализ разделенных слоев покрытия подтверждаст, что верхний слой покрытий состоит из полимеров, первоначально нанесенных в виде порошка, а около подложки находится вновь образованный полимер. Образование покрытий в виде двух слоев происходит только в присутствии кислорода.

Если кислород заменить инертным газом, то образуется однослойное покрытис, в котором полимеры молекулярно илп дисперсно распределены один в другом.

Исследования показали, что образование покрытий в виде двух слоев, с преимущественным расположением вновь образующегося полимера вблизи подложки происходит следующим образом. Пары мономера вследствие пористости порошкового слоя легко проникают на всю его глубину, достигая подложки. Первичнымп актами этого процесса являются капилярная конденсация MU:tîìåðà п его сорбция полимером. Частицы полимера прп этом набухают и коалесцируют, образуя пленку, в кото497176 1 аблнна|

СОСТАВЫ 1 fAPOBOPI ФАЗЫ (в вес. %) 1

If 1!I

Температура, С0

Компоненты >1стнг|:! сг>! It> I

8(!

75 — 80

95 — 100

130 †1

140 †1

Мстнлмст! I! Ilë >Т

f1зобв т:|л:,к l>llл:! !

Сг;>ро,>

1>,нс;>о!>он. мнпнмальнl>t. со!!ер>к ан>>с

1, »с.1 о род>, и ая с н!и 3.1 и с с

С ОЛ !" P >К >! i I I С о — 7

10 — 15

25 30

25--30

Т >б >иlt >«

f OI I!OCl!11рочиосгь ! д;ин>сри ра >р,>нс, И Ie I!f>» кгс мм- разрыве

%! .Со!!ср>канис и III>-

, крыл Hll IIIIOII! об-

II ,!ра:и>вагнк>го íî IIIмера, всс !!

Т вср. гост ь с .ин|! :! и>! сторон ы, кг, мм -

Ллгсзни к а>>н»>инисной фольгс, гс, см

Г1ог|и>>ер. нричсí IIIII III и IIll,,tl! иорои|ка

Мономср

8

21

56

67

7,3

5„5

2,8

582 15

548 15

420 20

310 35

205 50

158 110

l36 205

МетилаlIl!>!ur ат

Хлор>>рованиый полив>гни|вил!>ряд

74

300 рой мопомер равномерно распределен по глубине. Одновременно происходит распад и»ициатора, и образующиеся радикалы инициируют полимер»зацию сорбиро!ван»ого мономера.

Однако вследствие присутствия кислорода полимсрцзация мономера по глубине пленки идет с различными скоростями. Это связано с тем, что кислород поступает в полимеризующуюся пленку через границу ее раздела с газовой фазой и практически полностью подавляет полимернзацию мономера в поверхностных слоях, поэтому полимеризация развивается в основном вблизи подложки, где концентрация кислорода минимальна. Одновременно с полимеризацией мономера происходит его дополни- 15 тельная сорбция. Сорбирова»ный мономер диффундируст вглубь пленки (вслсдствие вырав»»вания градиента концентрации) и полимер»зуется в основном вблизи подложки.

Таким образом, по мере протекания процес- 20 са в|.овь образующийся полимер накапливается вблизи подложки, а в поверхностных слоях образца остается в основном полимер, нанесенный первоначально в виде порошка. В результате получаются покрытия, состоящие из двуx 25 слоев. ! г|>! получения покрытий по предлагаемому способу пригодны люоые мономеры и ОЛИГОмеры, полимеризация которых ингибируется кислородом при содержании его в системе в количестве 5 — 20 вес.%, но хорошо протекает в присутствии его незначительных количеств (следов). Так»мп мономерами являются, например, стирол, метилакрилат, метилметакрилат н др.

Пример 1. В камеру, содержащую смесь паров мономера с кислородом, в соотношениях, указанных ниже, помещают изделие с нанесенной на его поверхность полимерной композицией состава (веч. ч): поливинилбутираль— 100; перекись бензоила — 1,0; имид фталевой кислоты — 0,3; крон свинцовый — 15,0.

Исследование физико-механических свойств покрьпий показало, что они зависят от соотношения компонентов и не зависят от процентного соо" íîøåíèÿ кислорода и мономера в паровой фазе (в пределах, указанных в табл. 1) .

Последнее влияет только па скорость полимеризации мономера, сорбированного порошком полимера.

Пример 2. То же, что и в примере 1, но порошковая композиция имеет состав (вес. ч): хлорированный поливинилхлорид — 100; ди»итрил азоизомасляпой кислоты — 0,5: барит — 20; окись хрома — 5,0.

B табл. 2 приведены некоторые свойства двухслойных покрытий, полученных в атмосфере смеси паров мономера с кислородом, в сравнении с покрытиями такого же состава, полученными из растворов смесей полимеров, в которых полимеры равномерно распределены по глубине пленки.

Из приведен|ных в табл. 2 дап>ных видно, что двухслойные покрытия, полученные предложенным методом, имеют значительно лучшие физико-механические свойства по сравнению с однослойными покрытиями такого же хигмического сотава.

497176

Продолжение таблицы 2!

Содержа|не в по- ц при разрыв разова>нног0 поликгс MN мера, вес %

Твердость с лицевой стороны, к>г/м;и >

Полимер, примененный в виде порошка

Мо омср

12,9

12,3

1 1,4

10,9

Мстнлакрилат

Г10 ttc >H)>0 а

Метилакрилат

Эти лцел л юло з а

Предмет изобретения или олигомеров с последующей термообработкой, отличающийся тем, что, с целью получения двухслойного покрытия за одну технологическую операцию, обработку изделия мономе5 рами или олигомерами проводят в присутствии

5 — 20 вес. % кислорода и термообработку ведут при 75 — 145 С.

Составитель P. Вакар

Редактор В. Блохииа

Техред 3. Таракенко

Корректор Л. Деыискнна

Заказ 1997 Изд. № 1083 Тираж 474 Подписные

ЦНИИПИ Государственного комитета Совста Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли

Способ получения полимерных покрытий путем нанесения на поверхность изделия наполненной композиции пз порошкообразного полимера, содержащей инициатор полимеризации мономеров или олигомеров, и обработкой его в парах илп аэродисперсиях мономеров

21

33

44

49

67

12

36

48

62

233

216

184

172

143

134

194

82

64

Относительное

>у1д>ли,кениее при разрыве, %

5

6

14

16

19

21

22

24

28

5,0

4,6

4,3

4,2

4,0

3,9

Адгезия к алюминиевой фольге, гс/ом

178

312

22

310