Способ повышения адгезионной способности твердых тел

Способ повышения адгезионной способности твердых тел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬт,.ТВУ (н) 600162

Соме Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05,09.74 (21) 2057128/05 с присоединением заявки ¹вЂ” (51) Ы Кч С 09J 5/02 (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.78

Гоаударственный комитет

Совета ейинистров СССР

IIo делам изобретений и открытий (53) УДК 668.395.3 (088.8) (72) Авторы изобретения и (71) заявители

Л. М. Притыкин и В. А. Орлов (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ АДГЕЗИОННОИ СПОСОБНОСТИ

ТВЕРДЫХ TEJI

Изобретение относится к способу повышения ад: сзионной способности твердых тел, например подготовки субстратов различной природы к склеиванию или нанесению лакокрасочных покрытий. ! згестны способы повышения алгезионной сгособности твердых тел их обработкой (модификацией) органическими соединениями, включающими атомы азота, серы, фосфора, галогснов (1).

Однако такие способы обладают ограниченным применением в связи с тем, что в каждом отдельном случае реализуется конкретный тип взаимодействия между элементами адгезионного соединения.

Известен способ повышения адгезионной способности металлических твердых тел путем обработки их метилметакрилокситриэтоксисиланом (2).

Такой способ увеличивает прочность адгезионных сосдш:еций металл — полиолефин в

1,5 — 2 раза, однако увеличение прочности для других адгезионных соединений не наблюдается.

С целью повышения прочности адгезионных соединений предлагается способ, в котором обработку ведут стабильным органическим радикалом, выбранным из группы, включающей иминоксильные, вердазильные, гидразильные, углеводородные и феноксильные радикалы.

Пример 1. Использование способа при склеивании твердых тел.

Поверхности стали Ст. 3 и дюралюмина

Д-16 зачищают шлифшкуркой и протирают ацетоном, а поверхности капролона, поливинилхлорида (повинола), стеклонаполненного полиамида СП-68, резин на основе бутадиенстирольного (СКС-ЗО), бутадиенакрилонитрильного (СКН-26) и изопренового (СКИ-3) каучуков освежают ацетоном. Затем подготовленные таким образом поверхности субстратов обрабатывают 20%-ными растворамп стабильных органических радикалов (COP) прп определенной температуре. Результаты при15 ведены в табл. 1.

Подготовленные таким образом субстраты склеивают следующими клеями по стандартной для них технологии: металл с металлом— клеем Л-4, металлы с капролоном — ПУ-2, 2р металлы с резинами — ЛН, резины — 88-Н, капролон — ПУ-2, поливинилхлорпд — УК-B-2 и полиампд СП-68 — ВИАЫ-Б-3. Прочность адгезионных соединений металла с металлом и с капролоном, карполона и полиамида измеряется сопротивлением сдвигу, сосдинений резины с резиной и с металлами, а также поливинилхлорида — сопротивлением расслаиванию. Результаты определения прочности адгезионных соединений в сравнении с прочно30 стью крепления необработанных стабнльнымп

600162

4.

Таблица 1

Условия применения

Стабильный органический радикал, Температура, С

Растворитель

Уг.певодородный СОР:

1. Перхлортрифенилметпл

Феноксильный COP:

2. Бис-(дифеннлметан)-бензол-2,4-дпизопропилфеноксил

Иминоксильные COP:

35 с(етыреххлористый углерод

Ацетон

25 10

3. Ди-трет-бутилиминоксил

4. 2,2,6,6-Тетраметилпиперидин-l-оксил

5. 2,2,6,G-Тетраметпл-4-оксиппперидин-lоксил

Отсутствует

Ацетон

Ацетон-гексан (1:1) 30

6. 2,2,6,6-Тетраметил-4-оксопиперпдпн-lоксил

Гексан

7. 2,2,6,6-Тетрамстпл-4-хлорпиперпдип-lоксил (ексан

8. 2,2,6,6-Тетраметил-4-бромпиперидин-1оксил

Гексан

Диметилсульфоксид

9. Ди-(2,2,6,6-тетраметил-l-оксил-4-пиперидил)-тере фталат

10. 7рис-(2,2,6,6-тетраметил-l-оксил-4-пиперидил)-тримезинат

Гидразильные COP:

11, I, I-Дифенил-2-пикрилгидразил

12. 1,1-Дифенил-l, 3,-1-триацетоксифенилгидразил

Вердазильный СОР:

13. Трифенилвердазил

Хлороформ

Бензол

Ацетон

Ацетон

Таблица 2

Прочность клеевых соединений (кгс/см - ), обработанных СОР, ¹ без обработки

Склеиваемые материалы

8 9

10 11

13

1 2

Ст. 3:

359

351

ГКР

ГКР

338 324

112 134

ГКР ГКР

ГКР ГКР

338 341

121 130

П(Р 1 ((P

ГКР ГКР

297

93

ГКР

ГКР

339

129

ГКР

П(Р

289

128

ГКР

П(Р

127

Г1<Р

ГКР

372

131

Г1<Р

ГКР

304 337

142 168

ГКР ГКР

ГКР ГКР

204

ПКР

ПКР

Ст. 3 капролон нитрильная резина

ГКР

П(Р стирольная резина

Дюралюмпн Д-16:

196

Г1<Р

207

101

ГКР

220

П(Р

228

129

ГКР

276 дюралюмпн к а про.пон

128

148

ГКР

ГКР

11,2

129 нитрильная резина

Поливинилхлорид

Капролон

Полиамид СП-68

102

ГКР

121

191

П(Р

97

182

ГКР

143 165

207 229

ГКР П(Р

198

ГКР

Резины

Примечание: СОР смотри табл. 1.

ПКР— когезионное разрушение по приповерхностным слоям.

ГКР— когезионное разрушение глубоко по фазе субстрата.

Резины — наиритовая, нитрильная, стпрольная, изопреновая, 126

57

ПКР

5,7

ПКР

214

121

ГК!

3,4

127

194

ГКР

212

117

Г(<Р

10,2

124

187

ГКР

206

ГКР

10,2

127

188

ГКР

212

114

ГКР

118

ГКР

211

119

ГКР

169

Г1<Р

209

107

ГКР

10,9

107

164

Г1<Р

228

132

ГКР

12,4

137

204

ГКР

600162

6 ной технологии, принятой для этих лакокрасочных материалов. Для сравнения аналогичным образом покрывают и необработанные поверхности (эталон) Ст. 3 и дюралюмина

5 Д-16. Оценку прочности полученных таким образом адгезнонных (лакокрасочных) соединений производят методом решетчатого надреза, измеряя долю образцов (среднюю для

10 испытаний) с отслоившимся покрытием.

10 Результаты сравнительных испытаний приведены в табл. 3.

Таблица 3

Дюралюмпн

Ст. 3

Доля (,4) отслоившихся покрытий образцов металлов после модификации

СП- хСПЭ-5

НЦ-221

ЭКА-15

НЦ-221

ЭФ-5Т

ЭКЛ-15

Эч -5Т

СП-ХСПЭ-5

16

11

14

4

58

52

49

37

42

29

21

43

38

44

37

39

34

27

21

36

33

32

31

24

17

33

24

27

27

32

19

16

40

24

17

24

16

19

11

27

26

28

33

28

21

17

37

6

8

Эталон

33

33

29

Пример 3. Применение способа при изготовлении стеклопластиков.

Подготовленное по режимам, приведенным в табл. 1, стекловолокно заливают полиэфир- Кб ной ненасыщенной смолой ПН-1 и отверхкдают изделие по стандартной, принятой для

ПН-1 технологии. Параллельно изготавливают стеклопластик аналогичным способом на основе предварительно обработанного известными кремнийорганическими аппретами стекловолокна. Полученные таким образом стеклопластики испытывают на сопротивление статическому изгибу (Р), измеряя прочность адгезионных соединений «стекловолокно — связующее». Результаты сравнительной адгезионной способности следующие:

Аппрет Р, кгс/ммЯ

Отсутствует 42,7

Метилметакрилокситриэтоксисилап 47,8 30

7-Аминопропилтриэтоксисилан 25,9

Винилтриметоксисилан 39,9

Глицидооксипропилтриметоксисилан 53,0

Хромовой комплекс метакриловой кислоты (волан) 45,5

Ди-трет-бутилиминоксил 57,4

2,2,6,6-Тетраметилпиперидин-1-оксил 64,4

2,2,6,6-Тетраметил-4-оксопиперидин1-оксил 65,9

Составитель О

Рсдактор 8. Мирзаджанова Тсхрсд И

Корректоры. Л Котова и И. Позияковская

Тираж 841

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 органическими радикалами твердых тел приведены в табл. 2.

Пример 2. Использование способа при нанесении лакокрасочпых покрытий.

Подготовленные по режимам, приведенным в табл. 1, Ст.3 и дюралюмпн Д-16 покрывают этиленовым (ЭКЛ-15) и кремнийорганнческим (ЭФ-5Т) лаками, хлорсульфополиэтиленовой эмалью (СП-ХСПЭ-5), а также нитроцеллюлозной краской (НЦ-221) по стандартЗаказ 257/15 Изп. 4 315

2,2,6,6-Тетраметил-4-хлорпиперидин1-оксил 67,0

Ди- (2,2,6,6-тетр аметил-1-оксил-4пиперидил)-терсфталат 60,1

Тис- (2,2,6,6-тетр а метил-1-оксил-4пиперидил) -тримезинат 68,5

Способ рекомендуется в различных областях народного хозяйства для применения при склеивании, нанесении покрытий и изготовлении композиционных материалов.

Формула изобретения

Способ повышения адгезионной способности твердых тел путем обработки их органическим соединением, о т л п ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности адгезионных соединений, обработку ведут стабильным органическим радикалом, выбранным нз группы, включающей иминокспльные, вердазильные, гидразильные, углеводородные и феноксильные радикалы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Орлов В. А,, Притыкнн Л. М. Новые клеи и технология склеивания. М., пзд. МДНТП, 1973, с. 18.

2. Авторское свпдетельство СССР №491679, кл. С 09J 5/02, 12.06.72.

Фиговский

Михайлова