Способ крепления полисульфидного гер-метика k алюминиевым подложкам

Способ крепления полисульфидного гер-метика k алюминиевым подложкам

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<н840063 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 120979 (21) 2818532/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230681 Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 2306.81 (51)М. Кл.

С 09 К 3/10

С 09 J 5/02

1 осударственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 668.395.3 (088. 8) (72) Автор изобретения

B.A. Правдивцев (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПОЛИСУЛЬФИДНОГО ГЕРМЕТИКА

К АЛЮМИНИЕВЫМ ПОДЛОЖКАМ

Изобретение относится к способам герметизации с помощью тиокола различных узлов, .изготовленных из алюминия и может быть использовано в машиностроении, авиационной промышленности и др. областях техники при герметизации и склеивании алюминиевых деталей с помощью тиокола.

Известен способ обеспечения адгезии тиоколов к алюминиевым подложкам, 1О включающий анодирование поверхности алюминия и последующее нанесение в качестве подслоя фенолкаучуковых клеев (1).

Однако способ не обеспечивает дос- 15 таточной прочности крепления.

Найболее близким по технической сущности и получаемому положительному результату к предлагаемому является сПособ крепления полисульфид- 2р ного герметика к алюминиевым подложкам, заключающийся в химической обработке поверхности подложки (анодирование), нанесение адгезионного подслоя — эпоксндно-тиоколового клея, 25 еro отверждения и нанесении полисульфидного герметика (2) .

Однако достигаемая этим способом прочность склеивания при отслаивании составляет 1,5 кг см, что недоста- Зр точно, т. как усилия, действующие на герметизирующий шов при эксплуатации, часто превышают эту величину и происходит его разрушение. Если герметизированный узел попадает в условия высокой влажности, то его разрушение происходит без приложения нагрузки, так как адгезия в этих условиях снижается до нуля.

Цель изобретения — увеличение адгезионной прочности и влагостойкости соединений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу крепления полисульфидного герметика к алюминиевым подложкам, заключающегося в химической обработке поверхности подложки, нанесении адгезионного подслоя. его отверждения с последующим нанесением полисульфидного герметика, химическую обработку поверхности подложки осуществляют путем фосфатированяя и в качестве адгезионного подслоя применяют 19-50% раствор 4,41,4-трифенилметантриизоцианата в дихлорэтане.

Отверждения подслоя осуществляют при 100-200оС в течении 5-30 мин.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

84006 3

25

50

60

Поверхность алюминия подвергается фосфатированию, которое состоит из обезжиривания в бензине Б-70 при

T=18-22ОС в течение 1-2 мин, травления в соде каустической концентрации

60-100 г/л при Т=60-80ОС в течение

0,5-1,5 мин,промывки в горячей проточной воде Т=50-60ОC,âðåìÿ 0,5-1,0 мин и в холодной проточной воде при

T=l8-22 С в течение 0,5-1,0 мин,отбельного травления в азотной кислоте с удельным весом 1,2-1,5 г.см зпри

Т=18-22ОC в течение 0,1-0,3 мин, промывки в холодной проточной воде при Т 18-22 С в течение 0,5-1,0 мин, фосфатирования в растворе следующего состава, г/л:

Кислота ортофосфорная 40-50

Ангидрид хромовый 5-7

Натрий фтористый 7-9 производят при 18-22 С в течение 1015 мин, промывки в холодной проточной воде при Т=18-22ОС в течение

0,5-1,0 мин и сушки в термошкафу при Т=40-50 С в течение 15-20 мин.

После операции фосфатирования алюминиевая подложка выдерживается ,на воздухе при Т=20-2 С в течение не менее 1 ч. Затем на эту подложку наносится раствор 4,4,4-трифенил((( метантриизоцианата в дихлорэтане концентрации 19-50%. Нанесенное покрытие после сушки на воздухе в течение 20 мин, отверждается термически при T=-100-200ОC в течение 530 мин (лучше при T=160oC в течении 15 мин) . После остывания подложки до температуры окружающей среды на нее наносится любым применяющимся методом поли сул ьфидн ая компо з ици я следующего состава, вес. ч.:

Тио кол (полисул ьфид) 1 0 0

Двуокись титана 60-100

Двуоки сь мар ганца 10-15

Дибутилфт алат 7-12

Стеариновая кислота 0,01-0,1

Дифенилгуанидин 1-3

Аэросил О, 1-1,0

Пример 1. Поверхность алюминиевого сплава Д 16 взятого в виде пластины размером 100х25х2 мм подвергается фосфатированию,для чего его обезжиривают в бензине Б-70 при

18(С в течение 1 мин, протравливают

В каустической соде концентрации

60 г/л при Т=60ОC в течение 0,5 мин, проьывают в горячей проточной воде при ТЙ50 С в течение 0,5 мин, потом в холодной проточной. воде при Т 18 С в течейие 0,5 мин, затем снова подвергают травлению в азотной кислоте удельного веса 1,20 г см при T=18 C в течение 0,1 мин, промывают в холодной проточной воде при Т=18 С в течение 0,5 мин, фосфатируют в растворе следующего состава, г/л:

Кислота ортофосфорная 40

Ангидрид хромовый 5

Натрий фтористый 7 производит при 718 С в течение 10 ми н, прожив ают в холодной прото чной воде при Т=18 С в течение 0,5 мин и сушат в термошкафу при T=40 С в течение 15 мин .

После операции фосфатирования алюминиевая подложка выдерживается на воздухе при Т=18 С в течение 1 ч.

Затем на эту подложку наносится раствор 4,4,4-трифенилметантриизоцианата в дихлорэтане концентрации 17%.Нанесенное покрытие после сушки на воздухе в течение 15 мин отверждается термически при T=100 С в течение

30 мин. После остывания подложки до температуры окружающей среды на нее наносится с помощью шпателя полисульфидная композиция следующего состава:

Тиокол 100

Двуокись титана 60

Двуокись марганца 10

Дибутилфталат 7

Стеариновая . кислота 0,О1

Дифенилгуанидин 1,0

Аэросил 0I1

После отверждения композиции при

Т-20 С в течение 7 сут прочность при отслаивании составляет 14 кг-см

Пример 2. Поверхность алюминиевого сплава MI-2 взятого в виде пластины размером 100х25х5 мм подвергается фосфатированию,для чего

его обезжиривают в бензине Б-70 при

T=20ОС в течение 1,5 мин, протравливают в каустической соде концентрации 80 г/л при Т 70 С в течение 1 мин, промывают в проточной горячей воде при T 55 C в течение 0,8 мин, потом в холодной проточной воде при Т=20 С в течение 0,8 мин, затем снова подвергают травлению в азотной кислоте удельного веса 1,4 r-см при Т=20 С в течение 0,2 мин, промывают в холодной проточной воде при Т=20 С в течение 0,8 мин, фосфатируют в растворе следующего состава, г/л:

Кислота ортофосфорная . 45

Ангидрид хромовый б

Натрий фтористый 8 производят при 20 С в течение 12 мин, промывают в холодной проточной воде. при T-20ОC в течение 0,8 мин и сушат в термошкафу при T=45 C в течение

17 мин, После операции фосфатирования алюминиевая подложка выдерживается на воздухе при T=20OC в течение 2 ч.

Затем на эту подложку наносится раствор 4,4,4,-трифенилметантриизоцианата (( в дихлорэтане концентрации 25%. Нанесенное покрытие после сушки на воздухе в течение 20 мин, отверждается термически при Т=160 С в течение

15 мин. После остывания подложки до температуры окружающей среды на нее наносится с помощью шприца полисульфидная композиция следующего состава:

840063

Прочность склеивания при отслаивании Kl ° cM

Способ обеспечения адгезии

После выдержки в воде через 7 дней

B исходном состоянии

Пример 1

Пример 2

Пример 3

Известный

16,4

16,4

15

1,5 формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4659/31 Тираж 684 Подписное

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Тиокол 1ОО

Двуокись титана 8О

Двуокись марганца 12.

Ди бут ил фт ал ат 9,0

Стеариновая кислота 0,05

Ди фенил гу а ниди н 2,0

Аэросил 0,4 5

После отверждения композиции при

20 С в течение 24 ч, затем при 70 С еще в течение 24 ч адгезия при отслаивании составляет 16, 4 кг- см

Пример 3. Поверхность алю- 10 миниевого сплава АД-1 размером

100х25х2 мм подвергается фосфатированию,для чего его обезжиривают в бензине при Т 22 С в течение 2 мин, протравливают в каустической соде 15 концентрации 100 г/л при Т 80 С в течение 1,5 мин, промывают в горячей проточной воде при Т-60 C в течение

1 мин, потом в холодной проточной воде при T=22 C в течение 1 мин, эà- gg тем снова подвергают травлению в азотной кислоте удельного веса 1,5 г-см при Т=22оС в течение О, 3 мин, промывают в холодной проточной воде при T=22 C в течение 1 мин, фосфатирование в растворе следующего состава, г/л:

Кислота ортофосфорная 50

Ангидрид хромовый 7

Натрий фт ори стый 9 производят при T 22 С в течение 30

15 мин, просеивают в холодной проточной воде при Т=22ОС в течение 1 мин и сушат в термошкафу при T=50 С в течение 20 мин.

После операции фосфатирования 3S алюминиевая подложка выдерживается на воздухе при T=-22 С в течение 24 ч.

Затем на эту подложку наносится раствор 4,4,4,-трифенилметантрииэоциана1! та в дихлорэтане концентрации 50%, На 4р несенное покрытие после сушки на воздухе в течение 30 мин отверждается термически при T=200 С в течение

5 мин. После охлаждения подложки до температуры окружающей среды на нее наносится с помощью шпателя полисульфидная композиция следующего состава:

THOKOJI 100

Двуокись титана 100

Двуокись марганца 15

Дибутилфталат 12 50

Стеариновая кислота 0,1

Дифенилгуанидин 3

Аэросил 1,0

После отверждения композиции при

Т=20 С в течение 12 ч, затем при 55

100 С еще в течение 12 ч прочность при отслаивании составляет 15 кг.см

B таблице представлены результаты сравнительных испытаний

Как следует иэ таблицы, предлагаемюй способ обеспечивает повышенную адгезионную прочность и влагостойкость, что позволяет повысить надежность и долговечность герметизируеьых соединений. Применение способа в приборостроении позволит обеспечить надежную эксплуатацию приборов.

1. Способ крепления полисульфидного герметика к алюминиевым подлож-. кам, заключающийся в химической обработке поверхности подложки, нанесении адгезионного подслоя, его отверждения с последующим нанесением полисульфидного герметика, о т личающийся тем,что,сцелью увеличения адгезионной прочности и влагостойкости соединений, химическую обработку поверхности подложки осуществляют путем фосфатирования и в качестве адгезионного подслоя применяют 19-50% раствор

4, 4, 4, -трифенилмет антрииз оцианат а я в дихлорэтане.

2. Способпоп. 1, о тли чаюшийся тем, что отверждение подслоя осуществляют при 100-2000C в течение 5-30 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смыслова Р.А. Справочное пособие по герметизирующим материалам . на основе каучуков. М., Химия, 1976, с. 13.

2. Тиоколовый герметик. Ту-38105246-71 (прототип).