Способ получения полимерных покрытий

Способ получения полимерных покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(7!) Заявятель

Институт коллоидной химии и химии воды

АН Украинской ССР (54) СПОСОБ. ПОЛУТЕНИ . ПОЛИИЕРНЫХ ПО РЫтИй

Изобретение относится к электро" ,форетическому нанесению покрытий, в частности к нанесению полимерных покрытий, которые находят применение в различных отраслях техники.

Известен способ получения полимерных покрытий в импульсном электрическом поле 0 ).

Наиболее близким к предлагаемому является способ нанесения полимерных покрытий в постоянном электрическом поле, осуществляемый при ступенчатом повышении напряженности поля (2 3.

Однако покрытия, полученные из" вестными способами, обладают пониженными электроизоляционными свойствами, недостаточной пластичностью и адгезионной прочностью, а также не- " удовлетворительной коррозионной стойкостью.

Цель изобретения - получение покрытий, преимущественно на цветных металлах (медь, алюминий), обладающих

2 повышенйыми электроизоляционными и физико механическими свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что с постоянным электрическим полем процесс осуществляют при дополнительном воздействии униполярного высокочастотного импульсного поля с часто-. ой следования импульсов v)30 а Гц

-5 и напруенностью поля в импульсе

Е2 ° 10 -à + В/см, где а - размер частицдисперсии

Выбор частоты и напряженности эле ктрического импульсного поля обуславливается дисперсностью частиц; при15 . меняемой полимерной системы и определяется, исходя из условий и "= За4

8 хт.

Е *300 а О а где D --,,коэффициент диффузии ионов в водном растворе, см /с.

Е - напряженность электрического импульсного поля, 8/см ;

3 93181 К вЂ” постоянная Больцмана,эрг/град».

Т температура, К; о- диэлектрическая проницаемость воды; а - размер частиц применяемых з дисперсий, см.

Положительное влияние импульсного электрического поля на улучшение свойств покрытий обусловлено повышением энергии взаимодействия частиц в осадке. В электрическом поле коллоидная частица с, окружающим ее двойным электрическим слоем поляризуется, превращаясь в электрический диполь.

Поляризационное притяжение таких на- И ,веденных диполей между собой и электродом способствует эффективной электрокоагуляции дисперсий и приводит к уплотнению покрытий, а также к улучшению сцепления покрытий с эле- 20 ктродом.

Технологический процесс получения покрытий состоит в следующем.

Медную или алюминиевую пластину погружают в электрофоретическую ван- И ну и накладывают высокочастотное униполярное импульсное поле, напряженностью и частотой определяемыми размером частиц применяемых дисперсий, и постоянное поле напряжением 1- 10 В. 30

Осаждение осуществляют в течение 60186 с..Затем пластину промывают и подвергают термообработке в течение

20-60 мин при 180-200О. Для получения покрытий с декоративными свойствами полученное изделие опускают в раствор красителя с концентрацией

2-3 5 г/л g выдерживают при 60-80 С в течение 60-90 с.

Осаждение покрытий в таком режиме производят иэ. дисперсий полимеров, гидлученных любым способом и пригодных для электрофоретического осаждения, а также промышленных водоразбавлявмых материалов, например эпоксид4$ ной смолы Э"41, дисперсии полиуретанового олигомера, резидрола и др.

В качестве красителей используют

"Желтый 63",:"Желтый 3","Желтый 2 К".

Раствор красителя для пропитки полимерной пленки готовят путем смешения

1-2 г/л анионоактивного ПАВ, например порошка "Новость", с выбранным красителем и растворением полученной смеси в горячей воде.

Пример 1. Для приготовления

100 мл дисперсии 10 мл 103-ного ацетонового раствора эпоксидной смолы смешивают с 75 мл воды, к образующейся суспензии с содержанием полимера

23 добавляют 30 мл дисперсии полиуретанового олигомера с концентрацией дисперсной фазы 54.

Среднестатистический размер частиц дисперсии 1 мкм. Полученную дисперсию заливают в ванну, оборудованную электродами.Медную пластину 20х20 см помещают между электродами и про, пускают постоянный ток напряжением; в 1,5 В и дополнительно воздействуют униполярным высокочастотным импульсным полем с частотой следования импульсов 750 Гц и напряженности импульсного поля 0,02 кВ/см. Время осаж-. дения 120 с. После этого покрытие термообрабатывают в течение 40 мин при 180ОС.

Пример 2. 100 мл дисперсии эпоксидной смолы готовят по методу, 1описанному в примере 1. Осаждение производят при одновременном наложе-нии импульсного и постоянного электрических полей при частоте следования импульсов 300 Гц, напряженности импульсного поля 0,015 KB/ñì, напряжении постоянного электрического поля 3 В,времени осаждения 180 с. 3атем покрытие термообрабатывают в те- . чение 15 мин при 120 С и погружают в раствор красителя ".Желтый 63". Для приготовления 100 мл красителя 0,35 г его смешивают с 0,2 r порошка "Новость", к образующейся смеси добавляют 99,45 r воды, нагревают полученный раствор до 90о Покрытие выдерживают в растворе в. течение 60 с, затем промывают его и подвергают термообработке при 180 С в течение 40 мин.

Пример 3. Для приготовления

100 мл суспензии к 70 мл нейтрализованного резидрола с концентрацией

6,2 г/л при рН 7,5 добавляют 30 мл дисперсии эпоксидного олигомера.Осаждение на алюминиевой подложке размером 20х20 мм производят при напряжении постоянного тока 4 В, при частоте следования импульсов переменного поля 300 Гц и напряженности импульсного поля 0,02 кВ/см. Время осаждения 120 с. После этого покрытие термообрабатывают в течение 40 мин при

2000 С.

П р и-м е р 4 (сравнительный). В качестве подложки используют алюминий.

Электроизоляционную прочность покрытий определяют путем замера фактической величины пробоя. Пробой замеряют

931817

S при помощи источника высокого напряжения. Пластину с покрытием погружают в дробь, которая служит одним электродом, а второй электрод присоеди" няют к пластине. Толщину электроизо" ляционного покрытия замеряют путем микроскопического замера поперечного сре3а Адгезию определяют на адгезиометре.

Свойства покрытия приведены в таблице, где примеры 1-3 предлагаемые а а 4 - известный, 6

Таким образом, использование высокочастотного униполярного импульсного поля в сочетании с постоянным электрическим полем позволяет получать покрытия с высокими электроизоляционными и физико-механическими свойствами.

Предлагаемый способ может найти применение для получения покрытий на изделиях, используемых в радиотехнике, электротехнике, приборостроении и других отраслях промышленности.

93>817

1

1

1

I

I

t

I

1

I

I ,3

11

1

I

1- X

v o о z

М 1

>Х ж

О 3"1

1»

o a

1

1

I

1

I

1

>З I

I»

2la 1 х о

t5

Iv !

Х о

Ю О

CD

LA

CD .=г

1 о

3М

00

CD

LA гХ

O 335

К

С>3

CD

ОО

1 О

Ю а О

LCL а

1 О

1

I

1

1 !

1 !

Ю

3 Ф >

3и о

1

>З о

I» (3

CD

3М б3\

LA

Ю

I

1 х

Э с

33Ъ

1 о

Э и

X а

CD

CA

Ю

)X3

CD О

CD

М\

CD

CD

3М

t о о о

3/\ а

Ю

ОО

I

1

L,L

Ю а

CD

3Ч

Ю а

I

v о

CD

CV

Ю

» о

z

Э

М

X

fQ

t о с

5 с

CD

lA

3ас а и I

33 о

CD

3)О

I

I

1

l !

3 (М

Э

Э

t5 !

3

v о о

Ф о

z с

1v

Э о

z о л

3 и о

LCL

CL

Ф

S

1» о

1:

0 и

З

tt3

0 с

X а

Y сС

-4Г

Ю а

Ю а

3Ч а 15

33 1и

I

1

l I

I

1

1

1

1

1

1

1

t а

Э

X о

I»

X ос

Х

3 й:(CL

)Ц

Ф

X о

L с о а

Э

X о

X с о

>З

З

z сХ

X о

М о

Э

Z о

X о

Z о

3Э

=т

°

X и

333 о с о т >

tX о

l!

1 а

3 ЯС

I э v

iZ I 3О

Z 1 1

Э 1 IZ Э

I а и !

5 C5 Э

v о.

1 l

1 IZ

X I Q, % I С

Э I 15

33» I ЛЕ

3 I о

I I»

1 V!

М

X IО vcct!X аО У3Х с z о р о tz p

z o о х

3» tZ V о с хо -а

VCR Y

>Х о

1й х о

X 1» с э

О . =3

LA

Ю а о

С3 О а ы, Э X

X Y о ct

X a!

О 35

>Х

З З

z x

X Q

v м о о х с о г з:

1 ! !

3

I

1

1

I

1

I

1

1

I

1

1

1

I

1 !

l

1

1

1

1

1

I

1

1

1

I

I

3

1

1

1

I

1

I

I !

1!

3

1

1

1

1

1

1

3Л I

3 !

I

LA

1 !

1

1 !

I

1

Ю ф Ф >

1

1

CD О

1

I

1

1

1

I ! !

1 !

1

I

1

I

1

Э о

J3 1 с

35 1

И I ttt

О 1щ

3

1 )z !

1и

1 1

1О с

1О ! ()3

1 (33

1 о ! z ! Э

1 3 ! (33

1 а. х 0

)5

cf 1

О 11 ! ) 1 1!

1 а

1 о

1

I+ ю

3»

Ю

Ю

Ю Ю

СЧ

З

Х

Х

9 z б 0

z Ф

0 =г с

931817 10 лярного высокочастотного импульсного поля с.частотой следования импульсов щ» 10 . а Гц и напряженностью поля в импульсе Е 2 ° 10 -а %/см, где а - размер частиц дисперсии.

Формула изобретения

Составитель В.Игнатьев

Редактор Н.Ковалева . ехред И. Надь Корректор H.Êîñòà г

Заказ 3673/35 тираж 687 Подписное

6НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф

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

Способ получения полимерных покрытий, преимущественно на поверхности цветных металлов, путем электрофоретического осаждения полимера в постоянном электрическом поле, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью .получения покрытий с высокими электроизоляционными и физико-механически- 1в ми свойствами, процесс осуществляют при дополнительном воздействии унипоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР и 276836, кл. С 25 0 13/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

N 596663 кл. С 25 D 13/10, 1975.