Способ получения ударостойкого покрытия

Способ получения ударостойкого покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.12 80 (2) ) 3225176/23-05 (5I)M. Кл.

С 09 Р 3/72

В 05 D 7/14 с присоединением заявки РЙфЬвудярстеенный кемнтет

СССР (23) Приоритет— яв делам нзабретеннй н атхрытнй

Опубликовано 07 06 82. Бюллетень №21

Дата опубликования описания 10.06.82 (53) УДК,678. .026.34 (088.8) С. С. Песецкий, О. H. Александрова, В. Е. Старжинский, A. Т. Куцинов, В. М. Львовский и Е. A. Сте енко (72) Авторы изобретения

Институт механики металлополимерных систем

АН Белорусской CCP (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДАРОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к технологии получения изделий из полимерных материалов и может быть использовано на различных предприятиях, перерабатывающих или применяющих полимерные материалы, в частности растворы полимеров или про

5 дукты их: переработки.

В современной технике находят применение различные механизмы, имеющие соударяюшиеся в процессе рабаты метал 0 лические детали, например электромагниты.

Известен способ получения ударостойкого покрытия {облицовки), для которого

1 используют урелан С, являющийся продук15 том концентрации олигоокситетраметилен1 гликоля, 4,4 -дифенилметандиизоцианата и 1,4-тетраметиленгликоля. Способ заключается в поливе раствора полимера на металл с последующим et о высушиванием в

20 парах растворителя - тетрагицрсфурана (Т Ф) Ы3.

Однако способ высушивания раствора в парах растворителя применительно к

ТТФ не приемлем, поскольку на воздухе он окисляется с образованием взрывчатых перекисей и, следовательно, камера с парами ТГФ способна взрываться.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения уцаростойкого покрытия на металлических деталях путем нанесения HB их поверхность раствора продукта взаимс действия олигоокситетраметиленглик оля, 4,4 -дифенилметанднизодианата и 1,4тетраметиленгликоля в тетрагидрофуране с последующим отверждением покрытия P2).

Этот способ разработан с целью повь шения ацгезии покрытия (облицовки к металлу . Однако физико-механические свойства покрытия в нем невысокие.

Бель изобретения - улучшение физикомеханических свойств покрытия.

Цель дсстигается тем, что согласно способу получения ударостойкого покрытия на металлических деталях путем нанесения на их поверхность раствора продукта взаимодействия олигоокситетраметиленгликоля, 3 9336

4,4 -ш фенилметандиизоцианата и 1,4I

-тетраметиленгликоля в тетрагидрофуране с последующим отьерждением покрытия, после нанесения раствора его поверхность обрабатывают алифатическим спиртом С -С . 5

При получении облицовки путем полива раствора урелана С в ТГФ на поверхность цетали с последующего испарения растворителя процесс пленкообразоввния протекает в цве стадии. На первой стадии npo- © исхопит интенсивное испарение ТГФ с по верхностных слоев раствора и образование поверхностной корки полимера. Поскольку

ТГФ является легколетучим растворителем, . эта стадия заьершается ь относительно короткий промежуток времени и в глубинHblx слоях раствора остается значительное количество растворителя. На второй ста;ции пленкообразоьания удаляется Растворь тель из глубинных слоев раствора. Одна- 20 ко его испарение сильно зацерживается поверхностной коркой". Поэтому поц поверхностной коркой давление паров ТГФ возрастает и образуются пузыри, которые затем могут лопаться, переходя в дефек- 25 ты типа раковин.

Сущность предлагаемого способа ссстоит в изменении механизма испарения ТГФ .(механизма первой стадии пленкообразования) в результате экранирования поверхности раствора жицкостью, летучесть которой ниже летучести ТГФ. Летучесть растворителя характеризуется скоростью ,его испарения. для сравнительной оценки летучести растворителей пользуются данными не по абсолютной скорости испарения, а по относительной летучести, относительную летучесть определяют по процолжительности испарения опрецеленного количества растворителя в сравнении с эталонным растворителем в звьисимости от того, что используется в расчетах обьем или масса эталонного и изучаемого растворителя, относительная летучесть бывает объемной или массовой, между обеими этими величинами существует прямая корреляция. Поэтому концентрация раствора (под пленкой жидкости) оп рецеленное время поццерживвется при50 мерно постоянной, так как выравниванием концентрации (плотности раствора) эа счет его конвективного перемешиввния соизмеримо со скоростью испарения ТГФ с поверхностных слоев. Образование геля (выпадение осадка полимера} в этом c чае происходит практически одновременно по всей толщине обашоьки и образование

1тузырей исключается.

87 ф

П р и м е Р.Ha рабочих поверхностях якорей электромагнитов реального телеграфного аппарата получают облицовки из раствора урелана С-4 (ТУ ¹ 38 403

3006-77) в ТГФ (ТУ 8-121-68)

Кснцентрвция раствора 10 и 20% (масс.%}. Якоря имеют прямоугольную форму со скругленными (радиусом примерно 5мм) углами,,средняя плошадь поверхности, на которую наносят облицовку, 1,25 см1; Облицовки получают известным и предлагаемым спос обами.

Последовательность операции согласно технологии известного способа слецуюшая, Поверхность якоря, подлежащую облицованию, устанавливают горизонтально, затем нв нее заливают точно дозированное количество раствора урелвнв С-4, испаРяют ТГФ при комнатной температуре (22-2 5 С) .

Согласно прецлагвемому способу облицовки получают аналогичным образом с той лишь разницей, что сразу после заливки раствора урелана С-4 поверхность раствора смачивают жидкостью с более низкой летучестью и плотностью, чем

ТГФ. Жидкость на раствор наносят с помощью микропипетки. Используют алифатические спирты - метанол, этанол, бу танол, а также толуол, бутилацетат и циметилкетан. Обьем жидкости не превышает

10% от обьема раствора полимера. Сушку облицовки производят при комнатной температуре. Лишь в случае толуола сушка двухэтапная вначале выцерживают при комнатной температуре 60 мин, а затем со скоростью примерно 4-5 Ю/мин повышают о температуру ца 80-100 С и выдерживают цо полного испарения толуола в ТГФ.

Толщина облицовок, полученных известным и прецлагвемым способами оцинакоьая и составляет 150-250 мкм.

После получения облицовок с помпцью микроскопа со6ап определяют размеры пузырей и нвхоцят суммарную плошадь (.в плоскости облицовки}, занимаемую пузырями. К онцентрацию пузырей выражаю.тт в вице отношения суммарной плошади, занимаемой пузырями, к плошади поверхности якоря, занимаемой облицовкой в целом.

Кроме того, описанными способами получают облицовки на прецметных стеклах.

При отслаивании or стекол из облицовки вырубают лопатки с размером шейки

2х10 мм для определения механических характеристик. При наличии пузырей в облицовке лопатки вырубают твк, чтобы пузырь приходился на шейку. Испытания л С уменьшением летучести жидкости, используемой для смачивания, ее количество, необходимое для полного удаления пузырей, снижается (табл. 2). !

Жидкость не льзуется

Димети лкетон

И звестн ый

2,35

2,40

0,80

0,81

Смачивание раствора урелана

С-4 жидкостью, летучесть ко- . торой больше, летучести TW

Пре длв гаемый

10,4 0,79

3,6 0,72

Метанол

Этан ол

2,55

0,79

0,8

0,85

0,87

0,477

1,0

Бутанол

Бугилацетвт

2,14

Толуол

Ч

П р и м е ч а н и е: 9l - объемная относительная летучесть жидкости; % тетра-. гидрофурана 8,32; J - плотность жидкости, используемой для смачивания раствора уреланв C; g тетрагндрофурана

0,89 г/см . Прочерки в графах означают, что пузыри не обрв эуются.

5 933 паток производят на машине 7Р-40 при скорости перемещения подвижного зажима

100 ммlмин..

В табл. 1 приведена зависимость кон центрации пузырей (C ) в облицовках из 3 урелвна С-4 от способа получения облицовок; в табл.2 - зависимость С от кои личества жидкости, наносимой на раствор урелвна С-4 в ТГФ при смвчивании; в табл. 3 - зависимость прочности при рас-10 тяжении (р ) и относительного удлинения при разрыве (Fp) облицовок из урелана С-4, полученных известным и пред лагаемым способами..

1$

Как видно из табл. 1, смачивание рв« створа урелвна С, нанесенного на якорь,, жидкостью с летучестью большей, чем летучесть ТГФ диметилкетоном), не исключает образование пузырей, 20

Смачивание раствора урелана С, нанесенного нв якорь, жидкостью с летуче стью и плотностью меньшей, чем летучесть и плотность ТГФ (метанолом, зтвролом, бутанолом, бутилацетатом, толу р3 олом) позволяет получать облицовки без пузырей (табл. 1).

687 6

Применение предлагаемого способа позволяет получить облицовки с повышенными механическими свойствами <табл.3).

В качестве жидкости для смачивания раствора наиболее целесообразно использовать низкотоксичные жидкости, не растворяющиеся или ограниченно расФворя юшиеся в растворе. После смачивания такая жидкость находится иа поверхности раствора или проникает в его nosepx ностные слои на небольшую глубину. Ее удаление при окончательной сушке раствора облегчено, что упрецает техпроцесс получения облицовок. Как показывают эксперименты, указанным требованиям вполне удовлетворяют низшие алифатические спирты С,,-С4 (табл, 1).

При большей длине углеводородного радикала повышается температура кипения спирта и он хороша растворяется в растворе уреланв С в ТГФ.

Количество жидкости, наносимой на пс верхность раствора при смачивании, на-ходится экспериментально в зависимости от коа чества раствора, размером деталей и ее конфигурации. Обычно оно не превышает 10-20% от обьема раствора

{табл. 2). Если по технологическим соображениям при смвчив внии допускается нанесение на раствор только очень малых. количеств жидкости. то смачиввние можно производить неоднократно.

Т аблицв 1

Т аблица 2

Сд, мм см этанолом ме тан олом

2,35

2,30

0,65

-0,88

0,1

20

П р и м е ч а н и е: Используется 20%(масс.%) раствор урелана C-4 в ТГФ; обьем раствора 0,4 мл.ьМ - обьем смачиваюшей жидкости, выраженный в процентах от обьема раствора урелана

С-4 в ТГФ, нанесенного на деталь; Ф вЂ” этанола 2,55; Я -метанола 3,6 (табл. 1).

Т аблица 3

Способ по облицо

600

И звестный

Пре длагае мый

870 и)

Раствор урелана С-4 и ТГФ смачивают этанолом. Аналогичные результаты получены при смачивании другими предлагаемыми органическими жидкостями.

Формула изобретения

Составитель Т. Ларина

Редактор Т. Веселова Терре а Е.Харитончик КорректорО. Билак

Заказ 386 1/5 Тираж 66 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ПГ!П «Патент«, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения ударостойкого покрытия на металлических деталях путем нанесения на их поверхность раствора продукта взаимодействия олигоокситет раметиленгликоля, 4,4 -дифенилметан« диизацианата и 1,4- тетраметиленглико-ля в тетрагидрофуране с последующим от. вэрждением покрытия, о т л и ч а ю—

m и и с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств покрытия, после нанесения раствора его поверхность обрабатывают алифатическим спиртом

35 С1 С4.5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Йринберг С. A.. Ицко Э. Ф. Раст1а ворители для лакокрасочных материалов.

Л., Химия, 1980 с. 90-96.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2858635/2305, кл. В 05 Q 7/14, 1979 {прототип).