Способ изготовления фенольных стеклопластиков с металлизированной поверхностью

Способ изготовления фенольных стеклопластиков с металлизированной поверхностью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

IiiI956614

Союз Советских

Социалистических

Республик ("0 аф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04 3880 (21) 2967692/23-05 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 070982.Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 0709.82

1511М Ка з

С 23 С 7/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 793.

- .7(088.8) (72) Авторы изобретения

А.И.Волк и Д.В.Кушнир (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЕНОЛЬНЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ

С МЕТАЛЛИЗИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ, Изобретение относится к способу изготовления стеклопластиков с металлиэированной поверхностью в виде листов, лент и панелей и может быть использовано в.строительстве, преимущественно сельском, судостроении, а также при изготовлении вкладышей в формы для формования бетонных, стеклоцементных и полимерных иэделий, например, из полиметилметакрилата.

Известен способ изготовления изделий на основе фенольных пластмасс путем сушки отвержденного изделия для удаления влаги, обработки.поверхности обдувкой абразивными материалами с последующей металлиэацией поверхности напылением 1).

Известен способ изготовления фенольных стеклопластиков с металлиэированной поверхностью путем обра- . ботки стеклопластика раствором щелочи с последующей металлиэацией поверхности(2).

Однако в процессе механической и химической обработки поверхности .удаляется защитная полимерная пленка, что снижает механические свойства полимера, в.особенности армированного. Удаление защитной пленки обнажает стеклоарматуру и создает предпосылки для ее разрушения.

Недостатком указанных способов является также низкая прочность сцепления металлического покрытия с подложкой.

Известен способ получения фенольного стеклопластика с металлизио рованной поверхностью путем нанесения на поверхность язтвержденного материала полимерного покрытия, к которому металлическое покрытие имеет адгеэию, с последующей металлизацией поверхности (3).

Этот способ обеспечивает более высокую адгезию металлического покрытия к поверхности стеклопластика, однако трудоемок, так как включает целый ряд операций, связанных с подготовкой поверхности стеклопластика до нанесения полимерного покрытия, нанесение и, сушку полимерного покрытия и сам процесс металлрзации.

Кроме того, этот способ требует дополнительного расхода качественного полимерного сырья.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления фенольных стеклопластиков с металлизирован.ной поверхностью, включающий пропит956614 ку стекловолокнистого наполнителя связующим, сушку, подготовку металлической сетки, укладку металлической сетки на поверхность неотвержденного стеклопластика, напыление металла на поверхность неотвержденного стекло- 5

)пластика и циклическое горячее прес- сование.

Укаэанным способом обеспечивается достаточно высокая адгезия металлического покрытия к стеклопластику, исключаются операции подготовки поверхности стеклопластика и применение адгезионных грунтов(4 ).

Недостатком известного способа является повышение веса и стоимости стеклопластика за счет введения в его состав металлической сетки. цель изобретения — снижение трудоемкости, веса и стоимости, экономии металла.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления фенольных стеклопластиков с металлиэированной поверхностью, включающем пропитку стекловолокнистого наполнителя связующим, сушку, напыление металла на неотвержденную.поверхность стеклопластика и последующее циклическое горячее прессование, сушку осуществляют до содержания растворимых 50-60 вес.Ъ и после напыления металла пресс-материал термообрабатывают до содержания растворимых 2030 вес.Ъ и уплотняют пропусканием его между металлическими валками.

Напыление металла на,пресс-материал, содержащий 50-60 вес.Ъ растворимых,с одной стороны обеспечивает частичную адгеэию металла к поверх-. ности пресс-материала, с другой - 40 предохраняет частицы металла от обволакивания связующим, что имело бы место, если бы связующее содержало большой процент растворимых.

Дальнейшая термообработка металли- 45 эированного пресс-материала способствует углублению отверждения связующего и повышению адгеэии металлического покрытия к пресс-материалу, обеспечивая сохранность покрытия при его прохождении между валками.

Пропускание металлиэированного пресс-материала через полированные металлические валки под давлением обеспечивает уплотнение покрытия и снижение пористости.

Максимальная адгеэия и окончательное формирование покрытия и стеклопластику осуществляется после прессования стеклопластика в обычных для, указанного материала условиях.

При изготовлении однослойного стеклопластика металлизируют одну или две стороны пресс-материала, а при изготовлении двух-:и .многослойного стеклопластика " одну. 65

Адгеэия цинкового покрытия к фенольному стеклопластику при испытании на сдвиг составляет 57-73 кгс/см а,алюминиевого — 5078 кгс/см . Максимальные значения адгезии получены.на пресс-материале, содержащем 25-ЗОЪ связующего. С увеличением содержания связующего адгезия уменьшается. Это объясняется тем, что наряду с адгезией металла к полимеру при уменьшении содержания связующего в пресс-материале имеет место механическое заключение металлических частиц в структуре стеклоткани. Поэтому при сдвиге металлического слоя относительно стеклопластиковой подложки, наряду с преодолением межмолекулярных усилий, металл должен быть освобожден от механического заклинивания в структуре стеклопластика.

Преимущество предлагаемого способа заключается также в том, что способ позволяет экономить мелкоячеистую металлическую сетку, расширить номенклатуру получаемых изделий как по форме, так и по толщине.

Кроме этого, способ может быть полностью механизирован, так как стадии получения пресс-материала, металлизированного пресс-материала, его термообработка и прохождение между валками осуществляются в одной технологической линии.

Пример 1. Стеклосетку мар= ки ЛА 12/12 методом окунания пропитывают в спиртовом растворе фенольного лака ЛВС-1. Концентрация раствора — 40Ъ. Содержание связующего в стеклопластике — 25 вес.Ъ. Пропитанная стеклосетка перемещается в термокамеру горизонтального типа, состоящую из трех эон.

При прохождении через первую тепловую зону удаляется максимальное количество летучих, и пресс-материал отверждается до содержания растворимых 50Ъ. Температура камеры 100 С.

После выхода иэ первой зоны материал перемещается во вторую, где на его поверхность напыляется методом пульвериэации алюминиевое покрытие.

Покрытие наносят с помощью 5 металлиэаторов марки ЭМ-12-67, расположенных по ширине материала со смещением друг относительно друга по длине на 400 мм. Каждый металлизатор напыляет полосу в 200 мм. Рабочее давление сжатого воздуха

6 кгс/см .Металлиэированный прессматериал с толщиной покрытия 50 мк. попадает в третью зону, где отверждается при температуре 120оС до содержания растворимых ЗОЪ. После выхода из термокамеры металлиэированный пресс-материал проходит меж-, :ду двумя парами полированных тянуль956614 но-прокатных валков и сматывается в рулон. Давление валков 7 кгс/см

Рулон металлизированного прессматериала устанавливается на отпускном механизме, .на,котором расположен еще один рулон пресс-материала..на 5 основе стеклоткани марки ТР-0,7,. пропитанной лаком ЛБС. Пакет, сформированный из двух слоев пресс-материала с наружной металлиэированной .поверхностью, укладывается между 10 плитами пресса. Температура прессо вания 160 С, давление 10 кгс/см время прессования 5 мин.

Через:каждую минуту пресс размы3 кают и пакет перемещают на 300 мм, 15 после чего пресс снова смыкают.

В результате получают рулон металлизированного стеклопластика, который используется для изготовления ограждающих конструкций сельскохо- 20 эяйственных зданий.

Пример 2. На оборудовании и приемами, описанными в примере 1, изготавливают пресс-материал íà основе стеклоткани марки Т-13 и связую- 25 щего, состоящего иэ 3 вес.ч. поливинилбутираля. Рабочая концентрация спиртового раствора связующего 35%.

Содержание связующего в пресс-материале — 42%.

На пресс-материал, с содержанием растворимых 60%, напыляется цинковое покрытие толщиной 100 мк. Рабочее давление сжатого воздуха

6 кгс/см .

Металлизированный*пресс-материал термоабрабатывают до содержания растворимых 20 вес.%, после чего пропускают через валки.

Отпрессованный по примеру 1 однослойный лист стеклопластика (время 40 прессования — 2,5 мин) используется в качестве вкладыша в форму при изготовлении плит иэ стеклоцемента.

Покрытие наносят с помощью 5 металлиэаторов марки ЭМ-12-67, расположенных по ширине материала со смещением друг относительно друга по длине на 400 мм. Рабочее давление сжатого воздуха при металлиэации

9 кгс/см,каждый металлизатор напыляет полосу металла в 200 мм. Толщина покрытия — 150 мк. Металлизированный пресс-материал попадает в 3-ю зону, температура которой, как и зоны 1, 125ОC. После выхода из зоны содержание растворимых в пресс-материале составляет 20 вес.%. Далее материал проходит между металлическими тянульно-прокатными валками и сматывается в рулон. Давление валков — 4 кгс/см.

Пример 3. На оборУдовании и -45 приемами, по примеру .1, изготавливают пресс-материал на основе стеклосетки СС-4 и спиртового раствора лака на основе фенолформальдегидной смолы реэольного типа,ИФ (и). 50

Содержание связующего в прессматериале — 57%, содержание растворимых — 55 вес.%. На пресс-материал напыляется цинковое покрытие толщиной 75 мк, рабочее давление

55 сжатого воздуха — 6 кгс/см .После нанесения металлического покрытия металлиэированный пресс-материал термообрабатывают до содержания растворимых 25 вес.%, после чего про-. пускают через металлические валки с хромированной поверхностью. Давление валков на материал составляет

8 кгс/см. После прохождения пресс.материала через валки, где произошло уплотнение металлического покрытия, две бобины пресс-материала устанавливают на отпусковой механизм пресса таким образом, чтобы в обоих полотнищах пресс-материала поверхность с металлизированным слоем была обращена к плитам пресса. Мате-. риал пропускают через плиты пресса и соединяют с механизмом автоматической протяжки.

Режимы прессования:

Температура прессования,оС 165

Давление прессования, кгс/см

Удельное время прессования, мин/мм толщины 5

Через каждые 45 с пресс размыкают на 15 с, в течение которых пакет перемещают вдоль плит пресса на участок, равный 250 мм. Полученный материал сматывается в рулон. Металлизированныи фенольный стеклопластик используется в качестве ограждения при строительстве животноводческих помещений.

Пример 4. Стеклоткань марки ТР-0,7 методом окунания пропиты- вают в спиртовом растворе фенольного связующего, состоящего из следующих компонентов, вес.ч.:

Смола фенольная новолачная 100

Уротропин технический 12

Графит электродный 18

Пропитанная стеклоткань перемещается в термокамеру горизонтального типа, состоящую иэ 3-х эон. При прохождении через 1-ю зону пресс-мате-. риала, содержащий 44 вес.% связующего, отверждается до содержания растворимых 60 вес.%. Температура камеры—

125 С. После выхода из первой зоо ны пресс-материал попадает во вторую .зону, где на его поверхность напыляется методом пульверизации цинковое покрытие.

956614

Адгезионная прочность на сдвиг, кгс/см

Способ

Предлагаемый по примерам

j 1

Иэ вестный

Покрытие:

78

50 алюминий

64

67 цинк

Составитель В.Чистякова, Редактор Л.Авраменко ТехредМ.Надь Корректор, Д

A.Äçÿòêo

-е )

Заказ 6526/8 Тираж 1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент,", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Рулон полученного материала устанавливается на отпускном механизме и протягивается к тянущему устройству, расположенному эа плитами. пресса. Пресс-материал прессуют под давлением 20 кгс/см при температуре 150ОС с временем прессования

5 мин. Через каждые 50 мин пресс размыкают и протягивают полотнище на очередные 250 мм, затем снова смы25

Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с известным позволяет снизить вес, стоимость и трудоемкость изготовления фенольного стеклопластика с металлиэированной поверхностью при сохранении прочности сцепления металлического покрытия со стеклопластиковой подложкой за счет напыления металла непосредственно на пресс-материал,подсушенный до содержания растворимых 50-60 вес.% последующей термообработки металлизированного материала до содержания растворимых

20-30 вес.%, уплотнения и прессования металлизированного пресс-материала.

Реализация предлагаемого способа позволяет снизить вес 1 м стеклопластика на 1,13-,1,4 кг, снизить стоимость 1 м1стеклопластика на

1,96-3,24 руб., полностью механизи- 45 ровать процесс и сэкономить дефицитную мелкоячеистую сетку в количестве 1 м на 1 ьР стеклопластика.

Формула изобретения

Способ изготовления фенольных 50 стеклопластиков с.металлизированной кают, создавая давление. Полученный однослойный металлиэированный стеклопластик сматывают в рулон. Материал используется для формирования покрытий в зданиях сельскохозяйственного назначения.

В таблице приведена адгезионная прочность стеклопластиков по предлагаемому и известному способам. поверхностью, включающий пропитку стекловолокнистого наполнителя связующим, сушку, напыление металла на неотвержденную поверхность стеклопластика и последующее циклическое горячее прессование, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, веса и стоимости и экономии металла, сумку осуществляют до содержания раствори;.1ых 50-60 вес.% и после напыления металла пресс-материал термообрабатывают до содержания растворимых

20-30 вес.% и уплотняют пропусканием его между металлическими валками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хасуй A. Техника напыления.

Пер. с японского. М., "Машиностроение", 1975, с. 49.

2. Патент Франции Р 1536404, кл. С 23 С .)/00, опублик 1968.

3. Патент Англии Р 1187061, кл. С 7 Г, опублик. 1967.

4. Авторское свидетельство СССР

Р 585071, кл. В 29 С 1/02, 1972 (прототип).