Способ получения полимерных покрытий

Способ получения полимерных покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

E. П. Ковальчук, E. И. Аксиментьева и Л. А. Ииркинд

l (72) Авторы изобретения

"("СОЮЗНАЯ

Б А ТЕИТНО и7РРнмчиив 1

БИБЛИО (Е» А

Львовский ордена Ленина государственны им. Ивана Франко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКР61ТИЙ

Изобретение относится к получению( полимерных покрытий на металлической поверхности электроотложением.

Известен способ получения полимерных покрытий путем электрохимической полимеризации водных растворов мономеров винильного типа в присутствии

N,N -метиленбисакриламида, иницииро( ванной восстановлением перекисей (Н20, пербораты, персульФаты )в кислой среде (рН < 3) на катодах из стали. Покрытие образуется за 1/1000 с при напряжении на ванне 22,5 8 (1 1.

Недостатками получаемых по такому способу покрытий являются их маленькая толщина и непригодность для антикоррозионной защиты вследствие набухания образовавшегося полимера в воде.

Все недостатки обусловлены природой диспергируемого полимера и силь 5 нокислой реакцией среды.

Цель изобретения - понижение напряжения температуры сушки и повышение коррозионной стойкости покрытия.

Поставленная цель достигается элек20 троосаждением на металлическую подложку композиции включающей водную дисперсию бутадиенстирогьного латекса, окислитель и кислоту, в которую

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения покрытий злектроосаждением на металлическую подложку ком2 позиции, включающей водную дисперсию бутадиенстирольного латекса, окислитель и кислоту при напряжении 2,5100 В, рН среды 1,6-5 0 (2).

Недостатками известного способа являются высокие температура сушки покрытий (до 200 C) и напряжение на ванне (до 100 В). Кроме того, известные покрытия обладают невысокой коррозионной устойчивбстью, их нельзя применять при нанесении многослойных покрытий в качестве первого слоя. ф 20 r латекса СКС-30 (с.о.484),4 г мвтилакрилата, 2,7 г акрилонитрила

0,3 г персульфата калия и плавиковую кислоту до рН=4,8. Напряжение на ванне ),5 В, плотность тока

5,0 мА/см . Температура смеси 25 С.

Время нанесения 2 мин. Промытое водой покрытие сушат при 140 С в течение 10 мин. Толщина пленки 61 мк. Покрытие бестящее, равномерное.

Пример 4. Очищенную стальную пластинку помещают в качестве анода в ванну, содержащую на 100 r водной дисперсии 20 r латекса СКС-30(с.о.48Ц

1,5 r винилацетата,, 2,,0 г метилмес такрилата, 0,3 г персульфата калия и фосфорную кислоту до рН6,5. Катодом служит цилиндрическая никелевая сетка.

Температура смеси 20 С. Напряжение на ванне 1,2 В. Плотность тока 3,0 мА/см, 2

Время нанесения 2 мин. Покрытую пластинку извлекают .из ванны, промывают водой и сушат при 150 С в течение

10 мин. Покрытие равномерное, гладкое, имеет толщину 42 мк, Водостойкость 510 ч.

Пример 5. Очищенную стальную пластинку помещают в качестве анода в ванну, содержащую на 100 r водной дисперсии, 30 r латекса СКС-30 (с.о. 483) 4,8 г винилацетата, 0,5 г персульфата аммония и плавиковую кислоту до рН=5,4. Напряжение на .ванне 1,0 В, плотность тока

2,5 мА/см2. Температура смеси 18 С.

Время нанесения 1,5 мин. Промытое водой покрытие сушат при 150 С в течение 10 мин. Покрытие равномерное

Толщина 38 мк, водостойкость 480 ч.

П р и ме р 6 (прототип).

Компоненты:

Латекс СКС-30 (c.o.483) 180 r

Плавиковая кислота 3 г

Перекись водорода 2 r

Вода До 1000.мл

Латекс смешивают с водой, плавиковой кислотой и перекисью водорода при сильном перемешивании, Стальную пластинку, предварительно очищенную раствором силиката натрия, погружают на 30 с в композицию при напряжении на ванне 20 В. Сушку покрытия осуществляют при 180 С в течение 10 мин.Толщина пленки 40мк,покрытие гладкое, однородное °

Сравнительные данные известного и предлагаемого способов приведены в таблице.

3 966121 вводят мономерное соединение, выбран ное из группы: акрилонитрил, метилакрилат, винилацетат, метилметакрилат в количестве 10-70> от веса диспергированного латекса, а электроосаждение проводят при напряжении

0,5-2,0 В и рН среды 4,0-7,0. Применение более высоких концентраций мономеров приводит к потере блеска и ухудшению качества покрытий. До- 1Î бавки мономеров в количестве менее

103 от веса полимера мало изменяют

Характеристики получаемого покрытия.

Применение более высоких напряжений вызывает выделение кислорода íà àíî- 1$ де, что ухудшает качество покрытий. .При значениях напряжения меньших

0;5 В увеличивается время формирования полимерного покрытия.

Сильнокислая реакция среды,(рН < 4 1 в вызывает быстрое растворение подложки и ухудшение качества покрытий вследствие возможности подпленочной .коррозии металла. При рН ) 7 нарушается однородность покрытий из-за неравномерной ионизации металлической поверхности.

Пример l. Очищенную стальную пластинку помещают в качестве анода в ванну, содержащую на 100 г водной дисперсии 20 и латекса СКС-30(с.о.483)

4,2 г метилакрилата, 0,5 г персульфата аммония и плавиковую кислоту до рН=4,0. В качестве катода используют цилиндрическую никелевую сетку.

Температура смеси 20 С. Напряжение на ванне 0,5 В. Плотность тока

1,2 мА/см . Время нанесения 2 мин.

Промытое водой покрытие сушат при

150 С в течение 10 мин. Покрытие однородное, гладкое, имеет толщину 46 мк.

Пример 2. Очищенную стальную пластинку помещают в качестве анода в ванну, содержащую на 100 r водной дисперсии 30 r латекса СКС-30 (с.о.483), 2 г акрилонитрила, 0,2 г персульфата калия и уксусную кислоту до рН=7,0. Катодом служит цилинд- рическая никелевая сетка. Температура смеси 32 С.,Ток плотностью

7,5 мА/см при напряжении на ванне

2,0 В пропускают в течение 2-х мин.

Покрытую пластинку извлекают из ванны промывают 33-ным раствором хроУ о мата натрия и сушат 10 мин при 160 С.

Толщина покрытия 50 мк.

Пример 3. Очищенную пластинку помещают в качестве анода в ванну, содержащую на 100 г водной дисперсии

966121

Известный, Режимы и характеристики покрытий

Предлагаемый

2 3

1 5

Напряжение на ванне, В

Значение рН

0 5

2,0

7,0

4,0

1,6

4,8

Температура сушки,оС

180 1 60

140 .

150

Толщина, мк

Водостойкость, ч

61

168

600

550

720

Формула изобретения

Составитель Г. Дьяков

Редактор А. Химчук Техред И. Коштура Корректор О. Билак

Заказ 7783/38 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам:изобретений и открытий

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

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

Полимерные покрытия характеризуются равномерностью,адгезией 1 балл, ударопрочностью 50 кгс см, эластичностью 1 мм, маслобензостойкостью.

Они сохраняют антикоррозионные свойства в течение 30 сут пребывания в воде, нерастворимы B органических растворителях (бензол, толуол, диметилформ-. амид, диметилсульфоксид ).

Технико-экономическая эффективно- ° ность, предлагаемого способа получения полимерных покрытий сводится к тому, что тепловая обработка протекает на

20-40оС ниже температуры сушки известных способов нанесения покрытий на основе латексов оинтетического каучука; процесс нанесения покрытия проходит при напряжениях в 10 раз эз ниже известных способов электроосаждения; полученные по предлагаемому способу покрытия обладают повышенной коррозионной устойчивостью вследствие

Совмещения стадий электроосаждения 40 и полимеризации; нанесение покрытий. из слабокислых сред уменьшает возможность подпленочной коррозии металла. Кроме того, полученные по ,предлагаемому способу покрытия можно 4$ использовать как монослойные и в качестве первого слоя при нанесении многослойных покрытий, Способ получения полимерных покрытий электроосаждением на металлическую подложку композиции, включающей водную дисперсию бутадиенстирольногд латекса, окислитель и кислоту, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью понижения напряжения, температуpbl сушки и повышения коррозионной стойкости покрытия, в композицию вводят мономерное соединение, выбранное из группы: акрилонитрил, метилакрилат, винилацетат, метилметакрилат в количестве. 10-703 от веса диспергированного латекса, а электроосаждение проводят при напряжении 0,5-2,0 В и

IpH среды 4,0-7,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент C8IA У 3554882, кл. С 08 F 1/00, 1971.

2. Патент США N 3829371 кл. С 23 Г 13/00, 1974 (прототип) .