Способ крепления полиамида к металлу Советский патент 1985 года по МПК B32B15/08 

4

сл

со

оо

Изобретение относится к химической технологии переработки полимеров, более конкретно к способам крепления полиамидов к металлу, и может быть использовано в машиностроении, химической и легкой промышленности, в электро- и радиотехнике при изготовлении металлополимерных изделий на основе полиамидов, например фольгированных диэлектриков, узлов трения машин и механизмов и т. д.

Известна технология формирования соединений полнамид - металл, включающая в себя нанесение на поверхность металла расплава полимера и последующую термообработку соединений 1.

Однако прочность сцепления полимера с металлами в данном случае оказывается как правило, невысокой и при эксплуатации соединения преждевременно выходят из строя из-за отслоения полимера от подложки.

Для увеличения адгезионной прочности соединений полиамид- металл используют ряд технологических приемов и, в первую очередь, нанесение на металл грунтовочных слоев. В известных методах крепления полиамидов к металлам в качестве грунтовочного слоя используют порошкообразный полиамид 2, растворы полиамида в органических растворителях 3 и другие вещества.

Недостатком этих грунтов является то, что увеличение адгезионной прочности при креплении полиамидов является в большинстве случаев недостаточно высоким.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ крепления полиамида к металлам, включающий нанесение на металл грунтовочного слоя - смеси поливинилбутираля, фенолформальдегидной смолы, гексаметилентетраамина и хромата цинка, его термообработку при 240-360°С в течение 1-60 мин с последующим нанесением расплава полиамида 4.

Однако применение этого способа оказывается недостаточно эффективным вследствие недостаточной адгезионной прочности и нетехнологичным (очень высокая температура термообработки).

Цель изобретения - повышение прочности крепления полиамида с металлом.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу крепления полиамида к металлу, включающему нанесение на металл грунтовочного слоя и его термообработку в течение 5-60 мин с последующим нанесением расплава полиамида, в качестве грунтовочного слоя используют продукт взаимодействия олиготетраметиленгликоля, 1,4-тетраметиленгликоля и 4,4-дифенилметандиизоцианата, а термообработку грунта проводят при 180-230°С.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

На очищенную прерхность металла наносят слой грунта толщиной 80-150 мкм. ЗaгpyнYoвaннyю поверхность подвергают термообработке на воздухе при 180-230°С.

По окончании термообработки на грунт наносят полиамид, используя для этого напрессовку, наплавку и другие приемы. Контакт полиамида и грунта осуществляют при температуре, превышающей температуру плавления полиамида.

При термообработке грунта происходит формирование адгезионного контакта, а также структурирование и окисление грунта. При температуре термообработки ниже 160°С или времени обработки менее 5 мин прочность сцепления грунта с подложкой снижается вследствие неустановившегося адгезионного контакта и невыскоих прочностных свойств грунта.

Увеличение температуры термообработки выще 230°С или времени более 60 мин,

0 приводит к глубокому структурированию и окислению поверхностного слоя грунта и потере нм способности совмещаться с полиамидом.

Снижение толщины грунта менее 80 мкм или увеличение более 150 мкм нецелесообразно, так как приводит к снижению адгезионной прочности соединения полиамида с металлом.

Пример 1. На стальную фольгу толщиной 50 мкм методом термического прессо вания при 150°С наносят слой грунта толщиной 100-150 мкм из продукта взаимодействия олиготетраметиленгликоля, 1,4-тетраметиленгликоля и 4,4-дифеннлметавдинзоцианата (полиуретан марки УК-1 «Десмопан, ТУ-300349-73) с температурой плавления 140-150°С.

Загрунтованную поверхность фольги термообрабатывают на воздухе при 180°С в течение 5 мин. Затем на поверхность наносится расплав полиамида П-12 толщиной 0 400 мкм при 200°С.

Для оценки адгезионной прочности соединения полиамид-металл измеряют усилие отслаивания фольги от покрытия при комнатной температуре под углом 180°.

Аналогично примеру 1 пoJ yчeны соединения полиамида П-12 со сталью и медью, а также поликапроамида (температура прессования пленки полиамида на загрунтованную поверхность 250°С) со сталью при различных условиях.

- Результаты измерения адгезионной прочности приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, способ не требует специального оборудования и по сравнению с прототипом обеспечивает увеличение адгезионной прочности соединения полиамида с металлом в 1,5-2 раза. Кроме ТОГО; предлагаемый способ позволяет снизить температуру термообработки грунта на 60-130°. 3

Зависимость адгезионной прочности покрытий из полиамида - 12 к стали и меди и поликапроамида к стали в зависимости от температуры и времени термообработки

1147598 грунта

СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПОЛИАМИДА К МЕТАЛЛУ, включающий нанесение на металл грунтовочного слоя и его термообработку в течение 5-60 мин с последующим нанесением расплава полиамида, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности крепления полиамида к металлу, в качестве грунтовочного слоя используют продукт взаимодействия олиготетраметиленгликоля, 1,4-тетраметиленгликоля и 4,4-дифенилметандиизоцианата, а термообработку грунта прЪводят при 180-230°С.

П-12-сталь 6,0 5,8 5,6 5,0 5,0 12,0 11,2 10,0 9,0 7,5 5,8 4,8 4,8 4,5 4,0 2,5 8,0 9,5 9,5 9,0 8,2 7,55,8 9,0 8,5 8,0 7,8 7,06,0

8,0 7,5 7,5 7,0 6,05,5 4,5 3,0

4,5 3,8 2,0 1,8 2,01,3 0,5 0,3

4,2 3,8 3,0 2,51,81,2 0,5 0,3 П-12-медь 5,5 5,0 4,8 4,3 4,0

4,0 3,0 2,0 1,51,00,7 0,5 0,5 ПКА-сталь 9,0 8,6 8,0 . 7,5 7,0

15,0 12,0 10,0 7,04,5 2,0 1,0

15,0 12,0 10,0 7,85,3 3,0 0,8 Когезионное 20 кг/см) Температура

Продолжение таблицы разрушение покрытия (адгезионная прочность превышает термообработки грунта 280с 4,0 1,58,0 5,0 4,05,0 3,5 2,8 2,0 6,5 6,0 5,0