Способ склеивания полиолефинов с металлами Советский патент 1986 года по МПК C09J5/02 

1

Изобретение относится к способу подгот.овки поверхности трудносклеиваемых материалов, в частности сверх высокомолекулярного полиэтилена для последующего склеивания его с металлом.

Целью изобретения является повышение прочности клеевого соединения полиолефи1гы - металл.

Согласно предлагаемому способу нроводят склеивание образцов ленты из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) , наполненного дисуль- фидом молибдена в количестве 0|5%. Толщина ленты 1,2 мм, ширина 40 мм,

Раствор грунта наносят тонким слоем 0,1-0,15 мм на обезжиренную поверхность ленты СВМПЭ с 0,5% дисульфида молибдена. После нанесения каж дого слоя производят двухступенчатое нагревание сначала со скоростью 0,5- 0,8 град/мин до f35-147 c, затем со скоростью 0,2-0, 4 град/мин. Продолжительность изотермической выдержки 115-160 мин.

Образцы ленты склеивают coi стальными образцами Ст,40 при помощи клея на основе эпоксидной смолы марки 100 мае,ч., наполнителя - двуокиси титана - 15 мае,ч, и отвердите- ля марки ЭТ1-583 15 мае,ч. Полимеризацию проводят при 20-25 С в течение 48 ч,

О,, 35

0,35

0,35

0,3

0,3

0,3

0,3

37692

Для сравнения производят склеивание aicтинированных тлеющим разрядом образцов ленты из сверхвысокомолекулярного полиэтилена без наложения 5 грунта с металлическими образцами (прототип) 5 а также образцов ленты, предварительно обработанных в растворе следующего состава, мае,ч,:

Серная кислота 10 уд.веса 1,84 1000 Двухромовокислый калий 40 Вода100

Температура раствора 60-70 С, Про-. должительность обработки 10 мин.

После обработки в растворе образцы ленты промывают водой и высушивают.

Оценку способа склеивания производят на отрьш - отдир по следующей зависимости:

nor

В

г-Де РП,

В

-отрьшающее усилие, кг/см;

-наибольшая нагрузка, Krj

-ширина образца, см,

В табл,1 представлены результаты испытаний способа склеивания полиоле- финов с металлами при разных условиях подготовки поверхности полио- лефинов.

20 38 32 24 35

35 37

1 2 3 2 2 2 2

0,8 0,7 0,7 0,7 0.7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0.7

14) 141 141 141 141 141 141 141 141 143 145 147 135 143 143 143 143

Иэ данных, приведенных в табл., очеввдно, что наибольшая прочность на отрыв - отдир /0,35-0,40 кг/см) достигается при наложении двух слоев грунта на поверхность полиолефинов и температуре нагрева сначала до 100- со скоростью 0,6-0,7 град/мин, а затем до 141-145 0 со скоростью 0,25-0,35 град/мин с В1адержкой при этой температуре 120-150 мин. - При нанесении одного слоя грунта прочность клеевого соединения в 1,9- 2 раза меньше, чем при нанесении двух слоев. Нанесение трех слоев грунта не повьшает прочность соединения образцов, но существенно снижает производительность процесса склеивания.

Снижение температуры нагревания на первой ступени до снижает прочность на отрыв-отдир на 36%.

V

продолжение.табл. I

7

120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 130 150 115 160

23 37 37 24 26 36 38 26 25 40 39 25 20 39 40 25 30

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Повышение температуры нагревания на первой ступени до 115 С снижает прочность на отрыв-отдир на 31%.

Снижение температуры нагревания на второй ступени до снижает прочность на отрыв-отдир на 50%,

Повьшение температуры нагревания на второй ступени до 147 С снижает прочность на отрыв-отдир на 34%,

Повышение скорости наг евания на первой ступени до 0,5 град/мин снижа ет прочность на отрыв-отдир на 35%,

Снижение скорости нагрева на пер вой стзтени до 0,2 град/мин снижает прочность на 31%, а увеличение скорости нагрева до 0,4 град/мин - на 34%.

С увеличением скорости нагрева на второй ступени с 0,7 до 0,8 град/мин прочность снижается на 38%, а при снижении скорости до 0,5 град/мин - на 35%.

При продолжительности нагревания 115 мин прочность снижается на , а при 160 мин - на 20%, но в последнем случае снижается и производительность операции,

В табл.2 приведены результаты испытания прочности клеевых соединений, при рдз н4ньпс соотношениях ком- пс%ентов грунта,

noplfoTOBKe поверхности наносили . грунта, температура нагрейания составляла на первой и второй ступенях 100 и , скорост нагревания 0,7 и 0,3 град/мин соответственно, продолжительность выдержки - 12.0 мин.

Таблица 2

100

250

250

40

100

250

225

38

Редактор М, Бандура

Составитель А. Кузмак

Техред О.Сопко Корректор И. Эрдейи

Заказ 3260/30Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раутпская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проекная, 4

Продолжение табл, 2

Из данных табл.2 следует, что наибольшая прочность на отрьш-отдир 137-40 кг/см) достигается при следующем соотношении ингредиентов, мае,ч, Продукт совмещения I00 Ацетон200-250

Этилацетат200-250

При склеивании активированных тлеющим разрядом образцов (прототипУ без нанесения на полиолефины грунта прочность клеевых соединений на от- рьш-отдир составляет 0,7 кг/см,

При склеивании образцов с использованием предварительной обработки поверхности полиолефинов в негретом до 60-70 с растворе серной кислоты уд.вес. 1,84 (10ОО мае.ч.),двухромов6г кислого калия 1.40 мае.ч.) и воды {100 мас.ч,) прочность на отрыв-отдир равнялась 0.