Порошковая полимерная композиция для покрытия Советский патент 1978 года по МПК C09D3/49 C08L71/02 

Изобретение относится к композициям на основе порошковых полимеров, используемых для получения покрытий антикоррозионного, защитно-декоративного и другого назначения.

На предприятиях химического машиностроения, электротехнической и других отраслей промышленности широко используется в качестве покрытий материал из класса простых полиэфиров - пентап/ аст, полимер 3,3 -бис(хлорметил)оксацикло- бутана. Покрытия на его основе обладают отличной химической стойкостью, удовлетворительными диэлектрическими характеристиками и хорошими физико-механическими свойствами.,

Однако пентапласт имеет низкую адгезионную способность и, как следствие, низкую адгезионную прочность покрытий на металлах, а также невысокую устойчивость адгезионных металлополимерных соединений при внешних воздействиях, поэтому в чистом виде пентапласт, как

правило, не используется. В зависимости от назначения и условий эксплуатации полимер стабилизируют, пластифицируют, наполняют различными добавками с целью направленного регулирования свойств покрытий l I .

Адгезионная прочность покрытий из пентапласта повышается при введении некоторых модификаторов. Отмечают увеличение адгезии (на 40%) и термостабильности пентапласта при введении 5-ЗОвес.% окиси меди 2j.

Наиболее близка к предлагаемой композиции по технической сушности композиция для покрытия, содержашая пентапласт, стабилизированный, например, диафеном НИ (N , N-ди- jb -нафтил-ц -фенилендиамин) и для повышения адгезии олигомер диметилвинилэтинил-П-оксифенилметана и М -содержащую фенольную

смолу (ФКУ) на основе диметилвинил- этил-п-оксифенилметана с гексаметилентетрамином L3.

Однако, в ряде случаев этот модификатор не обеспечивает высокой адгезионной .прочности покрытий из пентапласта. Плотность модификатора составляет 1,2 г/см, в то время как у пентапласта она достигает 1,4 г/см. Разница в плотности исходных ингредиентов композиции затрудняет нанесение покрытий с использованием псевдоожиженного слоя, например, вибровихревым или вибрационным способом, поскольку псевдоожижанный слой данной композиции отличается неоднородностью, происходит сепарация слоя на отдельные области, состоящие пр имушественно из частиц исходных инг редиентов, пто ведет к неоднородности состава и различию свойств наносимых покрытий. KpfoMe того, этот модификатордефицитный материал, изготавливаемый в лабораторных условиях, серийный его выпуск отечественной промышленностью не освоен.

Цель изобретения - повышение адгезионной прочности покрытия на основе пентапласта за счет использования более доступного и недифицитного модификатора.

Для этого в качестве модифицирующе добавки предлагаемая композиция содержит дициандиамид (ДД) при следующем соотношении компонентов, вес. %: 3,3-бис(хлорметил)-оксациклобутан94,8-99,65

М,К-ди- /5 -нафтил-П -фенилендиамин0,2-0,3

ДициандиамидО,О5-5,0

Покрытия наносят на горячие поверхности образцов вибровихревым способом с использованием в качестве в псевдоож жающего агента воздуха. Образцы представляют собой стальные пластины (70х20хЗмм), поверхность которых обвернута алюминиевой фольгой. Адгеаион ная прочность соединений оценивается методом расслаивания под углбм 18О . В табл. 1. показана зависимость адгезионной прочности покрытия от содержания в нем дициандиямида (материал поломки - алюминий;, поверхность алюминия обезжирена ацетоном, формирование покрытмй осуществлялось при24О С в течение ЗО мин)

Таблица 1

Адгезионная прочность, кг/см

0,55 1,20 1,80 1,90 1,60 1,35 1,40

Данный приведенные в табл.1, свидетельствуют о том, что уже при концентрации 0,05 вес. % модификатора адгезионная прочность покрытий по сравнению с немодифицированным пентапластом существенно возрастает. При концентрации ДД более 5 вес. % пленкообразующая способность композиций снижается, что несколько снижает качество покрытия, хотя адгезионная прочность остается достаточно ВЫСОКОЙ. Для дальнейшиз исследований были выбраны композиции на основе пентапласта, содержащие ДД в количествах О,О5-5,0 вес, %.

П р и м а р . В 98,8, вес. % порошкообразного пентапласта (ТУ-605-1422-74, дисперсность более 315 мкм, приведенная вязкость 1,4 дл/г), стабилизированного в процессе изготовления в заводских условиях 0,2 вес, % диафена НН (N , N -ди- 5 -нафтил-П-фенилендиамин), вводят 1 вес. % Дициандиамида (дисперсность 5О-315 мкм) в количестве 1 вес.%. Нанесение покрытий осуществляют описанным выще способом с естественным охлаждением после термообработки. В качестве подложек используют алюминиевую фольгу А99 толщиной 200 мкм, медную фольгу Ml толщиной 5О мкм и пластины из стали Ст.З (70x20x3 мм), предварительно обработанные абразивом.

В табл.2 приведены результаты влияния температуры формирования на адгезионную прочность не модифицированных покрытий и покрытий, содержащих 1 вес.% ДД.

0) 00

о

-Г f-T

ю

ю

со

СО

о

гCD Госм оГ

со

ю со

о о о

ю ю OJ со

ю о

ю см

тг

о

о

ю

со

CD

о

о

s

X S

2

S

75 Видно, что наиболее существенный рост адгезионной прочности покрытий из предлагаемой композиции наблюдается на алюминиевых и стальных подложках, в то время как на меди эффективность модификации ниже. Для сравнения и оценки эффективности дициандиамида была приготовлена

Из приведенных данных видно, что покрытия из пентапласта с дициандиамидом имеют более высокие значения адгезионной прочности по сравнению с известной практически во всем исследованном интервале температур формирования.

Таким образом, модификация пентапласта недефици-гаым дициандиамидом, вводимым в небольших количествах, позПрочность на разрыв, кг/см

Относительное удлинение при разрь1ве, %

Эластичность по ШГ, мм

Микротвердость, кг/см

Стойкость в агрессивных средах при 60 С в течение 1О сут (изменение веса в %):

10%-ная азотная кислота

50%-ная серная кислота 40%-ный едкий натр

воляет качественно перерабатывать его в изделия путем создания тонкого полимерного слоя, имеющего высокую прочность сцепления с металлами,

В табл. 4 представлены сравнительные данные свойств покрытий на основе известной и предлагаемой-композиции, сформированных в течение 30 мин при 245°С на алюминиевых подложках. Таблица4

370

32-54 1

7,5

+ 0,11

0,17 О,10 О,15 + 0,01

0,02 9 известная композиция пентапласта с 1 вес. % модификатора. Результаты исследования адгезионной прочности покрытий на алюминии из предлагаемой и известной композиций при различных температурах формирования, приведены в табл. З) (время формирования покрытий. 30 мин). ТаблицаЗ

По данным табл.4 следует, что деформационно-прочностные свойства покрытий из предлагаемой композиции несколько выше, а химическая стойкость в агрессивных средах в 1,5-2,0 раза превосходит стойкость покрытий из известной композиции. (Химическая стойкость оценивалась в средах, в которых предполагаетс эксплуатировать покрытия из заявляемой

композиции).

Формула изобретения

Порошковая полимерная композиция для покрытий, содержащая 3,3-бис(хлорметил)-оксациклобутан,Н , N -ди- jb -нафтил-П-фенилендиамин и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения адгезионной прочности покрытия, в качестве модифицирующей добавки она содержит ди циандиачшд при следующем соотношении компонентов, вес. %:

3,3-бис(хлорметил -оксапиклобутан94,8-99,65

N ,К-дн- jb -нафтил- п -фенилендиамин0,2-0,3

Дициандиамид0,05-5,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

3.Авторское свидетельство СССР № 455136, кл. С 09D 5/08, 1972.