Способ нанесения полимерных покрытий Советский патент 1979 года по МПК C25D13/06 

Изобретение относится к области обработки металлов немеханическим способом, в частности к защите металлов полимерными пленками, и мо .5ке± быть использовано в электро- и радиотехнике, машиностроительной к лакокрасочной промышленности. Известен способ электрофоретичес кого нанесения полимерных покрытий из водных или водноорганических эмульсий полимеров, состоящий из электроосаждения последних на подложку в присутствии поверхностно.активных веществ, .служащих одновременно зарядчиком и эмульгатором,и последующей термообработкой 1. Наиболее близким к описываемому изобретению является способ нанесения полимерного покрытия, состоящий из, электроосаждения из водной эмуль сии полиэтилгидросилоксана в присут вки поверхностно-активного вещества детилтриметиламмонийбромида, . являющегося зарядчиком и эмульгатором, с последующей термообработкой 2. При катодной плотнйсти тока 0,18 мА получаются покрытия толщиной 5 мк, характеризующиеся адгезией 3 балла (метод решетчатого надреза), стойкостью в 3%-ном растворе NaC 0,5 суток, электрической прочностью 20 KB/MM, прочностью на удар по У-1 20 кг см. Термообработка проиг водится в течение 2 ч при . Покрытия по известному способу имеют плохую адгезию, низкие электроизоляционные и антикоррозионные свойства, а также ограниченный ассортимент полимерных материалов. Кроме того, получение покрытий возможно лишь в узком интервале напряженностей электрического поля (1-20 В/см) . Целью изобретения является значительное повышение адгезии, улучшение электроизоляционных и антикоррозионных свойств, а также расширение ассортимента покрытий на основе серийных полимерных материалов. Поставленная цель достигается описывавь ым способом, где в качестве зарядчика и эмульгато а используется анион- или катионактивная смола и электроосаждение осуществляют при плотности тока 0,2-2,2 мА/см. Технология способа предусматривает электрофоретическое осаждение кремнийорганического полимера из водной или водноорганической эмульсии в присутствии зарядчика и эмульгатоpa анион- или катйонактивной смолы с последующей термообработкой. Эмульсию готовят одним из извест ных приемов, например путем ультразвукового диспергирования, а затем помещают в стеклянную кювету, снабженную тремя электродами. Средний из электродов является подложкой, на которую наносят покрытие, а два крайних - никелевые электроды, прот воположные, по знаку центральному. Электрофоретическое осаждение осуществляют при плотностях тока 0,22,2 мА/см и времени осаждений 60120 с, а. термообработку при 180-200 в течение 2 ч в сушильном шкафу. Пример 1. В кювету, оборудованную никелевыми электродами, с эмульсией полиэтилгидросилоксана в .водном растворе алкидноэпоксидной смолы ВПФДКЭ-53 помещают, предварительно обезжиренную подложку из жести, которая соединяется с положительным полюсом, а никелевые электроды с отрицательным полюсом источника. При плотности тока 0.88 мА/см в течение 1,5 мин на подложке осаждается покрытие, котор затем.помещают в сушильный шкаф на 2 ч при . Полученное покрытие имеет следующие характеристики: тол ,щина 11 мк, беспористое, адгезия 2 балла (метод решетчатого надреза), стойкость в 3%-ном растворе NaCg 2 суток, электрическая прочность 63 KB/MM, прочность на удар 50 кгс/ Ванну готовят следующим образом При непрерывном перемешивании к 21 г водорастворимой анионактивной алкидноэпоксидной смолы ВПФДКЭ753 приливают 1,7 г триэтиламина и затем постепенно добавляют 77 г дисти лированной воды. 0,02 г полученного раствора растворяют в 80 г дистилли рованной воды и приливают 20 г поли этилгидроксилоксана (ГКЖ-94). Oiecb перемешивают на ультразвуковом диспергаторе УЗДН-1 (анодный ток 50 мА, время диспергирования 60 с, частота 22 кГц). Полученную эмульсию разбавляют 10-кратно. Идентичным образом готовят ванны, содержащие в качестве полимера полиметилфенилсилоксан (КО-08 и КО-08К). Концентрация полимера и зарядчикаэмульгатора, режима электроосаждения и термообработки приведены в таблице (примеры 2-4). При использовании анион ктивной фенолформальдегидной смолы, модифицированной п -оксибензойной кислотой, а также катйонактивной анилинформальдегидной смолы, их растворяют в органическом растворителе, смешивающемся с водой, например, в дйоксане. Полученный раствор смолы в диоксане смешивают с водой, а затем . добавляют кремнийорганический полимер и подвергают ультразвуковому диспергированию. Пример2. В кювету, оборудованную никелевыми электродами,, с эмульсией полиэтилгидросилоксана в водном рйстворе анилиноформальдегидной смолы помещают предварительно обезжиренную подложку из жести, которая соеди.няется с отрицательным полюсом, а .Никелевые электроды с положительным полюсом источника. При плотности тока 2,2 мА/см в течение 2 мин на подложке осаждается покрытие, которое затем помещают в сушильный шкаф на 2 ч при 180с. Полученное покрытие . имеет следующие характеристики: толщина 16 мк, пористость 2 точки/см , адгезия 1 балл (метод решетчатого надреза), стойкость 3%-ного раствора NaCS 3 суток, электрическая прочность 75 KB/MM, прочность на удар 50 кгс/см. Результаты даны в таблице.

ээнэи эн 4.-ew

qiDOtfdaaj:,

ou

ш о

1Л

о

о

о

ш

1Л

CNJ

го kO

о

о

ст

Oi

ft о с и

(U :О

о

00

о о

tN

WB

{N

Х)

fNl

оо

s

04

О

о

S

а; (tf u S

S

a

П

Как видно из данных таблицы, адгезия покрытий, полученных по предлагаемому способу в 2-3 раза выше, чем адгезия покрытий по известному. Кроме того, у покрытий, полученных предлагаемым способом, электроизоляционные свойства в 3-10 раз, а антикоррозионные в 2-7 раз пре;вышают свойства покрытий, полученных по известному способу. Применение предложенного способа электрофоретического нанесения покрытий расширяет круг полимеров, которые используются при создании покрытий в электрои радиотехнической, машиностроительной и f лакокрасочной промышленности.

При использовании анионактивной смолы в качестве зарядчика и эмульгатора покрытия получают на аноде, а при использовании катионактивной. на катоде. В связи с тем, что даже незначительное количество смолы стабилизирует кремнийорганические эмульсии в воде в течение длительного времени (до 1-3 месяцев), используемые смолы выступают в роли поверхностно-активного вещества. Они наводят заряд на частицы до 35-60 NB что обуславливает практически мгновенное осаждение их на электроде.

При использовании незначительного количества смолы, выступающей в роли зарядчика и эмульгатора, получаются практически кремнийорганические покрытия, но с увеличением концентрации смолы в системе (до 2,5%) ,

смола выступает еще в роли пластификатора. Таким образом, изменяя кон.центрацию смолы и кремнийорганического полимера, а также условия злектрофоретического осаждения можно получить полимерные покрытия с разным соотношением органической и кремнийорганической частей ч покрытиях.

«Ьэрмула изобретения

Способ нанесения полимерных покрытий путем электроосаждения из эмульсии, содержащей полиорганосилоксан, зарядчик-эмульгатор и воду, с последующей термообработкой, отличающийся тем, что, с целью повышения адгезии, электроизоляционных и антикоррозионных свойств покрытий, в качестве зарядчика эмульгатора используют анион- или катионактивную смолу, и электроосаждение осуществляют при плотности тока 0,2-2,2 мА/см .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Наука, 1976, с. 7.

2.Тертых Л. И., Дейнега Ю. Ф. Ульббрг 3. Ф. Электрофоретическое осаждение водных э мульсий полиэтилгидросилоксана. Укр. хим. ж., т. 40, вып. 5, 1974, с. 483-489.