Способ получения ударостойкого покрытия Советский патент 1982 года по МПК C09D3/72 B05D7/14 

(54) СПОСОБ ПOЛУ -IEHИЯ УДАРОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к технологии , получения изделий из полимерных материалов и может быть использовано на различных преаприятиях, перерабатывающих или применяющих полимерные материалы, в частности растворы полимеров или продукты их; переработки. В современной технике находят пр№менение различные механизмы, имеющие соударяющиеся в продессе работы металлические детали, например электромагниты. Известен способ получения ударостойкого покрытия (облицовки), для которого используют урелан С, являющийся продуктом концентрации олигоокситетраметилен- гликоля, 4,4 -дифенилметандиизоцианата и 1,4-тетраметиленгликоля. Способ заклю чается в поливе раствора полимера на ме талл с последующим его высушиванием в парах растворителя - тетрагицрсфзфана (ТГФ) По. Однако способ высушивания раствора в парах растворителя применительно к ТГФ не приемлем, поскольку на воздухе он окисляется с образованием взрывчатых перекисей и, следовательно, камера с парами ТГФ способна взрываться. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения ударостойкого покрытия на металлических детал51Х путем нанесения на их поверхность раствора продукта взаимодействия олигоокситетраметиленгликояя, 4,4 -дифенилметандиизсцианата и 1,4- тетраметиленгликоля в тетрагидрофуране с последующим отверждением покрытия С. Этот способ разработан с целью псвь шения адгезии покрытия (облицов си к металлу . Однако физико-механические свойства покрытая в нем невьюокие. Цель иаобрегения - удучщение фнаикомеханических свойств покрытия. Цель достигается тем, что согласно способу получения ударостойкого покрытия на металлических деталях путем нанесения на их поверхность раствора продукта вааИ 1одействия олнгсюкситетраметнленглкколя, 4,4 -дифенилметанциизоциаиата и 1,4- -тетраметиленгликопл & т еграги дрофу ране послеругощим отверждением покрыгия, поо ле нанесения раствора его поверхность об рабатьюают алифатическим спиртом При получении облицовки путем полива раствора урелана С в ТГФ на поверхност детали с последующего испарения раств« рителя процесс пленкообразования протекает в две стадии. На первой стадии про исходит интенсивное испарение ТГФ с поверхностных слоев раствора и образова1ше поверхностной корки полимера. Поскольку ТТФ является легколетучим растворителем эта стадия завершается в относительно короткий промежуток времени и в глубинных слоях раствора остается значительное количество растворителя. На второй ста|дии пленкообразования удаляется раствори тель из глубинных слоев раствора. Однако его испарение сильно задерживается поверхностной коркой. Поэтому под поверхностной коркой цавяенне паров ТГФ возрастает и образуются пузыри, которые затем могут лопаться, переходя в дефек- ты типа раковин. Сущность предлагаемого способа состоит в изменении механизма испарения ТГФ (механизма первой стадии пленкообразования) в результате экранирования поверхности раствора хсидкостью, летучесть которой летучести ТГФ. Летучесть растворителя характеризуется скоростью :его испарения: для сравнительной вденки летучести растворителей пользуются даннь1ми не по абсолютной скфости испарения, а по относительной летучести, относительную летучесть определяют по продолжительности испарения определенного количества растворттеля в сравнении с эталонным растворителем в зависимости от того, что используется в расчетах объем или масса эталонного и изучаемого растворителя, относительная летучесть бывает объемной или массовой, между обеими этими величинами существует прямая корреляция. Поэтому кшцентрация раствора (под пленкой живости) определенное время поддерживается примерно постоянной, так как выравниванием концентрации (плотности раствора) за счет его конвективного перемещивания соизмеримо do скоростью испарения ТГФ с поверхностных слоев. Образование геля (выпадение осадка полимера) в атом чае происходит практически одновременно по всей толщине обтщовки и образование пузырей исключается. П р и м е р.На рабочих поверхностях якорей эдюктромагнитсв реального телеграфного аппарата получают облицовки из раствора урелана С-4 (ТУ № 38 403 ЭОО6-77) в ТГФ (ТУ 8-121-68) Концентрация раствора 10 и 20% (масс.%). Якоря имеют прямоугольную форму со скругленными (радиусом примерно 5 мм) углами, средняя площадь поверхности, на которую наносят облицовку, 1,25 смЧ Облицовки получают известным и предлагаемым способами. Последовательность операции согласно технологии известного способа следующая. Поверхность якоря, подлежащую облицованию, устанавливают горизонтально, затем на нее заливают точно дожрованное количество раствора урелана С-4, испаряют ТГФ при комнатной температуре (22-25°С). Согласно предлагаемому способу обшщовки получают аналогичным образом с той лишь разницей, что сразу после заливки раствора урелана С-4 поверхность раствора смачивают жишсостью с более низкой летучестью и плотностью, чем ТГФ. Жидкостьна раствор наносят с помощью микропипетки. Используют алифатические спирты - метанол, этанол, бу танол, а также топуоп, бутилацетат и диметилкетда. Объем жидкости не превышает 10% от объема раствора полимера. Сушку облицовки производят при комнатной температуре. Лишь в случае тодуола сушка двухэтапная вначале выдерживают при Комнатной температуре 60 мин, а затем со скоростью примерно 4-5е/мин повышают температуру до 80-100С и выдерживают до полного исгтарения толуола в ТГФ. Толщина облицовок, полученных известным и предлагаемым способами одинаковая и составляет 150-250 мкм. После получения облицовок с помсшью микроскопа РоЕап определяют размеры пузырей и находят суммарную площадь { в плоскости облицовки), занимаемую .пузырями.Концентрацию пузырей выражают в виде отношения суммарной площади, занимаемой пузырями, к площади поверхности якоря, занимаемой облицовкой в целом. Кроме того, описанными способами получают облицовки на предметных стЪклах. При отслаивании от стекол из облицовки вырубают лопатки с размером шейки 2х1О мм для определения механических характеристик. При наличии пузырей в облицовке лопатки вырубают так, чтобы пузырь приходился на шейку. Испытания ло59336876

пагок проиавоцят на машине 7Р-40 гфи Применение прецлагаемого способа

скорости перемещения поцвижного зажимапозволяет получить облицовки с повышен100 мм/мин.ными механическими свойствами (табл.3).

В табл. 1 привецена зависимость кон-В качестве жидкости пля смачивания

центрашга пузырей (С ) в облицовках из 5раствора наиболее целесообразно испольурелана С-4 от способа получения обли-зовать низкотоксичные жиакости, не рацовок; в табл.2 - зависимость Сг, от ко-створ$по1цнеся или ограниченно рас ворэличества жидкости, наносимой на раствор Ю11шеся в растворе. После смачивания

урелана С-4 в ТГФ при смачивании; втакая жидкость находится на поверхностабл. 3 - зависимость прочности при рас- ти раствора или проникает в его поверхтяжении (йр) и относительного уцпи-нсстные слои на небольшую глубину. Ее

нения при разрыве (6р) облицовок из уре-удаление прп окончательной сушке растволана С-4, полученных известным и облегчено, что упрощает техпроцесс

лагаемым способами. получения облицовок. Как показывают экКак вишо из табл. 1, смачивание ра-i удовдатворяют низшие алифатические створа урелана С, нанесенного на якорь, жидкостью с летучестью большей, чем летучесть ТГф рмметилкетоном), не исключает образование пузырей, 20спирта и он хорошо растворяется в расгСмачивание раствора урелана С, нане-воре урелана С в ТГФ.

сенного на якорь, жидкостью с летучестью и плотностью меньшей, чем летучесть и плотность ТГф (метанолом, эта{нолом, бутанопом, бутилацетатом, тоду олом) позволяет получать облицовки без пузырей (табл. I).

С уменьшением летучести жидкости, используемой для смачивания, ее количество, необходимое для полного удаления пузырей, снижается (табл. 2).

У акость не используетсяДиметилкетон

Метанол Этанол

Бутанол Бутилацетат

Толуол Примечание

5сперименты, указанным требованиям вполспирты (табл. I),

При большей длине углеводородного раоикала повышается температура кипзшя

Количество жидкости, наносимой на поверхность раствора при смачивании, находится шсспериментально в зависимости

от кожчества раствора, размером деталей и ее конфигурации. Обычно оно не превышает 10-20% от объема реютвора (табл. 2). Если по технологическим ct ображениям при смачивании допускается

нанесение на раствор только очень мальсс количеств жидкости, то смачивание можно производить неоднократно.

Таблица 1

2,35

0,80

0,79 2,40 0,81

3,6 0,72 2,55 О,79

О,477 0,8 1,0 0,85

2,14 0,87 : объемная относительная летучесть жидкости; NV тётрагидрофурана 8,32; плотность жидкости, используемой для смачивания раствора урелана С; р тетрагицрофурана 0,89 г/см. Прочерки в графах означают, что пузыри не образуются.

О I

5

10 15 20 Примечание

Раствф урелана С-4 и ТГФ смачивают этанолом. Аналогичные результаты получены при смачивании другими прецлагаемыми органическими жидкостями.

; Формула изобретения

Способ получения ударостойкого покрытия на металлических деталях путем нанесения на их поверхность раствора продукта взаимодействия олйгооксигетраметипенгликопя, 4,4- яйфенипмеган диизсцианата и 1,4-теграмегашнглико- ля в теграгидрофуране с последутощим отверждением покрытия, отличающий с я тем, что, с целью удучшения (дазико-механических свойств пскрьггия.

2,35 2,10 0,65

после нанесения раствора его поверхност обрабатывают алифатиюским спиртом

. .

Источники информйции, принятые во внимание при экспертизе

кп, В O5D 7/14, 1979 (прототип). : Используется 2О%{масс.%) раствор урелана С-4 в ТГФ5 обьем раствора 0,4 мп. дМ,- объем смачивающей ги, выраженный в процентах от обьема раствора урелана С-4 в ТГФ, нанесенного на деталь; (/ - этанола 2,55j У -метанола 3,6 (табп, I). Таблица 3