Способ крепления полиамида к металлу

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСА БЛИН. SU„„1147598 A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

:К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3600546/23-05 (22) 06.06.83 (46) 30.03.85. Бюл. № 12 (72) А. И. Егоренков, И. Т. Овеченко, Д; Г. Лин и Н. И. Егоренков (71) Гомельский государственный университет (53) 621.792 (088.8) (56) 1. Белый В. А., Егоренков Н. И., Плескачевский И. М. Адгези я полимеров к металлам. Минск, «Наука», 1973. с. 250.

2. Авторское свидетельство СССР № 260151, кл. В 29 С, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР № 526526, кл. В 32 В 7/02, 1974.

4. Авторское свидетельство СССР № 882757, кл. В 32 В 15/08, 1981 (прототип) . (54) (5?) 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 -дифен илмета ндиизоцианата, а термообработку грунта проводят при 180 — 230 С., 1 147598 сти 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 †2 С.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

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 10 соединений полиамид — металл, включающая в себя нанесение на поверхность металла расплава полимера и последующую термообработку соединений (1).

Однако прочность сцепления полимера с металл ами 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 25 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 поливи35 нилбутираля, фенолформальдегидной смолы, гексаметилентетраамина и хромата цинка, его термообработку при 240 †3 С в течение 1 — 60 мин с последующим нанесением расплава полиамида (4) 40

Однако применение этого способа оказывается недостаточно эффективным вследствие недостаточной адгезионной прочноНа очищенную поерхность металла наносят слой грунта толщиной 80 — 150 мкм.

Загрунтованную 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 тер мообработки выше 230 С или времени более 60 мин, приводит к глубокому структурированию и окислению поверхностного слоя грунта и потере им 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 прессования при 150 С наносят слой грунта толщиной 100 — 150 мкм из продукта взаимодействия олиготетраметиленгликоля, 1,4-тетраметиленгликоля и 4,4 -дифенилметандиизоцианата (полиуретан марки УК-1 «Десмопан», ТУ вЂ 300349 вЂ) с температурой плавления 140 †1 С, Загрунтованную поверхность фольги термообрабатывают на воздухе при 180 С в течение 5 мин. Затем на поверхность наносится расплав полиамида П вЂ” 12 толщиной

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 получены соединения полиамида П вЂ” 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 .

1147598

Зависимость адгезионной прочности покрытий из полиамидa — 12 к стали и меди и поликапроамида к стали в зависимости от температуры и времени термообработки грунта

Покрытие

200 210

160 170 180 190

220

П-12-сталь 1

12,3 13,0 13,0

507592105

8,0 9,0 9,5

3,5. 5,0 6,5 7,5

5,0 6,5 7,5

8,0 8,8 9,0

4,5

8,0

7,0 7,5

4 О 5 О 6 5

2,0

60

8,0

40 80 10

5,5

6,5 6,5

3,0 4,8

1,5

120

7,2 6,5 6,0

6,8 7,2

5,5 6,0

П-12-медь 5

7,0 7,0 6,0

5 О 7 О . 8 О 7 8

10,5 10,0 9,5

10,5 11,0 12,0 11,0

ПКА-сталь 5

60

Адгезионная прочность (кг/см) при температуре, С ПротоПокрытие

230 240 250 260 270 280 290 300

П-12-сталь 6,0 5,8 5,6 5,0 5,0

4,8 4,8 . 4,5

120 112 100 90 75 58 40 25 8 0 +,ннн (0

Адгезионная прочность (кг/см) при температуре, С

1,0 1,8 2,5 3,5 4,5 6,0!

147598

Продолжение таблицы

Адгезионная прочность (кг/см) при температуре, С ПротоПокрытие

230 240 250 260 270 280 290 300

9 5 9 5 9 0 8э2 7 5 5э8 4э0 1в5 8э0

90 85 80 78 70 60 50 40 50""

80 75 75 70 60 55 45 30

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

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

1,2 0,5 0,3

П12медь 55 50 48 43 40 35 28 20

4,0 3,0 2,0 1,5 1,0

0,7 0,5 0,5

6,5 6,0 5,0

ПКА †ста 9,0 8,6 8,0 7,5 7,0

15 0 12 0 10 0 7 0

4 5 2,0 1,0 и 15 0 12,0 10,0 7,8

5,3 3,0 0,8

+ Когезионное разрушение покрытия (адгезионная прочность превышает

20 кг/см)

++ Температура термообработки грунта 280 С

Составитель А. Виноваров

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 1470/18 Тираж 432 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий! 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4