Способ получения покрытий на изделиях из полиэтилена

 

Изобретение относится к области переработки пластмасс и может быть использовано для повьшения долговечности и прочности экструзионных, литьевых, а также прессовых изделий из полиэтилена. Согласно предлагаемому способу получения покрытий на изделиях из полиэт1и1ена путем обработки изделий модифицирующим составом на основе бихромата калия, серной кислоты и воды при повышенной температуре , нанесения полимерной композиции и термообработки используют модифицирующий состав, дополнительно содержащий перманганат калия. Соотношение компонентов в составе, серная кислота (в расчете на уд. м, 1,84 г/см) 85-95, .перманганат лия 0,1-0,4, бихромат калия 3-,-0-7,0, (Л вода - остальное. Обработку им проводят 15-20 мин при 70-80 С, а в качестве полимерной композиции используют композицию, содержащую (в мас.%) хлорсульфированного полиэтилена 1020 , 2,4,6-тридиметиламинометилфенола ю 8-14, п -ксилола 50-70, алюминиевой пудры - остальное, и термообработку 4 проводят 25-35 мин при 45-55 С . 1 табл. 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15ц 4 В 05 D 1/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3753740/23-05 (22) 14.06.84 (46) 07.1 2.86, Бюл. М 45 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина, Харьковское бюро внедрения Научно-исследовательского института Научно-производственного объединения

"Лакокраспокрытие и Харьковское специальное конструкторско-технолОгичес,кое бюро Манприборпластик" (72) В. JI, Авраменко, й. Н. Рассоха, А. С. Жиляк, А. В. Близнюк, 3. А. Романова, В. П. Лебедев, И. Г. Кащавцев, M. Я. Забара и И. П, Неелов (53) 698.026.3(088.8) (56) Мачюлис А. Н., Торнау 3. 3, Диффузионная стабилизация полимеров.

Вильнюс: Минтис, 1974, с. 8-9.

Пугина M. M. Исследование топографической стабилизации некоторых полимеров. Автореф. канд. дисс: — Каунас, 1972, с. 4-5. .(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИИ НА

ИЗДЕЛИЯХ ИЗ IIOJIH3THJIEHA (57) Изобретение относится к области переработки пластмасс и может быть

„,Я0„„1274778 А1 использовано для повышения долговечности и прочности экструзионных, литьевых, а также прессовых изделий из полиэтилена. Согласно предлагаемому способу получения покрытий на изделиях из полиэтилена путем обработки изделий модифицирующим составом на основе бихромата калия, серной кислоты и воды при повыщенной температуре, нанесения полимерной композиции и термообработки используют модифицирующий состав, дополнительно содержащий перманганат калия. Соотнощение компонентов в составе, мас.%: серная кислота (в расчете на уд. м, 1,84 г/см ) 85-95,.перманганат калия 0,1 -0,4, бихромат калия 3;-0-7,0, вода — остальное. Обработку им провоо дят 15-20 мин при 70-80 С, а в качестве полимерной композиции исполь" зуют композицию, содержащую (в мас.%) хлорсульфированного полиэтилена 1020, 2,4,б-тридиметиламинометилфенола

8-14, и -ксилола 50-70, алюминиевой пудры — остальное, и термообработку проводят 25-35 мин при 45-55 С

1 табл.

9 1274778 . (!

20

Изобретение относится к переработке пластмасс и может быть использовано для повышения долговечности и прочности экструзионных, литьевих, а также прессовых изделий из полиэтилена.

Цель изобретения — йовышение долговечности и прочности изделия.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения по- . крытий на изделиях из полиэтилена путем обработки его модифицирующим составом на основе бихромата калия, серной кислоты и воды при повышенной температуре, нанесения полимерной композиции и термообработки, использования модифицирующего состава, дополнительно содержащего перманганат калия, при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Серная кислота (уд. м. 1,84 г/см .) 85-95

Перманганат калия 0,1-0,4

Бихромат калия 3,0-7,0

Вода Остальное обработку им проводят 15-20 мин при о

70-80 C a в качестве полимерной композиции используют композицию, содержащую, мас.X:

Хлорсульфированный полиэтилен 10-20

2,4,6-тридиметиламинометилфенол 8-14

h-Ксилол 50-70

Алюминиевая пудра Остальное и термообработку проводят 25-35 мин при 45-55 С.

При обработке изделий из полиэтилена модифицирующим раствором, состоящим из концентрированной серной кислоты и двух сильних окислителей (перманганат калия и бихромат калия), н указанном режиме (температура 7080 С и время 15-20 мин) на поверхности изделий образуются различные активные функциональные группы (< ульфогруппы, карбоксильные, гидроксильные и др.), которые способны вступать в физико-химическое или химическое взаимодействие с материалом покрытия, состоящим из хлорсуль Ьированного полиэтилена, алюминиевой пудры и 2,4,6-тридиметиламинометилфенола.

При нанесении покрытия указанного состава и последующей его. сушке на поверхности изделий из полиэтилена происходит образование пленки из пространственно сшитого хлорсульфированного полиэтилена (сшивка линейных макромолекул хлорсульйированного полиэтилена происходит за счет взаимодействия их с 2,l:,6-тридиметиламинометилфенолом, компоненты покрытия вступают в физико-химическое или химическое взаимодействие с активньгми функциональными группами модифицированной поверхности, что обеспечивает прочное сцепление образовав„шейся трехмерной полимерной пленки покрытия с поверхностью изделия из полиолефинов„

Образовавшаяся защитная пленка из пространственно шитого хлорсулфированного полиэтилена способству ет залечиванио дефектов поверхности изделий (макро- и микротрещини, полоси, царапины) и, в силу прочного сцепления с поверхностью изделия, препятствует диффузии стабилизатора из массы изделия, что в конечном сче те обеспечивает повышение долговечности и прочности изделия.

Способ осущеатнляется следующим образом.

Готовят модифицирующий раствор, состоящий из серной кислоты, перманганата калия, бихромата калия и воды в указанных количествах. Компоненты тщательно перемешивают, раствор наг- . гевают до 70-80 С, погружают в него о изделия и выдержива:от их в течение

15-20 мин при этой температуре. По окончании выдержки изделия извлека1от, промывают проточной водой и высушивают. Параллельно приготавливают рабочий состав для нанесения покрытия.

Для этого хлорсульфированный полиэтилен растворяют в р-ксилоле. В полученный раствор вводят алюминиевую пудру и 2,4,6-тридиметиламинометилфенол (в виде 107-ного раствора в

11-ксилоле) . Компоненты тщательно перемешивают и в случае необходимости добавляют и-ксилол до получения условной вязкости рабочего состава для о нанесения покрытия 40 с при 20 С.

Затем покрытия наносят на обработанную модифицирующим раствором поверхность изделий из полиэтилена путем пневматического распыления или кистьюе

Пример 1. Изделия (труби) иэ полиэтилена ПЭВ погружают в модифицирующий раствор следующего состава, мас.Х:

1274778

Серная кислота (а=1,84 г/см ) 85

Перманганат калия 0,1

Бихромат калия 7,0

Вода 7,9

Температура обработки 80 С, время обработки 20 мин.

Обработанные образцы промывают в воде до нейтральной реакции (рН 7), высушивают на воздухе и на их поверх- 1(1 ность методом пневматического распы-. ления наносят покрытие, содержащее, мас.Х:.

Хлорсульфированный . полиэтилен 10 (5

2,4,6-тридиметиламинометилфенол 14 и-Ксилол 50

Алюминиевая пудра 26

Сушку покрытия проводят при 55 С 20 в течение 35 мин.

Долговечность полученных таким образом образцов оценивают по времени, истекающему до разрушения образцов. 25

Одновременно оценивают и прочностные показатели — разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяемые при воздействии на образцы агрес-30 сивных факторов окружающей среды.

Полученные данные сравниваются с данными для образцов, получаемых по известному способу и базовому варианту.

Пример 2. Обработку образ" цов проводят модифицирующим раствором следующего состава, мас.Х:

Серная кислота (д.=1,84 г/см ) 95

Перманганат калия 0,4

Бихромат калия 3,0

Вода 1,6 о

Температура обработки 70 С, время обработки 15 мин. 45

На поверхность образцов наносят покрытие следующего состава, мас.l:

Хлорсульфированный полиэтилен

ti-Ксилол >О

Алюминиевая пудра

2,4,6-тридиметиламинометилфенол 0,8 о

Температура сушки 45 С, время.сушки 25 мин. 55

Все остальные условия такие же. как и в примере 1.

Пример . 3. Обработку образцов проводят модифицирующим-раствором следующего состава, мас. :

Серная кислота (d=l,84 г/см ) 90

Перманганат калия 0,2

Бихромат калия 5 0

Вода

Температура обработки 758С, время обработки 18 мин.

На поверхность образцов наносят покрытие следующего состава, мас.7.:

Хлорсульфированный полиэтилен 15

tl-Ксилол. 60

Алюминиевая пудра . 14

2,4,6-тридиметиламинометилфенол 11

Температура сушки 50 С, время сушки 30 мин. Все остальные условия такие же, как и в примере 1.

Данные сравнительных испытаний по предлагаемому, известному спосо-;. бам и базовому варианту даны в таблице.

Из анализа данных, приведенных в таблице, следует, что долговечность образцов, обрабатываемых по предлагаемому способу, в 1,6-2 раза выше долговечности образцов, изготавливаемых по известному способу, и в

2-2,3 раза вьш е долговечности образцов, изготавливаемых по способу-, принятому за базовый вариант.

ОднОвременно с увеличением долговечности образцов, изготавливаемых по предлагаемому способу, наблюдается также повьппение их физико-механичес" ких свойств: разрушающего напряжения при растяжении на 1,4-6,0 MIIa, относительного удлинения при разрыве на

70-1701.

Таким образом, применение предлагаемого способа по сравненпю с изве«. стными позволяет повысить долговечность изделий в 1,6-2 3 раза, что ведет к экономии соответствующего количества полимерных материалов, физико-механические показатели изделий, что способствует повышению длительной надежности иэделий из полиэтилена.

Формула изобретения

Способ получения покрытий на изде" лиях из полиэтилена, включающий обработку изделия модифицирующим составом на основе бихромата калия, сер12

Б ной кислоты и воды при повышенной температуре, нанесение полимерной композиции и термообработку, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения долговечности и прочности моди!>ицир 7ющии состав, дополнительно содержащий перманганат калия при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Серная кислота (уд.м. 1,84 г/см ) 85-95

11ерманганат калия 0,1-0,4

Бихромат калия 3,0-7,0

Вода Остальное

74778 обработку им проводят 15-20 мин при

70-80 0, а в качестве полимерной композиции использ.7ют кОмпозицию состава, мас,7.:

Хлорсульфированный полиэтилен

2,4,6-тридиметиламинометилфенол

)7-Ксилол

Алюминиевая пудра

10-20

8-14

50-70

Остальное и термообработку проводят 25-35 мин при 45-55 С. иенение долговечности и прочностных свойств раэцов после ноздействия уа>-радиаций (рем 3) по примеру вменение долговечности и прочностных свойств образцов полиэтилена вторичного после воздействия агрессивных факторов (светопогода) о прииеру

Снос

Разрушая<шее напрякеиие при растя*енин, <м71

Относительное удлинение при разрыве, Х, лгонечность, при нагрузке

40 кг

Относитель н удлинение и разрыве, X разрутиоше е напряжение при растяжении, ИПа

Долговечнос при нагруэк

40 кг

1 1

t+3 13 \ 3J< 12 13 112)3

Изнест ный

180 180 180 9>8 9>8 9>8 88 92 88 . 900 900 900 9>0

8,7 8,4 101 106 1 )8

56 156 156 8,8 8,6 8,6 58 74 63 720 720 720 I 9,2

Базоный вариант

9,0 8,9 9! 96 96

Предлагаемый

360 360 360 11,2 14,4 13,7 204 192 200 1440 1440 1440 12,5! 1,7 11,9 229 (90 188

3! р и и е ч а " " е 8 известном способе при выходе указанных технологических параие гров за нижний предел

;режимов не происходит активации понерхностн полимера, при выходе за верхний предел режимон возникает перетравливаяие поверхности полимера, что влечет эа с<>оой деструктивные процессы на его поверхности, я<<этому режимы 1-3 явля>3тся оптниальнымн и выход за них нежелателен, Составитель В. Полосухин

Редактор И. Горная Техред И.Верес Корректор,А. Обручар

Заказ 6513/8 Тираж 681

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

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