Способ определения частоты пространственной сетки химических связей полимера

 

Изобретение относится к способам оценки качества полимерных покрытий и клеей, сформированных на металлической подложке. Изобретение позволяет обеспечить возможность определения частоты пространственной сетки химических связей полимеров, адгезионно связанных с металлической подложкой, за счет определения модуля высокоэластичности адгезионно связанного с металлической подложкой полимера ( ся последующим расчетом частоты его пространственной сетки химических связей (Мс мет ) по vf 3PRT формуле М , где f -. «- СО мет плотность полимера; К - универсальная газовая постоянная; Т - абсолютная температура. При этом величину Е /нет определяют путем измерения температуры стеклования термомеханическим методом и модуля высокозластичности свободного полимера на различных стадиях его отверждения и температуры стеклования адгезионно связанного полимера консольным методом. 5 табл., 3 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (М 4 G 01 N 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2I) 3951355/23-05 (22) 30.08.85 (46) 07,05.87.Бюл.1! 17 (72) И.Ç.Черник и Ф.М.Смехов (53) 678.01(088.8) (56) Каргин В.А. и др. Краткие очерки по фиэикохимии полимеров. М.: Химия, 1967, с.87

Карякина М.И. Физико-химические основы процессов формирования и старения лакокрасочных покрытий. М.:

Химия, !980, с.216

Тагер А.A. Физикохимия полимеров.

М.: Химия, 1978, с.176. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СЕТКИ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕИ ПОЛИМЕРА (57) Изобретение относится к способам оценки качества полимерных покрытий и клеей, сформированных на металлической подложке. Изобретение

„„SU„„1 08866 А 1 позволяет обеспечить возможность определения частоты пространственной сетки химических связей полимеров, адгезионно связанных с металлической подложкой, эа счет определения модуля высокоэластичности адгезионно связанного с металлической подложкой полимера (Е ) с последующим расчетом частоты его пространственной сетки химических связей (М е ) по 3Rr

f формуле М с мет E де у соне плотность полимера; К - универсальная газовая постоянная, Т вЂ” абсолютная температура. При этом величину

Е ® определяют путем измерения темйературы стеклования термомехани- у

С2 ческим методом и модуля высокоэластичности свободного полимера на различных стадиях его отверждения и температуры стеклования адгезионно связанного полимера консольным методом.

5 табл., 3 ил.

1 130

Изобретение относится к области оценки качества по 1имерных материалов (покрытий и клеев), сформирован-. ных на металлической подложке.

Целью изобретения является обеспечение возможности определения частоты пространственной сетки химических связей полимеров, адгезионно связанных с металлической подложкой.

Цель изобретения достигается тем, что определяют модуль высокоэластичности адгезионно связанного с металлической подложкой полимера (Е ) и рассчитывают частоту его пространственной сетки химических связей (N с мет ) по фоРмУле

3уRT

М с мат

m мет где P — - плотность полимера;

Ч вЂ” универсальная газовая постоянная;

Т вЂ” абсолютная температура.

На фиг.1-3 приведены графики, поясняющие предлагаемый способ.

Величину Е определяют следующим образом.

Измеряют температуру стеклования термомеханическим методом (фиг.1) и модуль высокоэластичности свобод-. ного полимера на различных стадиях

его отверждения. Таким образом определяют зависимость температуры стеклования (Тс) от модуля высокоэластичности (Е, ) (фиг.2) данного полимера.

Затем консольным методом измеряют внутренние напряжения ((> ) в полимере, адгезионно связанном с металлической подложкой, в зависимости от температуры (Т) (фиг.3). По характерному перегибу этой зависимости определяют температуру стеклования адгезионно связанного полимера. По температуре стеклования в соответствии с зависимостью Т = f(E, ) (фиг.2) onPeg SteZ Е, „ет

8866 2 течение 2 ч на алюминиевой (1) и медной (2) подложках.

Пример 1. Эпоксидно-аминный лак на основе эпоксидного олигомера

3-45, отверждаемого гексаметилендиамином (ГМДА).. В табл.1 представлены результаты определения Мс покрытий, полученных при различном соотношении Э-45 (ГМДА), режиме отверждения 120 С 2 ч. Е определяют при

120 С, ьМ определяют как разность

Мс свободного полимера и Мс мер полимера, адгезионно связанного с металлической подложкой.

Физико-механические и защитные свойства эпоксидных покрытий приведены в табл.2.

Пример 2. Влияние режимов

20 отверждения клея ВК-9 на частоту сетки и эксплуатационные характеристики соединений алюминия приведены в табл.3

Влияние природы металлической подложки на частоту сетки в пленках клея ВК-9 показано в табл.4 Параметры сетки химических связей в пленках клея ВК-9, сформированного на различ..@ ных металличЕских подложках по режиму: 80 С 6 ч. Плотность пленок — 1,18 10 кг/мз, Е определяют при

110 С.

Пример 3, К-300-61 — эпоксикремнийорганическая клеевая композиция, В табл.5 приведены параметры сетки химических связей в пленках клея

-300-61, сформированных на различных металлических подложках по режиму: 80 С 6 ч, плотность пленок — 1,24 10 кг/м, Е определяют при 90 С.

Формула изобретения

На фиг.1 приведены термомеханические кривые 1-5 эпоксидной композиции ВК-9, отвержденной по режиму;

1 при 20 С 10 сут; 2 при 20 С, 30 сут; 3 при 20 С (30 сут) + 60 C (2 ч); 4 при 20 С (30 сут) + 80 С (2 ч); 5 при 20 С (30 сут) + 100 С (2 ч);

На фиг.3 приведены зависимости внутренних напряжений (5 „ ) от температуры (Т) эпоксидной композиции

ВК-9 после отверждения при 120 С в

Способ определения частоты пространственной сетки химических связей полимера (И ) путем нагревания полимера до температуры (Т) выше температуры стеклования, измерения модуля высокоэластичности (Е ) и расчета по формуле

3p RT

55 Ис

Е где о — плотность полимера;

R - универсальная газовая постоянная, 3 1308866 4 отличающийся тем, что, лования термомеханическим методом и с целью обеспечения возможности оп- модуля высокоэластичности свободного ределения Мс полимеров, адгезионно полимера на различных стадиях его связанных с металлической подложкой, отверждения и температуры стекловаопределяют их модуль высокоэластично- 5 ния адгезионно связанного полимера сти путем измерения температуры стек- „ консольным методом. ,Таблица 1

I.Э-45/ГМДА = 1:1,2

Э-45/ГМДА = 1:!

Металл подложки

654 — 102 18,4 640

100 18,0

96 12,5

Без подложки

942 -288 98 13,8 853. -213

Медь M-1

107 22,4

98 17,?

Алюминиевый сплав Д вЂ” 16

526 +128 111 23,2

507 +133

665 -11

Сталь 1ХН9Т

Таблица 2

Э-45/ГМДА = 1:1,2

Э-45/ГИДА=1: 1

Металл подложки

Адгезия,»

Н/м

Водопоглощение за

48 ч, Ж

Прочность

ВодопоПрочность

АдгеМ ияэ

/м к удару","см глок удару,см щение за

48 час"

30/ 10 252

1,48 45/20 280 0,86

Медь M-1

Апюминиевый сплав А-!

50/50 340

0,61 50/50 383 0,54

+ Покрытия толщиной 80е5 мкм испытывали на металлической фольге толщиной 50 мкм.

++

В числителе приведена прочность при ударном воздеиствии со стороны покрытия, а в знаменателе — со стороны металлической подложки толщиной 1 мм.

Таблица 3

Е, МПа М

Адгезия, Прочность на

Н/м сдвиг при растяжении, МПа

Режим отверждения

10,5 1102 210

12,0

19,0 609 283

15,6

17,0 681 330

17,4

60СЗч

60оС 6 ч

80СЗч

Т, ОС Е, МПа Мс ет 4 Мс Т, С Е„„MIIa Мс ет ™с

1308866

Tñ > С Е„, МПа

М, ам, Без подложки 89

Медь М-1 81

-113

Алюминиевый сплав Д-1б 97

34,1 331

+55

Нержавеющая сталь 1ХН9Т 85

27,2 415

-29

Т ., С Е„, МПа М ЬМ

Без подложки 52

Медь М-1

-62

26,7 421

+170

Нержавеющая сталь 1ХН9Т 48

18,0 624

-33.

744С

Металл подложки

Металл подложки

Алюминиевый сплав -16

Таблица 4

29,2 368

22,6 499

Таблица. 5

19,0 591

17,2 653

1308866

Фиг. г

40 E»,flea

1$0 7 С

7д

Фиг.J

-ХΠ— 1д

Составитель А.Терновых

Редактор С.Патрушева Техред И.Попович Корректор С.Черни

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 1789/33

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная 4