Порошковая полимерная композиция

 

Использование: защита металлов от коррозии. Сущность изобретения: порошковая композиция на основе поливинилхлорида 63,5 - 65,4 мас.%, раствора смолы Э-40, 6,6 - 9,5 мас.%, 25,3 - 26,2 мас.% пластификатора, 0,5 - 0,6% отвердителя и 1,1 - 1,3% пигмента. 2 табл.

Изобретение относится к композициям на основе органических соединений, а именно высокомолекулярных соединений на основе поливинилхлорида, и может быть использовано для защиты металлов от коррозии.

Известна порошковая полимерная композиция, включающая смесь поливинилхлорида, пластификаторов, стабилизаторов, наполнителей и пигментов при соотношении компонентов, мас.%: Поливинилхлорид 65,0 Пластификаторы 25,0 Стабилизаторы 3,0 Пигменты 3,0 Наполнители и добавки 4,0 Недостатком композиции является невозможность ее нанесения электростатическим и трибостатическим методами и низкая адгезионная прочность покрытий на ее основе.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой композиции является композиция, включающая поливинилхлорид, отверждаемый эпоксидный олигомер, пластификатор, отвердитель и пигменты при соотношении компонентов, мас. % : Поливинилхлорид 67,2 Эпоксидно-диановый олигомер 6,7 Диоктилфталат 23,6 Дициандиамид 0,7 Пигменты 1,8 Покрытия, полученные из данной композиции, характеризуются повышенной адгезионной прочностью, однако композиция непригодна для получения сплошных равнотолщинных покрытий на изделиях сложной формы при электростатическом напылении. В то же время композиция не напыляется трибостатическим методом. Это, видимо, связано с тем, что при трибостатическом способе нанесения электризация частиц порошка при трении не позволяет им приобрести достаточный заряд для осаждения на поверхности заземленного изделия.

Целью изобретения является разработка порошковой поливинилхлоридной композиции, сочетающей в себе высокие адгезионные свойства с возможностью получения сплошных равномерных по толщине покрытий трибостатическим методом.

Поставленная цель достигается тем, что порошковая полимерная композиция, состоящая из поливинилхлорида, эпоксидного олигомера, отвердителя, пластификатора и пигментов, содержит в качестве эпоксидного олигомера 63-69% -ный раствор эпоксидно-дианового олигомера 3-40 в смеси ксилола и этилцеллозольва (1: 1 по объему) при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%: Поливинилхлорид 65,5-65,4 Раствор эпоксидного олигомера 6,6-9,5 Отвердитель 0,5-0,6 Пластификатор 25,3-26,2 Пигменты 1,1-1,3 Композицию целесообразно использовать для получения качественных равномерных по толщине коррозионно-стойких покрытий на изделиях сложной формы.

Для оценки пригодности порошковой полимерной композиции для нанесения трибостатическим методом определялась масса порошка, осаждаемая в стандартных условиях (давление воздуха в эжекторе 2,2 атм, время напыления порошка на изделие 30 с, расстояние от пистолета-распылителя до пластины 25 см) на вертикально расположенную стальную пластину размером 20х20 см. Для зарядки порошка применена установка трибостатического заряда с фторопластовыми шлангами длиной 1,2 м. Существует зависимость поверхностной плотности осаждения порошка на пластинке и толщины получаемого после оплавления покрытия и адгезионной прочности покрытия от содержания эпоксидного олигомера в растворе эпоксидного олигомера (ЭО) в смеси ксилола и этилцеллозольва (1:1 по объему). С увеличением содержания ЭО в растворе масса осаждаемого порошка и толщина покрытия растут и при содержании ЭО более 63% становятся достаточными для обеспечения сплошности покрытия (толщина покрытия 180 мкм). Начиная с содержания ЭО более 66%, эти показатели начинают уменьшаться и достигают предельной отметки при 69%. Адгезионная прочность с увеличением содержания ЭО возрастает.

Таким образом, при содержании ЭО в растворе ксилола и этилцеллозольва в количестве 63-69% обеспечивается при трибостатическом нанесении необходимая толщина и свойства покрытий.

Существует зависимость массы порошка, осаждаемого на пластинке, и толщины получаемого после оплавления покрытия и адгезионной прочности покрытия от содержания 66%-ного раствора ЭО в смеси ксилола и этилцеллозольва в композиции. При введении раствора ЭО наблюдается увеличение массы осаждаемого порошка и толщины получаемого покрытия. При содержании раствора более 6,6% толщина покрытия становится не менее 180 мкм, что обеспечивает его сплошность и, следовательно, высокие эксплуатационные и защитные свойства. Адгезионная прочность покрытий имеет наивысшее значение при 6,7% раствора ЭО в композиции и в дальнейшем снижается. При содержании раствора ЭО более 9,5% адгезионная прочность падает ниже 600 Н/м, что недостаточно для обеспечения высоких эксплуатационных свойств.

Таким образом, при содержании 66%-ного раствора ЭО в смеси ксилола и этилцеллозольва (1:1 по объему) в композиции в количестве 6,6-9,5% обеспечивается при трибостатическом нанесении необходимая толщина и адгезия покрытия.

Для объяснения причины зависимости массы осаждаемого при трибостатическом нанесении порошка от содержания раствора ЭО была приготовлена контрольная композиция состава, %: Поливинилхлорид 64,0 Эпоксидный олигомер 5,2 Отвердитель 0,5 Пластификатор 26,1 Пигменты 1,2 Смесь растворителей ксилолэтилцеллозольв (1:1 по объему) 3,0 При ее изготовлении сначала получали композицию, содержащую все компоненты, кроме смеси растворителей, которую вводили на последнем этапе в уже готовый состав.

Испытания контрольной композиции при трибостатическом нанесении дали следующие результаты: поверхностная плотность осаждения порошка 1,2˙10² г/м²; толщина покрытия после оплавления 96 мкм; адгезионная прочность 790 Н/м.

Полученный результат свидетельствует о том, что увеличение массы осаждаемого при трибостатическом нанесении порошка объясняется не просто наличием в составе композиции растворителей, а более сложными процессами, происходящими при приготовлении композиции.

Таким образом, новый технический эффект, заключающийся в осаждении композиции при трибостатическом нанесении, связан с наличием в ее составе 66% -ного раствора эпоксидного олигомера в смеси растворителей ксилол-этилцеллозольв (1:1 по объему) и обеспечивает возможность получения высококачественных покрытий указанным методом из предлагаемой композиции.

В табл. 1 приведены примеры конкретного исполнения предлагаемых композиций, в табл.2 - их показатели.

Из табл.2 видно, что композиции по примерам 1-3 в отличие от прототипа удовлетворительно наносятся трибостатическим методом, образуя покрытия с показателями, близкими к показателям покрытий из композиции по прототипу, нанесенной рекомендуемым для нее электростатическим методом.

Формула изобретения

ПОРОШКОВАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая поливинилхлорид, эпоксидный олигомер, отвердитель, пластификатор и пигмент, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности нанесения композиции трибостатическим методом, в качестве эпоксидного олигомера она содержит 63 - 69%-ный раствор эпоксидно-дианового олигомера марки Э-40 в смеси ксилола и этилцеллозольва (1 : 1 по объему) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Поливинилхлорид 63,5 - 65,4 63-69% -ный раствор эпоксидно-дианового олигомера марки Э-40 в смеси ксилола и этилцеллозольва (1 : 1 по объему) 6,6 - 9,5
Отвердитель 0,5 - 0,6
Пластификатор 25,3 - 26,2
Пигмент 1,1 - 1,3

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2