Композиция для покрытия металлических изделий



Композиция для покрытия металлических изделий
Композиция для покрытия металлических изделий
Композиция для покрытия металлических изделий
Композиция для покрытия металлических изделий

 


Владельцы патента RU 2537864:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) (RU)

Изобретение относится к химической и машиностроительной промышленности, касается ремонта техники путем нанесения полимерных покрытий на металлические детали и узлы машин, в частности на посадочные места подшипников в металлических деталях машин. Композиция для покрытия содержит следующие компоненты (в % по массе): - лак Ф-40 - 87-88; алюминиевую пудру ПАП-1 - 11,5-12,0 и бронзовый порошок Б1ПП-1 - 0,5-1,0 определенных гранулометрических составов. Изобретение приводит к уменьшению температуры и времени отверждения, сокращению энергозатрат на термическую обработку нанесенного полимерного покрытия, повышению деформационно-прочностных свойств пленок полученных покрытий. 2 ил., 2 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области машиностроения и ремонта техники, в частности к нанесению полимерных покрытий на посадочные места подшипников в металлических деталях машин.

Уровень техники

Известен лак Ф-40, который предназначен для нанесения в виде покрытия на посадочные места подшипников в металлических деталях машин (детали типа «вал» и корпусные детали). Покрытия из лака Ф-40 позволяют компенсировать износ посадочных мест подшипников в деталях машин и предотвратить появление фреттинг-коррозии - основной причины изнашивания посадочных мест. Поэтому, помимо ремонта, покрытия из лака Ф-40 можно наносить на посадочные места подшипников в металлических деталях при производстве машин. Антикоррозионное покрытие из лака Ф-40 применяют также для защиты металлических изделий от воздействия водяного пара и солевых растворов [1].

К недостаткам лака Ф-40 относятся:

1. Относительно низкие деформационно-прочностные свойства материала;

2. Относительно высокие энергозатраты на термическую обработку нанесенного полимерного покрытия.

Раскрытие изобретения

Заявлена композиция для покрытия металлических изделий в узлах машин, включающая лак Ф-40, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминиевую пудру и бронзовый порошок при следующем соотношении ингредиентов (в % по массе):

-лак Ф-40-87…88;

- алюминиевая пудра ПАП-1 - 11,5…12;

- бронзовый порошок БПП-1-1 - 0,5…1,0.

Лак Ф-40 (ТУ 6-06-246-92) представляет собой раствор композиции каучука и модифицированной фенольной смолы в органическом растворителе. Лак Ф-40 - прозрачная жидкость коричневого цвета без механических включений, характеризующаяся по следующим показателям:

- массовая доля сухого остатка - 20%;

- прочность связи со сталью при сдвиге при 20°C не менее - 5,0 МПа.

Состав лака Ф-40:

1) смола ФКУ (фенолоформальдегидная смола на основе замещенного фенола винилацетиленовой структуры) - 8 масс. %;

2) каучук синтетический бутадиен-нитрильный марки СКН-40С - 12 масс. %;

3) ацетон технический, ГОСТ 2768-84 - 80 масс. % [2].

Пудру алюминиевую (ГОСТ 5495-95) изготавливают истиранием первичного алюминия марки не ниже А5 по ГОСТ 11069 или его отходов, по химическому составу не уступающих алюминию марки А5. Получают пудру пяти марок: ПАП-1, ПАП-2, ПАГ-1, ПАГ-2, ПАГ-3 (таблица 1).

При изготовлении бронзовой пудры исходным сырьем служат марки бронз, близкие по составу к получаемой продукции, или специально приготовленные сплавы. Получение пудры включает в себя фрезерование заготовок сплавов, размол крупки в шаровой мельнице, полировку частиц во вращающемся барабане.

Форма частиц получаемых пудр - лепесткообразная. Состав пудр, %: 72-92 Cu, 1,2 Al,<1,0 Fe, примесей не более 0,8, цинк - остальное (таблица 2).

Существенным отличительным признаком от прототипа является то, что композиция дополнительно содержит в качестве наполнителей алюминиевую пудру и бронзовый порошок.

Таким образом, заявленное техническое решение имеет существенные отличительные признаки от прототипа и соответствует, тем самым, критериям изобретения.

Цена лака Ф-40 (ТУ 6-06-246-92) составляет - 410 руб./кг, бронзового порошка БПП-1 (ТУ 48-21-150-72) - 650 руб./кг и алюминиевой пудры ПАП-1 (ГОСТ 5494-95) - 100 руб./кг. Соответственно цена заявляемой композиции составляет 375 руб./кг, что на 35 руб. или 10% меньше цены прототипа.

Экспериментальные исследования показали, что для отверждения пленок, выполненных заявляемой композицией, требуются меньшие температура - 140°C и время термообработки - 2 ч, в то время как пленки прототипа отверждают при температуре 160°C и времени 3 ч.

Установлено, что прочность пленок, выполненных заявляемой композицией при вышеуказанном режиме термической обработки, составляет 12,22 МПа (фиг.1). Это на 27,5% превышает прочность пленок, выполненных прототипом (9,58 МПа). Деформация пленок, выполненных заявляемой композицией, составила 112,6%, а у прототипа 78,1% (фиг.2). Деформационные свойства по сравнению с прототипом увеличились в 1,44 раза.

Реализация отличительных существенных признаков от прототипа, а именно введение дополнительно в лак Ф-40 алюминиевой пудры ПАП-1 и бронзового порошка БПП-1, позволяет получить технический результат, который выражается в: 1) уменьшении цены материала; 2) уменьшении температуры и времени отверждения, что позволяет сократить энергозатраты на термическую обработку нанесенного полимерного покрытия; 3) повышении деформационно-прочностных свойств пленок, выполненных заявляемой композицией.

Краткое описание чертежей

Фиг.1. Прочность пленок σ при одноосном растяжении, выполненных прототипом (1) и заявляемой композицией (2).

Фиг.2. Деформация пленок ε при одноосном растяжении, выполненных прототипом (1) и заявляемой композицией (2).

Осуществление изобретения

Заявлена композиция для покрытия металлических изделий в узлах машин, включающая лак Ф-40, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминиевую пудру и бронзовый порошок при следующем соотношении ингредиентов (в % по массе):

- лак Ф-40-87…88;

- алюминиевая пудра ПАП-1 - 11,5…12;

- бронзовый порошок БПП-1 - 0,5…1,0.

Лак Ф-40 (ТУ 6-06-246-92) поставляется в виде раствора в пластиковых емкостях различного объема. Разработчик - ОАО «Институт пластмасс» (г.Москва).

Алюминиевая пудра ПАП-1 (ГОСТ 5494-95) имеется в широкой продаже. Бронзовый порошок БГПП-1 (ТУ 48-21-150-72) имеется в широкой продаже. Поставляется в полиэтиленовых пакетах в количестве 10 и 50 г.

Ингредиенты взвешивали на аналитических весах марки ВЛА-200М. Первоначально в стеклянную емкость заливали отобранный лак Ф-40, затем добавляли алюминиевую пудру ПАП-1 и бронзовый порошок БПП-1, после чего композицию тщательно перемешивали. Композицию использовали в течение 10 мин.

Образцы представляли собой пленки прямоугольной формы 60×15×0,21 мм. Расчетная длина образца составляла 30 мм. В качестве подложки при изготовлении пленок использовали пластину 200×160×4 мм из фторопласта-4. Прямоугольную форму и геометрические размеры пленки обеспечивали при помощи рамки-трафарета 180×140×0,8 мм из стали 3 с тремя окнами для пленок. Внутренние размеры окон - 70×20 мм. Рамку накладывали на фторопластовую пластину и заполняли ее, нанося послойно лак Ф-40 или композицию волосяной кистью №5. После заполнения рамки поверхность покрытия формовали фторопластовой пластиной с целью обеспечения равномерной толщины полимерной пленки. После отверждения образцы кондиционировали в течение 16 ч при стандартной атмосфере 23°C [3]. Предельные отклонения размеров образцов не превышали по длине и ширине ±0,1 мм. Отверждение пленок проводили в сушильном шкафу СНОЛ-3.5,3.5,3.5/3 в течение 2 и 3 ч при температурах 140 и 160°C.

Деформационно-прочностные свойства пленок лака Ф-40 и заявляемой композиции оценивали прочностью и относительным удлинением при одноосном растяжении пленок. Испытания образцов осуществляли на разрывной машине ИР 5047-50 с одновременной записью диаграммы «нагрузка-деформация». Скорость нагружения при испытаниях была постоянной и составляла 5 мм/мин.

Библиографические данные

1. http://www.nicp.ru/

2. Клей для соединения однородных изделий из металла, стекла, пластмасс и керамики [Текст]: Патент на изобретение №2418025 РФ Заявл. 29.05.2009 / Ли Р.И., Бутин А.В., Кондрашин С.И., Шипулин М.А. // Дата публикации заявки: 10.12.2010, Бюл. №34, Опубликовано 10.05.2011, Бюл. №13.

3. Металлические порошки и порошковые материалы: справочник / Б.Н. Бабич, Е.В. Вершинина, В.А. Глебов и др. / Под ред. Ю.В. Левинского. - М.: ЭКОМЕТ, 2005. - 520 с.

4. ГОСТ 12423-66. Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб) [Текст]. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 6 с.

Композиция для покрытия металлических изделий в узлах машин, включающая лак Ф-40, содержащий смолу ФКУ - фенолоформальдегидную смолу на основе замещенного фенола винилацетиленовой структуры - 8 масс.%, каучук синтетический бутадиен-нитрильный марки СКН-40С - 12 масс.%, ацетон технический - 80 масс.%, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминиевую пудру ПАП-1, имеющую следующий гранулометрический состав: остаток на ситах +008 не более 1%; химический состав, примеси, % не более: Fe - 0,5; Si - 0,4; Cu - 0,05; Mn - 0,01; влага - 0,2; жировые добавки - 3,8 и бронзовый порошок БПП-1, имеющий следующий гранулометрический состав: остаток на ситах +0063 не более 2%; химический состав, %: Cu - 83…87; Al - не более 1,2; Fe - не более 0,8; примеси не более 0,8; остальное Zn при следующем соотношении ингредиентов (в масс.%):
указанный лак Ф-40 - 87-88;
указанная алюминиевая пудра ПАП-1 - 11,5…12,0;
указанный бронзовый порошок БПП-1 - 0,5-1,0.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к неводным отвердителям для эпоксидных смол, диспергированных в воде, способу получения его, а также к композиции эпоксидной смолы, применяемой в красках, клеях или аппретах, полученных с использованием этого отвердителя.

Изобретение относится к способу получения износостойких лакокрасочных покрытий. .

Изобретение относится к способу получения добавки, используемой в красках и лаках для придания им определенных свойств, в частности биоцидных и электрических свойств, защищающих от воздействия ультрафиолетового излучения и препятствующих воспламенению.
Изобретение относится к композиции для покрытия, пригодной для покрытия металлической, предпочтительно стальной подложки, которая предназначена быть смонтированной и покрытой внешним покрытием.
Изобретение относится к грунтовочному составу в качестве однослойных и многослойных покрытий для защиты металлических поверхностей от коррозии. .
Изобретение относится к композитным материалам и изделиям из них с электропроводным защитно-декоративным покрытием диэлектрической основы, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности.
Изобретение относится к области производства композиций для изготовления электропроводных защитно-декоративных покрытий диэлектрических материалов. .

Изобретение относится к композиции антикоррозионного покрытия для металлических деталей на основе частиц металла в водной дисперсии, основанной на частицах металла в водной дисперсии, содержащей органический титанат от 0,3 до 24%, частицы металла или смесь частиц металлов от 10 до 40%, связующее на основе силана от 1 до 25%, воду - недостающее количество до 100% при условии, что сумма органического титаната и связующего на основе силана составляет от 5 до 25%.

Изобретение относится к композиционным лакокрасочным материалам для антикоррозионной защиты металлоконструкций в агрессивных средах. Антикоррозионный лакокрасочный материал включает многослойные углеродные нанотрубки от 0,2 до 2 мас.%, эпоксидное связующее от 38,1 до 54,9 мас.%, отвердитель от 5,8 до 10 мас.%, в качестве наполнителя антикоррозийную добавку, дизаэрирующую добавку и сиккатив от 2,3 до 4,7 мас.%, 2-этоксиэтанол до 100 мас.%.
Изобретение относится к составам полимерных композиций и может быть использовано для антикоррозионной изоляции элементов тепловых сетей. Aнтикоррозионное защитное полимерное покрытие выполнено из композиции, содержащей пленкообразующее лак этиноль, пластификатор дивинилстирольный латекс СКС-65 и наполнитель.

Изобретение относится к области судостроения и судоремонта и предназначено для защиты металлических элементов корпусных конструкций от абразивного изнашивания.
Изобретение относится к составу эмали для антикоррозийной и гидроизоляционной защиты деревянных строительных конструкций, в частности складов минеральных удобрений.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения теплоизоляционных покрытий с антикоррозионными и звукопоглощающими свойствами на различных поверхностях.

Изобретение относится к составу покрытия, отверждаемого при низкой температуре, который содержит пленкообразующую смолу, отвердитель для пленкообразующей смолы, а также соль лития, выбранную из неорганических и органических солей, которая имеет константу растворимости в воде при 25°С в интервале 1×10-11 - 5×10-2 и где соль лития присутствует в покрывной композиции в количестве 1-40 об.%, исходя из суммы объемов нелетучих компонентов покрывной композиции.
Изобретение относится к разработке антикоррозионных покрытий на основе бутадиен-стирольного термопласта и может быть использовано при получении светоотверждаемых антикоррозионных покрытий для емкостного оборудования, металлических и железобетонных конструкций в промышленном и гражданском строительстве.

Группа изобретений относится к композиции покрытия для металлических устройств, обеспечивающей защиту от коррозии, защитной пленке, полученной из указанной композиции покрытия, и применению такой композиции покрытия.
Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам для защиты бетона от коррозии и касается водно-дисперсионной лакокрасочной композиции. Композиция включает водоразбавляемую полимерную винилацетат-акрилатную дисперсию, ПАВ, пеногаситель - уайт-спирит, коалесцирующую добавку - моноэтиленгликоль, наполнители, каолин, прошедший ультразвуковую обработку, пигмент - двуокись титана рутил, загуститель - сульфоцелл, диспергатор - водный раствор аммониевой соли акрилового сополимера и воду.

Изобретение относится к полимерным композициям для получения антикоррозионных, электроизоляционных, теплостойких покрытий горячего отверждения на металлах и получения клея для глиноземной керамики и может быть использовано в электротехнике, радиоэлектронной промышленности, энергетике, машиностроении и металлургии.
Изобретение относится к тензочувствительному хрупкому покрытию для определения деформаций и напряжений в элементах нефтегазохимических аппаратов и трубопроводов.
Наверх