Способ нанесения защитного покрытия на стальную поверхность


 


Владельцы патента RU 2551748:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)

Изобретение относится к нанесению полимерного покрытия на стальную поверхность. Способ включает подготовку стальной поверхности, нанесение полимерного слоя путем окунания поверхности в ванну с водным раствором олигомера и отверждение нанесенного полимерного слоя. При подготовке поверхности осуществляют удаление окисленных пленок и обезжиривание. Отверждение полимерного защитного покрытия осуществляют при комнатной температуре, при этом в качестве олигомера используют N-октофторпентилзамещенный олигокапроамид. Изобретение позволяет получить защитное покрытие, повышающее гидрофобные и антикоррозионные свойства стальной поверхности. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области нанесения полимерного покрытия, в частности, N-октофторпентилзамещенного олигокапрамида на поверхность стали, которая может быть использована при производстве изделий из стали для повышения их водоотталкивающих (гидрофобных) и антикоррозионных свойств.

Известен способ нанесения защитного покрытия на стальную поверхность, заключающийся в механизированном нанесении покрытия, состоящего из двух элементов: двухкомпонентного грунтовочного покрытия и двухкомпонентного наружного полиуретанового покрытия [Патент RU 2216561, C09D 5/08, C09D 163/00, C09D 175/04, B05D 7/22, опубл. 20.11.2003].

Недостатком данного способа является сложность технологии покрытия и низкая гидролитическая устойчивость за счет реакционно-способных карбоматных групп.

Известен способ нанесения защитного покрытия на стальную поверхность, заключающийся в нанесении слоя на основе полиамида, состоящего из полиамида и полиолефина, функционализированного ангидридом ненасыщенной карбоновой кислоты [Патент RU 2258006, В32В 15/08, C09D 177/00, опубл. 10.08.2005].

Недостатком данного способа является наличие непредельных групп в структуре покрытия, что приводит к его окислительной деструкции.

Известен способ нанесения защитного покрытия на стальную поверхность, заключающийся в сорбции на поверхности стали олигокапроамида из его раствора в изопропиловом спирте [Модификация поверхности стали отходами производства поликапроамида / Н.А. Рахимова, Е.М. Кириллова, А.И. Рахимов, А.В. Мирошниченко, Е.С. Арестов // Известия ВолгГТУ. - 2010. - Т.2, №7. - С.86-90].

Недостатком данного способа является то, что применение изопропилового спирта осложняет технологию, образующийся материал обладает недостаточной гидролитической устойчивостью.

Известен способ защиты от коррозии стальной поверхности, заключающийся в последовательном нанесении на ржавую поверхность модификатора ржавчины и защитного покрытия [SU 1732677, C09D 5/08, опубл. 27.08.1996].

Недостатком данного способа является использование токсичного триэтиламина и высших аминов. Используются пожароопасные и взрывоопасные компоненты.

Известен способ нанесения защитного покрытия на стальную поверхность, заключающийся в обработке поверхности в водном растворе полимера на основе полиорганосилоксана и сополимера бутадиена со стиролом [Патент RU 2439114, C09D 183/04, C09D 5/08, С23С 22/12, С23С 28/00, F42B 5/295 опубл. 10.01.2012]. Данный способ включает приготовление модифицирующей добавки с различной концентрацией исходных компонентов в смолу ВЭК-М при перемешивании с добавлением муравьиной кислоты, смолы Э-30 в растворе ксилола и дистиллированной воды. С использованием модифицирующих добавок изготавливали водные растворы на основе полимерного состава ФПСМ-51.

Недостатком данного способа является сложность технологии, особые требования к технике безопасности в связи с применением муравьиной кислоты.

Наиболее близким является способ нанесения защитного покрытия на стальную поверхность гильзы [Патент RU 2313058, F42B 5/295, С23С 22/12, С23С 28/00, B21D 51/54, опубл. 20.12.2007]. Данный способ включает последовательное нанесение слоев - цинкофосфатного слоя, выполняющего роль грунта, и полимерного слоя в виде полимер-полимерного комплекса на основе полимера и/или олигомера, образующих с полиорганосилоксаном единую пространственно сшитую структуру полимерного покрытия.

Недостатком данного способа является многостадийная технология нанесения защитного покрытия, эта технология не может быть использована для поверхности крупногабаритных изделий.

Задачей изобретения является разработка технологичного способа нанесения защитного покрытия на стальную поверхность для придания материалу водоотталкивающих (гидрофобных) и антикоррозионных свойств.

Техническим результатом заявляемого способа является защитное покрытие, повышающее гидрофобные и антикоррозионные свойства стальной поверхности.

Поставленный технический результат достигается в способе нанесения защитного покрытия на стальную поверхность, включающем подготовку поверхности - удаление окисленных пленок и обезжиривание, нанесение полимерного слоя обработкой поверхности водным раствором олигомера в ванне путем окунания и отверждение нанесенного полимерного слоя, причем окисленные пленки удаляют механической зачисткой шлифовальным лепестковым кругом, обезжиривание проводят гексаном, а отверждение полимерного защитного покрытия осуществляют при комнатной температуре, при этом в качестве олигомера используют N-октофторпентилзамещенный олигокапроамид.

Сущность предлагаемого способа нанесения защитного покрытия заключается в следующем. Первоначально проводят подготовку стальной поверхности под полимерное покрытие. Технологический процесс включает комплекс операций: механическая зачистка, обезжиривание. После подготовки поверхности путем окунания в ванну с водным раствором 0,01 г/л олигомера на основе N-октофторпентилзамещенного олигокапроамида и выдерживания в течение 1 часа при температуре 18-25°C наносят полимерный слой на поверхность стали, отверждение защитного покрытия происходит при температуре 18-25°C в течение 30 минут.

Используют N-октофторпентилзамещенный олигокапроамид с молекулярными массами 12000, 20000, 30000 г/моль.

N-октофторпентилзамещенные олигокапроамиды получают полифторалкилированием олиго-ε-капроамида с числом звеньев 60-80 1,1,5-тригидроперфторпентанолом при температуре 160°C (Модификация поверхности стали отходами производства поликапрамида / Н.А. Рахимова, Е.М. Кириллова, А.И. Рахимов, А.В. Мирошниченко, Е.С. Арестов // Известия ВолгГТУ. - .2010. - Т.2, №7. - С.86-90). Получают три фракции с молекулярными массами 12000, 20000, 30000 г/моль.

В таблице приведены значения краевого угла смачивания и скорость коррозии стальных пластин до и после нанесения защитного покрытия.

Из данных таблицы видно, что нанесение защитного покрытия позволяет увеличить гидрофобность поверхности стали марки ВСт3сп на 15,2%, стали марки СТ-5 на 15,2%, стали марки КП-08 на 12,4%, тем самым понизив скорость коррозии для поверхности стали марки ВСт3сп на 0,122 г/м2*ч, стали марки СТ-5 на 0,092 г/м2*ч, стали марки КП-08 на 0,118 г/м2*ч.

Пример 1

Пластинку стали марки КП-08 предварительно очищают от окисленных пленок шлифовальным лепестковым кругом (ГОСТ 22775-77 Круги шлифовальные лепестковые. Типы и основные размеры). Для снятия загрязнений со стальной поверхности производят их обезжиривание гексаном.

После подготовки поверхности путем окунания в ванну с водным раствором 0,01 г/л с молекулярной массой 12000 г/моль N-октофторпентилзамещенного олигокапроамида и выдерживания в течение 1 часа при температуре 19° наносят полимерный слой на поверхность стали, отверждение защитного покрытия происходит при температуре 18-25°С в течение 30 минут.

Пример 2

Способ осуществляется аналогично Примеру 1 с использованием стали марки ВСт3сп и N-октофторпентилзамещенного олигокапроамида с молекулярной массой 20000 г/моль.

Пример 3

Способ осуществляется аналогично Примеру 1 с использованием стали марки СТ-5 и N-октофторпентилзамещенного олигокапроамида с молекулярной массой 30000 г/моль.

Таким образом, заявленный пособ нанесения защитного покрытия на стальную поверхность с использованием олигомера N-октофторпентилзамещенного олигокапроамида позволяет легко и эффективно повысить водоотталкивающие и противокоррозионные свойства поверхности стали.

Способ нанесения защитного покрытия на стальную поверхность, включающий подготовку поверхности путем удаления окисленных пленок и обезжиривания, нанесение полимерного слоя обработкой поверхности водным раствором олигомера в ванне путем окунания и отверждение нанесенного полимерного слоя, отличающийся тем, что окисленные пленки удаляют механической зачисткой шлифовальным лепестковым кругом, обезжиривание проводят гексаном, а отверждение полимерного защитного покрытия осуществляют при комнатной температуре, при этом в качестве олигомера используют N-октофторпентилзамещенный олигокапроамид.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к электромашиностроению и касается получения электроизоляционного покрытия на поверхности алюминиевого обмоточного провода электрических машин, работающих в экстремальных условиях воздействия радиационных полей и высоких температур.

Изобретение относится к области поверхностной обработки материалов и может быть использовано для повышения коррозионной стойкости сталей в окислительных (кислород, воздух, водяной пар) средах.

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения коррозионной стойкости стального листового изделия и обеспечения хорошей свариваемости осуществляют предварительное покрытие стальной полосы или листа алюминием, или алюминиевым сплавом, резку указанной стального листа или полосы с предварительным покрытием для получения стальной заготовки с предварительным покрытием, нагрев заготовки в предварительно нагретой печи до температуры и в течение времени согласно диаграмме в соответствии с толщиной заготовки при средней скорости нагрева Vc в температурном диапазоне от 20 до 700°C, составляющей от 4 до 12°C/с и при скорости нагрева Vc' в температурном диапазоне от 500 до 700°C, составляющей от 1,5 до 6°C/с, затем перемещение указанной нагретой заготовки к штамповочному прессу, горячую штамповку нагретой заготовки в штамповочном прессе для получения горячештампованного стального листового изделия, охлаждение нагретой заготовки от температуры на выходе из печи до температуры 400°C при средней скорости охлаждения, по меньшей мере, 30°C/с.

Изобретение относится к обработке металлической поверхности, позволяющей получить металлические детали, обладающие улучшенными коррозионной стойкостью и усталостными свойствами.

Изобретение относится к получению хорошо видимого нехроматного конверсионного покрытия на поверхностях магния и магниевых сплавов, к предназначенной для этого композиции и к использованию изделий с таким покрытием.

Изобретение относится к образованию конверсионного или пассивирующего покрытия на металлической поверхности. .

Изобретение относится к обработке стальных деталей перед фосфатной химической конверсионной обработкой. .

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения магнитных свойств и качества покрытия листа из текстурированной электротехнической стали способ включает горячую прокатку стального сляба, содержащего, в мас.%: C 0,001-0,10, Si 1,0-5,0, Mn 0,01-1,0, по меньшей мере, один элемент из S и Se 0,01-0,05 в сумме, раств.

Изобретение относится к электротехнической листовой стали, имеющей изоляционное покрытие, характеризующееся превосходными штампуемостью, адгезионной способностью покрытия, свойством пленки покрытия после отжига, свариваемостью при проведении газовольфрамовой сварки, коррозионной стойкостью и сопротивлением прижимным полозьям даже без содержания в изоляционном покрытии какого-либо соединения хрома.
Изобретение относится к получению на поверхности металла полимерных покрытий. Способ включает предварительную обработку поверхности металла для получения на ней гидроксильных групп и последующую ее обработку раствором инициатора полимеризации в среде растворителя в присутствии триэтиламина, и модификацию в растворе, содержащем мономер, путем его привитой полимеризации на поверхности в присутствии каталитического комплекса, состоящего из бромида меди (I) и органического лиганда, в качестве которого используют бипиридин, динонилбипиридин или пентаметилдиэтилентриамин.

Изобретение относится к химической жидкостной обработке деталей, помещенных в барабаны, и конструкции барабана. Линия включает расположенные в технологической последовательности ванны с барабанами, имеющими форму цилиндра или призмы, установленные соосно с возможностью вращения от общего привода в одну сторону с одинаковой угловой скоростью.
Изобретение относится к внутриконтурной пассивации стальных поверхностей ядерного реактора. Способ включает заполнение первого контура ядерного реактора жидкометаллическим теплоносителем и введение в него реагента, взаимодействующего с материалом элементов первого контура с образованием защитной пленки, нагревание жидкометаллического теплоносителя с введенным в него реагентом до температуры, обеспечивающей условия образования защитной пленки, и их выдержку при этой температуре до образования на поверхности материала элементов первого контура сплошной защитной пленки.
Изобретение относится к получению полимерных покрытий на поверхности металлических материалов. Способ включает предварительную обработку поверхности для получения на ней гидроксильных групп и последующую ее обработку раствором инициатора полимеризации в среде растворителя в присутствии триэтиламина и модификацией в растворе, содержащем мономер путем его привитой полимеризации на поверхности в присутствии каталитического комплекса, состоящего из бромида меди (I) и органического лиганда - динонилбипиридина.

Изобретение относится к листу из текстурированной электротехнической стали. Для подавления шума у реального трансформатора, который сконфигурирован из стального листа, имеющего канавки, полученные в нем для измельчения магнитных доменов, на лист из текстурированной электротехнической стали, имеющий на одной поверхности канавки для измельчения магнитных доменов, нанесены форстеритная пленка и создающее натяжение покрытие на имеющей и не имеющей канавки поверхности стального листа, причем создающее натяжение покрытие нанесено на поверхность, имеющую канавки, в количестве А(г/м2) и на поверхность, не имеющую канавок, - в количестве В (г/м2), и количества покрытий А и В ограничены попаданием в пределы предварительно определенного диапазона.

Изобретение относится к материалам для сердечников трансформаторов. Лист из текстурированной электротехнической стали, полученный прокаткой сляба, включает пленку форстерита и покрытие, создающее напряжение на поверхности стального листа, и канавки для модификации магнитного домена на поверхности стального листа.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу из магнитной стали с полуорганическим изоляционным покрытием. Покрытие содержит неорганический компонент и органическую смолу.

Изобретение относится к области поверхностной обработки материалов и может быть использовано для повышения коррозионной стойкости сталей в окислительных (кислород, воздух, водяной пар) средах.
Эмаль // 2550875
Изобретение относится к эмали, предназначенной для защитно-декоративной и антикоррозионной окраски поверхностей различной природы. Эмаль содержит гидроксилсодержащий сополимер на основе винилхлорида с винилацетатом, гидроксилсодержащий фторполимер на основе фторэтиленвиниловых эфиров с гидроксильным числом 52-100 мг KOH/г, пигменты: ванадат висмута, и/или титанат никеля, и/или кадмий красный, и/или титанат хрома, и/или оксид хрома, и/или феррит кобальта железа, и/или оксид марганца, и/или алюминат, цинка и/или смешанные оксиды кобальта и цинка, и/или алюминат кобальта, наполнители, аэросил, отвердитель, органические растворители.
Наверх