Способ получения термостойких антифрикционных покрытий

Изобретение относится к области получения термостойких полимерных покрытий с использованием политетрафторэтилена с улучшенными антифрикционными свойствами для применения в узлах трения, работающих в особо жестких условиях - при температуре до +250-+320°C и воздействии любых агрессивных сред, и может быть также использовано при изготовлении химической аппаратуры. Осуществляют приклеивание политетрафторэтилена, подвергнутого коронному разряду с одной стороны, к металлической поверхности путем накладывания на коронированную поверхность политетрафторэтилена стеклоткани, пропитанной раствором - смесью диокиси дициклопентадиена и эпоксидной диановой смолы, содержащей в качестве отвердителя продукт взаимодействия в среде органического растворителя фенолформальдегидной смолы с борным ангидридом, причем препрег наносят на коронированную поверхность не позднее 3-х суток после воздействия коронного разряда, и таким образом получают стабильный при хранении двухслойный композит, который наносят со стороны препрега на металлическую поверхность, нагретую до +150-+200°C, с последующей прикаткой валиком или под прессом. Изобретение обеспечивает создание термостойкого высокопрочного покрытия, обеспечивающего устойчивость к длительному воздействию температуры +250°C и не менее 100 часов при +320°C, а также повышение срока сохранения адгезионных свойств политетрафторэтилена после воздействия коронного разряда. 2 табл.

 

Изобретение относится к области получения термостойких полимерных покрытий с использованием политетрафторэтилена (фторопласт-4) с улучшенными антифрикционными свойствами для применения в узлах трения, работающих в особо жестких условиях - при температуре до +250-+320°C и воздействии любых агрессивных сред, и может быть также использовано при изготовлении химической аппаратуры.

Известно, что фторопласт-4 обладает непревзойденной химической стойкостью, высокой температурой деструкции (+327°C) и отличными антифрикционными свойствами, однако покрытия на его основе, нанесенные на металл, быстро изнашиваются из-за плохой адгезии к металлам и ползучести (хладотекучести) при сравнительно невысоких механических нагрузках.

В ряде патентов, например патент RU 2301117 (С2 иностранного заявителя), описаны методы придания адгезионных свойств полиолефина, в том числе фторопласта-4, путем воздействия на их поверхность коронного электрического (тлеющего) разряда.

В патенте RU 2126810, C09J 5/02 от 27.02.1999, являющемся ближайшим прототипом заявленного технического решения, предлагается обрабатывать поверхность полиолефинов, в том числе галоидированных, в частности фторопласта-4, коронным (тлеющим) разрядом с последующей приклейкой к различным материалам, например к резине, клеями - изоционатным («лейконатом»), эпоксидным - смола ЭД-20 с полиамидным отвердителем марки Л-20 (низкомолекулярный полиамид на основе димеризованных кислот льняного масла).

Недостатками приведенного решения являются низкая прочность покрытия при воздействии механических нагрузок при межслойном сдвиге, ползучесть при сжатии, низкая теплостойкость, не превышающая +40-+50°С (при применении описанного клея, состоящего из эпоксидной смолы ЭД-20 и отвердителя Л-20), в то время как фторопласт-4 позволяет обеспечивать устойчивость к воздействию температуры +250°С не менее 10 лет и при температуре +300-+320°С - в течение 100 и более часов. Кроме того, активность фторопласта-4, как и других термопластов, подвергнутых воздействию коронных разрядов, сохраняется в течение ограниченного времени, после чего адгезия любых клеев к нему постепенно снижается до исходного состояния.

Целью настоящего изобретения является создание термостойкого высокопрочного покрытия, обеспечивающего устойчивость к длительному воздействию температуры +250°С и не менее 100 часов при +320°С, а также повышение срока сохранения адгезионных свойств фторопласта-4 после воздействия коронного разряда.

Поставленная цель достигается тем, что приклеивание политетрафторэтилена (фторопласта-4), подвергнутого коронному разряду с одной стороны, к металлической поверхности осуществляют путем накладывания на коронированную поверхность фторопласта-4 стеклоткани, пропитанной раствором - смесью диокиси дициклопентадиена и эпоксидной диановой смолы в соотношении от 50:50 до 90:10, содержащей в качестве отвердителя продукт взаимодействия в среде органического растворителя фенолформальдегидной смолы с борным ангидридом в соотношении от 5:95 до 30:70, и применяемого в количестве от 30 масс. ч. до 150 масс. ч. на 100 масс. ч. эпоксидной составляющей в пересчете на сухие продукты, причем препрег наносят на коронированную поверхность не позднее 3-х суток после воздействия коронного разряда, и таким образом получают стабильный при хранении двухслойный композит, который наносят со стороны препрега на металлическую поверхность, нагретую до +150-+200°С, с последующей прикаткой валиком или под прессом при удельном давлении от 2 кг/см2 до 20 кг/см2, и выдерживают в течение 2-5 минут.

Пример 1.

Получение отвердителя

В реактор с обогревом и мешалкой загружают 100 масс. ч. бутилацетата, после чего вводят 18 масс. ч. порошка борного ангидрида и 82 масс. ч. навалочной фенолформальдегидной смолы марки СФ-о10 (ГОСТ 18694-73), а температуру поднимают до +90°С. После перемешивания в течение 60 минут образуется продукт взаимодействия с молекулярной массой 600 и температурой плавления +120°С, который оставляют в растворенном виде.

Получение двухслойного композита

В ванну пропиточной машины загружают бутилацетатный раствор смеси мономерной диокиси дициклопентадиена, содержащей 52% эпоксидных групп (ТУ П-462-66), условно называемой циклоалифатической эпоксидной смолой, и эпоксидной смолы ЭД-16 в соотношении 70:30 в пересчете на сухое вещество, смешанный с раствором отвердителя, при соотношении сухих компонентов: смоляная часть:отвердитель - 100:90, и через него протягивают стеклоткань сатинового переплетения марки Т-10-80, осуществляя нанос 30% от веса стеклоткани за счет регулирования скорости протяжки. Далее полученный умеренно липкий препрег раскраивают по ширине ленты фторопласта-4 толщиной 800 мкм и накладывают его на фторопласт с небольшим усилием со стороны, подвергнутой воздействию коронного разряда. Двухслойный композит сворачивают в рулон и упаковывают в полиэтиленовую пленку. В таком виде он может храниться при +20°С в течение не менее шести месяцев.

Пропитанный состав впервые разработан авторами и впервые описан в заявляемом изобретении.

Нанесение покрытия

На металлическую поверхность, нагретую до +160°С, извлеченный из упаковки и разрезанный двухслойный композит накладывают со стороны поверхности с препрегом и прижимают с усилием 5 кг/см2. После выдержки в течение 3-х минут двухслойный композит прочно приклеивается к поверхности металла, образуя прочное покрытие.

Примеры 2÷4 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением параметров, согласно таблице 1. Свойства покрытий приведены в таблице 2.

Способ нанесения термостойких антифрикционных покрытий с внешней поверхностью из политетрафторэтилена (фторопласта-4) толщиной от 50 мкм до 1000 мкм, подвергнутого воздействию коронного разряда и приклеиваемого к металлической поверхности, отличающийся тем, что его приклеивание осуществляют путем накладывания на коронированную поверхность политетрафторэтилена препрега - стеклоткани, пропитанной раствором диокиси дициклопентадиена и эпоксидной диановой смолы в соотношении от 50:50 до 90:10, содержащей в качестве отвердителя продукт взаимодействия в среде органического растворителя фенолформальдегидной смолы с борным ангидридом в соотношении от 5:95 до 30:70, и применяемого в количестве от 30 масс. ч. до 150 масс. ч. на 100 масс. ч. эпоксидной составляющей в пересчете на сухие продукты, причем препрег наносят на коронированную поверхность не позднее 3-х суток после воздействия коронного разряда, и таким образом получают стабильный при хранении двухслойный композит, который наносят со стороны препрега на металлическую поверхность, нагретую до +150-+200°C, с последующей прикаткой валиком или под прессом при удельном давлении от 2 кг/см2 до 20 кг/см2, и выдерживают в течение 2-5 минут.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии поверхностной обработки фторсодержащей резины для крепления ее к фторполимерам и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий для автомобильной промышленности.

Настоящее изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ нанесения уплотнения на поверхность корпуса замка автомобильной двери включает частичную очистку и микроструктурирование поверхности при помощи ограниченного по площади источника тепла.

Изобретение относится к способу склеивания резины с металлом методом холодного отверждения клеевой композиции на основе полимеров и может быть использовано в резинотехнической промышленности для изготовления водостойких и маслостойких резинометаллических изделий.
Изобретение относится к способу приготовления и химической обработки фторопластовых деталей перед склеиванием. Способ в приготовлении комплекса и обработке фторопласта.
Изобретение относится к технологии склеивания конструкционных материалов и может использоваться в различных отраслях промышленности для склеивания деталей из стеклопластика между собой.

Изобретение относится к растворам для предварительной обработки гидрофильной поверхности для гидрофобизации. Раствор состоящий из I.

Изобретение относится к адгезивным композициям для впитывающих изделий на основе водостойких модифицированных маслами химически неактивных алкидных смол, одноразовому впитывающему изделию и способу формирования адгезионного соединения между компонентами впитывающего изделия.
Изобретение относится к технологии склеивания конструкционных материалов и может использоваться для склеивания деталей из стеклопластика внахлест. .
Изобретение относится к способу склеивания поверхностей при наклейке защитных элементов, например керамической плитки. .
Изобретение относится к клеевой системе для склеивания фрагментов материала на основе древесины. .
Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей скоростных ракет различных классов. Способ соединения керамического изделия со шпангоутом включает нанесение слоя клеящего вещества на склеиваемые поверхности, соединение поверхностей и выдержку до полного высыхания клеевого соединения. После нанесения клеящего вещества на склеиваемые поверхности керамического изделия и шпангоута на одну из поверхностей с нанесенным клеящим веществом устанавливают на равном расстоянии друг от друга не менее трех прокладок, выполненных из затвердевшего клеящего вещества. Прокладки длиной не более 2/3 от длины зоны склейки с толщиной, соответствующей минимальной требуемой величине зазора между склеиваемыми поверхностями. Перед выдержкой керамическое изделие со шпангоутом помещают в сборочное приспособление, обеспечивающее соосность деталей по высоте. Технический результат, достигаемый при использовании способа по изобретению, заключается в обеспечении герметичности и прочности собранного изделия, а также сокращении брака по биению.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкции антифрикционной прокладки подпятника и подшипника скольжения. Антифрикционная прокладка подпятника и подшипника скольжения представляет собой содержащий фторопласт антифрикционный элемент, наклеенный на металлическое основание. Антифрикционный элемент изготовлен из политетрафторэтилена (фторопласта-4) толщиной от 50 до 1000 мкм, подвергнутого воздействию коронного разряда, на коронированную поверхность которого путем накладывания приклеен препрег, выполненный в виде стеклоткани, пропитанной раствором смеси диокиси дициклопентадиена и эпоксидной диановой смолы в соотношении от 50:50 до 90:10, содержащей в качестве отвердителя продукт взаимодействия в среде органического растворителя фенолформальдегидной смолы с борным ангидридом в соотношении от 5:95 до 30:70, применяемый в количестве от 30 мас.ч. до 150 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной составляющей в пересчете на сухие продукты, причем препрег нанесен на коронированную поверхность не позднее 3-х суток после воздействия коронного разряда, полученный таким образом стабильный при хранении двухслойный композит нанесен со стороны препрега на металлическое основание, нагретое до +150-+200°C, с последующей прикаткой валиком или под прессом при удельном давлении от 2 до 20 кг/см2, и выдержан в течение 2-5 мин. Технический результат - создание термостойкого высокопрочного покрытия, обеспечивающего устойчивость к длительному воздействию температуры +250°C и не менее 100 часов при +320°C, а также повышение срока сохранения адгезионных свойств фторопласта после воздействия коронного разряда. 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к составу активатора отверждения анаэробных клеев и герметиков на основе (мет)акриловых мономеров. Активатор содержит 0,01-0,5 мас. ч. соли меди, 0,05-0,3 мас. ч. четвертичной аммониевой соли, в качестве которой используют бензилтриэтиламмоний хлорид, цетилпиридиний хлорид, алкилацетилпиридиний хлорид (алкацетам), алкилдиметилбензиламмоний хлорид (катамин АБ), хлористый аммоний, тетраэтиламмоний бромид, и 99,2-99,94 мас. ч. воды. Введение в состав активатора для анаэробных клеев и герметиков 0,05-0,3 мас. ч. вышеперечисленных четвертичных аммониевых солей обеспечивает высокую скорость отверждения и набора полной прочности анаэробных клеев и герметиков на изделиях с цинковым гальванопокрытием. 1 табл., 19 пр.

Изобретение относится к способу склеивания химически модифицированной резины с металлом методом холодного отверждения клеевой композиции на основе полимеров и может быть использовано в резинотехнической промышленности, в частности для изготовления водостойких резинометаллических изделий. Способ заключается в обезжиривании и химической модификации поверхности резины перед склеиванием. Резину обезжиривают смесью этилацетата и нефраса. Химическую модификацию резины проводят в ее набухшем состоянии дихлорамином, растворенным в смеси полярного и неполярного органических растворителей. Обеспечивается существенное повышение прочности связи металл-резина на основе неполярных каучуков в склеенных водостойких резинометаллических изделиях, работающих при высоком давлении. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к полимерной химии и может быть использовано при производстве высокопрочных композитных конструкционных материалов для деталей самолетов и автомобилей. Для склеивания композита осуществляют формирование по меньшей мере двух способных к отверждению выкладок препрега с последующим частичным отверждением по меньшей мере одной из выкладок до степени от 10 до 75%. Каждая выкладка препрега содержит множество слоев препрега, находящихся в многоярусном размещении. Каждый слой препрега содержит слой армирующих волокон, пропитанных способной к отверждению термореактивной смоляной матрицей. Наносят способный к отверждению клей на по меньшей мере одну из выкладок препрега и соединяют выкладки. Полное соотверждение соединенных выкладок осуществляют путем нагрева и приложения давления с получением склеенной композитной структуры. Соотверждение производят в автоклаве или во внеавтоклавном процессе. Автоклавный процесс включает: сборку соединенных выкладок препрега на пресс-форме; накрытие выкладок вакуумным мешком; помещение накрытых выкладок вместе с пресс-формой в автоклав; создание вакуума в вакуумном мешке и наложение автоклавного давления таким образом, чтобы компактировать выкладки препрега. Внеавтоклавный процесс включает: накрытие соединенных выкладок препрега вакуумным мешком; создание вакуума с давлением, достаточным только для консолидации выкладок; нагрев выкладок, посредством которого клей становится химически связанным со смолой основ композитной матрицы и содержит механически продиффундировавшую в него часть этой смолы. Обеспечивается упрощение способа склеивания, повышение показателей прочности соединения внахлестку при сдвиге, сопротивлении на излом. 12 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.
Изобретение относится к способу склеивания формованных изделий из древесных материалов с гибкими пленочными подложками. В способе склеиваемые стороны формованного изделия механически обработаны и на срединном участке этой обработанной стороны наносится реактивный однокомпонентный или двухкомпонентный полиуретановый клеевой материал. Далее по меньшей мере на наружный участок этой стороны наносится водный клеевой материал на основе этиленвинилацетата (EVA), поливинилацетата (PVAc), поливинилового спирта (PVOH) и эта сторона склеивается с гибкой подложкой в качестве кромочного покрытия. Способом по изобретению изготавливают формованное изделие из древесных материалов и гибких пленочных подложек. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в том, чтобы обеспечить качественное склеивание изделий из древесных материалов на боковой узкой стороне для стабилизации поверхности и прочное склеивание сшитым клеевым материалом. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 пр.

В настоящем изобретении предложен обогащенный смолой внешний слой для подготовки поверхности и способ подготовки поверхности перед соединением путем склеивания. Обогащенный смолой внешний слой наносят на отверждаемую композитную подложку на смоляной основе с последующим совместным отверждением. После совместного отверждения композитная подложка является полностью отвержденной, а матричная смола во внешнем слое остается частично отвержденной. После удаления внешнего слоя открывается шероховатая способная к склеиванию поверхность с химически активными функциональными группами. Композитную подложку с химически активной, способной к склеиванию поверхностью можно соединить с другой композитной подложкой с образованием ковалентно-связанной структуры. Предложенный внешний слой выполнен таким образом, что его можно нанести на различные композитные подложки, такие как препреги, для модифицирования их поверхностей и обеспечения улучшенных адгезионных и связующих свойств. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил., 6 табл., 5 пр.

Группа изобретений относится к способу обеспечения проставок (5) на подлежащем склеиванию конструктивном элементе (1) и к конструктивному элементу (1) с таким поверхностным элементом (2) с протоками (3). Способ содержит следующие этапы: на подлежащий склеиванию конструктивный элемент (1) накладывают поверхностный элемент (2), причем поверхностный элемент (2) имеет протоки (3), и в протоки (3) поверхностного элемента (2) вносят отверждаемую жидкость (4). Жидкость (4) после отверждения и снятия поверхностного элемента (2) образует на подлежащем склеиванию конструктивном элементе (1) проставки (5), которые при склеивании конструктивного элемента (1) обеспечивают предопределенную толщину клеевого зазора. Конструктивный элемент (1) пригоден для того, чтобы после внесения в протоки поверхностного элемента (2), отверждения отверждаемой жидкости (4) и снятия поверхностного элемента (2) иметь проставки. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в том, чтобы обеспечить минимальную толщину клеевого зазора и использование поверхностного элемента в качестве защитной пленки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к керамической и авиационной отраслям промышленности и преимущественно может быть использовано при изготовлении крупногабаритных, сложнопрофильных керамических изделий типа обтекателей летательных аппаратов. Способ соединения керамического изделия с металлическим шпангоутом включает определение величины зазора между склеиваемыми поверхностями, изготовление и установку прокладок из затвердевшего клеящего вещества, соединение поверхностей и выдержку под давлением до полного высыхания клеящего вещества. Прокладки устанавливают на одну из склеиваемых поверхностей, на которую предварительно нанесен слой клеящего вещества. Толщина прокладки должна быть не менее минимальной и не более среднеарифметической величины зазора. Способ по изобретению чрезвычайно прост и его применение позволяет сократить брак при сборке керамического изделия типа обтекателей летательных аппаратов с металлическим шпангоутом. Технический результат, достигаемый способом по изобретению, заключается в упрощении операции сборки керамического изделия с металлическим шпангоутом.
Изобретение относится к клеевой системе, подходящей для использования при получении лигноцеллюлозных композитов. Клеевая система содержит: а) водную грунтовочную композицию, характеризующуюся значением рН в диапазоне от 6 до 8; и b) полиуретановую клеевую композицию, где грунтовочная композиция содержит: от 0 до 25 мас.% при расчете на массу композиции полиола, выбираемого из группы, состоящей из растворимых в воде полиолов, диспергируемых в воде полиолов, эмульгируемых в воде полиолов и их смесей, где упомянутые полиолы имеют молекулярную массу, меньшую чем 5000 дальтонов; и вплоть до 10 мас.% при расчете на массу композиции поверхностно-активного вещества (ПАВ), выбираемого из группы, состоящей из растворимых в воде ПАВ, эмульгируемых в воде ПАВ и их смесей. При этом грунтовочная композиция должна содержать по меньшей мере одного представителя, выбираемого из упомянутого полиола или ПАВ, характеризующегося наличием гидроксильной функциональности и молекулярной массой, меньшей чем 5000 дальтонов. Грунтовочная композиция может быть использована для улучшения прочности адгезии, в частности прочности адгезии во влажном состоянии. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 15 табл., 7 пр.

Изобретение относится к области получения термостойких полимерных покрытий с использованием политетрафторэтилена с улучшенными антифрикционными свойствами для применения в узлах трения, работающих в особо жестких условиях - при температуре до +250-+320°C и воздействии любых агрессивных сред, и может быть также использовано при изготовлении химической аппаратуры. Осуществляют приклеивание политетрафторэтилена, подвергнутого коронному разряду с одной стороны, к металлической поверхности путем накладывания на коронированную поверхность политетрафторэтилена стеклоткани, пропитанной раствором - смесью диокиси дициклопентадиена и эпоксидной диановой смолы, содержащей в качестве отвердителя продукт взаимодействия в среде органического растворителя фенолформальдегидной смолы с борным ангидридом, причем препрег наносят на коронированную поверхность не позднее 3-х суток после воздействия коронного разряда, и таким образом получают стабильный при хранении двухслойный композит, который наносят со стороны препрега на металлическую поверхность, нагретую до +150-+200°C, с последующей прикаткой валиком или под прессом. Изобретение обеспечивает создание термостойкого высокопрочного покрытия, обеспечивающего устойчивость к длительному воздействию температуры +250°C и не менее 100 часов при +320°C, а также повышение срока сохранения адгезионных свойств политетрафторэтилена после воздействия коронного разряда. 2 табл.

Наверх