Способ изготовления армированного металлом полимерного изделия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву и (22) Заявлено 27.08,74(21) 2056729/29-33 с присоединением заявки №

В 29 3) 3/02 (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам неоеретеннй н открытий (43) Опублнковано15.07.76.Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 28.10. 76 (53} УДК 678,029.5... (088. 8).

П.B. Сысоев, А.И. Бардонова, ММ. Близнец и П, Н. Богданович. (72) Авторы изобретения

p j) Заявитель Институт механики металлополимерных систем АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРМИРОВАННОГО МЕТАЛЛОМ

ПОЛИМЕРНОГО ИЗДЕЛИЯ

Изобретение относится к области переработки полимерных материалов, е именно к способам изготовлетятя иэделий иэ термореактивных пресс-порошков с металлической арматурой. 5

Известен способ изготовления изделий из полимеров с металлической арматурой, закдточающийся в том, что на арматуру наносят. слой металлического адгеэива,; имеющего хорошую адгезию к металлической арматуре }О

- и к полимеру, затем покрывают слоем полимера и эаформовывают апмятурч при необхо димой температуре и давлении (lj.

С целью создания такого способа изготовления армированного металлом полимерн - 5 го изделия, который обеспечивал бы повышение адгезионной прочности и долговечности соединения полимера с металлической арматурой при температуре, превышающей температуру переработки полимера в изделие, 20 предлагают способ, заключающийся в том, что на металлическую арматуру наносят металлический адгеэив, имеющий температуру плавления, превышающую оптимальную тем- .. пературу прессования пресс-порошка на 30- 25

50оС, в термореактивный пресс-порошок вводят мелкодисперсный металлический адгезив того же состава и процесс формования осуществляют по следующему режиму: предварительное таблетированне до плотности 5 3-60 /o от требуемой в изделии, выдержка 3-5 с, нагревание со скоростью 160о

200 C/ìèí, до температуры плавления металлического адгезива с последующим созданием оптимального давления формования

500-1200 кг/см2 и выдержкой в течение

8-12 с, соответствующей времени полного плавления металлического адгезива„

В результате осуществления описанного выше способа отдельные частицы металлического порошка соединяются между собой пленкой из того же материала, заранее нанесенного FIG арматуру, Так как расплавленные частицы металлического порошка разделены частицами пресс-порошка, они имеют единственную возможность соединиться между собой только в вертикальном направлении, образуя своеобразные иглы, с основанием, прикрепленным к луженой I .eâeðõности арматуры, 521138

В процессе,формования эти иглы прочно соединяются с полимеризующимся пресспорошком. Прилуживаюшийся металл, в свою очередь, образует прочное соединение с материалом арматуры, б

Пример 1. Соединение стальной пластины. с олигомером ФА.

В качестве материала для лужения стальной пластины и изготовления мелкодисперсного металлического порошка применяют )p сплав олова со свинцом (олово 7-30 вес, %,,свинец 70-93 вес, %), Образцы размером:, диаметр 12 мм, высота 30 мм, формуют по следующеи текилы ин. Смесь полимерно- го (90 вес. %) и металлического (10 вес.%) у порошков загружают на дно пресс-формы. Затем в пресс-форму помещают луженую указанным сплавом стальную арматуру (толшина

5 мм, диаметр 12 мм). Арматуру засыпают пресс-порошком, заготовку нагревают до 26

160-180 С и таблетируют при давлении о

100-150 кгс/см2 в течение 3-5 с. Осуществляют нагрев таблетки со скоростью 160оС/мин с помощью ТВЧ до 270-300оС, ущичивщ д е е до 700-1200 кгс/2ФВ и дают выдержку в течение 8-12 с. Затем деталь охлаждают со скоростью 120оС/мин до 220-260оС и выдерживают при этой температуре в течение 2-6 мин до полного от.верждения полимера. Полученное изделие ЗО извлекают иэ пресс-формы при 60оС.

Пример 2. Соединение стальной пластины с олигомером диметилвинилэтинил-, фенола и отвердителем ФКУ. 35

В качестве материала для лужения стальной пластины и изготовления мелкодисперсного металлического порошка применяют сплав олова, сурьмы и свинца (олово 1,82,2 вес. %, сурьма 17-18 вес, %, свинец 40

79,8-81,2 вес. %). Пресс-порошок содержит 15 вес. % металлического порошка. Загрузку пресс-формы производят аналогично примеру 1. Формованпе изделия производят по следуюшему режиму . Заготовку нагрева- 45 ют до температуры 160-180оС и таблетируют при давлении 100-150 кгс/см2 в течение 3-5 с. Осуществляют нагрев таблетки со скоростью 160оС/мин с помощью ТВЧ до 280-300оС с последующим увеличением © давления до 800-1200 кгс/см и дают вы-

2 ! держку при этих параметрах в течение 812 с, ЗатеФл деталь охлаждают со скоростью

120оС/мин до 230-270оС и выдевживают при этой температуре в течение 2-6 мин до полного отверждения полимера. Полученное изделие извлекают из пресс-формы при 60оС.

Пример 3. Соединениестальнойплас« тины фенолоформальдегидной смолой, В качестве материала ши,лужения стальной пластины и изготовления мелкодисперсного металлического порошка применяют сплав олова со свинцом {олово 55-62 вес,%, свинец 38-45 вес.%). Пресс-порошок содержит 20 вес.% металлического порошка. Загрузку пресс-формы производят аналогично примеру 1, Формование иэделия производят по следующему режиму, Заготовку нагревают до 80-100 С и таблетнруют при давле1 ,нии 50-80 кгс/см2 в течение 3-5 с. Gcyшествляют нагрев таблетки со скоростью 160оС/мнн с помощью ТВЧ до 190-220 С с последующим увеличением давления до 500800 кгс/см и дают выдержку при этих па-, 2 раметрах в те ение 8-12 с, Затем деталь охлаждают cG cKopGcTEIG 1 20 С/h4MH pG 140

170 С и выдерживают при этой температуре в. течение 2-6 мин до полного отверждения полимера. Полученное изделие извлекакают иэ пресс-формы при 60оС, Предлагаемый способ изготовления армированного металлом полимерного изделия в сравнении с известным позволяет значитель но увеличить долговечность соединения по,лимер-металл при температуре, превышающей температуру переработки полимера в изделие.

Испытания полученных изделий проводит прн статическом нагружении методом нормащ лого отрыва сосредоточенной силой на образцах в виде цилиндров, склеенных торцами (метод грибков). Данные испытаний приве дены в табл. 1.

Данные по прочности соединения "по,лимер-армируюший металл" для различных !

Ь термореактивных пресс-порошков н металлических адгеэивов, выполненных по предлагаемому способу, представлены в табл. 2.

Из таолицы видно, что способ эффективен .для различных полимерных материалов и ме1таллов, используемых лля ловы li<. iièÿ F1Avc зии, б21138

T86JIHI18 1

280

230

10.20

400

280

200

Компо, 4

120

Олигомер ФА

Сплав свинца (75 вес. ву и олова (25 вес. %) 0пигомер диметилвинилэтинип фенола с отвердителем ФКУ

Сплав олова (1,8 вес.%), "c мы (17 вес, %) и свинца (81,2 вес.%) енолформальдегидная смола

Смесь опова (55 вес. %) и свинца (45 вес. %) Олигомер ФА

= 220 С)

Х опт.

Сплав свинца (70 вес. %) и олова (ЗО вес. %) (Е =а50 С) П Опигомер ФЛ

QJ1HroMep диметидэтинилфенопа с отвердителем ФКУ (g . =242 С) опт.

Сплав олова (17 вес.%), свинца (80 вес.%) и сурьмы (3 вес.%)

280 С) Таблица 2.

Прочность на отрыв адгезионПродолжение табл. 2

150 фенола с отвердителем ФКУ

Фенол<рормальдегидная смола (g =- 160ос} опт„

300

У Сплав олова (62 вес,%) и свинца (38 вес,%)

{ = 183 C) Примечание: цщ — оптимальная температура переработки полимера; — температура испытания, температура плавления. "о "а" итель А Рожков

А= Лаки а

Редак»р Л, Иовожиловат" õpeë М. Левицкая K pp p - -. ак д

И Я:FR тира;к 81 : Подписиое ааааа 508 ад., э

СССР

Щц.ц ПИ Гостдарствевиого комитета Совета Министров С С ио делам изобретений и открытий

Москва, i 13035, Раущская иаб., 4

Филиал ЙПП патент", г. Ужгород, ул. Ирбектная, ч, У1 „Фенолформальдегидная смола

Формула изобретения

Способ изготовления армированного металлом йолимерного изделия, включающий нанесение на металлическую арматуру металлического адгезива, совмещение ее с порошкообразны м полимером, последующее формование изделия и охлаждение его, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью нов 40 эышения адгезионной прочноса и и долговечности соединения полимера с арматурой при температуре, превышающей температуру переработки пресс-порошка в изделие, применяют металлический апт езйв с температурой плавления, превышаюц1ей оптимальную температуру прессования пресс-порошка на ЗО50оС, в термореактивный пресс-порошок вво- дят мелкодисперсный металлический адгезив того же состава и процесс формования осу» ществляют по следующему режиму: предварительное таблетирование до плотности 5060 .От. требуемой. ъ изделии, вщщржка 3-5 с, нагревание со скоростью 160-200 С/

/мин до температуры плавления металлического адгезива с последующим созданием ойтимального давления формования 5001200 кг/см и выдержкой в течение 8-12

Г

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. ¹ 260151, кл, В 29 с 5/00, 1 967 г.