Способ получения полимерных покрытий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К ПАТЕНТУ (и) 558626

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 25.11.69 (21) 1380686/05 (51) М. Кл е В 05D 1/04

С 081 27/06 с присоединением заявки 1630952/05 (23) Приоритет — (32) 26.11.68

P 1810865.1 21.03.70

P 2013594.8 25.04.70 (31) P 2020196.1. (33) ФРГ

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень ¹ 18

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 678.026.3 (088.8) Дата опубликования описания 16.08.77 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Вольфганг Лооман и Вольфганг Пунгс (ФРГ) Иностранная фирма

«Динамит Нобель АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИИ

540

Изобретение относится к области получения полимерных покрытий методом вихревого или электростатического напыления на подложку порошкообразной композиции.

Известен способ получения полимерных покрытий путем нанесения на подложку методом вихревого или электростатического напыления порошкообразной композиции, состоящей из поливинилхлорида, пласти фикатора и стабилизатора.

Целью изобретения является получение .гомогенного и беспористого покрытия на основе композиции, не содержащей пластификатора.

Цель достигается тем, что в качестве полимера винилхлорида применяют сополимер винилхлорида с пропиленом или этиленом при содержании 1 — 10 вес. % звеньев пропилена или этилена и со значением константы Фикентчера 40 — 60.

Пример 1. Порошкообразную, свободную от пластификатора массу на основе сополимеризата винилхлорида-этилена, со значением собственной вязкости 64 и содержанием этилена 5 вес. %, полученную посредством смешивания с 3,0 вес. ч. жидкого оловоорганического стабилизатора, с 2,5 вес. ч. эпоксидированного сложного эфира жирной кислоты, с содержанием эпокси-кислорода 6 — 6,5% и с

1 вес. ч. сложного эфира монтановой кислоты с длиной цепи С-атомов С1в — Сзб (центр тяже. сти С 8), в высокочастотной мешалке посредством дальнейшего перемалывания доводят до величины частиц 20 — 100 Ммк, причем большая часть частиц имеет размеры 40 — 80 Ммк.

Смесь ручным пистолетом при напряжении

80 — 90 кВ и расстоянии до обьекта 8 — 10 см наносят в электростатическом поле (односторонне) на обезжиренную метиленхлоридом

10 жесть толщиной 0 8 мм и размером 80)(150 мм. Прилипание частиц после набрызгивания в течение 10 с на жести, было хорошее, отслаивание не наступало даже при вибрации и легких ударах.

15 При термообработке при 260 С образуется гомогенное, беспористое, с высокой адгезией покрытие толщиной 100 — 150 Ммк.

Исследование механических свойств описанной массы покрытия, определенных на прессо20 ванных пластинах толщиной 4 мм по нормам

ДИН 53.455, 53.453 или УДЕ 0302, показало, что данные можно сравнить с соответствующими данными твердых типов поливинилхлорида, однако, значение коэффициента по Ви25 кату немного понижено. Результаты измерений приведены ниже:

Предел удлинения при разрыве, кг/см2

30 Растяжение, о

558626

Прочность на ударный изгиб с (см кг/см ) при температуре, С:

Викат (5 кг, гликоль), С насечкой

44

3,8

3,8

Пример 2. Порошкообразную, свободную от пластификатора массу из сополимеризата винилхлорида-этилена со значением сооственной вязкости 55 и с содержанием 1 вес. % этилена, смешанную с 3,0 вес. ч. твердого барийкадмий-стабилизатора и 2,5 вес. ч. названного в примере 1 сложного монтан-эфира, размалывают QHHcBIIIlhlv> в примере 1 образом и при указанных условиях нанося"; на листовой алюминий.

Последу|ощий процесс наплавлсния дал Ioмогенное, беспористое, адгезионностойкое покрытие с толщиной слоя около 100 — 150 Ммк.

Механические свойства покрытия определялись па пластине аналогично примеру 1.

Получены следующие результаты:

Предел удлинения при разрыве, кг/см2 520

Растяжение, 35

Прочность на ударный изгиб с насечкой (20 С), см кг/см 2,8

Викат (5 кг, гликоль}, С 60

Пример 3. Порошкообразную, свободную от пластификатора массу на основе сополимеризата винилхлорида-пропилена со значением собственной вязкости 56 и содержанием 5 вес. % пропилена, полученную посредством смешивания с 3,0 вес. ч. жидкого оловоорганического стабилизатора, 2,5 вес. ч. эпоксидированного сложного эфира жирной кислоты с содержанием эпокси-кислорода 6 — 6,5 в"-с. /о и с 1 вес. ч. сложного эфира монтановой кислоты с длиной цепи атомов углерода C» — Сза (центр тяжести C»), в высокочастотной мешалке посредством дальнейшего псремалывания доводят до размера частиц 20 †!00 Ммк, причем оольшая часть частиц имеет размеры

40 — 80 Ммк и смесь ручным пистолетом при напряжении 80 — 90 кВ и расстоянии до объекта 8 — 10 см наносят в электростатическом поле (односторонне) на обезжиренную метиленхлоридом жесть толщиной 0,8 мм и размером 80;к,150 мм. Прилипание частиц после набрызгивания в течение 10 с было хорошее, отслаивание не наступило даже при вибрации и легких ударах.

При термообработке при 260 С образуется гомогенное, беспористое, с высокой адгезией покрытие толщиной 100 — 150 Ммк.

Исследование механических свойств описанной массы покрытия, измеренных на прессованных пластинах толщиной 4 мм по нормам

ДИН 53.455 53.453 илп ДЕ 0302, показало, что данные можно сравнить с соответствующими данными твердых типов поливинилхлорида, однако, значение по Викату немного понижено.

2,5/2,4/2,4

П р и м ер 6, Аналогично примеру 1 получают композицию на основе сополимера, содержащего 95 вес. % винилхлорида и 5 вес. %

65 пропилена, имеющего значения вязкости 56, Предел удлинения при разрыве, кг/см 540 †5

Растяжение, O 2 — 35

Прочность на ударный изгиб

5 с н а сеч ко и (20 С), см кг/см 2,6 — 2,8

Викат (5 кг, гликоль), С 67

Пример 4. Порошкообразную, свободную от пластификата массу сополимеризата из винилхлорида-пропилена со значением собственной вязкости 50 и содержанием пропилена

16 вес. % с 3,0 вес. ч. твердого барий-кадмийстабилизатора и с 2,5 вес. ч. указанного в примере 1 эпоксидированного сло>кного эфира жирной кислоты и 0,5 вес. ч. названного выше сложного монтан-эфира, размалывают описанным в примере 1 образом и при указанных условиях наносят на листовой алюминий. Последующий процесс наплавления также дал -20 гомогенное беспористое, с высокой адгезией покрытие толщиной 100 — 150 Ммк.

Данные механических свойств были также установлены на прессованной пластине толщиной 4 мм.

Предел удлинения на разрыв, кг/см 515 †5

Pастяжение, % 15 — 29

Прочность на ударный изгиб с насечкой (20 С), см кг/см 1,9 — 2,1

Викат (5 кг, гликоль), С 66 — 67

Пример 5. Берут 100 вес. ч. сополимера, состоящего из 93,4% винилхлорида и 1,6 вес. % пропилена с значением вязкости 53, 35 3,0 вес. ч. жидкого стабилизатора из органических соединений олова, 2,5 вес. ч. эпоксидированного эфира жирной кислоты с содержанием эпокси-кислорода 6 — 6,5 вес. и 1 вес. ч. эфира монтановой кислоты. Массу смешиваюг

40 в горячем состоянии в быстроходном смесителе. Смесь гранулируют и затем измельчают в дисковой ударно-отражательной мельнице.

В кипящий слой последовательно погружают на 3 с нагретый до 270 5 Ñ стальной

45 лист.

Обработанная таким образом заготовка была покрыта гладким, беспористым, равномерным слоем толщиной 0,4 мм. Изменение окраски вследствие термического повреждения не

50 наблюдалось.

Результаты определения механических свойств покрытия, определенные на прессованной пластине толщиной 4 мм, получены следующие:

Предел удлинения, кг/смя 575/550/555

P астя жени е, o„ 30/22/25

Ударная вязкость 5 проб,не сломаны (20=С), см- кг/см

Ударная вязкость с нарезом (20=С), см кг/ем

60 Викат (5 кг, гликоль), С 69/69/69

558626

540/560/545

ЗО/35/27

2,7/2,8/2,6

5 проб, не сломаны

67/67/67

580/570/586

40/37/44

5 проб, не сломаны

2,6/2,5/2,6

70/70/70

Механические свойства определялись на пластине толщиной 4 мм.

Предел удлинения, кг/см*

Растяжение, Ударная вязкость с нарезом (20 С), см кг/см2

Ударная вязкость (20 С), см. кг/см

Викат (5 кг, гликоль), С

Пример 7. Из 100 вес. ч. указанного в примере 1 сополимера, 1,0 вес. ч. дидецилфенилфоофита, 3,0 вес. ч. твердого бария — кадмия — стабилизатора, 2,5 вес. ч. эпоксидированното эфира жирной кислоты с содержанием эпокси-кислорода 6 — 6,5 вес. ч., описанного выше частично омыленного эфира монтановой кислоты аналогично примеру 1 изготовляют описанное выше поверхностное покрытие неизменно безупречного качества.

Механические свойства определялись на пластине. Результаты определения механических свойств покрытия следующие:

Предел удлинения, кг/см

Растяжение, o„

Ударная вязкость (20 С), см кг/см

Ударная вязкость с нарезом (20 С), см кг/ем

Викат (5 кг, гликоль), С

Такой же качественный результат, т. е. изготовление блестящего, гладкого, не имеющего пор, однородного покрытия был достигнут применением сополимера согласно примеру 2 в комбинации с;вспомогательными средствами обработки согласно примеру 3.

Пример 8. Изготовляют две смеси.

Смесь 1. 10 вес. ч. сополимера, содержащего 98,4 вес. % винилхлорида, 1,6 вес. % пропилена (значение вязкости 53), 3 вес. ч жидкого стабилизатора из органических соединений олова, 2,5 ч. эпоксидированного эфира жирной кислоты с содержанием эпокси-кислорода 6 — 6,5 вес. % и 1 вес. ч. длинноцепного эфира монтановой кислоты с длиной цепи атомов углерода C18 — C36 смешивают в горячем состоянии и быстровращающемся смесителе.

Для пигментации вводят 0,5 вес. % кадмопура красного.

Эту смесь гранулируют и затем измельчают в дисковой ударно-отражательной мельнице.

Порошкообразная формовочная масса имеет необходимое распределение величин зерен и не нуждается в сепарации.

Смесь 2. Смесь готовят аналогично смеси 1.

Пигментацию осуществляют путем добавления 5,0 вес. % белой двуокиси титана. Согласно изобретению проводят вихревое напыление.

Смеси 1 и 2 смешивают приблизительно в соотношении 1: 1. В кипящий слой последовательно погружают на 3 — 7 с стальной лист толщиной 5 мм, нагретый до 270+-5 С.

Обработанная таким образом заготовка покрывается блестящим, гладким, беспористым. равномерным слоем толщиной в 0,4 мм.

ЗО

Ни изменения окраски нз-за термического повреакдения массы ви. ревого напыления, ни

IBKHx-либо качественных отличий от заготовок, покрытых согласно основному способу изобретения не наблюдалось. Для осуществления процесса используют Ва/Cd — стабилизаторы с синергически действующими примесями, например с органическими фосфитами и эпоксидированными эфирами жирных кислот, вместо упомянутых выше стабилизаторов.

Пример 9. Готовят две смеси.

Смесь 1. Смесь готовят из 100 вес. ч. сополимера, состоящего из 95 вес. % винилхлорида и 5 вес. % пропилена (значение вязкости 56), 1,0 вес. ч. дидецилфенилфосфита, 3,0 вес. ч. твердого бария-кадмия-стабилизатора, 2,5 вес. ч. эпоксидированного эфира жирной кислоты с содержанием эпокси-кислорода 6—

6,5 вес. % и 1 вес. ч. описанного в примере 1 длинноцепного эфира монтановой кислоты согласно упомянутым в примере 1 условиям.

Пигментацию производят путем добавления

0,1 вес. j6 синего ультрамарина.

Смесь 2. В смесь 1 вводят 0,2 вес. % красного кадмопура (пигмент).

Смесь для вихревого напыления (согласно изобретению):

Смеси 1 и 2 смешивают в соотношении 9: 1, и, как описано в примере 1, применяют для покрытия стального листа толщиной 5 мм.

Здесь также на листе появился блестящий, гладкий, беспористый, равномерный слой с синим основным тоном, пронизанный красными частицами без взаимного влияния красителей друг на друга, согласно вышеуказанному количественному соотношению красителей.

Формула изобретения

Сгособ получения полимерных покрытий путем нанесения на металлическую подложку методом вихревого или электростатического напыления порошкообразной композиции на основе стабилизированного полимера винилхлорида с последующим oiIëàâëåíHåì, отл ич а ю шийся тем, что, с целью получения гомогенного и беспористого покрытия, в качестве полимера .винилхлорида используют сополимер винилхлорида с пропиленом или этиленом при содержании 1 — 10 вес. % звеньев пропилена или этилена и со значением константы

Ф и кент чер а 40 — 60.

Приоритет по признакам

26.11.68 — метод вихрево-о напыления сополимера винилхлорида и пропилена.

21.03.70 — метод электростатического напыления сополимера винилхлорида и пропилена.

25.04.70 — метод электростатического напыления сополимера BHHH;Ixëoðèäà и этилена.

Источники информации, принятыс во внимание при эксгертизе

1. Кочо Дзейре, 11, № 8, 1963, с. 24 — 28,