Способ крепления полиолефина кметаллу

 

(72) Авторы изобретения

Н. И. Егоренков, А. И. Кузавков, Д. Г. Лин, К.Л. Мойсейчук, Ю.А.Ольдекоп и А. П.Ювченко

Институт механики металлополимерных систем

АН Белорусской CCP и Институт физикй-органической химии АН Белорусской CCP (71) Заявители (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПОЛИОЛЕФИНА

К МЕТАЛЛУ

Изобретение относится к химической.технологии, более конкретно к технологии получения композиционных материалов и конструкций на основе полиолефинов и металлов.

Композиционные (наполненные и .слоистые материалы на основе полиолефинов находят широкое применение в различных отраслях- народного хозяйст-. ва. Обладая комплексом ценных физи10 ко-механических и химических свойств, компоненты успешно конкурируют с традиционными материалами (металлы, древесина, стекло и др.) . Долговечность и эксплуатационная стойкость компо15 эи ционных материалов сильно зависят от прочности соединения металла с полимером. Основным недостатком, ограничивающим расширение сферы использования компонентов, является низкая адгезия полиолефинов к металлам, что обуславливает в .большинстве случаев преждевременное разрушение материала при э к сплу ат ации .

Один из методов увеличения адгeзии полиолефинов к металлам — использование перекисных соединений, например . перекиси изопропилбензола (1);

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ крепления полиолефинов к металлу путем вве-.. дения в полиолефин .или на соединяемые поверхности ацетиленовой перекиси — 2,5-диметил-2 вЂ,5-ди-трет"бутилпераксигексин-З, контактирования поверхностей крепящихся материалов и плавления полиолефина L2).

Применяемая перекись имеет структурную формулу: (СН ) CC =ee(e Ъ)2

1 ((a,),C00 OOSi(Cu,) 2В

Перекись вводят в массу полиолефина (преимущественно, полиэтилена высокого давления) в количестве 0,1l0X при повышенной температуре (выше

85259 (СН,>,СС =СС (СН,)2

1 (СН ) СОО ООМ (СН5) Р, 35

Получают 2,5-диметил-2-трет-бутил" прослойки составляет 300 мкм. Адгез перокси-5-триметилсилилпероксигексин- оценивают методом отслаивания фольг

-3 при R = СНЗ и 2,5-диметил-2-треч- подложки от пленки полиолефина под

-бутилперокси-5-диметил-(третбутилпер- 40 углом 180о для медной н аллюминие окси1 -силилпероксигексин-3 при вой фольги) и пленки полиолефина от

R- -(СН) СОО. подложки под углом 90 С для сталь о

Исследования показ апи, (см. приме- ной фольги ). ры осуществления способа), что данные Результаты исследования приведен пеРекиси ДлЯ системы полиолефин-ме-.. 45 в табл 1 тапл являются наиболее эффективными, чем известные перекись 2,5-диметил-2,5 ди-трет-бутилпероксигексин-3 и гид" роперекись изопроилбенэола. Эти перекиси мапо чувствительны к трению.и 50 удару, устойчивы при хранении, безопасны в обращении, обладают большой термостойкостью, чем применяете в известных способах. Повышенная термоустойчивость этих перекисей 55 перекиси, и вызывается существенное обусловлена наличием в структуре пе- (в несколько раэ ) снижение адгезии рекйси силилпероксигруппы- 0051 .На-.. пример, период полураспада 2,5-диме"

Как видно иэ табл. I предложенные перекиси увеличивают адгеэию полиолефинов к металлам и превосходят по эффективности действия известные перекиси. При этом увеличиваются темпе ратуры формирования соединений, незначительно снижается адгеэия полиолефинов, содержащих предлагаемые в случае использования известных перекисей. температуры плавления полиолефина) или наносят иэ раствора или дисперсиь на поверхность одного из контактирую-.. щих материалов. Формирование адгезиоиного соединения осуществляют при температуре, превышающей температуру начала интенсивного разложения перекиси, методом прессования.

Увеличение адгезии полиолефинов наблюдается для соединений с алюмййием, медью, сталью. Однако поверхность металла перед формированием соединения в известном способе обрабатывают химическими соединениями. Поверхность меди обрабатывают раствором винной кислоты, а поверхность алюминия— хромовой смесью. Без предварительной химической обработки поверхности металла эффективность действия перекиси оказывается низкой.

Целью изобретения является повышение прочности крепления.

Поставленная цель достигается тем, что в способе крепления полиолефинов к металлу путем нанесения на сое25 диняеьы6 поверхности органической перекиси или введения ее в полиолефин с последующим контактированием указанных поверхностей и плавлением полиолефина в качестве органической перекиси применяют ацетиленовую пере30 кись общей формулы

9 4 тил-2-трет-бутилперокси-5-триметилскпилпероксигексина-3 при 110 С составляет 315 мин, а 2,5-диметил-2-трет. бутилперокси-5 "диметил-(трет-бутилперокси)-силилпероксигексина-3 при

180 С - 31 мин, что в десятки раэ

О превышает период полураспада известной перекиси (прототипа), что позволяет расширить температурный интервал формирования адгеэионных соединений.

Этот вывод подтверждают результаты проведенных исследований.

П р и .м е р l. Исследуют влияние предлагаемых перекисей на адгезию полиолефинов к металлам.Одновременно,проводят исследования с известными перекисями — гидроперекисью изопропилбензола и 2,5-диметил-2,5-ди-третбутилпероксигексином-3. В экспериментах используют порошкообраэные полиэтилен низкого давления (ПЭНД21006-075, ГОСТ 16338-70), иэотактический полипропилен (марка А, ТУ-6-05-1849-78), медную фольгу толщиной

50 мкм (марка Ml ГОСТ 5638-51), алюминиевую фольгу толщиной 100 мкм (марка А 99,ГОСТ 618-73) и стальную фольгу толщиной 90 мкм (сталь

3, ГОСТ 380-71). Перекиси вводят в массу полиолефина из.раствора в гептане. Концентрация: перекиси в полиэтилене составляет 0,5 мас.7, а в полипропилене — 1,0 мас.7. Адгезионные соединения типа металл-полимер-металл формируют раэличн0е время при 180 и 200 С на прессе с обогреваемыми плитами. Толщина полимерной ию иы

852599

Пример 2. Используют те же материалы, кто и в примере 1. Однако перекисные соединения в данном случае вводят на границу адгезионного контакта путем окунания подложек в 5Х-ый раствор перекисей в гептаие.

После испарения растворителя на подложки помещают пленки толщиной

300 мкм из полиэтилена и полипропилена и термообрабатывают соединение. Результаты приведены в табл.2.

Анализ результатов, приведенных в табл.2, показывает, что предложенные перекиси более эффективно увеличивают адгезию полиолефинов к ме-.: таллам, чем известные, во всех исследованных температурно-временных режимах формирования соединения.

Таким образом, перекиси 2,5-диметия.-.2-трет-бутидперокси-5-трет-бутилсилилпероксигекснн-3 н 2,5-днметил-2-трет-бутилперокси-5-диметил-(трет-бутилперокси)- силилпероксигексин-3 более эффективно увеличивают адгезню полиолефинов к металлам,чем известные перекиси 2,5-диметчл-2,5ди-трет-бутил ероксигексин-3 н гидрог

ge перекись изопропилбензола. В отличие от известных перекисей действие этих перекисей сохраняется нри более высоких темне форвщроваиия адгезионных соединений. Применение

1 предлагаемых перекисей с целью уввличения адгезии полиолефинов к металлам позволяет расширить температурно-временной режим формирования адгезионных соединений.

852599

Ф

v» л л ь

О

В о л

СО О л в в о о л л л л л сч — o

Ф"Ъ л

1л|

° с| л л сЧ

Л О

° в о о

МЪ

00 о

1 1

» и

00 л л о о | л бО о о и а а

r . О л л л о о о

1 л о! в л о бО л

О б !в 4) л л о о

I" I К а о у.сч 1 а /1 со л л

< 4 сч

|в л (Ч, с!1 л л сч л сч

» еЧ О О\ в л л

o o

Э

1И

О\ О б л л о о

М с0 л о о со О л л о О л

С1! л

Ц

| I

I и г л в в о о!

I и г л л л о о

Г в о

ЗГИ л о л л о бО л о

CV л О л о сО о л л бО сО

Ф о о г л

О л о

СЧ о л л о

11 с» 1 л л

o o и

l/l л о

О1 л о б/ ! л о о л л л о о Г1

<Ч Ь а Л л

«Е л л о о о о

СЧ о и

<Ч л о

I л а м сч

«л

o o

»

РЪ

01 (1 л о

О л н л о с 4» (\

O I O

О! л

СЧ СЧ л в

o o о л л л о о и бО л о (Г О л о о а

И о л! л о О л о и л о

О л о о

Л О О в л л о o o ь а 1

5 1- а|!|о

Л ЙЗа ь о

6$«5v

«4ам62 ь л о о

СЧ

1

1

I

1 /

1 1 3

t2а л 1 cv 1

» 5

К! ) К ,о

e geog . 1

6». 1 4 1 Э О э» х о»

31:, +

I е1 5 ф л

СЧ ч

» Я

|в

М» X ч 5

I, I

Ми

|в» с о

А» <р о! щ

0) Ц о о» сч

А» О Щ И! о о о

3 1 л е н бО бО О в, л л о о е ю

О Л

° 1 л л о о о

1 о

1 сЧ и

852599

Ф) . < Ъ ф л л л о о о

N л л л о о о

ФО л о л л л

° ° ю ° л Е0 л л ею ю а в о е. л л л о - о

Ch СЧ л л

D лe

ВГ) ИЪ

< 1 4h CV л A л о о о л о, СЧ МЪ л л о о сч л ь

ФЧ Ю ИЪ С Ъ 41Ъ 00 4 Ъ л л л л л л л л (Ч сч D cV л о а л л о о о о о в л л л о л л сч A сч л л л о о о

СЧ л . л о о о о о

С"Ъ сО 1О иЪ

К) 6Ъ л л о о аО О О л л л о о о о о

I л иЪ

00 сО. л л . л о о о о о ь | мl

I ю сч о л л л о о о

CV л л

CV л л

6 I и 1 о о о о. о л о л л л л о о о е л л о о. л л о о ю а

A л л о о о

НЪ

00 CO л л о о 3 л о!

I

D ! Я Ч а ь сч

D

Сч о о

00 О л л о- о /Ъ О О л л о о л

00 л о!

Ъ л л ь

4 Ъ л о

852599

3 2C.C

Составитель. В. Валгин

Редактор Н.Потапова ТехредT,Èàòo÷êà Корректор Н.Швыдкая

Заказ 8797/32 Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отКрытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ крепления полиолефина к металлу путем нанесения на соединя виае поверхности органической пере киси или введения ее в полиолефин с последующим контактированием ука ванных поверхностей и плавлением полиолефина, о тли ч ающийс я тем, что, с целью повышения прочности крепления, в качестве органической перекиси применяют ацетн" леновую перекись общей формулы

5 где R - CH нли (СН. ) С00.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1.Берлин А.А. и др. Основы адге-1

10 зни полимеров. M., "Химия", 1974, с. 11.

2. Патент ГДР У 61867, кл. 39 в 22/06, 1969 1прототип).