Способ получения покрытий

 

И.М. Старобинец, А. Д. Яковлев, А. И. Потапов, Щ 3. Ещъжов и С.И. Власов (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к технологии получения покрытия из аэродисперсий и может найти широкое применение в различных отраслях техники для защиты иэделий от воздействия окружащей среды.

В юстоящее время ультразвуковые колебания все шире используются для интенсификации технологических процессов юнэсения защитных покрытий и улучшения их качества.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения пока» тий, заключающийся -в том, что ю изделие наносят вибровихревым методом термо 5 пластичный или термореактивный полимерный порошок с последующей термообрабоч кой в жидком металле, на который одно-временно воздействуют ультразвуковыми колебаниями от внешнего источника pl). яо

Одюко указанный способ усложняет технологию .- пмучения покрытий и позволяет лишь незначительно повысить ка.-. чество напыленных покрытий за счет не2 эффективного использования ультразвуко-вых колебаний; воздействующих на полимерное покрытие.

Цель изобретения -повышение адгезии.

Поставленная цель. достигается тем, что согласно способу получения покрытий напылением на изделие термоактив ного или термопластичного полимерного порошка с последующей термообработкой . под воздействием ультразвуковых кспебаний в период гелеобреэования термореактивного или кристаллизации термопластичного полимеров воздействуют ультразвуко-. выми колебаниями на изделие при часто те, равной резонансной частоте изделия.

Возбуждение ультразвуковых колебаний непосредственно в изделии значительно упрощает процесс получения покрытия, так как при этом устраняется необходимость оплавления напыленного слоя по— рошка в жидких средах,. а условия реэоюнса позволяют создавать максимальные амплитуды колебания изделия; механические колебания в процессе термообработку

3 94281

I покрытия (а не оплавления) обеспечивают наиболее эффективное воздействие ультразвука на полимер, так как именно в этот период происходит формирование структуры, а следовательно и физико-ме-,5 ха нических свойств полимерных покрытий.

При получении покрытий из термореактив ных порошков, например эпоксидных, оптимальной продолжительностью ультразвуковой обработки является время желатн- 10 ннзации (отвердевания) полимера: в этот промежуток времени полимер из вязко текучего состояния переходит в твер-дое (но не отвержденное), ноэтому ультра-. звуковые колебанИя эффективно могут воз-15 действовать (снижать вязкость полимера, улучшать смачивание и, как следствие это. го, улучшать адгезйю) на полимер имен -.

;но в этот промежуток времени- Возбуждение колебаний в изделии после завер- z0 шения процесса желатинизации покрытия нецелесообразно с точки зрения экономичности процесса, к тому же структура и свойства полимерного покрытия практически уже не могут быть изменены.

Эти же обстоятельства учитываются и при нанесении покрытий из термопластичных порошкообразных полимеров, только в этом случае критерием продолжительности воздействия ультразвука является время кристаллизации (для кристаллических полимеров или время стеклова» ння (для аморфных полимеров) соответственно, т. е. так же время перехода термопластичного полимера из вязкотекучего состояния (после оплавления) в твер35 дое (кристаллическое или застеклованное), Ультразвуковые колебания в изделии возбуждаются от внешних источников колебания путем механического закрепления

40 их ненапыляемой поверхности на излучающей поверхности концентратора.

При создании покрытий из аэродисперсий полимеров на изделиях (преобразователях, фильтрах и др.), состоящих из . пьезокерамическик или магнитострнкцион- 45 ных материалов,; обладающих пьезоили магнитострикцнонным эффектом, ультразвуковые колебания в них могут быть создйнй путем возбуждения этик изде50 лий переменным электрическим напряжением на их резонансной частоте, т, е. в этом случае отпадает необходимость применения внешнего источника колебаний, так как ндпыляемоэ изделие, например пьезокерамнческий преобразователь, 55 (за счет обратного пьезоэффекта ) сам колеблется с ультразвуковой частотой впроцессе термообработки напыленного покрытия.

2 ф < р и м е р 1. Получение покрытий из термореактивных полимерных порошков.

Нагревание проводят при 120 С (в те-: чение 2 ч) предварительно обезжиривают изделие, Погружают нагретое изделие в псевдоожиженный слой эпоксидного порошка

УП-2191К и оплавляют (в обычном термостате) при 1БО С (в течение 30-40 с) напыленный на изделие слой порошка.

Помещают. изделие с;оплавленным покрытием в термостат, в котором при

120 С в течение 30 мин (время желати низапии порошка УП-2191К при 120 С) в изделии возбуждают ультразвуковые колебания на его резонансной частоте (18 кГд) путем механического закрепления на концентраторе внешнего вибратора (УЗДН-11) поверхности изделия, которая не подлежит напылению покрытия (при напылении идентичных изделий ультразвуковые колебания могут быть всабуждены одновременно во всех сразу ).

Производят окончательную термообработку (отверждение) покрытия в течение

2,5 ч при 120 С без возбуждения в изделии ультразвуковых колебаний (режим оч верждения покрытия на основе порошка

УП»2191К по ТУ - 3 ч при 120 С).

Аналогично получают покрытие из эпоксидного порошка марки ПЭП-177.

Пример 2. Получение покрытий из термопластичных полимерных порошков.

Нагревают при 200 С (в течение 1 ч) предварительно обезжиренное изделие.

Погружают нагретое изделие в псевдоэжиженный слой полиэтиленового порсшка и оплавляют при 250-270 С;(в течение 50-60 с) напыленный слой порошка, Помещают изделие с,.оплавленным покрытием в термостат, в котором при

200 С производят термообработку покрытия, при этом в период времени (1015 um), mmHea c 200 С и ао дости» жения в термостате 100 С (температура кристаллизации полиэтилена) возбуждают в изделии ультразвуковые колебания на его резонансной частоте (21 кГц) от внешнего источника коЛебаний, концент=— ратор которого механически соединен с ненапыляемой поверхностью изделия.

После охлаждения термостата ниже

100 С возбуждение в изделии колеба:- о ний прекращают и извлекают его из термостата.

Аналогично получают покрытие из фторопласта марки 3N, В таблице приведены данные по . свойствам покрытий, полученных по известно;му и предлагаемому способам.

94281 2

М Л .8N

Э Я

Я

g e (б щ о у

Ð5. о № о о

И

О (0

Ol

o a о Ф 3 ф

k (а Я

О

„АЛ ф М„, О о ион k

Ц.

Ф Я о ««

Ь

3р

И ф 3

Я Ф

ЗФ о

Ф о о

Ф

М о

Q, М

4k3

gß g3

K î - Ж

О

О!

„g о З,ы №„"м< g ®, ->So

О Оф ЩХОо 4 Ы Ф М „ . т-, е f32

«g и <

>8о О

g М Я g д Ж ф

4 о e(г о офщ,Ю - я1

° «Ъ р ф м о а ДДйо

k и

3 Э

» д» Ф

СО и

g l¹ е

, о

I 8.

Ф

Я а

6:Е и о с

Ф Ж

Ю g) а

8< о с ," « ц Э м 5 г

7 942812 8

Предлагаемый способ получения покры- Ф о р м у л а и э о б р е т е н н я тий из аеродисперснй полимеров прошел опытную проверку в лабораторных усло- Отособ получения покрытий напылением .. виях и нокаэывает что адгеэи покрытий на иэделие термореактнвного или термо» .

) к металлической (алюминиевой) подложке 5 пластичюго полимерного порошка с послепо ср нанн с адгеэией покрытий сформи дуюшей термообработкой при воздействии ультразвуковых колебаний, о т л и ч а юет „в „на 15% „, и ш и и с Я тем, что, с целью повышениЯ но те в4о кт вн, п р шков и, адгеэии, в период гелеобраэования термона 20% ДДЫ шкры}а н основе термо,!0 р тивю и"и кристан"ци" терь пластичщ4х жФшков. sl%rN80 пв и"юго .полимеров в эдейству шается технологичность процесса нане - ультразвуковыми колебаниями на изделие сания покр атня эа счет устранения жид= при частоте, равной резонансной частоте, ких теплоносителей для ".оплавления на иэделие порошка, полимера. tS

При реализации предлагаемого способа Источники информации| увеличивается его производительюсть, принятые ... . во внимание при експерт®зе так как ультразвуковые колебания в процессе термообработки покрытия могут быть 1- Авторское свидетельство созданы одновременно so всех иапыленныхзе K 560648, кл. В 05 9 1/06, 1975 изделиях (прототип).

Составитель В. Балгин

Редактор А. Химчук Техред М.Рейвес Корректор И. Муска

Заказ 4948/l 1 Тираж 72.7 Подписное

В НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и ожрытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4