Композитный материал с диэлектрической основой и электропроводным защитно-декоративным покрытием и изделие из него

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Полезная модель относится к области производства композитных материалов и изделий с электропроводным защитно-декоративных покрытием диэлектрической основы, которые могут использоваться в различных отраслях промышленности, в частности, для производства композитных материалов и изделий с диэлектрической основой типа древесно-волокнистых плит (ДВП) типа MDF, OSB, фанеры, оргалита, древесностружечных плит (ДСП), дерева, керамики, стекла, кирпича, асбоцемента, бетона и др.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известна используемая в качестве клея или для изготовления отливок композиция, включающая жидкую эпоксидную смолу, отвердитель и наполнитель - уголь, графит, кремнезем, кварцевую муку и т.д. [1].

Известен состав эпоксидной шпаклевки для заделки глубоких язв чугунных отливов состава, мас.ч. ЭД-16-100, гексаметилендиамин 20, порошок чугунный или железный 400 [2].

Известна защитная композиция для защиты металлических поверхностей при циклическом изменении температуры в щелочной среде и уменьшения проницаемости, включающая эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель и чугунный порошок, в качестве эпоксидной диановой смолы содержит эпоксидную диановую смолу содержанием 18-23% эпоксидных групп ЭД-20, в качестве аминного отвердителя полиэтиленполиамин, а в качестве чугунного порошка высоколегированный никелем и медью чугунный порошок фракции 20-63 мкм, термообработанный в среде аргона при температуре 250-300°С в течение 40-45 мин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: эпоксидная смола 100-120, полиэтиленполиамин 15-18, чугунный порошок 400-500 [3].

Указанные композиции покрытий обычно требуют последующей окраски традиционными жидкими красками или более экономичными и экологически безопасными и все более широко используемыми порошковыми красками.

Порошковые покрытия обычно наносят электростатическими методами на электропроводящие металлические основы. Осаждение порошкового покрытия на электропроводящие материалы обеспечивается электростатическими силами. Порошок заряжается под действием трения (трибоэлектрический заряд) или коронного разряда. Затем заряженный порошок напыляют на заземленную основу.

Электростатический заряд на частицах порошкового покрытия позволяет нанести равномерный порошковый слой на основу, а также обуславливает временное сцепление порошка с поверхностью основы. Прочность этого сцепления достаточна, чтобы позволить транспортировать изделия с покрытием с участка, где производилось нанесение порошка, в печь для отверждения, в которой порошок плавится и образует сплошную пленку на основе.

Для успешного нанесения порошковых покрытий принципиальное значение имеет электропроводность основы.

Использование порошковых покрытий для покрытия неметаллических, обладающих диэлектрическими свойствами основ обладает преимуществами с точки зрения охраны окружающей среды, поскольку оно позволяет уменьшить выделение при окраске летучих органических соединений и отходы покрытий. Однако нанести порошковое покрытие на непроводящие основы гораздо сложнее, чем на металлические основы, поскольку поверхностная электропроводность большинства неметаллических материалов, таких как древесные композиционные материалы (на основе OSB, фанеры, оргалита, ДВП, ДСП) недостаточна для эффективного заземления основы. Поэтому осаждению порошка краски на эти диэлектрические основы не помогает электростатическое притяжение, что приводит к неравномерному осаждению порошка и плохому сцеплению порошка с основой перед отверждением нанесенного порошкового покрытия краски. Качество покрытия является неудовлетворительным как на лицевых поверхностях окрашиваемых материалов, так и на кромках.

Известен способ повышения электропроводности поверхности древесно-волокнистых плит MDF излучением сверхвысокой частоты (СВЧ-нагрев) перед нанесением порошкового покрытия [19533858 DE-A]. СВЧ-нагрев вызывает временное повышение влагосодержания на поверхности MDF, которое снижает поверхностное удельное сопротивление. Однако СВЧ-нагрев больших объектов, типа плит MDF, неэкономичен и, кроме того, равномерный СВЧ-нагрев больших объектов сложно практически реализовать.

Известен способ напыления на поверхности неметаллических основ воды перед нанесением порошкового покрытия для того, чтобы повысить поверхностную электропроводность. Недостаток этого решения состоит в том, что во время процесса плавления/отверждения под порошковой пленкой образуется водяной пар, что приводит к пористости покрытия, плохому сцеплению порошка краски с основой и образование пузырей под слоем краски.

Известен способ предварительной обработки посредством воздействия сухим теплом на непроводящую основу типа древесных композиционных материалов или натуральной древесины с последующим нанесением порошка на горячую поверхность. Например, в ЕР-А933140 описано использование инфракрасного излучения для предварительного нагрева плиты. После этого на плиту, имеющую определенную температуру поверхности (например, 55°С), наносится порошок. Недостаток этого способа состоит в том, что из-за потери тепла кромки плит часто не имеют достаточного покрытия.

Для повышения электропроводности поверхности на основу наносят также проводящий, обычно водорастворимый грунт, увеличивающий проводимость поверхности и повышающий качество нанесения порошковой краски, в частности, по патенту WO/2006/129173 используют вводно-спиртовый раствор соли аммония и хлорида натрия, неочищенной морской соли или гипосульфита натрия, по патентам США 20060084706, 20030180551, 7015280 используют эмульсию на основе эмульгированнного раствора органофункциональных силанов, по патенту GB1524531 используют покрытия на основе пластифицированного биозащитного состава для древесины, водоотталкивающего воска, полярной жидкости и растворителей, по патенту США 7090897 внедряют проводящий материал на основе кокоалкиламина с растворителем в лигноцеллюлозный субстрат, например, типа MDF.

Известна водорастворимая грунтовка TIGER Aqua-Lac 402/70001 14 (рекламный проспект фирмы TIGER), которая наносится на изделия из MDF, Образец после нанесения грунтовки подвергается высушиванию в две стадии: горизонтальной, чтобы избежать потеков и вертикальной, с помощью сушильных шкафов, для того, чтобы ускорить процесс подготовки к порошковой окраске. Двухстадийное высушивание свидетельствует о значительном повышении влажности поверхности основы.

Общими недостатками известных водорастворимых токопроводящих грунтов является нежелательное повышение влажности окрашиваемой поверхности и снижение вследствие этого прочностных показателей большинства диэлектрических материалов, особенно древесно-волокнистых материалов типа MDF, OSB, фанеры, оргалита, ДСП.

Известен способ нанесения порошковых покрытий на непроводящую основу, в котором предварительно обрабатывают основу паром и теплом при температурах от 70 до 140°С в течение периода времени от 5 до 10 мин и затем наносят порошковое покрытие методом электростатического напыления порошкового покрытия [4].

Этот способ предварительной обработки позволяет эффективно наносить порошковые покрытия на непроводящие основы с равномерным осаждением по всей поверхности, включая кромки, и без отрицательного воздействия на последующее отверждение порошковой пленки, но он приводит к повышению влажности поверхностного слоя и образованию пузырей под отвержденной порошковой пленкой после ее термополимеризации.

Известна композиция для покрытий, включающая эпоксидную диановую смолу, дибутилфталат, меламиноформальдегидную смолу, двуокись титана, полиэтиленполиамин, смесь растворителей метиленхлорида, этилцеллозольва и ксилола при массовом соотношении в смеси от 35:25:40 до 45:20:35 при соотношении компонентов, мас.ч. эпоксидная диановая смола 100, дибутилфталат 9,5-10,5, меламиноформальдегидная смола 1,8-2,2, двуокись титана 19-21. полиэтиленполиамин 5,9-6,1, смесь метиленхлорида, этилцеллозольва и ксилола 120-138 [5].

Недостатками данной композиции являются низкая электропроводность, недостаточная водостойкость и химическая стойкость покрытия на ее основе.

Известна композиция для покрытий, включающая эпоксидную диановую смолу, аминофенольный отвердитель Агидол АФ-2 на основе смеси 2-этилендиаминометилфенола и 2,6-ди-(этилендиаминометилфенол), флотореагент-оксаль на основе эфиров и формалей диоксановых спиртов, двуокись титана и этилцеллозольв при следующем соотношении компонентов, мас.ч. эпоксидная диановая смола 100, аминофенольный отвердитель Агидол АФ-2 20-22, флотореагент-оксаль 23-27, двуокись титана 8-10, этилцеллозольв 4-6

Недостатками данной композиции являются недостаточные адгезия, эластичность и блеск покрытий на ее основе.

Известен используемый в качестве покрытия для пола декоративный материал, получаемый ламинированием бумаги с покрытием смолы, отвержденной ионизирующим излучением, на бумагу, пропитанную термоотверждающейся смолой, и горячим прессованием, который содержит поверхностный слой и слой материала основы, ламинированный и расположенный на его внешней стороне, который имеет долговечную поверхность стойкую к истиранию поверхность, стойкость к оседанию, водостойкость и маслостойкость [6].

Известна композиция для покрытий, содержащая эпоксидную диановую смолу, аминофенольный отвердитель, флотореагент оксаль на основе эфиров и формалей диоксановых спиртов, двуокись титана и органический растворитель, которая для повышения эластичности, адгезии и придание блеска покрытию содержит эпоксидную диановую смолу с эпоксидным числом 22, в качестве аминофенольного отвердителя продукт переаминирования смесь 2- и 2,6 бис(-диметиламинометил)фенолов смесью диэтилентриамина, триэтилентетрамина и N,b-аминоэтилпиперазина, в качестве органического растворителя смесь этилацетата, бутилцеллюлозы, ксилола и ацетона в массовом соотношении (5-9):1:(5-9):1 соответственно и дополнительно дибутилфталат, мел, блок-сополимер окисей пропилена и этилена "Реапон", хлорполиольную алифатическую трехфункциональную эпоксидную смолу с эпоксидным числом 6-8 и средней молекулярной массой 2000 при соотношении компонентов, мас.ч. эпоксидная диановая смола 100, аминофенольный отвердитель 26,34, флотореагент оксаль 8-15, двуокись титана 30-50, дибутилфталат 3-5, мел 70-110, реапон 3-5, смесь этилацетата, бутилцеллюлоза, ксилола и ацетона 80-120 и хлорполиольная алифатическая эпоксидная смола 10-18 [7].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототипом) является материал с защитным износостойким при повышенных температурах и в коррозионно-активных средах покрытием, включающим эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель и чугунный порошок, который содержит в качестве эпоксидной диановой смолы эпоксидную диановую смолу с содержанием 18-23% эпоксидных групп ЭД-20, в качестве аминного отвердителя - полиэтиленполиамин, а в качестве чугунного порошка - высоколегированный никелем и медью чугунный порошок фракции 20-63 мкм, термообработанный в среде аргона при 250-300°С в течение 40-45 мин, при соотношении компонентов, мас.ч.: эпоксидная диановая смола 100-120, полиэтиленполиамин 15-18, чугунный порошок 400-500 [8].

Общими техническими недостатками указанных материалов являются низкая электропроводность и негладкая матовая поверхность покрытия, низкая механическая твердость и прочность покрытий и практическая непригодность для их последующей окраски порошковыми красками методами электростатического осаждения.

ЦЕЛЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ И ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ

Целью полезной модели и достигаемым при его использовании техническим результатом является получение композитного материала и изделий с диэлектрической основой и защитно-декоративным электропроводным покрытием:

- с высокими защитными свойствами по отношению к атмосферному воздействию окружающей среды в виде резких перепадов температуры и влажности, жары, мороза, а также воздействию дождя, мокрого снега и солнечного излучения,

- обладающего высокими эстетическими характеристиками поверхности,

- повышающего прочность материала на изгиб, кручение и поверхностные механические и температурные воздействия,

- обеспечивающего возможность последующей качественной окраски материала и изделий из него порошковыми красками методами электростатического осаждения за счет высокой электропроводности покрытия.

РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Поставленная цель и требуемый технический результат достигаются тем, что в композитном материале с диэлектрической основой и защитно-декоративным покрытием, содержащим эпоксидную смолу, отвердитель и металлический порошок, согласно полезной модели защитно-декоративное покрытие выполнено электропроводным и содержит смесь высокомолекулярных эпоксидных смол, преимущественно типа Э-40 (ТУ 2225-154-05011907-97) и Э-05 (ТУ 2225-128-05034239-99) в преимущественном массовом соотношении частей (90-86):(10-14) или Эпикот 223 (Shell Corparation, Голландия) и Эпикот 401 (Shell Corparation, Голландия) в преимущественном массовом соотношении частей (87-83):(13-17), отвердитель, преимущественно полиамидного типа, и мелкодисперсный металлический, преимущественно алюминиевый, порошок (ПАП-2 ГОСТ 5494-95).

При этом защитно-декоративное покрытие композитного материала содержит компоненты в преимущественном массовом соотношении: смесь высокомолекулярных эпоксидных смол 100-120, полиамидный отвердитель 21-26 и мелкодисперсный металлический порошок 28-37.

При этом защитно-декоративное покрытие в качестве полиамидного отвердителя содержит димеризованные кислоты льняного масла с кислотным числом 220 (ПО-200 ТУ 2494-609-11131395-2005), а в качестве мелкодисперсного металлического порошка преимущественно содержит поверхностно модифицированный мелкодисперсный алюминиевый порошок, обработанный методом противотока в «кипящем слое» парогазовой фазы с критической поверхностной энергией 40-45 эрг/см ² (ПАП-2 ГОСТ 5494-95).

При этом защитно-декоративное покрытие получено из жидкой композиции, преимущественно содержащей, масс.ч.: смесь высокомолекулярных эпоксидных смол 100-120, полиамидный отвердитель 21-26, мелкодисперсный металлический, преимущественно алюминиевый порошок 28-37 и органический растворитель 64-78, преимущественно в виде смеси толуола, бутанола (ГОСТ 5208-81) и бутилацетата (ГОСТ 8981-78) или ксилола (ГОСТ 9410), изопропилового спирта (ГОСТ 9805-84) и этилацетата (ГОСТ 8981-78) в преимущественном массовом соотношении частей 22:40:38.

При этом защитно-декоративное покрытие получено из жидкой композиции, дополнительно содержащей диспергатор мелкодисперсного металлического порошка, например, «Дегусса R-3002» («Degussa» R-3002, Degussa Evolonik Industries SKW, Trosberi, Германия) или «BYK 1413» (BYK-Chemie, Германия) и дополнительно содержащей стабилизатор мелкодисперсного металлического порошка, например, «BASF 04/118» (BASF Group, Германия).

В качестве диэлектрической основы материал содержит обычно используемые в промышленности древесно-волокнистый материал преимущественно типа MDF, древесно-стружечный материал, древесину, фанеру, асбоцементный материал, шифер, керамику, стекло, фаянс, бетон или композитные материалы на их основе.

Поставленная цель и требуемый технический результат достигаются также тем, что в изделии из композитного материала с диэлектрической основой и защитно-декоративным покрытием, включающим эпоксидную смолу отвердитель и металлический порошок, согласно полезной модели защитно-декоративное покрытие изделия выполнено электропроводным и содержит смесь высокомолекулярных эпоксидных смол, преимущественно типа Э-40 и Э-05 в преимущественном массовом соотношении (90-86):(10-14) или Эпикот 223 и Эпикот 401 в преимущественном массовом соотношении (87-83):(13-17), отвердитель, преимущественно полиамидного типа, и мелкодисперсный металлический, преимущественно алюминиевый, порошок.

При этом защитно-декоративное покрытие изделия содержит компоненты в преимущественном соотношении, масс.ч.: смесь высокомолекулярных эпоксидных смол 100-120, полиамидный отвердитель 21-26 и мелкодисперсный металлический, преимущественно алюминиевый, порошок 28-37.

При этом защитно-декоративное покрытие изделия в качестве полиамидного отвердителя содержит димеризованные кислоты льняного масла с кислотным числом 220. а в качестве мелкодисперсного металлического порошка содержит поверхностно модифицированный мелкодисперсный алюминиевый порошок, обработанный методом противотока в «кипящем слое» парогазовой фазы с критической поверхностной энергией 40-45 эрг/см² .

При этом защитно-декоративное покрытие изделия получено из жидкой композиции, преимущественно содержащей, масс.ч.: смесь высокомолекулярных эпоксидных смол 100-120, полиамидный отвердитель 21-26, мелкодисперсный металлический, преимущественно алюминиевый порошок 28-37 и органический растворитель 64-78, преимущественно в виде смеси толуола, бутанола и бутилацетата или ксилола, изопропилового спирта и этилацетата в массовом соотношении 22:40:38.

При этом защитно-декоративное покрытие изделия получено из жидкой композиции, дополнительно содержащей диспергатор мелкодисперсного металлического порошка, например, «Дегусса R-3002» или «BYK 1413» и дополнительно содержащей стабилизатор мелкодисперсного металлического порошка, например, «BASF 04/118».

При этом в качестве диэлектрической основы изделие содержит древесно-волокнистый материал, преимущественно типа типа MDF, древесно-стружечный материал, древесину, фанеру, асбоцементный материал, шифер, керамику, стекло, фаянс, бетон или композитные материалы на их основе и изготовлено в виде мебельной плиты, столешницы, подоконника, наличника, дверного полотна, декоративной стеновой панели, фасада кухонного шкафа, прилавка, багета, элемента мебели, информационного стенда, таблички, малой архитектурной формы для украшения ландшафта и рекламы.

Приведенные количественные показатели компонентов композиции являются преимущественными, но не обязательными и на практике могут колебаться относительно указанных значений.

В качестве отдельных компонентов могут использоваться и другие аналогичные по свойствами достигаемому результату вещества.

Осуществление и промышленная применимость

Композитный материал с диэлектрической основой и защитно-декоративным покрытием и изделия из него изготавливали и испытывали в промышленных условиях.

Примеры изготовления композитного материала с диэлектрической основой и защитно-декоративным покрытием и изделий из материала показывают существенное упрочнение поверхности основы, высокую стойкость к влаге, атмосферным воздействиям и воздействию солнца

Пример 1. На испытательной площадке в пос.Отрадное Ленинградской области был изготовлен из материала по полезной модели информационный стенд с буквами, вырезанными из древесно-волокнистой плиты MDF и окрашенными порошковой краской методом электростатичекого напыления. После нахождения более 8-ми месяцев на улице буквы сохранили высокий глянец и хорошо перенесли зимние и весенние перепады температур, а также летний нагрев солнечным излучением.

Пример 2. Два образца древесно-волокнистой плиты MDF размером 50×50 мм были покрытые одним и двумя слоями покрытия по полезной модели и помещены в емкость с водой, где продержались на плаву в течении 20 дней без визуальных изменений геометрических размеров. Это доказывает существенное повышение влагостойкости основы, поскольку известно, что материал MDF высоко гигроскопичен, и быстро увеличивает свою толщину за счет капиллярного всасывания воды более чем в 1,2 раза. Измерение толщины проверочных образцов, покрытых одним и двумя слоями покрытия, показало практическое равенство этих значений с исходным состоянием до помещения образцов в воду на 20 дней.

Пример 3. На поверхности древесно-волокнистой плиты MDF с покрытием по полезной модели и окрашенной порошковой краской методом электростатичекого напыления была оставлена зажженная сигарета, которая дотлела до самостоятельного прекращения тления (2-3 мин) и она не прожгла покровной поверхности краски, оставив лишь темный след. Это доказывает существенное увеличение теплопроводности и стойкости поверхности покрытия к температурным воздействиям. Отсутствие возгорания или тления композитного материала по полезной модели объясняется высокой теплопроводность алюминия, который входит в состав композиции покрытия, составляет 190 [W/(m К)], а MDF - 0.07 [W/(m К)], т.е теплопроводность покрытия в 2700 раз выше, что обеспечивает высокий уровень теплоотведения при локальном нагреве.

Пример 4. Пластина MDF была покрыта покрытием по полезной модели, окрашена гибридной порошковой краской и без отверждения краски поставлена на сохранение для определения времени утраты (отекания) заряда. Через 30 суток образец был подвергнут встряхиванию методом удара об пол торцом пластины. С пластины площадью 1 м2 слетело около 20 г порошка, но при этом внешний вид образца не изменился, что доказывает высокую способность покрытия удерживать краску за счет высокой электропроводности.

Пример 5. Пластина MDF была загрунтована составом по полезной модели и окрашена порошковой краской с ее полимеризацией, после чего на образцах делали крестообразные надрезы, а затем скотчем пробовали поднять края разрезов. Края разрезов покрытии при этом не отслаивались, что подтверждает сильную адгезию покровного слоя к основе. Все качественно окрашенные изделия по изобретнию выдержали тесты по ГОСТ 15140-78 адгезиметром А2-70.

Пример 6. Пластина MDF была загрунтована составом по полезной модели и окрашена порошковой краской, после чего с высоты 50 и 80 см на ее поверхность сбрасывали металлический шарик. При стандартных условиях испытаний по ASTM D 2794 вмятин не образовывалось, что доказывает высокую прочность поверхности композиционного материала и изделий из него. Все качественно окрашенные изделия по полезной модели выдержали тесты на прямой удар по ASTM D 2794.

Композицию для изготовления покрытия композитного материала и изделий из него по полезной модели поставляют комплектно в металлической таре общей массой от 20 кг.

После поставки все используемые для изготовления защитно-декоративного покрытия компоненты, составляющие основу композиции - раствор смеси эпоксидных смол (компонент А), отвердитель-катализатор (компонент В) и наполнитель - порошок алюминиевый (компонент С) выдерживают в краскоприготовительном помещении в течение 18-20 часов. Температура готовых к применению компонентов не должна быть ниже 18°С.

Взвешивание и дозирование компонентов производят на весах с погрешностью измерения не более 2%.

Компонент А смешивают с компонентом С в оптимальном соотношении, причем компонент С засыпают постепенно при постоянном перемешивании до получения однородной массы серебристо-серого цвета без комочков и сгустков.

Полученную смесь выдерживают в течение 3-х минут, затем к ней добавляют требуемое количество компонента В. Замес тщательно перемешивают в течение 10 минут указанным выше способом.

Рабочая вязкость полученной смеси должна составлять 12-14 секунд по вискозиметру В3-246 с соплом 4 мм. В случае получения более высоковязкой системы допускается ее разбавление растворителем, приготовленным из смеси ацетона (ГОСТ 2768), этилцеллозольва ((ГОСТ 8313) и ксилола (ГОСТ 9949) в соотношении соответственно по масс, ч: 30-30-40.

Приготовленный замес компонентов композиции пригоден к использованию в течение не менее 6 часов.

Подготовленную, но неиспользованную для нанесения на основу материала композицию хранят в плотно закрытой таре во избежание улетучивания растворителя.

Транспортировку и хранение компонентов композиции осуществляют по ГОСТ 9980.5-86 при температуре от 5°С до 45°С. в закрытом отапливаемом помещении.

Первичный алюминий, марка, не ниже	А5
Гранулометрический состав - остаток на сите+008, %, не более	1,0
Содержание активного алюминия, %, не менее	90
Содержание модифицирующих добавок, %, не более	4,5
Всплываемость, %, не менее	92
Основные технические характеристики покрытия
Таблица 4.
Наименование показателя	Норма	Метод испытания
Внешний вид покрытия	Однородное гладкое	визуально
Условная вязкость основы по вискозиметру В3-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре 20+0,5	13-19	ГОСТ 17537
Массовая доля нелетучих веществ в полуфабрикате%	34-40	ГОСТ 17537
Время высыхания до степени отлила 3 ч не более:		ГОСТ 6589
При Т=20 град	6
При Т=90 град	1
Твердость покрытия по маятниковому прибору ТМЛ, усл.ед. не менее	0,5	ГОСТ 5233
Эластичность покрытия при изгибе, мм, не менее	2	ГОСТ 6806
Прочность покрытия при ударе на приборе У-1, см, не менее	40	ГОСТ 4765
Термомстойкость покрытия при Т=250 град, ч, не менее	3
Жизнеспособность готового к

употреблению компаунда при Т=25 град, ч, не менее	6
Уровень опасности	пожаровзрывоопасный	ГОСТ 12.1007-76
Рекомендуемая влажность воздуха., не выше %	80
Класс опасности	3	ГОСТ 12.1.007-76
Основные способы окраски различных типов поверхностей композицией
Таблица 5
Тип поверхности	Способщподготовки поверхности (по операциям)	Способ нанесения (на выбор)	Кол-во слоев	Дополнительные операции
Стеклопластик	Шлифование	Кисть	1	нет
Обеспыливание	Валик
Обезжиривание	Пневмораспыление
Пластмасса	Обезжиривание	Пневмораспыление	1	нет
Безвоздушное распыление
Минеральное стекло	Обезжиривание	Пневмораспыление	1	нет
Окунание
Дерево	Шлифование	Кисть	2	Шлифование первого слоя
Обеспыливание	Пневмораспыление
Многослойная фанера	Шлифование	Кисть по кромкам	2	Шлифование первого слоя
кромок	Каландрирование
Обеспыливание	Пневмораспыление
Древесно-волокнистая плита	Шлифование	Кисть	2	Шлифование первого слоя
Обеспыливание	Пневмораспыление
Древесно-стружечная плита	Обеспыливание	Пневмораспыление	1	нет
Налив
Цементная и цементно-	Обеспыливание	Пневмораспыление	1	нет
Безвоздушное

стружечная плита		распыление
Керамика	Обеспыливание	Окунание	1	нет
Налив
Камень и кирпич	Обеспыливание	Кисть	1	нет
Пневмораспыление

Эксперименты показали, что при окрашивании пластин MDF, покрытых указанной композицией с одной стороны происходит одновременное окрашивание и противоположной стороны (обратной стороне напыления) за счет аэрозольного облака порошка в окрасочной камере и электростатики. Особенно эффект окрашивания аэрозольным облаком порошка заметен на красках с малым весом частиц, например красках Гатчинского завода порошковых красок.

Отверждение порошковых покрытий происходит в термокамере на поверхности изделий с покрытием по полезной модели. При этом, образование слоя краски на поверхности диэлектрического материала происходит значительно быстрее, чем в случае жидких красок, в связи с тем, что процесс окраски не связан с улетучиванием растворителя или воды. Пленка краски формируется из расплавов в зависимости от температуры всего за 12-20 минут.

При производстве композиционного материала и изделий на основе диэлектрического материала, имеющего волокнистую структуру, материал, например, MDF разогревают до температуры 80-90 градусов и выдерживают 10 минут для удаления межволоконной влаги. Рекомендуемая влажность поверхности перед обработкой 3-6%.

Затем композицию покровного слоя при температуре 18-20 градусов С наносят на поверхность основы.

Основа с покровным слоем остывает до температуры 18-20 градусов С, при этом, линейные размеры покровного слоя поверхности уменьшаются и часть вещества композиции покрытия проникает между волокнами или в поры основы и при этом происходит первая фаза полимеризации композиции.

Затем основу с покровным слоем помещаются в камеру нагревания для второй фазы полимеризации, в процессе которой обычно происходит подъем волокон основы и открытие пор в поверхности покрытия.

После этого производят шлифование поверхности покрытия для срезания волокон основы, поднявшихся в процессе полимеризации композиции покрытия.

Затем производят повторное нанесение композиции покрытия, которое закрывает создавшиеся при этом поры.

Полученный при этом композиционный материал или изделия из него вновь помещается в камеру нагревания для ускорения полимеризации покровного слоя, после чего производят финишное шлифование поверхности.

Затем, при необходимости, производят порошковую окраску коронным разрядом или трибоэлектрическим устройством, обеспечивая нанесение слоя порошковой краски, после чего запекают слой краски в камере нагревания при температуре 170 градусов С в течение 18 минут.

Эксперименты показали возможность перекрашивания композиционного материала и изделий из него с изменением цвета.

Высокая электропроводность покрытия позволяет перекрашивать изделия с изменением цвета при тех же условиях, при которых традиционно окрашиваются порошковыми красками металлические поверхности.

Таким образом, практически доказана возможность достижения требуемого технического результата, а именно - получение композитного материала и изделий защитно-декоративным покрытием;

- с высокими защитными свойствами по отношению к атмосферному воздействию окружающей среды, например, резких перепадов температуры и влажности, жары, мороза, а также воздействию дождя, мокрого снега и солнечного излучения,

- обладающего высокими эстетическими характеристиками,

- повышающего прочность материала на изгиб и кручение и поверхностные механические воздействия,

- обеспечивающего возможность последующей качественной окраски материала и изделий из него порошковыми красками методами электростатического осаждения за счет высокой электропроводности покрытия.

СООТВЕТСТВИЕ КРИТЕРИЯМ ОХРАНОСПОСОБНОСТИ.

В целом, учитывая новизну и неочевидность изобретений, существенность всех общих и частных признаков, а также практическую осуществимость полезной модели, достижение поставленных задач и требуемого технического результата, по нашему мнению заявленная группа полезных моделей удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к полезным моделям.

Проведенный анализ показывает также, что все их общие и частные признаки являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения поставленной цели, но и позволяют реализовать полезные модели промышленным способом и достичь требуемых технических результатов.

Кроме этого анализ совокупности существенных признаков полезных моделей группы и достигаемого при их использовании единого технического результата показывает наличие единого изобретательского замысла, тесную и неразрывную связь, что позволяет объединить две полезные модели в одной заявке.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Николаев А.Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М. - Л.: Химия, 1966, с.661.

2. Искра Е.В. и др. Технология окраски судов, Л.: Судостроение, 1974, с.80.

3. 2044019 RU, C09D163/02, опубл. 1995.09.20.

4. 2271875 RU, B05D1/06, опубл. 2006.03.20, первичные заявки US 01/51386 (26.10.2001), WO 02/42167 (30.05.2002).

5. A.c. СССР 1441763, кл. С09D 5/08, 1987.

6. 98103869 RU, E04F 15/02, опубл. 2000.01.10.

7. 2071494 RU, C09D 163/02, опубл. 1997.01.1.

8. 2044019 RU, C09D 163/02, опубл. 1995.09.20 (прототип)

1. Композитный материал с диэлектрической основой и защитно-декоративным покрытием, содержащим эпоксидную смолу отвердитель и металлический порошок, отличающийся тем, что защитно-декоративное покрытие выполнено электропроводным и содержит смесь высокомолекулярных эпоксидных смол преимущественно типа Э-40 и Э-05 в преимущественном массовом соотношении (90-86):(10-14) или Эпикот 223 и Эпикот 401 в преимущественном массовом соотношении (87-83):(13-17), отвердитель преимущественно полиамидного типа, и мелкодисперсный металлический, преимущественно алюминиевый, порошок.

2. Композитный материал по п.1, отличающийся тем, что защитно-декоративное покрытие содержит компоненты в массовом соотношении: смесь высокомолекулярных эпоксидных смол 100-120, отвердитель 21-26 и мелкодисперсный металлический порошок 28-37.

3. Композитный материал по п.1, отличающийся тем, что защитно-декоративное покрытие в качестве полиамидного отвердителя преимущественно содержит димеризованные кислоты льняного масла с кислотным числом 220.

4. Композитный материал по п.1, отличающийся тем, что защитно-декоративное покрытие материала в качестве мелкодисперсного металлического порошка преимущественно содержит поверхностно-модифицированный мелкодисперсный алюминиевый порошок, обработанный методом противотока в «кипящем слое» парогазовой фазы с критической поверхностной энергией 40-45 эрг/см².

5. Композитный материал по п.1, отличающийся тем, что защитно-декоративное покрытие получено из жидкой композиции, содержащей, мас.ч.: смесь высокомолекулярных эпоксидных смол 100-120, полиамидный отвердитель 21-26, мелкодисперсный металлический, преимущественно алюминиевый, порошок 28-37 и органический растворитель 64-78 преимущественно в виде смеси толуола, бутанола и бутилацетата или ксилола, изопропилового спирта и этилацетата в массовом соотношении 22:40:38.

6. Композитный материал по п.5, отличающийся тем, что защитно-декоративное покрытие получено из жидкой композиции, дополнительно содержащей диспергатор мелкодисперсного металлического порошка, например, типа «Дегусса R-3002» или «BYK 1413».

7. Композитный материал по п.5, отличающийся тем, что защитно-декоративное покрытие получено из жидкой композиции, дополнительно содержащей стабилизатор мелкодисперсного металлического порошка, например, типа «BASF 04/118».

8. Композитный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве диэлектрической основы материал содержит древесно-волокнистый материал, древесно-стружечный материал, древесину, фанеру, асбоцементный материал, шифер, керамику, стекло, фаянс, бетон или композитные материалы на их основе.

9. Композитный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве диэлектрической основы преимущественно содержит древесно-волокнистый материал типа MDF.

10. Изделие с защитно-декоративным покрытием диэлектрической основы, содержащее диэлектрическую основу и защитно-декоративное покрытие, содержащее эпоксидную смолу, отвердитель и металлический порошок, отличающееся тем, что защитно-декоративное покрытие выполнено электропроводным и содержит смесь высокомолекулярных эпоксидных смол преимущественно типа Э-40 и Э-05 в массовом соотношении (90-86):(10-14) или Эпикот 223 и Эпикот 401 в массовом соотношении (87-83):(13-17), отвердитель преимущественно полиамидного типа, и мелкодисперсный металлический, преимущественно алюминиевый, порошок.

11. Изделие из композитного материала по п.10, отличающееся тем, что защитно-декоративное покрытие содержит компоненты в соотношении, мас.ч.: смесь высокомолекулярных эпоксидных смол 100-120, полиамидный отвердитель 21-26 и мелкодисперсный металлический порошок 28-37.

12. Изделие из композитного материала по п.10, отличающееся тем, что защитно-декоративное покрытие в качестве полиамидного отвердителя содержит димеризованные кислоты льняного масла с кислотным числом 220.

13. Изделие из композитного материала по п.10, отличающееся тем, что защитно-декоративное покрытие в качестве мелкодисперсного металлического порошка содержит поверхностно модифицированный мелкодисперсный алюминиевый порошок, обработанный методом противотока в «кипящем слое» парогазовой фазы с критической поверхностной энергией 40-45 эрг/см² .

14. Изделие из композитного материала по п.10, отличающееся тем, что защитно-декоративное покрытие получено из жидкой композиции, содержащей, мас.ч.: смесь высокомолекулярных эпоксидных смол 100-120, полиамидный отвердитель 21-26, мелкодисперсный металлический, преимущественно алюминиевый порошок 28-37 и органический растворитель 64-78 преимущественно в виде смеси толуола, бутанола и бутилацетата или ксилола, изопропилового спирта и этилацетата в массовом соотношении 22:40:38.

15. Изделие из композитного материала по п.14, отличающееся тем, что защитно-декоративное покрытие получено из жидкой композиции, дополнительно содержащей диспергатор мелкодисперсного металлического порошка, например, «Дегусса R-3002» или «BYK 1413».

16. Изделие из композитного материала по п.14, отличающееся тем, что защитно-декоративное покрытие получено из жидкой композиции, дополнительно содержащей стабилизатор мелкодисперсного металлического порошка, например, «BASF 04/118».

17. Изделие из композитного материала по п.10, отличающееся тем, что в качестве диэлектрической основы содержит древесно-волокнистый материал, древесно-стружечный материал, древесину, фанеру, асбоцементный материал, шифер, керамику, стекло, фаянс, бетон или композитные материалы на их основе.

18. Изделие из композитного материала по п.17, отличающееся тем, что в качестве диэлектрической основы преимущественно содержит древесно-волокнистый материал типа MDF.

19. Изделие из композитного материала по п.10, отличающееся тем, что изготовлено в виде мебельной плиты, столешницы, подоконника, наличника, дверного полотна, декоративной стеновой панели, фасада кухонного шкафа, прилавка, багета, элемента мебели, информационного стенда, таблички, малой архитектурной формы для украшения ландшафта и рекламы.