Композиция для металлополимерных покрытий

 

(50298

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТ )РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ>

Союз Советских

Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.05.74 (21) 2021599/23-5 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.02.76. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15,03.77 (51) М. Кл з С 25D 13/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.026.37 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. И. Тертых и Ю. Ф. Дейнега (71) Заявитель Институт коллоидной химии и химии воды АН Украинской ССР (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к области разработки композиций, пригодных для получения металлополимерных покрытий методом электроосаждения, которые могут быть использованы в лакокрасочной и машиностроительной промышленности, электро- и радиотехнике и других областях.

Известна композиция для получения металлополимерных покрытий методом электроосаждения, которая содержит полимерный материал, соль металла, поверхностно-активное вещество и воду.

В известной композиции в качестве полимерного материала служит EIBHJIokl, сараи, полиолефины, полифениленоксиды, .поликарбонаты, а крилонитрилбутадиенстирольные, ацеталиевые и винилхлоридные полимеры, а также их смеси; в качестве солей металлов— соли никеля, кобальта, железа и их смеси; в качестве поверхностно-активных веществ используются анионоактивные ПА — Na-2-этилгексилсульфат, Na-н-октилсульфат и

Na-лаурилсульфат до 1 г/л, которые служат для улучшения смачиваемости. Кроме того композиция содержит целевые добавки, например изолирующие агенты типа этилендиаминтетра!уксусной кислоты и ее солей до

30 г/л и осветляющие агенты (в композициях для получения металлополимерных,покрытий на основе никеля) типа органических суль2 фоновых соединений и ненасыщешп kx Соединений до 4 г/л.

Металлополимерные покрытия, полученные из известной композиции, содержат до

2,5 вес. % полимерного материал а.

Покрытия из известной композиции имеют сравнительно невысокие физико-механические, химические характеристики; сложен технологический процесс из-за необходимости

ip поддержания высокой температуры (48— — 71 С) и воздушного перемешивания композиции в процессе электроосаждения; процесс электроосаждения идет недостаточно интенсивно (1 — 3 мин).

15 С целью улучшения физико-механических, химических и антикоррозионных характеристик металлополимерных покрытий, упрощения технологии, а также интенсификации процесса осаждения ком позиция содержит в

2п качестве полимерного материала и соли металла — полиэтилгидросилоксан и формиат свинца соответственно, а в качестве поверхностно-активного вещества катионоактивное

ПА — цетилтриметиламмонийбромид при

25 следующем соотношении компонентов, вес.

%.Полиэтилгидросилоксан 0,83 — 7,5

Формиат свинца 0,16 — 0,83

Цстнлтрпметиламмоннйбромид 0,0055 — 0,05

ЗО Вода Остальное

502978

Таблица 2!

1 2

Показатель

3 4

10Катодная плотность тока, мА/см рН

Время, с

71,4

5,7 — 5,8

47,9

5,7 — 5,8

11,9

5,8 — 5,9

26,7

5,8 — 5,9

1 2 3 4

Показатель

60 49

Беспористое

<1 <1

Х о р о ш а я

90

90

330

330

330

330

Таблица 1

Компонент

Полиэтилгидросилоксан

Формиат свинца

Цетилтри метиламмонийбромид

Вода

7,5

0,83

1,0

4,16

0,83

0,5

0,16

0,5

Вода

0,0055

98,3355

0,0065

98,4935

0,027

95,6773

0,05

91,85

Изч Po 1245

ЦИИИПИ

Заказ 5165

Тираж 1067 Подписное

МОТ, Загорский филиал

Предлагаемая композиция для получения металлополимерных покрытий методом электроосаждения представляет собой эмульсию кремнийорганического полимера в водном растворе формиата свинца, содержащую катионоактивное ПА — цетилтриметиламмонийбромид. Даже незначительные количества цетилтриметиламмонийбромида стабилизируют эмульсию полиэтилгидросилоксана в воде в течение длительного времени (до трех месяцев) и наводят заряд на частицы полимера до (+80) — (+100) МВ, что обуславливает практ ически мгновенное их осаждение на катоде. При этом оптимальные размеры частиц полимера составляют 0,03 — 0,06 мкм.

Наличие в композиции данного ионогенного зарядчика принципиально меняет процесс электроосаждения — происходит соосажден ие металла с заряженными частицами .Полимера. Изменяя условия электроосаждения, получают металлополимерные покрытия с концентрацией полимера до 88 /о, рН системы в процессе осаждения практически не меняется (5,7 — 5,9), что исключает необходимость частой корректировки рН ванны. Кремнийорганический полимер выступает еще и в роли пеногасителя.

Применение предлагаемой композиции позволяет резко интенсифицировать, процесс осаждения покрытий (в 6 — 30 раз) благодаря наведению заряда на частицы полимера и большой устойчивости эмульсий.

Композицию готовят следующим образом.

В воду добавляют цетилтриметиламмонийбромид и полиэтилгидросилоксан и перемешивают одним из известных приемов, например путем ультразвукового диспергирования, после чего к эмульсии добавляют водный раствор электролита. Из дисперсии путем электроосаждения при комнатной температуре и плотности тока 1.2 — 72 МА/см на катоде получают металлополимерное покрытие. При этом взаимодействие частиц полимера с поверхностью частиц металла в покрытии происходит ка!к в процессе формирования осадка на электроде, так и при последующей термообработке покрытия при 200 С в течение

2 ч.

В табл. 1 приведены составы (1 — 4) пред4 лагаемой композиции, содержание компонентов дается в вес.

В табл. 2 приводится режим электроосаждения при комнатной температуре.

В табл. 3 дана характеристика покрытий.

Таблица 3

Толщина, мкм

Пористость-, число точек на

1 см

25 Эластичность (ШГ-1), мм

Адгезия (методом решетчатого надреза)

Водостойкость, сут, Стойкость в 3%-ном растворе NaCI, сут.

Термостойкость, С

Коррозиопцые испытания прекращены без видимых изменешш покрытий.

35 Из приведенного видно, что металлополимерные покрытия, полученные из предлагаемой композиции, обладают хорошей адгезией к подложке, эластичны, пригодны для работы при высоких температурах (до 330 С) и в

40 агрессивных средах.

Формула изобретения

Композиция для металлополимерных по45 крытий, наносимых методом электроосаждепия, содержащая полимер, соль металла, поверхностно-активное Вещество и воду, отличаюи аяся тем, что, с целью улучшения физико-механических, химических и антикорро50 зионных сВОЙстВ покрытий, композиция содержит в качестве указанных выше компонентов соответственно полиэтилгидросилоксан, формиат свинца и цетилтриметиламмонийбромид при следующем соотношении, 55 Bec %:

Полиэтилгидросилоксан 0,83 — 7,5

Формиат свинца 0,16 — 0,83

Цетилтриметиламмонийбромид

0,0055 — 0,05

Остальное