I ° (45)Дата опубликования описании 22.10.76 (53) УДК 678.026.. 37 (088. 8) Ю. Ф. Дейнега, З„Р. Ульберг, 1. Л. Дворниченко, H. Л. Ивкина, ..аро»»»О» «»а +с Ницоер: -"4 «f«»»o »-»Обина (72) Авторы изобретении (71) 3аявнтель Институт коллоидной химии и химии воды АН Украинской COP (54) ХСМПОЗИ."" ;КЯ ДЛЯ ПОЛУ-«ЕНИЯ

i,4E "I, .;," - Г10Л, 1 Е вЂ”;=; ы «»шие:

Изобре гение отнссится к KG".. позициям„ приГОдным для получе-...ия электР Ф » е" и™ KBM методом металлопопимерньi. пск рь»тий, которые МОГут быть испсльзОВа »»ь :. = качеc:"" ве электропроводяших антикоррознонных груп-

ТОВ

Известна композиция для получения металлополимерных покрытий, вкд очающая соти меТаЛЛа ПОЛИМЕРНЫЙ МатЕРИаЛ т» ВОДУ»! ЗВЕС « ная композиция в качестве полям=-«Gp-га материала содерд<ит апифаTич;:! -,е полиамнды при следуюшем соотношении компанен =»a В Г/П):

Алифатические полнамиды 20- 200

Соль металла (цинка,i 50"-300

Осаждение металлополямерногс гокрытия из известной композиции производи-;ся при 1 = х.

=-0,5-5 а/дм и рН «-6 в течение 3.0 мин, Недостатки известной композиции следуюОГраниченный GccGp» яме нт»п»мГ Р=ыз мь1х металлополиме рных покрытий; сравните ьно невысок;:..-е физика --механические и антикоррозионные характерис :-пки получаемь«х металлополимерных покр". тий в р связи с использованием Высококонцентрированных агрегативно нсустойчивых суспензий полимера., что пр жодит к неравномерному зас.:.раделея«по полимеров в ь::,=-:тап,. ополимер нам покрытии, а также Вследствие необходимости вести электрооcàæäåIIIì при сравнительно ВысокОЙ плотнОс Ги токар что вызьтвает газовыделение и придает получаемму металлополимерному покрытию пористость; высокая стоимость металлополимерных покрытий из-за сложности техпслогнческого процесса приготовления композ .п -и вЂ” необходимости осуществления процесса полимеризации исходного мономера типа -.апролактама я последующего диспергирования полимера перед его введением в композициювЂ” и сравнительно большого расхода электроэнергии при получении металлополимерных покрытий„ недостаточная интенсивность (за 10 мин осаждается покрытие толщиной 20 мк) процесса осаждения покрытий.

Цель изобретения вЂ” расширение ассортимента металлополимерных покрытий, улучшение их физико-механических антикоррозион523963

2 16 2L нр Q и ных характеристик, удешевление и интенсификация процесса их получения. Поставленная цель достигается тем, что композиция содержит в качестве полимерного материала смеси эпоксидной смолы с пленкообразую- @ щим полимером, выбранным из группы: полиамид, полиацеталь, полисульфидный каучук, фторопласт, а в качестве соли металловвЂ”

1 N при следующем соотношении компонентов (в вес.%):

Муравьинокислые или хлористые соли цинка и/или свинца, или смесь муравьинокислых солей свинца и меди 0,25-5

Эпоксидная смола О, 35-5

Пленкообразующий полимер, выбранный из группы: полиамид, полиацеталь, полисульфидный каучук, фторопласт 0,35-15

Четвертичный амин вЂ” Й -(фенил-2-метилкарбодецилокси)-М -(4-о-анизил-3-хлорбутенил-2 ) -аммонийхлорид 0,01-0,30@

Органический растворитель, смешивающийся в водой, например ацетон 20-35

Вода Остальное

Композицию готовят следующим образом. З5

В воду добавляют ацетоновые растворы полимеров или порошки полимеров. К образующейся суспензии с частицами размером

0,25-3 мк добавляют сначала четвертичный амин N -(фенил-2-метилкарбодецилок.:;и)-,р0 вЂ” Й -(4-о-анизил-3-хлорбутен ил-2 ) -ам м онийхлорид, а затем водные растворы муравьинокислых или хлористых олей цинка (свинца, меди). При наложении электрического поля на катоде получают металлопо- @ лимерные покрытия, закрепляемые терм ообработкой при 180-250оС.

Предложенная композиция для получения металлополимерных покрытий представляет собой дисперсию полимеров в водных раст- 59 ворах соответствующих солей; в состав композиции входит четвертичный амин, который служит ионогенным зарядчиком, сообщающим частичкам полимера заряд до вЂ” 80 мв.

Четвертичный амин впервые применен в ка- 55 честве ионогенного зарядчика при получении металлополимерных покрытий. Это дает возможность получать металлополимерные покрытия путем совместного электрофоретического осаждения дисперсии полимеров и 60 муравьинокислые или хлористые соли цинка и/или свинца или смесь муравьинокислых солей свинца и меди и, кроме того, дополнительно органический растворитель, смешивающийся с водой, например ацетон, и --.ет= вертичный амин вЂ” -(фенил-2-мо ." . <.а„.: бодецилокси)- И -(4-о-анизил-3-хлорбу".енил-2 )-аммонийхлорид формулы электролитического выделения металла; последний осаждается в виде высокодисперсных осадков с частицами размером от 0,2 до 2 мк.

Взаимодействие полимера с поверхностью частиц металла происходит как в процессе формирования осадка на электроде, так и при последующем нагревании его. Соотношение между металлом и полимером в металлополимерном покрытии определяется составом исходной суспензии и режимом электрофоретического процесса и может изменяться в широких пределах. Это позволяет регулировать физико-механические, электропроводяшие и антикоррозионные свойства металлополимерных покрытий (грунтов) и получать их с комплексом заданных свойств.

Преимущества предлагаемой композиции состоят в следующем:

1). Улучшаются физико-механические и антикоррозионные свойства получаемых металлополимерных покрытий на основе металлополимерного грунта и защитного слоя эмали, 2). Повышается устойчивость суспензий и достигается более равномерное их осаждение вследствие введения в систему четвертичного амина„сообщающего частичкам полимеров значительный электрокинетический потенциал. Осаждение заряженных дисперсий не требует применения в ванне высокой концентрации полимера, что делает композицию более устойчивой я технологичной; осаждение металлов в присутствии заряженных дисперсий полимеров позволяет изменять дисперсность и структуру их осадков; изменение состава осадка (соотношения между металлом и полимером) оказывает существенное влияние на процессы совместного выделения металлов и приводит к изменению структуры осадка - к повышению дисперсности металла.

3). Изменяется электрическое сопротив42. а ление грунтов от 10 до 10 ом.см при увеличении концентрации металла, что дает

Табл::ц а 1

3 .А! «

I I

2„20 i 3,20 5,00 (1

50 5 0,35

1 ОО I!,,: вЂ” 15 ОО

0,27 i 0,02 !

Q,15;: 0,25 025 i 300

О 30

2,04

30 ОО (P0 : 20 00:

65„5" j 70,.. 3

79,04 !

) =) !

«»

О ..«5 !!

1,50

l 1 «

I.i« *.-,О I

0,125;!

: г 00

38,66

30.,00;

65,78;

I возможность методом электроосаждения нано:ить второй декоративный слой благородного металла или водоразбавленной эмали.

Использование предлагаемой композиции позволит решить одну из важных задач лакокрасочной промышленности вЂ” на одной автоматической электрофорезной линии наносить электропроводящий грунт и декоративный слой эмали. Из предлагаемой композиции могут быть получены покрытия (грун ты) на основе смесей полимеров; использование полиамидов и фторопластов с эпоксидной смолой улучшает адгезию, эластичностьр повышает термостойкость, позволяет получать беспористые покрытия с повышенными физико-механическими свойствами.

Пример 1. а). Для приготовления 100 г суспензии

17,5 r 12,5%-ного ацетонового раствора эпоксидной смолы (ЗД-5, ЭД-41, З-50) (2,2 вес.%) и 17,5 r 4%-ного ацетонового раствора полисульфидного каучука (тиокол

М.В) (0,7 вес.%) смешивают с 35 мл воды.

При этом образуется тонкая суспензия полимеров (70 r), a которую вводят четвертичный амин вЂ” М -(фенил-2-метилкарбодецилокси) вЂ” и -(4-о-анизил-3-хлорбутенил-2)-аммонийхлорид в количестве 0,02 вес.%.

Б качестве электролита применяют раствор формиата свинца концентрацией 1%. К суспензии смол добавляют 30 г раствора соли щ (0,30 вес.%) (см.табл.1).

Соосаждение проводят при плотности то

z ка на катоде i =2 ма/см, рН 5,5-6, время 90 сек. Грунт формируют при 140оС в течение 60 мин. Грунт содержит свинца65%. б), На полученный грунт методом электроосаждения наносят слой эмали ЭМ-2100, режим: напряжение 140 в, время 2 мин, общая толщина покрытия 45 мк. Термообработку ведут при 108оС в течение 30 мин.

Рецептура композиции приведена в табл.1, свойства груп»тй из этой композиции и по» крытая вЂ” и табл.

Рецептура (a вес.%) )no примеру

2 5 1 6 о о о

{о {О о3

0 0 е

О о о3

y F

1 а «» ю щ & М

Даао

Ш м

«»

{» д и ц о2»

Я йь

С » Щ Щ ! I I з-{ з- Щ (9 ъ»

О О -{ Т {{ (O т"{ с «{0

О о

4-{ О{ сО .)

2 -»

О 0 0 о{ IO

O 0

Я К а.

{» о

2 о

m I д

f»» о а.

o m х р, о о а.mа и

I o д L

g o

Щ!

3; аб м

I ж

2 о г о

Ю-{ о

{о

+ о

Т-{

Ф о т-1

4ф +

4-{ Ф.

Д с

0 р ъ Я о

{" «м 0)

J.:, д

«{ ц й: <ц

" -во

«4 д g)

N +

{» ь м о ъ

Q D

C +

523963

y o

О»

{0 {{{

«{{

»Ф;ф

<{{ + Qi î

2 о о

«к о (Ц,Я, K о д о щ

" 0 о

И а m . 0

{" + f

Ж + и о

{,+ й

С4

ОО

О ({{ и о

{ {{ о +

tg {o ф

Ц р»

o >

"о о

° И

{»

".Á й+

{» и

{ {) м

Т-{ о

I э

{:{ и д 2 а5 е о а в g

+ М

° АЭ ъ а

{-«

Ц о ж И

Щ ф Я ф 4

»ъ ц{

Й4 в и а д " о

О ъ И д Ж р Ф4 о

o + и о д ж й:{

3, g а о,.

Т-{

Т-

oI о о

Ф и

Ю и »

Ф, (Ц о

523963

Пример 2. а) К суспензии эпоксидной смолы ЭД-5 и полиэфирной смолы ПФ-053 добавляют

30 r (0,30 вес.%) электролита для выделения свинца и меди концентрацией 1 и 2% соответственно. рН композиции 5,5-6.

Соосаждение проводят при плотности тока на катоде 1 =2 маlсм . Грунт форми2 руют в течение 90 мин при 160оС. Грунт содержит 70% металла. б) На полученный грунт методом алектроосаждения наносят слой эмали ФЛ-149 Э, режим: напряжение 80 в, время 2 мин, общая толщина покрытия 50 мк. Термообрабогку ведут при 180оС в течение 30 мин.

Рецептура композиции приведена в табл.1, свойства грунта из этой композиции и покрытия вЂ” в табл. 2.

ПримерЗ, а) Для приготовления 100 r суспензии

25 r 12,5%-ного ацетонового раствора эпоксидной смолы (3,2 вес.%) смешивают с 50 мл воды. При этом образуется тонкая суспензия полимера, в которую добавляют четвертичный амин вЂ” К -(фенил-2-метилкарбодецилокси)- Й -) 4-о-анизил-3-хлорбутенил-2)-аммонийхлорид в количестве

0,02 вес.%. В эту суспензию вносят порошок фторопласта (поликапроамида), обработанный ацетоном, в количестве 1 r (1 вес. Ж) 30 и перемешивают. К полимерной суспензии добавляют 25 мл (0,25 вес. o) 17 -ного раствора формиата свинца.

Соосаждение ведут при плотнос ги тока

2 маlсм, рН композиции 5,5-6. Грунт 35

2. формируют при 180оС в течение ЗО мин.

Грунт содержит 70% свинца. б) На полученный грунт методом электроосаждения наносят слой эмали уралкид40 ного типа АУ-0118, режим: напряжение

160 в, время 2 мин, общая толщина покрытия 50 мк. Термообработку ведут при 160оС в течение 30 мин.

Рецептура композиции приведена в табл.1, свойства грунта из этой композиции и покрытия вЂ” в табл. 2.

Пример 4. а) Для приготовления 100 г суспензии д

17,5 г 12,5/-ного ацетонового расгвора эпоксидной смолы ЭД-5 (2,2.вес.%) и 12,5r

3 2,5%-ацетонового раствора полиэфирной смолы ПФ-053 (1,5 вес.%) смешивают с

45 мл воды. При этом образуется тонкая суспензия полимеров, в которую добавляют четвергичный амин вЂ” N -(фенил-"-метилкарбодецилокси)- и -(4-О-анизил-3-хлорбутенил-2) -аммонийхлорид в количестве

0,27 вес.%.

В качестве электролитов применяют растворы формиага свинца и хлористого цинка концентрацией 1%. К суспензии смол добавляют 25 г раствора солей в соотношении

1:1 (0,25 вес.%) (см. табл. 1) .

Соосаждение ведут при плотности тока на катоде 1 = 2 ма/см в течение90 сек, 2 рН композиции 2,0-3,0. Грунт имеет толщину 22 мк и содержит 22% РЬ и 45% 7 и б) На полученный грунт методом электрсосаждения наносят слой эмали уралкидного типа АУ-0118, режим: напряжение 160 в, время 2 мин. Общая толщина покрытия 45мк, Термообрабогку ведут при 150оС в течение

30 мин.

Пример 5. Для приготовления 100г суспензии 2,8 мл 12,57 -ного ацетонового раствора эпоксидной смолы Э-41 (0,35вес.%) и 2,8 мл 12,5%-ного ацетонового раствора полиэфирной смолы ПФ-053 (0,35 вес.%) смешивают с 69,4 мл воды. При эгом образуется тонкая суспензия полимеров, в котс» рую вносят четвертичный амин вЂ” -(фенил-2-метилкарбодецилокси)- И -(4-0-анизил-3-хлорбугенил-2) -аммонийхлорнд в количестве 0,01 вес.%. К полимерной дисперсии добавляют 25 мл (0,25 вес.%) 1%-ного форм иа га свинца (см. габ л. 1 ) .

Соосаждение ведут при плотности тока

2 ма/см, рН композиции 5,5-6. Грунт формируют при 180оС в течение 30 мин.

Грунг имеет толщину 20 мк ч содержит 80% свинца.

Характеристика груп га:

Сопрогивление, ом.см 62 10з

Эластичность, мм 1

Выдержка в гидросгате, сутки 95

Стойкость в З -ном растворе йаС1, сутки 92

Прочность на удар, кг/см 50

На полученный грунт методом электр осаждения накосят эмаль ЭП-2100, режим: напряжение 140 в, время 2 мин. Обшая толщина покрытия 40 мк. Термообработку ведут при 160 С в течение ЗО мин.

Пример 6. Для приготовления 100г суспензии 27,1 мл 17,5 / ного ацетонового раствора смолы ЭД-5 (5 вес.%) смешивают с 35 мл воды. При этом образуется тонкая суспензия, в которую вносят четвергичный амин вЂ” g вЂ” (фенил вЂ” 2- метилкарбодецилокси)вЂ” вЂ” и -(4-о-анизил-3-хлорбутенил-2) -аммонийхлорид в количестве 0 3 вес.%. В эту суснензию вводят порошок поликапроамида, обработанный ацетоном, в количестве 15 r (15 вес.%) и перемешивают. К полимерной дисперсии добавляю 20 мл 15%-ного раствора формиага свинца (3 вес.%) и 17,9мл

12%-ного хлористого цинка (2,04 вес.%) (см.табл. 1).

52 3963

Д2

125

Составитель P. Иакар

Редактор Л. Ушаков» Те-ред О. Луговая: Корректор С, Шекмар

Заказ 5064/425 Тираж 1068 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР а . делам изобретений и открытий

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

Филиал 1ПЖ П,лент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Соосаждеиие проводят при илопксти тока 2 ма/см в течение 90 сек, рН 2,0-3,0, Толщина грунта 20 мк, содержание металла 52%.

Характеристика грунта: з

Сопротивление, ом.см 4,7. 10

Эластичность, мм 2

Выдержка в гидростате, сутки 78

Прочность на удар, кгlсм а

40 36

На полученный грунт наносят эмаль ЭП-., 2100. Обцая толщина покрытия 45 мк.

Характеристика покрытия:.

Сопротивление, рм.см 6,2 10

Эластичность, мм 35

Выдержка в гидростате, сутки

Стойкость в 3%-ном растворе, NaCK сутки 112

Прочность на удар, «г/см

7 о

Формула- изобретения

Композиция для получения металлополимерных покрытий электрофоретическям мето дом, включающая эпоксидную смолу, соль металла, иоиогеничй зарядчик и воду, о тличающаяся тем, что, сцелью улучшения электропроводящих, физико-механических н антнкоррозионных свойств, s качестве соли металла она содержит муравьннокислые или хлорнстые соли цинка, и/или свинца, или смесь муравьинокнслых солей свинца и меди, а в качестве ионогеиного зарядчика - четвертичный амин вЂ” Й -(фенил-2-метнлкарбодеиилоксн)- и -(4-о-анизиа-3-хлорбутенил-2)-аммонийхлорид и дополнительно вЂ” полимер, выбранный из группы: полиамид, полиацеталь, полисульфидный каучук и фторопласт, а также водорастэоримый органический растворитель при следующем соотношении компонентов (в вес.%):

Эпоксидная смола 0,35-5

Полимер 0,35»15

Соль металла 0,25-5

Четвертичный амин 0,01-0,3

Органический растворитель

Вода

Композиция для получения металлополимерных покрытий

Похожие патенты: