Как увеличить адгезию к металлу

Часто при покупке лакокрасочных или штукатурных составов приходится слышать фразу: «средство обеспечивает хорошую адгезию» или «отличные адгезионные свойства». Значение термина часто непонятно. Давайте выясним, что такое адгезия, для чего она необходима и почему так важна?

Определение адгезии

Благодаря этому явлению краска и штукатурка прочно удерживаются на стенах и потолке, возможно бетонирование. Как становится ясно, оно отвечает за склеивание поверхности или основания с покрытием.

Адгезия – это сцепление разнородных веществ. В строительстве под этим термином понимается способность того или иного покрытия (например, лакокрасочного, штукатурного) к прочному сцеплению с поверхностью основания.

Адгезию делят на физическую и химическую:

• В первом случае связь возникает по причине сцепления молекул материалов.
• Во втором – из-за химического воздействия веществ.

Интенсивность склеивания измеряется в МПа (мегапаскалях). Эта цифра обозначает усилие, которое придется приложить, чтобы отделить покрытие от основания. Например, если на этикетке написано, что средство обеспечивает прилипание в 1 МПа, значит, чтобы оторвать его, придется приложить усилие в 1 Н на каждый мм2 (около 100 г/мм2).

Адгезионные свойства – это одна из основных характеристик для любого покрытия, декоративного или защитного. От них зависит прочность и надежность соединения, возможность склеивания тех или иных типов материалов, комфортность или трудоемкость при проведении работы.

Для каких материалов важна адгезия

Первоочередное значение этот показатель имеет для строительных и отделочных составов. Обязательно нужно обратить внимание на уровень адгезии у следующих типов покрытий:

• Лаки и краски. Данное свойство влияет на качество прилипания, глубину проникновения и долговечность покрытия. Чем выше показатели, тем лучше и дольше будут держаться лакокрасочные материалы на основании.
• Гипсовые смеси. Качество прилипания определяет возможности декоративной отделки.
• Цементно-песчаные составы. От надежности склеивания зачастую зависит безопасность строения. Например, при использовании веществ с плохой адгезией кирпичная кладка не продержится долго.
• Герметики и прочие клеящие составы. Здесь необходимо знать, между какими материалами средство способно обеспечить прилипание. При использовании неподходящих смесей качество соединения ухудшается, а в некоторых случаях становится и вовсе невозможным.

Измерить адгезионную способность материалов и проконтролировать качество сцепления покрытия с основанием позволяет специальный прибор – адгезиметр.

Методы повышения адгезии

Адгезионные свойства материалов можно как улучшить, так и ухудшить. Это непостоянная величина. Например, в наносимые на поверхность составы добавляются различные примеси, которые повышают способность к проникновению и прилипанию. Используются вещества, играющие роль промежуточного слоя, например специальные грунтовки или контактные жидкости.

Обезжиривание поверхности – еще один верный метод усиления способности к сцеплению.

Для повышения адгезии используют целый комплекс мер, призванных воздействовать на физические и химические свойства материала. Существует 3 способа подготовки поверхности, улучающие адгезию:

• Механический. Это может быть обработка абразивом для придания шероховатости, нанесение насечек, а также очистка от пыли и любых загрязнений.
• Химический. Примешивание специальных добавок и пластификаторов в наносимый раствор.
• Физико-химический. К нему относится обработка грунтовочными составами, а также шпаклевание.

• Максимально проявляют эффективность такие методы при сцеплении разнородных поверхностей, обладающих различными физическими и химическими свойствами.
• Кроме этого, существует ряд факторов, снижающих качество сцепления материалов:

• Пыльные или жирные поверхности без предварительной обработки очищающими и обезжиривающими составами склеить практически невозможно.
• Качество прилипания будет очень низким и в том случае, если одну или обе поверхности обработать составом, снижающим пористость.
• Адгезионные свойства могут ухудшиться во время схватывания и высыхания материалов. При переходе из жидкого в твердое состояние могут измениться химические и физические свойства веществ. Например, многие растворы дают усадку. В результате этого уменьшается площадь соприкосновения с основанием. Тогда появляются растягивающие напряжения, из-за которых, в свою очередь, образуются трещины. В итоге сцепление материалов становится менее прочным, ненадежным.

Простой пример. Если оштукатурить бетонную стену без правильной подготовки, покрытие быстро отвалится. Это связано со множеством факторов, к которым относятся:

• запыление поверхности;
• усадка штукатурного слоя;
• отсутствие добавок, усиливающих адгезию и т. д.

Поэтому при работе со старым бетоном следует использовать комплексный подход, для которого нужно:

• тщательно очистить поверхность;
• нанести насечки топором или перфоратором;
• обработать специальной грунтовкой, усиливающей адгезию;
• в штукатурку добавить пластификатор, повышающий эластичность раствора.

Адгезионные свойства лакокрасочных материалов

Способность ЛКМ к адгезии зависит в первую очередь от того, на какой поверхности они используются.

• Максимальных значений адгезия достигает при обработке шероховатых материалов. Это связано с тем, что у гладкой поверхности площадь соприкосновения с ЛКМ станет намного меньше.
• Еще один фактор – структура обрабатываемого материала. Так, при покрытии пористой поверхности ЛКМ состав проникает внутрь основания. Следовательно, убрать слой краски или лака можно будет только в том случае, если удастся разорвать молекулярные связи покрытия или основания (например, как при шлифовке).

Кроме того, способность к адгезии увеличивают различные модифицирующие добавки, которые применяются при изготовлении лакокрасочных материалов:

• органосиланы, которые предотвращают коррозию и имеют гидрофобизирующее действие;
• металлоорганические вещества, выступающие в роли катализаторов химических процессов;
• сложные полиэфиры;
• различные наполнители и балластные вещества (например, тальк);
• эфиры канифоли и фосфорной кислоты;
• полиамидные смолы;
• полиорганосилоксаны.

Адгезия к бетону

В настоящее время бетон – это один из самых известных и широко используемых строительных материалов. Именно бетонные плиты чаще всего выступают в качестве оснований стен, потолка и пола в квартире. За счет гладкости поверхности этих плит сцепляемость с ними различных отделочных составов зачастую очень слабая.

Чтобы обеспечить хорошее прилипание к этому материалу, необходимо учитывать множество моментов:

• Адгезия к сухой поверхности в несколько раз выше, чем к влажной.
• Такая характеристика самого бетона, как предел на сжатие, напрямую определяет качество прилипания к нему различных полимерных материалов.

• Использование специальных составов и грунтов способно значительно повысить качество сцепления поверхности с покрытием.
• При нанесении различных составов (клея, шпаклевки, краски, штукатурки) следует принимать во внимание влажность и температуру как основания, так и воздуха в помещении.
• К шероховатой поверхности адгезия всегда выше, чем к гладкой.

Добиться шероховатости можно разными способами, один из них – нанесение специальной грунтовки «Бетоноконтакт» («Бетоконтакт», «Бетон контакт» и т. д., название варьируется в зависимости от производителя). Благодаря содержанию в составе цемента и кварцевого песка грунт превращает гладкую поверхность в шершавую, напоминающую мелкозернистую наждачную бумагу.

Таким образом, благодаря явлению адгезии обеспечивается качественное прилипание материалов покрытия к основанию.

Без этого краски и лаки тут же отваливались бы с обработанной поверхности, невозможно было бы нанести декоративную отделку или оштукатурить стены.

Каждый тип материала обладает определенным уровнем способности к адгезии. При этом многие внешние условия могут как увеличить его, так и снизить.

Adblockdetector

Пути повышения адгезии нижнего слоя в настольной FDM-печати

3dfirst Загрузка

05.12.2014

65230

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

29

Адгезионное взаимодействие печатной платформы 3D принтера с нижними (закрепляющими) слоями формируемого 3D объекта является одним из острейших вопросов в настольной 3D печати. Подавляющее большинство производителей в своих рекламных компаниях скромно умалчивают о значимости данного вопроса (зачастую переходящего в «головную» боль покупателя). Уже купив 3D принтер и погрузившись в процесс 3D печати, пользователь сталкивается с проблемами отслаивания углов (эффект «лодочки»), деламинации нижних слоёв и сдвига объектов на платформе. В отличие от FDM-установок промышленного назначения, в настольных 3D принтерах отсутствует система высокотемпературного термостатирования рабочей камеры, необходимая для предотвращения процессов деформации слоёв и компенсации внутренних напряжений, возникающих в результате высокоскоростного наплавления разогретой до вязкотекучего состояния полимерной нити и ее практически моментального охлаждения. Также в большинстве бытовых моделей не предусмотрена возможность использования специального материала, формирующего систему поддержек, имеющего отличное сцепление как с платформой, так и с основным модельным материалом. Безусловно, уже имеются настольные модели с 2-мя и более экструдерами, позволяющими использовать для поддержек водорастворимый PVA пластик, однако их суммарная точность формообразования 3D объекта на данный момент далека от идеала и пока не сопоставима с промышленным типом FDM оборудования. К тому же класс термопластичных материалов, которые используются в настольной 3D печати по своим технологическим и эксплуатационным свойствам изначально уступает FDM материалам профессионального назначения. Частично решить вопросы отслоения нижних слоёв деталей позволяет использование печатных платформ со встроенным нагревом. Однако, в случае изготовления крупных 3D объектов, например, архитектурных макетов или объектов, имеющих высокую площадь контакта поверхности с платформой (корпусные элементы приборов), это не решает проблем адгезии полностью. Усадка материала (особенно у АБС) все равно имеется, соответственно, напряжённое состояние материала может привести к отрыву как нижнего слоя, так и следующего за ним, и последующему сдвигу на платформе всей детали. Пользователи все равно вынуждены искать различные способы обеспечения адгезии (плёнки, подложки, клеи), даже в случае наличия в 3D принтере платформы с нагревом. К тому же у нагревательных платформ имеются и свои минусы, причем не только (и не столько) связанные с повышенной энергоёмкостью или безопасностью для пользователя, сколько с постоянным циклом их нагрева/охлаждения, в результате которого возможна деформация самого материала платформы, что негативно может сказаться на ровности ее поверхности и точности процесса формообразования. Для целого модельного ряда 3D принтеров (Makerbot, CubeX от 3D Systems, bq и др.), где используется высокоплоская стеклянная платформа 'холодного' типа, вопрос носит особую актуальность. С одной стороны производители стремятся добиться максимально возможной безопасности (как можно меньше нагревающихся элементов в конструкции, т.к. устройство все чаще используется в школах и детских кружках) и энергосбережения, с другой — надо обеспечить приемлемый уровень сцепления изготавливаемой детали с платформой. С одной стороны наличие стеклянной платформы может показаться минусом, однако, на самом деле, при должной ее подготовке к процессу 3D печати, становятся очевидными и ее явные плюсы – у нее абсолютно ровная поверхность, позволяющая получать точные и гладкие поверхности в 3D объектах, полное отсутствие температурных деформаций у каленого стекла и, соответственно, невозможность коробления самой платформы с течением времени, она очень твёрдая и полностью гладкая, что позволяет использовать самый широкий диапазон средств для решения вопросов адгезии со 100% гарантией последующей очистки поверхности платформы до исходного состояния, и, наконец, она съёмная, что обеспечивает удобство съёма готовых изделий (без воздействия на устройство перемещения платформы по вертикальной оси), позволяет ее промывать тёплой водой, а также производить предварительную подготовку ее поверхности перед процессом 3D печати, а также последующую очистку.

Не вдаваясь глубоко в вопросы сравнения и выбора различных видов материалов для настольной 3D печати методом FDM, рассмотрим основные пути обеспечения адгезии для PLA (признанных всеми производителями 3D принтеров RepRap класса как самыми технологичными, гарантирующими высокий результат) и др. пластиков с платформой 3D принтера. Причем данные методы одинаково применимы как на холодных, так и на горячих платформах.

1. Технологическая подготовка: тщательная калибровка печатной платформы, программная оптимизация алгоритма формирования нижних слоёв модели (методы Brim и Raft для увеличения площади контакта вокруг нижних слоёв деталей и сцепления с платформой, введение в конструкцию дополнительных геометрических элементов — 'ушек', уголков для увеличения площади сцепления) при подготовке g-code, снижение степени заполнения слоёв — в большинстве случаев достаточно 25-30%. 2. Аэрозольные спреи-адгезивы технического назначения (для временного контакта с материалом): 3M Scotch-Weld 75, Tesa 60023, Krylon®Easy-Tack, UHU 3-in-1. Использование данных технических адгезивных спреев позволяют добиться хорошего результата в случае изготовления невысоких малогабаритных деталей с относительно невысокой площадью контакта с печатной платформой. Они образуют на стекле равномерный тонкодисперсный клеевой слой наподобие скотча, который по окончании процесса можно удалить с платформы с помощью специальных аэрозольных растворителей типа 3M Cleaner Spray, Tesa 60040, Krylon®Adhesive Remover и последующей промывки в тёплой воде. Однако, в случае изготовления крупногабаритных моделей контактного усилия данных клеёв может оказаться недостаточно, чтобы выдержать сдвиг моделей с платформы или загибание углов при большой горизонтальной поверхности контакта с платформой. К тому же обязательная очистка платформы с помощью растворителей может быть неудобна или недопустима, например, в учебных заведениях или офисах. 3. Малярные ленты: 3M Scotch-Blue 2090 (США), Tesa 4323 (Германия). Многие продавцы расходных материалов для 3D принтеров любят приписывать американскому 'голубому' скотчу качества фантастической адгезии. Практический опыт использования показал, что хороший результат можно получить только в случае негабаритных деталей с невысокой площадью контакта с платформой, а в случае габаритных моделей очень вероятен отрыв их краев от ленты в процессе печати. При этом, при съёме готовых изделий с платформы в ряде случаев на нижней поверхности могут оставаться трудноудалимые кусочки скотча, что портит в итоге её внешний вид. 4. Подложки на основе плёночных материалов:- с односторонним клеевым слоем 3M IJ25-20R, Lomond Laser Film;- с двухсторонним клеевым слоем Orabond 1334, Tesafix 4917, LG 5000, Poli-fix 345;- карманы для ламинирования, имеющие хорошую термостойкость; — термостойкие полиимидные плёнки (каптоновый скотч) актуальны для платформ с нагревом;

— специальные полимерные подложки, применяемые, например, в последних моделях Makerbot и bq.

В случае использования односторонних плёночных подложек на полиэфирной основе толщиной 100 мкм , они клеятся липким слоем непосредственно на платформу 3D принтера, а на их верхнюю сторону (матовую на основе ламинированной бумаги или прозрачную глянцевую) происходит осаждение горячей пластиковой нити. За счёт высокой температуры нить пластика схватывается («приваривается») с верхним слоем подложки. Такой тип подложек позволяет изготавливать детали различных габаритов, однако в ряде случаев при съеме изделия с платформы, на его нижней поверхности могут оставаться трудноудалимые следы бумажной основы подложки, что отрицательно может сказаться на эстетической стороне.Двусторонняя полиэфирная пленочная подложка имеет нижний слой с невысокой степенью адгезии, позволяющий равномерно приклеивать ее к платформе 3D принтера с возможностью лёгкого последующего удаления с неё, а также верхний слой с постоянно высокой адгезией. При осаждении разогретой до вязкотекучего состояния полимерной нити на верхнюю сторону подложки происходит схватывание ее с липким слоем. В случае изготовления мало- и среднегабаритных деталей усилия адгезии таких плёночных подложек вполне достаточно. Однако в случае, когда нужно изготовить габаритную деталь с большой площадью контакта с печатной платформой, вероятны отслоения нижних слоёв, т.к. адгезионная прочность сцепления подложки с моделью может уступать внутренним напряжениям, возникающим в детали при послойном её формообразовании. Специальные полимерные подложки имеют термостойкий верхний слой и приклеиваются непосредственно к стеклянной платформе. Результаты испытаний показали хорошую эффективность их применения в случае изготовления малогабаритных и несложных по геометрии деталей. 5. Аэрозольный лак Lac Impresion 3D (Nelly, Испания). 100% адгезия.

Наилучшие, практически 100% (как на PLA пластике, так и на ABS и Nylon), результаты удалось получить с использованием испанского аэрозольного лака для волос Nelly. Дабы избежать различных кривотолков, уже возникавших на ресурсе 3DToday относительно данного лака, хочется немного уделить внимания 'истории вопроса'.

В настоящее время в Европе, благодаря высочайшей своей эффективности, доказанной многими пользователями 3D принтеров, получил широкое распространение так называемый 3DLac — Leon 3D. Ознакомиться с его характеристиками можно на одноименном (.com) сайте изготовителя.

Производится он по специальному заказу испанским косметическим предприятием Belloch Laboratory (Валенсия). По ряду определенных причин он пока не поставляется в РФ, однако в России доступен в продаже его практически 100% аналог — лак для волос Nelly (75 мл, 125 мл и 400 мл), имеющий сертификацию Таможенного Союза.

Производится он тем же самым предприятием в Валенсии и имеет практически идентичную химическую рецептуру. Главное отличие 3DLac от Nelly заключается в более строгом 'промышленном' дизайне баллона, а также в отсутствии парфюмерного компонента, отвечающего за запах. Однако, при средней его стоимости 200-250 руб.

(400 мл) и высочайшей эффективности с точки зрения обеспечения адгезии, с наличием быстро улетучивающегося парфюмерного запаха можно все-таки смириться.

Чтобы акцентировать внимание пользователей на высокой эффективности применения Nelly (абсолютно превосходящего множество перепробованных прочих лаков для волос) именно в настольной 3D печати, были разработаны дополнительные этикетки с условным названием Lac Impresion 3D и описанием ключевых свойств, имеющих доказанную ценность при использовании в настольной FDM печати для обеспечения надёжной адгезии с платформой 3D объектов любых типоразмеров, включая крупногабаритные и с большой площадью контакта. Многократный практический опыт подтверждает, что Nelly гарантирует надёжную фиксацию нижних слоёв изделий в процессах послойного формообразования методом FDM, причем он подходит для всех типов компактных 3D принтеров. Т.к. он имеет в составе термостабилизирующее вещество, то его можно распылять как на холодных печатных платформах, так и на платформах с подогревом. На наш взгдяд, если вести речь о физико-химических методах повышения адгезии платформы, в настоящее время это наиболее эффективное средство по соотношению цена/качество, являющееся отличным заменителем дорогостоящих каптоновых лент, голубых скотчей, клейких плёнок и прочих средств, которые при более высокой стоимости далеко не всегда обладают столь высокой эффективностью. Он легко наносится тонкодисперсной струей с расстояния 30 см и образует тончайшую стекловидную плёнку, обеспечивающую устойчивую адгезию с полимерными материалами на PLA и иной основе по механизму, близкому к химической сварке. При использовании данного лака у нижних слоёв деталей формируется гладкая глянцевая поверхность, при этом после непродолжительного воздействия теплой воды готовая модель легко снимается с печатной платформы.

В заключение, хотелось бы отметить, что рассмотрены только некоторые методы обеспечения адгезии в настольных FDM-принтерах, а дальнейшая эволюция данного вопроса видится все-таки в разработке моделей с 2-мя экструдерами, обеспечивающих высокую точность формообразования с возможностью применения водорастворимых полимеров для формирования устойчивой нижней подложки и легкоудаляемых поддержек.

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

29

Адгезия эпоксидных смол к металлам

Эпоксидные смолы применяются как адгезивы для металлов в несиловых конструкциях, а также в качестве конструкционных клеев.

При взаимодействии эпоксидной смолы с металлом на формирование адгезионного контакта оказывает влияние температурный режим.

Смола должна обладать определённой подвижностью, чтобы заполнить многочисленные углубления на поверхности металла.

Поэтому повышение температуры в момент формирования адгезионного контакта вызывает снижение вязкости и благоприятствует достижения более высокой адгезионной прочности.

В зависимости от количества отвердителя вели­чина адгезии эпоксидных смол обычно изменяется по кривой с максимумом. При малом содержании отвердителя адгезия обусловлена взаимо­действием с поверхностью металла свободных эпоксидных групп.

С увеличением количества отвердителя число свободных эпоксид­ных групп уменьшается. Поскольку при этом снижается и адгезия, можно сделать вывод, что связь образовавшихся гидроксильных и аминогрупп с поверхностью окисной пленки металла слабее, чем связь эпоксидных групп.

Эпоксидная группа способствует повышению ад­гезии особенно эффективно в условиях, благоприятствующих рас­крытию эпоксидного кольца (при введении веществ, содержащих активные атомы водорода, например бензидина).

Раскрытие этиленоксидного цикла сопровождается об­разованием химических связей с окисной пленкой металла.

Однако предположения о том, что адгезионные свойства эпо­ксидных смол обусловлены главным образом наличием эпоксид­ных групп, разделяются не всеми исследованиями.

Имеются эксперименты по зависимости смачиваемости полярных поверхностей эпоксидными смолами от содержания в смоле гидроксильных групп.

Сопротивление сдвигу склеенных эпоксидными смолами алюминиевых образцов прямо пропорционально содержанию гидроксильных групп в эпо­ксидных смолах, отвержденных фталевым ангидридом. Зависимость приведена на рисунке.

Зависимость сопротивления сдвигу клеевых соединений алюминия от содержания гидроксильных групп в эпоксидной смоле (отвердитель – фталевый ангидрид).

Эпоксидная, и гидроксильная группы, будучи весьма поляр­ными и реакционноспособными, играют большую роль в адгезии эпоксидных смол к различным субстратам, в том числе к ме­таллам. Роль какой из этих групп является главнее, однозначно ответить нельзя. Всё зависит от конкретных условий — вида и количества отвердителя, природы поверхности субстрата и других факторов.

При адгезии полимера к металлу роль химической при­роды адгезива оказывается решающей.

Важно чтобы адгезив не просто содержал в определенном количестве полярные группы, а чтобы эти группы обладали способностью вступать в интенсивное взаимодействие с поверхностными группами суб­страта, например выполняли роль доноров электронов.

Чем более четко выражены электронодонорные свойства функциональных групп, тем выше их адгезия к металлу. Между атомами металла и углеводородами в си­стеме адгезив—субстрат возможны химические связи. Между углеводородом и металлом может возникнуть ковалентная связь.

Несмотря на возможность химического взаимодействия между металлом и углеводородами, значительно больший интерес для адгезионных систем представляет механизм взаимодействия полимер­ных адгезивов с окисной пленкой, образующейся практически на любой металлической поверхности.

Благодаря этому во многих случаях на границе полимер—металл могут возникать ионные связи. Чаще всего этот тип связей реализуется при контакте ме­таллов с карбоксилсодержащими и гидроксилсодержащими по­лимерами.

Между поверхностью металла, покрытой гидратированной окисной пленкой, и функциональными группами полимеров могут возникать различные химические связи. Эпоксидные смолы с поверхностью металла реагируют по схеме:

Известно что окисные пленки на таких металлах, как алюминий, цинк и олово весьма компактны, прочны, имеют небольшую толщину, отличаются хорошими защитными свойствами и хорошей сцепляемостью с металлом.

Окисные пленки на меди, наоборот, отличаются большой толщи­ной, значительным количеством дефектов и слабой связью с металлом. Поэтому влияние окисных пленок на металлах приводит к разным результатам адгезии.

В связи с эти применяют различные способы химической обработки поверхности металлов.

Эксперименты по склеиванию металлов поли­мерными адгезивами, нанесению на металлы лакокрасочных, элек­троизоляционных и других покрытий свидетельствует о том, что долговечность связи полимер — металл зависит во многих слу­чаях от таких свойств полимеров, как термостойкость, коэф­фициент теплового расширения, влагостойкость, озоностойкость, морозостойкость, прочность, модуль упругости и др. Чем меньше различие коэффициентов теплового расширения полимера и метал­ла, тем устойчивее оказывается адгезионное соединение полимер — металл к воздействию высоких температур. Напря­жения, возникающие в процессе фор­мирования клеевых соединений и по­крытий, также влияют на долговеч­ность связи полимер—субстрат

способ улучшения адгезии к металлам силиконовых композиционных материалов, получаемых по реакции полиприсоединения

Изобретение относится к силиконовым композиционным материалам.

Способ улучшения адгезии к металлам силиконовых композиционных материалов включает получение по реакции полиприсоединения композиционного материал, содержащего полидиметилсилоксан с концевыми винильными группами общей формулы (CH2=CH)(CH3) 2Si-[O-Si(СН3)2-]nO-Si(СН 3)2(СН=СН2), где n=1280÷1300, массовая доля винильных групп составляет 0,08÷0,095 мас.%, динамическая вязкость 54000÷55000 сП; кремнийорганическую смолу общей формулы {[(CH3)3SiO1/2 ]x[SiO2]1[(CH3) 2SiO]y[CH3VinSiO]z}, где х=0,9÷1,2, y=0÷0,4, z=0,1÷0,4; галлуазит и наполнитель, в качестве которого используют окись алюминия, металлизированную железом. Изобретение обеспечивает получение термостойкого силиконового композиционного материала, обладающего повышенной адгезией к металлу при температуре 500°С. 6 пр.

• Способ улучшения адгезии к металлам силиконовых композиционных материалов, получаемых по реакции полиприсоединения, заключающийся в том, что силиконовый композиционный материал, обладающий повышенной адгезией, не содержащий растворитель, полученный на основе полидиметилсилоксана с концевыми винильными группами общей формулы
• (CH 2=CH)(CH3)2Si-[O-Si(СН3 )2-]nO-Si(СН3)2(СН=СН 2) ( , -ДВПДМС),
• {[(CH3)3SiO 1/2]x[SiO2]1[(CH3 )2SiO]y[CH3VinSiO]z },

где n=1280÷1300, массовая доля винильных групп составляет 0,08÷0,095 мас.%, динамическая вязкость 54000÷55000 сП, содержит от 6,81 до 8,96 мас.ч. кремнийорганической смолы общей формулы

где х=0,9÷1,2, y=0÷0,4, z=0,1÷0,4, в расчете на 17,01-22,42 мас.ч. полимера, от 3,90 до 7,50 мас.ч. галлуазита в расчете на 17,01-22,42 мас.ч. полимера и от 62,34 до 71,42 мас.ч.

наполнителя, повышающего адгезию к металлу, в качестве которого используют окись алюминия, металлизированную железом с содержанием железа не менее 25 мас.% в расчете на 17,01-22,42 мас.ч.

полимера, при этом композиционный материал сохраняет адгезию к металлу при температуре более 500°С.

Изобретение относится к силиконовым композиционным материалам, которые получают по реакции полиприсоединения и находят свое применение для термостойких защитных покрытий, обладающих адгезией к металлам (различные марки стали, алюминий, титан и др.).

Силиконовые композиционные материалы, получаемые по реакции полиприсоединения, широко используются в качестве покрытий, клеев, герметизирующих материалов в изделиях различного назначения.

Специфические условия эксплуатации того или иного изделия, например вибрационные, механические, тепловые нагрузки, нежелательность присутствия растворителей, предъявляют повышенные требования к адгезии используемого материала.

В американских патентах описаны способы адгезии к стеклу, к металлам, к пластикам, в которых используют в составе силиконовых композиционных материалов, получаемых по реакции полиприсоединения, по крайней мере, от 5 до 50 мас.

ч силиконовых смол, состоящих из звеньев SiO4/2 и RSiO3/2, где R= моновалентная углеводородная группа: метил-, этил-, пропил-, винил-, аллил- и др. (Патент US 5994461, МПК C08L 83/04, 30.11.1999; Патент US 6004679, МПК В32В 9/04, 21.

12 1999).

Известно использование галлуазита в составе краски «Тиколак», защищающей от воздействия электромагнитного излучения в широком диапазоне частот, имеющей адгезионную прочность при отрыве к различным материалам от 5 до 15 кг/см2 [nanonewsnet, htt://www.corporacia.ru/news/news/show/143.htn].

Известен силиконовый композиционный материал, получаемый по реакции полиприсоединения, состоящий из 100 мас.ч. жидкой смеси полиорганосилоксанов, (35 мас.% полиорганосилоксановой смолы, состоящей из 30 мол.% звеньев SiO4/2, 68,4 мол.% (СН3)3 SiO1/2 и 1,6 мол.% (СН2=CH)(CH2 )2SiO1/2, и 65 мас.

% полиорганосилоксана с концевыми винильными группами, имеющего вязкость 2000 сП), 20 мас.ч. микрочастиц двуокиси кремния, обработанных гексаметилдисилазаном 200 (аналог аэросил 200 с модифицированной поверхностью), полиорганогидридсилоксана и катализатора, содержащего платину (Патент US 5994461, МПК C08L 83/04, 30.11.1999).

Материалы, полученные в соответствии с данной рецептурой, имеют адгезию на отрыв к металлу (сталь) — 15 кг/см 2.

Известна композиция лакокрасочного материала для термостойкого покрытия, получаемая на основе полифенилсилоксановой смолы, модифицированной акрилатным сополимером, содержащая жаростойкие пигменты (алюминиевая пудра) и наполнитель, повышающий термостойкость, молотую слюду с размером частиц не более 160 мкм или молотую слюду в смеси, содержащей до 50% порошка железокремниевого или микроталька, растворитель. Адгезия пленок при комнатной температуре к металлической подложке составляет 1 балл (Патент RU 2182582, МПК C09D 183/04, 5/08, от 20.05.2002).

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Увеличение адгезии РЅР° алюминии, магнии Рё РёС… сплавах достигается предварительным оксидированием поверхности металла; цинк Рё оцинкованное железо перед покрытием рекомендуется обрабатывать РІ растворе солей меди. Поверхность становится шероховатой Рё одновременно покрывается тонким слоем меди. Шероховатая поверхность цинка достигается также химической обработкой ее РІ некоторых травителях.  [1]

Увеличение адгезии РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РёР·-Р·Р° того, что после обработки битумной изоляции вяжущими веществами значительно снижается хрупкость, повышаются пластичность Рё ударная прочность, битумная изоляция представляет СЃРѕР±РѕР№ монолитный материал, Р° изначально РѕРЅ представлял СЃРѕР±РѕР№ материал СЃ трещиноватой поверхностью СЃ глубиной трещин РґРѕ поверхности металла.  [2]

Увеличение адгезии с ростом клеевого слоя при измерении ее величины методом расслаивания объясняется следующим.

РџСЂРё этом СЃРїРѕСЃРѕР±Рµ нагружения большую роль играют напряжения РёР·РіРёР±Р° РІ пленке полимера, особенно РїСЂРё отслаивании эластичных клеев РѕС‚ твердой Рё жесткой подложки.  [4]

Увеличение адгезии РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РІРІРёРґСѓ того, что после обработки битумной изоляции вяжущими веществами значительно снижается хрупкость, повышаются пластичность Рё ударная прочность, битумная изоляция представляет СЃРѕР±РѕР№ монолитный материал, Р° изначально РѕРЅ представлял СЃРѕР±РѕР№ материал СЃ трещиноватой поверхностью Рё глубиной трещин РґРѕ поверхности металла.  [6]

Увеличение адгезии здесь может произойти по двум причинам.

Р’Рѕ-вторых, увеличение адгезии объясняется тем, что содержащаяся РІ отходящих газах SO3 РїСЂРё повышенной температуре взаимодействует СЃ окислами металлов, РІ результате чего частицы пыли укрупняются, повышается электропроводность слоя Рё увеличивается адгезия.  [7]

Увеличение адгезии заряда СЃРѕ стенками камеры, создание монолитности заряда Рё камеры, увеличение общей массы, что влияет РЅР° характер Рё частоту собственных колебаний системы.  [8]

Увеличение адгезии заряженных частиц происходит лишь в начале контакта этих частиц с поверхностью. В дальнейшем из-за утечки зарядов ( см. § 12) силы адгезии уменьшаются.

При повышенной влажности воздуха и во время дождя зарядка частиц нецелесообразна. Поэтому сухое распыление препаратов в электрическом поле находит ограниченное применение.

 [9]

Увеличение адгезии заряженных частиц происходит лишь в начале контакта этих частиц с поверхностью. В дальнейшем из-за утечки зарядов ( см. § 16) силы адгезии уменьшаются.

При повышенной влажности воздуха и во время дождя зарядка частиц нецелесообразна. Поэтому сухое распыление препаратов в электрическом поле находит ограниченное применение.

 [10]

Для увеличения адгезии Рє металлической Рё бетонной поверхностям герметик РЈ-30 Рњ наносят РїРѕ грунту, РІ качестве которого применяют клей Рљ.  [11]

Наблюдается увеличение адгезии с возрастанием концентрации германия в сплаве, а также при введении в припой бора.

Несмотря на общее повышение поверхностного натяжения у припоев № 432 и № 439, межфазное натяжение уменьшается, а адгезия увеличивается, что свидетельствует о межфазной активности бора.

С повышением температуры адгезия увеличивается практически равномерно для всех припоев и при перегреве порядка на 250 С она увеличивается в 1 5 раза.

Безусловно, что такие незначительные величины работы адгезии РЅРµ РјРѕРіСѓС‚ обеспечить — плотного контакта РЅР° границе металл — огнеупор, поэтому РЅР° практике используют различные переходные слои, РІ частности металлизацию поверхности огнеупор Р° различными тугоплавкими металлами Рё сплавами.  [12]

Для увеличения адгезии клеев Рє полипропилену РЅР° его поверхность можно прививать метилметакрилат Рё стирол [ 141, СЃ. Мощность РґРѕР·С‹ излучения составляет 0 375 Мрад / РјРёРЅ.  [13]

Для увеличения адгезии РїСЂРѕ-слоечные материалы затирают кварцевым песком.  [14]

Для увеличения адгезии и блеска в состав лакокрасочного материала обычно вводят высыхающую алкидную смолу ( до 50 % от массы перхлорвиниловой смолы) в виде раствора в ксилоле иногда с добавлением сиккатива.

Это значительно повышает, кроме того, содержание сухого остатка в растворе, а также способствует уменьшению термопластичности покрытия. Свинцовые сиккативы одновременно стабилизируют перхлорвиниловую смолу.

 [15]

Страницы:      1    2    3    4