RU2613798C1 - Композиция и способ получения теплопроводных металлополимерных покрытий с повышенной твердостью методом катодного электроосаждения - Google Patents
Композиция и способ получения теплопроводных металлополимерных покрытий с повышенной твердостью методом катодного электроосаждения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2613798C1 RU2613798C1 RU2015142632A RU2015142632A RU2613798C1 RU 2613798 C1 RU2613798 C1 RU 2613798C1 RU 2015142632 A RU2015142632 A RU 2015142632A RU 2015142632 A RU2015142632 A RU 2015142632A RU 2613798 C1 RU2613798 C1 RU 2613798C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- polymer
- polymer electrolyte
- copper
- increased hardness
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
- C25D15/02—Combined electrolytic and electrophoretic processes with charged materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлополимерных покрытий и может быть использовано для получения методом катодного электроосаждения тонкопленочных теплопроводных покрытий с высокой твердостью. Композиция включает в массовых долях: полимерный электролит - эпоксиаминный аддукт, модифицированный толуилендиизоцианатом с молекулярной массой 1700-2500 а.е.м. и сухим остатком 36-38%, - 100; уксусную кислоту (100%) - 0,4-05; ацетат меди (100%) - 2,2-3,3; воду - остальное до 1 л. Способ включает электроосаждение полимерного электролита одновременно с электролитическим восстановлением меди на катоде из указанной композиции в режиме постоянного электрического тока при следующих условиях: U=140-200 V; продолжительность нанесения 100-160 секунд; pH=4,3-5,6; температура 25-32°С. Техническим результатом является повышение твердости, теплопроводности и ударопрочности покрытия. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлополимерных покрытий и может быть использовано для получения методом катодного электроосаждения тонкопленочных теплопроводных покрытий с высокой твердостью.
В настоящее время поверхность тепловых приборов (радиаторов и конвекторов) защищается полимерными лакокрасочными покрытиями. Наиболее распространенным способом получения таких покрытий является электроосаждение водоразбавляемых лакокрасочных материалов на основе пленкообразователей-полимерных электролитов [1]. Несмотря на достоинство этого способа получения покрытий, недостатком полученных покрытий является снижение теплоотдачи тепловых приборов за счет низкой теплопроводности полимерного покрытия, так как известно, что эффективность теплоотдачи определяется теплопроводностью именно верхнего слоя. Для преодоления этого недостатка предлагается получать на поверхности тепловых приборов металлополимерное покрытие, которое обладает свойствами, присущими как металлам - высокой теплопроводностью и высокой твердостью, так и полимерам - высокой эластичностью.
Известно получение металлополимерных покрытий электрофорезо-электрохимическим способом, технологически близким к окраске электроосаждением [2, 3]. При этом матрицей покрытия является металл. Полимер вводится в композицию в виде водных полимерных дисперсий, стабилизированных катионактивными ПАВами. Несмотря на хорошие свойства получаемых покрытий, такого типа покрытия не нашли широкого промышленного применения из-за низкой устойчивости частиц полимера, низкой рассеивающей способности, присущей электрофоретическим покрытиям, что не позволяет получать равномерные по толщине покрытия на поверхности промышленных изделий сложной конфигурации, а также трудностей с корректировкой ванны.
Получение металлополимерных покрытий методом электроосаждения предлагаемым способом исключает указанные недостатки. Метод состоит в том, что в качестве полимерного компонента в композиции используется аминосодержащий полимерный электролит-пленкообразователь, который при электроосаждении одновременно с электролитическим восстановлением металла из его соли образует на катоде металлополимерное покрытие. Водные растворы полимерных электролитов в отличие от полимерных дисперсий представляют собой устойчивые термодинамически однофазные системы, в связи с чем проблемы нестабильности системы не возникает. Электроосаждение их на катоде одновременно с электролитическим осаждением металла позволяет получить металлополимерное покрытие непосредственным введением металла в среду полимера. Поскольку матрицей покрытия является полимер, рассеивающая способность композиции высокая. Технологически процесс осуществляется на том же оборудовании, что и при электроосаждении полимерных электролитов.
Полимерный электролит представляет собой эпоксиаминный аддукт, модифицированный толуилендиизоцианатом с молекулярной массой 1700-2500 а.е.м. и сухим остатком 36-38% [1], являющийся широко распространенным пленкообразователем лакокрасочных материалов для катодного электроосаждения, использующихся в промышленности [4].
Техническим результатом заявленной группы изобретений является повышение твердости, теплопроводности и ударопрочности покрытия.
Указанный технический результат достигается следующим образом.
Композиция для получения теплопроводных медь-полимерных покрытий с повышенной твердостью включает полимерный электролит - эпоксиаминный аддукт, модифицированный толуилендиизоцианатом с молекулярной массой 1700-2500 а.е.м. и сухим остатком 36-38 %, уксусную кислоту и ацетат меди, при следующем соотношении компонентов в массовых долях:
указанный полимерный электролит | 100 |
уксусная кислота (100%) | 0,4-0,5 |
ацетат меди (100%) | 2,2-3,3 |
вода | остальное до 1 л |
Способ получения теплопроводных медь-полимерных покрытий с повышенной твердостью включает электроосаждение полимерного электролита одновременно с электролитическим восстановлением меди на катоде в режиме постоянного электрического тока из композиции, приведенной выше, при следующих условиях: U=140-200 В, продолжительность нанесения 100-160 секунд, рН=4,3-5,6, температура 25-32°С.
Композицию для получения теплопроводных медь-полимерных покрытий с повышенной твердостью методом катодного электроосаждения готовят следующим образом:
- к расчетному количеству обессоленной воды добавляется расчетное количество уксусной кислоты, и при работающей мешалке со скоростью 300-500 оборотов/минуту вводится полимерный электролит. Перемешивание продолжается 2 часа. Полученный раствор полимерного электролита имеет следующие параметры: сухой остаток от 9 до 11 массовых %, рН=4,8-5,5, электропроводность от 1200 до 3500 мкСим/см;
- к полученному раствору добавляется расчетное количество раствора ацетата меди с концентрацией 0,3 моль/литр. Соотношение полимерный электролит/ацетат меди = от 1/45 до 1/250 (в массовых долях). Перемешивание продолжается не менее часа.
Теплопроводное медь-полимерное покрытие с повышенной твердостью получается на подложках из стали 08 КП по ГОСТ 1050-88. Подложки предварительно подготавливаются к получению покрытия в соответствии с одной из схем №1, 2, 4, 8, 10, 12, 14 Таблицы №3 ГОСТ 9.402-2004. Оборудование для способа получения теплопроводного медь-полимерного покрытия включает ванну окраски электроосаждением объемом от 1 л до 10000 л. Условия получения теплопроводного медь-полимерного покрытия в режиме постоянного (DC) электрического тока следующие: U=140-200 V; продолжительность нанесения = 100-160 секунд; рН=4,3-5,6; температура 25-32°С. После получения образцы с нанесенным покрытием промываются деминерализованной водой с электропроводностью не более 50 мкСим/см и подвергаются термоотверждению в печи при Т=170-200°С в течение 25-35 минут.
Прототипом для сравнения свойств полученных теплопроводных медь-полимерных покрытий с повышенной твердостью служат покрытия, полученные из того же полимерного электролита без добавки ацетата меди. В таблице 1 представлены примеры составов композиции, а в таблице 2 - свойства полученных покрытий.
Из представленных результатов видно, что композиция №4 обладает наибольшими значениями твердости и теплопроводности.
Таким образом, предлагается композиция для получения теплопроводных медь-полимерных покрытий с повышенной твердостью на основе полимерного электролита, представляющего собой эпоксиаминный аддукт, модифицированный толуилендиизоцианатом, и ацетата меди при определенном соотношении компонентов и способ получения из нее покрытий путем сочетания катодного электроосаждения полимерного электролита с одновременным электролитическим осаждением меди из ее ацетатной соли.
Источники информации
1. Krylova I.A. Painting by electrodeposition on the eve of the 21st century // Progress in Organic Coating. - 2001. - Vol. 42. - P. 119-131.
2. Патент GB 2221224 A.
3. Дейнега Ю.Ф., Ульберг З.Р. Электрофоретические покрытия. М.: Химия. 1989. 238 с.
4. Квасников М.Ю., Точилкина B.C., Рудковская Л.А., Крылова И.А., Павлихин С.Е. Современное состояние и перспективы развития метода окраски электроосаждения водоразбавляемым ЛКМ // Промышленная окраска. 2008. № 4. С. 6-11.
Claims (3)
1. Композиция для получения теплопроводных медь-полимерных покрытий с повышенной твердостью, включающая полимерный электролит - эпоксиаминный аддукт, модифицированный толуилендиизоцианатом с молекулярной массой 1700-2500 а.е.м. и сухим остатком 36-38%, уксусную кислоту и ацетат меди, при следующем соотношении компонентов в массовых долях:
2. Способ получения теплопроводных медь-полимерных покрытий с повышенной твердостью, включающий электроосаждение полимерного электролита одновременно с электролитическим восстановлением меди на катоде в режиме постоянного электрического тока из композиции по п. 1 при следующих условиях: U=140-200 В, продолжительность нанесения 100-160 секунд, рН=4,3-5,6, температура 25-32°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015142632A RU2613798C1 (ru) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Композиция и способ получения теплопроводных металлополимерных покрытий с повышенной твердостью методом катодного электроосаждения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015142632A RU2613798C1 (ru) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Композиция и способ получения теплопроводных металлополимерных покрытий с повышенной твердостью методом катодного электроосаждения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2613798C1 true RU2613798C1 (ru) | 2017-03-21 |
Family
ID=58453260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015142632A RU2613798C1 (ru) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Композиция и способ получения теплопроводных металлополимерных покрытий с повышенной твердостью методом катодного электроосаждения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2613798C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674529C1 (ru) * | 2018-09-17 | 2018-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" | Композиция для получения методом катодного электроосаждения металлополимерных кадмий-содержащих лакокрасочных покрытий с повышенной коррозионной стойкостью |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2221224A (en) * | 1988-07-06 | 1990-01-31 | Ici Plc | Simultaneous electrodeposition of metal and film-forming polymer from a single bath |
JP2001073192A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-03-21 | Kansai Paint Co Ltd | 複層塗膜形成法 |
RU2486220C2 (ru) * | 2011-09-07 | 2013-06-27 | Закрытое акционерное общество "ОНТК-94" | Композиция для катодного электроосаждения с высокой рассеивающей способностью, предназначенная для получения покрытий с повышенной твердостью и износостойкостью |
-
2015
- 2015-10-07 RU RU2015142632A patent/RU2613798C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2221224A (en) * | 1988-07-06 | 1990-01-31 | Ici Plc | Simultaneous electrodeposition of metal and film-forming polymer from a single bath |
JP2001073192A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-03-21 | Kansai Paint Co Ltd | 複層塗膜形成法 |
RU2486220C2 (ru) * | 2011-09-07 | 2013-06-27 | Закрытое акционерное общество "ОНТК-94" | Композиция для катодного электроосаждения с высокой рассеивающей способностью, предназначенная для получения покрытий с повышенной твердостью и износостойкостью |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674529C1 (ru) * | 2018-09-17 | 2018-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" | Композиция для получения методом катодного электроосаждения металлополимерных кадмий-содержащих лакокрасочных покрытий с повышенной коррозионной стойкостью |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104629603A (zh) | 含石墨烯的金属表面处理剂以及耐腐蚀性涂层制备方法 | |
CN103146295B (zh) | 一种哑光阴极电泳涂料及其制备方法和使用方法 | |
TW201011130A (en) | Pyrophosphate-containing bath for cyanide-free deposition of copper-tin alloys | |
CN103382564A (zh) | 金属表面超疏水钴镀层及其制备方法 | |
RU2613798C1 (ru) | Композиция и способ получения теплопроводных металлополимерных покрытий с повышенной твердостью методом катодного электроосаждения | |
CN102191519B (zh) | 铝基复合材料表面熔盐电沉积铝膜的制备方法 | |
TW201610241A (zh) | 銅-鎳合金電鍍浴 | |
LU102072B1 (en) | Method for performing plating to prevent pipe from sulfur corrosion | |
CN108707934A (zh) | 一种铜基体上快速生长厚锌涂层的方法 | |
RU2437908C1 (ru) | Лакокрасочная композиция с высокой рассеивающей способностью для получения химстойких покрытий методом электроосаждения на катоде | |
RU2593063C1 (ru) | Композиция для катодного электроосаждения наноструктурных никель-полимерных покрытий | |
CN1934292A (zh) | 镀锡电解液组合物和表面镀锡方法 | |
CN102409375B (zh) | 一种镍磷合金电镀液及其使用方法 | |
RU2676608C1 (ru) | Лакокрасочная композиция для получения тонких покрытий методом катодного электроосаждения | |
CN113403654A (zh) | 一种绿色环保电沉积镍涂层的方法 | |
RU2638373C1 (ru) | Композиция для катодного электроосаждения, предназначенная для получения лакокрасочных цинк-полимерных покрытий с повышенной твёрдостью и водостойкостью | |
CN110628293B (zh) | 一种高稳定性的改性水性酚醛树脂防腐涂料及其制法 | |
JP6124086B2 (ja) | アルミニウム膜の製造方法 | |
JPS6148552B2 (ru) | ||
RU2441107C1 (ru) | Электролит для электроосаждения сплава цинк-никель | |
JP2016008322A (ja) | スズ−コバルト合金めっき処理剤及びそれを用いたスズ−コバルト合金めっき方法 | |
CN109468021A (zh) | 一种高性能水性阴极电泳弹性涂料 | |
CN102718966A (zh) | 一种电化学合成氧化钴/聚苯胺复合材料的制备方法 | |
JP2019131778A (ja) | 導電性高分子水溶液、及び導電性高分子膜 | |
CN107574463A (zh) | 一种基于低共熔溶剂的电镀镍磷合金方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191008 |