SU1124047A1

SU1124047A1 - Composition for electrophoretic application of fluoroplastic coating

Info

Publication number: SU1124047A1
Application number: SU833647263A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Смирнов; Сергей Алексеевич Мамаев; Ефим Шоломович Каган; Сергей Валерьевич Кондрашов; Екатерина Степановна Донгузова
Original assignee: Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1983-09-21
Filing date: 1983-09-21
Publication date: 1984-11-15

Abstract

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕг ТИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЬГГИЯ, включающа фторопласт, 64%-ньй раствор резидрола в органическом растворителе, представл ющий собой модифицированный канифолью и стабилизированный ионолом малеинизи- рованный продукт переэтерифицирован- ной смеси льн ного и дегидратированного касторового масел, нейтрализатор и воду, отличающа с тем. что, с целью повышени адгезии фторопластового покрыти к металлу и увеличени рассеивакицей способности, в качестве нейтрализатора она содержит производные 2,2,6,6-тетраметилпиперидина общей формулы I или II О л н н при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%: Фторопласт 24-36 64%-ный раствор резидрола в органическом раст6-24 ворителе Производное 2,2, 6,6-тетраметилпиперидина общей 0,6-3,4 формулы I или II Вода ОстальноеCOMPOSITION FOR ELECTROPHOREGAGING APPLICATION OF FLUOROPLAST APPLICAEGRAMs including fluoroplastic, 64% solution of residrol in an organic solvent, which is rosin-modified and ionol-stabilized maleinized product of a re-esterified mixture of psychics that are found in a mixture of rosin and a stabilized ionol-stabilized maleinized product of a trans-esterized mixture of the strategies found in a mixture of rosin and an ionol-stabilized maleinized product of a re-esterified mixture of the strategies found in a mixture of rosin and an ionol-stabilized maleole-containing product of a re-esterized mixture of the strategies found in rosin and a mixture of rosin and others. topics that, in order to increase the adhesion of the fluoroplastic coating to the metal and increase the dispersive ability, it contains 2,2,6,6-tetramethylpiperidine derivatives of general formula I or II as a neutralizer in the following ratio of initial components, wt.%: Fluoroplastic 24-36 64% solution of residrol in an organic plant6-24 solvent Derivative of 2,2, 6,6-tetramethylpiperidine with a total of 0.6-3.4 of formula I or II Water Rest

Description

Изобретение относитс к -нанесению электрофоретических покрытий и может быть использовано дл защиты металлических поверхностей. Известна композици lj дл электрофоретического нанесени покрытий, содержаща фторопласт, бутанолизированную фенолформальдегидную смолу, олеат натри , оксиэтипированный нонилфенол и воду при следуищем соотно шении компонентов, г/л: Фторопласт Ф-4Д 250-350 Бутанолизированна фенолформальдегидна смола40-60 Олеат натри - 4-6 Оксиэтилированный . нонилфенол30-50 Водадо 1 л Недостатками известной композиции вл ютс невысокие физико-механичес кие свойства полученных покрытий, а также низка рассеива ца способность . Покрыти с такими фиэико-меха ническими свойствами недостаточно надежно защищают металлическую поверхность от коррозии в различных агрессивных средах. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой i вл етс композици 2J, состо ща и фторопласта, резидрола, нейтрализатора и воды при следующем соотношении компонентов, мас.%:, Фторопласт 2-10 Резидрол 5-20 ВодаОстальное Дл того, чтобы перевести резидрол в растворимое состо ние к придат ему свойства электр.о ита, его предва рительно нейтрализуют аминами. В качестве аминов использзгют триэтиламин или триэтаноламин. Природа амина вли ет на величину адгезии фторопласта к металлической подложке и на рассеи вак цую способность резидрола в компо зиции. Указанна композици с использованием в качестве нейтрализаторов триэтаноламина или триэтиламина не обеспечивает достаточной адгезии покрыти к металлу. Кроме того, рассеивающа способность композиции находитс в пределах 10-14 см по линей . ке ФИАТ, что вл етс .недостаточным при покрытии фторопластом изделий сложной конфигурации. Цель изобретени - повьшение адгезии фторопластового покрыти к металлу и увеличение рассеивающей способности . Поставленна цель достигаетс тем,. что композици дл электрофоретического нанесени фторопластового покрыти , включающа фторопласт, 64%-ный раствор резидрола в органическом растворителе , представл н ций собой модифицированный канифолью и стабилизированный ионолом малеинизированный продукт переэтерифицированной смеси . льн ного и дегидратированного касторового масел, нейтрализатор и воду, в качестве нейтрализатора содержит производные 2,2,6,6-тетраметилпиперидина общей формулы I или И а U при следующем соотнощении исходных компонентов, мас.%: Фторопласт 24-36 64%-ный раствор резидрола в органическом растворителе 6-24 Йроизводное 2, 2,6,6-тетраметш1пиперидина общей формулы I или II 0,6-3,4 ВодаОстальное В предложенной композиции использованы следующие компоненты: фторопласт , резидрол ВА-133, 2,2,6,6-тетраметилпиперидин (ТМП) или 2,2,6, 6 тетраметил-4-оксопиперидин (триацетонамин , ТАЛ). Синтез резидрола ВА-133 включает получение ренол - дегидратированного касторового масла, получение форполипера ренол и льн ного масла, получение продукта конденсации форполимера с малеиновым ангидридом, гидроЛИЗ аддукта. В гидролизованньй аддукт добавл ют раствор ионола в диацетоновом спирте или зтилцеллозольве. Готовый продукт имеет: Сухой остаток, % 69-71 Кислотное число 135-155 В зкость по В3-4,с 18D-200 Молекул рную массу (по данным эбулиометрии) 2000 Различные партии резидрола отлича ютс друг от друга по кислотному чис лу. Поэтому при добавлении нейтрализатора контроль значени рН вл етс необходимым. Суспензи полимера политетрафторэтилена представл ет собой взвесь то кодисперсного порошка фторопласта 4Д в воде. Стабилизирована ПАВ обычно (оксиэтштированные фенолы -ОП-7, ОП10 ) в количестве9-12% от массы поли мера. Жидкость белаго или светло-жел того цвета. Концентраци полимера 50 60%. Средний эквивалентньш диаметр частиц дисперсной фазы 0,2 мкм. Дл приготовлени композиций,- а также дл прогФшки образцов после электроосаддени примен ют деминерализованную воду, удельна электропро водность которой не превышает 2 х х10- см/м. Вли ние аминов р да 2,2,6,6-тетра метилпиперидина на адгезию св зано с их частичным окислением в процессе электрофоретического осаждени в со- ответствую1цие нитроксильные радикалы Эти свободные радикалы, имеющиес на поверхности полимерной пленки, способствуют повышению адгезии ее к под ложке . Дл приготовлени композиции к 6 г резидрола добавл ют ТМП 0,5 г и затем суспензию фторопласта 48 г 50%-ной дисперсии. Смесь перемешивают в течение 0,5 ч, затем добавл ют ТМП до рН 7,4 (около 0,6 г) и разбавл юткомпозицию дистиллированной водой. . . Аналогичным образом приготовлены другие варианты композиции, описанные в примера:: 1-6. Пример 1. Дл обезжиривани алюминиевую пластинку площадью 18см обрабатывают в растворе, содержащем едкий натр (15 г/л), двууглекислый натрий (8 г/л), при 70-80° в течение 1 мин. После обезжиривани пластинку промывают сначала водопроводной, а эатем дистиллированной водой. Дл нанесени покрыти используют композицию 1 следующего состава, мае.%: Фторопласт Ф-4Д 24 Резидрол ВА-133 6 ТМП0,6 г до рН-7,4 ВодаОстальное Покрытие нанос т при напр жении 20С .В до прекращени тока 2 мин. Пластинку извлекают из электрофоретической ванны, промывают водой, высушивают и оплавл ют в термостате при 350-370 С. Определ ют толпщну покрыти на приборе МИР-10, рассеивающую способность по линейке ФИАТ и адгезионную прочность методом равномерного отрыва . Полученное покрытие обладает следующими характеристиками: толщина покрыти 14,5 мкм, адгези 35,6 кг/см, рассеивающа способность композиции по линейке ФИАТ 17 см. Пример 2. На алюминиевую пластинку нанос т покрытие, как в примере 1 из композиции 2 следующего состава: Фторопласт Ф-4Д Резидрол ВА-133 2,8 г дорН 7,6 ТМП Остальное Вода . Покрытие имеет следующие характеристики: толпщна покрыти 14 мкм, адгези 60 кг/см, рассеиванща способность по линейке ФИАТ 17 см. Пример 3. На алюминиевую пластинку нанос т покрытие как в примере 1 из композиции 3 следующего состава. Фторопласт Ф-4Д 36 Резидрол ВА-133 24 ТМП3,4 до рН 7,8 ВодаОстальное Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрыти 17 мкм, адгези 37 кг/см, рассеивающа способность композиции по линейке ФИАТ 17 см. Пример 4. На алюминиевую пластинку нанос т покрытие так, как описано в примере 1. Используют композицию 4 следукнцего состава: ... Фторопласт Ф-4Д -24 Резидрол ВА-133 6 ТАА0,6 до рН 7,4 Вода . Остальное Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрыти 20,6 мкм, адгези 38,7 кг/см, рассеивающа способность композиции 17 см. Пример 5. На алюминиевую пластинку нанос т покрытие, как в примере 1. Используют композицию 5 следующего состава, мас.%: Фторопласт Ф-4Д 30 Резидрол ВА-133 2,8 гдо рН 7, 6 Остальное Псшученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрыти 30,6 мкм, адгези 45,5 кг/см, рассеивающа способность композиции 17 см. Пример 6. На алюминиевую пластинку нанос т покрытие, как в примере 1. Используют композицию 6 следующего состава, мас.%: Фторопласт(Ф-4Д36 Резидрол ВА-ТЗЗ24 ТАА3,4 г до .,8 ВодаОстальное Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрыти 52 MiKM, адгези 42,6 кг/см , рассеиваюца способность композиции 17 см. Пример 7. Пластинку из стал 45 площадью 18 см зачищают наждачной бумагой и дл обезжиривани промывают ацетоном. Затем нанос т фтороплас товое покрытие, как в примере 1. Используют композицию 1. Полученное по крытие имеет следующие характеристик толщина покрыти 10 мкм, адгези 12 кг/см, рассеивающа способность композиции 17 см. Пример 8. Пластинку из стали 45 обрабатывают так, как в примере 7. Нанос т покрытие и провод т ис пытани по примеру 1. Используют ком позицию 2. Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина по крыт.и 8 мкм, адгези 16 кг/см. Рас сеиваюца спЬсобность композиции 17 см. Пример 9. Пластину из стали 45 обрабатывают так, как в примере 7 Нанос т покрытие и провод т испьп-ани , как описано в примере 1. Используют композицию 3. Полученное покрытие имеет следукщие характеристики: толщина покрыти 16, адгези 11 кг/см . Рассеивающа способность композиции 17 см. Пример 10. Пленку из стали 45 обрабатывают так, как описано в примере 7. Нанос т покрытие и провод т испытани по примеру 1. Ислользуют композицию 4. Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрыти 15 мкм, адгези 18кг/см, рассеивающа способность композиции 17 см. Пример 11. Пластинку из стали 45 обрабатьшают так, как описано в примере 7. Используют композицию 5. Нанос т покрытие и провод т его испытани так, как описано в примере 1. Полученное покрытие имеет следующие характеристики: толщина покрыти 15 мкм, адгези 25 кг/см. Рассеивающа способность композиции 17 см. Пример 12. Пластинку из стали 45 обрабатывают так, как описано в примере 7, Нанос т покрытие и провод т его испытание, как описано в примере 1. Используют композицию 6. Полученное покрытие имеет следующие., характеристики: толщина покрыти 19мкм, адгези 20 кг/см. Рассеивающа способность композиции 17 см. Полученные в примерах данные сведены в таблицу. Эти данные показывают , что применение предлагаемого состава дл электрофоретического нанесени фторопласта в лучшем варианте, например примеры 2 и 5, почти в два раза повышает адгезию по сравнени 9 с адгезией, полученной при использовании состава-прототипа. По другим параметрам (прочность на удар, изгиб, эластичность по Эриксену ) покрыти , полученные в примерах 1-12, не хуже покрытий, полученных из состава-прототипа. 71124047 Состав композиций и свойства фторопластовой The invention relates to the deposition of electrophoretic coatings and can be used to protect metal surfaces. The known composition lj for electrophoretic coating, containing fluoroplastic, butanolized phenol-formaldehyde resin, sodium oleate, hydroxyethylated nonylphenol, and the glass is the main body of the rayon-rayon-rayon-rayon, see: Ethoxylated nonylphenol30-50 Vodado 1 l. The disadvantages of the known composition are the low physicomechanical properties of the coatings obtained, as well as the low dispersion ability. Coatings with such phyico-mechanical properties do not reliably protect a metal surface from corrosion in various corrosive environments. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed i is the composition 2J, consisting of fluoroplastic, residrol, neutralizer and water in the following ratio of components, wt.% :, Fluoroplastic 2-10 Residrol 5-20 Water Else To translate Residrol, in soluble state, will be given the properties of electrolyte, it is preliminarily neutralized with amines. Triethylamine or triethanolamine is used as amines. The nature of the amine affects the amount of adhesion of the fluoroplastic to the metal substrate and the dispersion of the vacuum ability of resydrol in the composition. This composition using triethanolamine or triethylamine as neutralizers does not provide sufficient adhesion of the coating to the metal. In addition, the dispersing ability of the composition is in the range of 10-14 cm per line. FIAT, which is inadequate when coating with fluoroplastic products of complex configuration. The purpose of the invention is to increase the adhesion of the fluoroplastic coating to the metal and increase the scattering power. The goal is achieved by that the composition for electrophoretic application of a fluoroplastic coating comprising a fluoroplastic, a 64% solution of isidrol in an organic solvent, is a rosin-modified and ionol-stabilized maleinized product of the interesterified mixture. flax and dehydrated castor oil, a neutralizer and water, as a neutralizer contains 2,2,6,6-tetramethylpiperidine derivatives of general formula I or I and U in the following ratio of initial components, wt.%: Fluoroplast 24-36 64% solution of residrol in an organic solvent 6-24 I derivative 2, 2,6,6-tetrametesh1piperidine of the general formula I or II 0.6-3.4 Water Remaining The proposed composition used the following components: fluoroplastic, resydrol BA-133, 2.2.6 , 6-tetramethylpiperidine (TMP) or 2,2,6, 6 tetramethyl-4-oxopiperidine (triaceto namin tal). Synthesis of residrol BA-133 includes the preparation of renol - dehydrated castor oil, the production of prepoliper renol and linseed oil, the preparation of a condensation product of a prepolymer with maleic anhydride, hydrolysis of the adduct. A solution of ionol in diacetone alcohol or ztilzelsovol is added to the hydrolyzed adduct. The finished product has: Dry residue,% 69-71 Acid number 135-155 Viscosity according to B3-4, with 18D-200 Molecular weight (according to ebulimetry) 2000 Different batches of resydrol differ from each other by acid number. Therefore, when adding a neutralizer, control of the pH is necessary. Polytetrafluoroethylene polymer slurry is a suspension of either a dispersed powder of fluoroplastic 4D in water. The surfactant is usually stabilized (hydroxyethylphenol-OP-7, OP10) in an amount of 9-12% by weight of the polymer. Belago or light yellow liquid. Polymer concentration 50 60%. The average equivalent particle diameter of the dispersed phase is 0.2 microns. For the preparation of the compositions, as well as for the projection of the samples after electro sedimentation, demineralized water is used, the specific conductivity of which does not exceed 2 x 10 cm / m. The effect of amines of the row of 2,2,6,6-tetra methylpiperidine on adhesion is associated with their partial oxidation during electrophoretic deposition in the corresponding 1 nitroxyl radicals. These free radicals present on the surface of the polymer film contribute to its adhesion to the substrate. . To prepare the composition, TMP 0.5 g is added to 6 g of residrol and then a fluoroplastic suspension of 48 g of a 50% dispersion is added. The mixture is stirred for 0.5 h, then TMP is added to pH 7.4 (about 0.6 g) and the composition is diluted with distilled water. . . Other variants of the composition described in example :: 1-6 are prepared in the same way. Example 1. To degrease, an 18 cm aluminum plate is treated in a solution containing caustic soda (15 g / l), sodium bicarbonate (8 g / l) at 70-80 ° for 1 minute. After degreasing, the plate is washed first with tap water and then with distilled water. For coating use composition 1 of the following composition, May.%: Fluoroplastic F-4D 24 Rezidrol BA-133 6 TMP0.6 g to pH-7.4 Water. The Other Coating is applied at a voltage of 20 ° C. B before the current stops 2 minutes. The plate is removed from the electrophoretic bath, washed with water, dried and melted in a thermostat at 350-370 ° C. The thickness of the coating on the MIR-10 device, the scattering ability of the FIAT range and the adhesion strength by the method of uniform detachment are determined. The coating obtained has the following characteristics: the coating thickness is 14.5 µm, adhesion is 35.6 kg / cm, the scattering capacity of the composition in the FIAT range is 17 cm. Example 2. The aluminum plate is coated as in Example 1 from Composition 2 of the following composition: Fluoroplastic F-4D Rezidrol VA-133 2.8 g dorN 7.6 TMP Else Water. The coating has the following characteristics: a crowd coating of 14 µm, adhesion of 60 kg / cm, dissipating ability according to FIAT 17 cm. Example 3. The aluminum plate is coated as in example 1 from composition 3 of the following composition. Fluoroplastic F-4D 36 Residrol BA-133 24 TMP3.4 to pH 7.8 Water Remaining The resulting coating has the following characteristics: a coating thickness of 17 µm, adhesion of 37 kg / cm, scattering ability of the composition along the FIAT range 17 cm. Example 4. For aluminum the plate is coated as described in Example 1. The following composition 4 is used: ... Fluoroplastic F-4D -24 Residrol BA-133 6 TAA0.6 to pH 7.4 Water. The resulting coating has the following characteristics: the coating thickness is 20.6 µm, the adhesion is 38.7 kg / cm, the scattering power of the composition is 17 cm. Example 5. The aluminum plate is coated as in example 1. Composition 5 is used with the following composition, wt. .%: Fluoroplast F-4D 30 Residrol BA-133 2.8, pH 7, 6 Remaining The coating has the following characteristics: a coating thickness of 30.6 µm, an adhesion of 45.5 kg / cm, a scattering capacity of the composition 17 cm. Example 6 An aluminum plate was coated as in Example 1. A composition was used. 6 of the following composition, wt.%: Fluoroplast (F-4D36 Rezidrol VA-TZZ24 TAA3.4 g to., 8 Water Other) The resulting coating has the following characteristics: coating thickness 52 MiKM, adhesion 42.6 kg / cm, dispersant composition 17 see Example 7. A 18 cm steel plate with an area of 18 cm is scraped with emery paper and washed with acetone for degreasing. Then a fluoroplastic coating is applied as in example 1. Composition 1 is used. The coating obtained has the following characteristics: a coating thickness of 10 µm, adhesion 12 kg / cm dissipative composition 17 cm. Example 8. The plate from steel 45 is treated as in Example 7. The coating is applied and the tests performed in Example 1 are used. Composition 2 is used. The coating obtained has the following characteristics: coating thickness and 8 µm, adhesion 16 kg / cm. The size of the composition is 17 cm. Example 9. A plate of steel 45 is treated as in Example 7. A coating is applied and used as described in Example 1. Composition 3 is used. The coating obtained has the following characteristics: coating thickness 16 adhesion 11 kg / cm. The scattering ability of the composition is 17 cm. Example 10. A film of steel 45 is treated as described in example 7. A coating is applied and the test of example 1 is applied. The composition 4 is used. The coating obtained has the following characteristics: a coating thickness of 15 µm, adhesion 18 kg / cm, dispersion capacity of the composition is 17 cm. Example 11. A plate of steel 45 is processed as described in Example 7. Composition 5 is used. Coating is applied and tested as described in Example 1. The resulting coating has the following characteristics : that Coat thickness 15 µm, adhesion 25 kg / cm. The scattering ability of the composition is 17 cm. Example 12. A plate of steel 45 is treated as described in example 7, the coating is applied and tested as described in example 1. The composition 6 is used. The coating obtained has the following characteristics. Thickness cover 19µm, adhesion 20 kg / cm. The dispersing ability of the composition is 17 cm. The data obtained in the examples are tabulated. These data show that the use of the proposed composition for the electrophoretic application of fluoroplastic in the best variant, for example, examples 2 and 5, almost doubles the adhesion compared to 9 with the adhesion obtained using the composition of the prototype. According to other parameters (impact strength, bending, Eriksen elasticity), the coatings obtained in Examples 1-12 are not worse than the coatings obtained from the composition of the prototype. 71124047 Composition of compositions and properties of fluoroplastic

железе 8 пленки на алюминии иiron 8 films on aluminum and

10 1510 15

рН 7,6pH 7.6

36 2А 36 2A

30thirty

30 1530 15

36 24 24 636 24 24 6

1515

0,0,

рН7 рН 77б ,8pH7 pH 77b, 8

0.60.6

2.82.8

3,43.4

Claims

COMPOSITION FOR ELECTROPHORETIC APPLICATION OF A PTFE COATING, including fluoroplastic, 64% solution of residrol in an organic solvent, which is a rosin-modified and ionol-stabilized maleated product of a transesterified mixture of flaxseed and dehydrated castor water, which is differentiated with castor oil, which is differentiated with castor oil and increasing the adhesion of the fluoroplastic coating to the metal and increasing the scattering ability, it contains derivatives of 2,2,6,6— as a neutralizer etrametilpiperi- dyne general formula 1 or II starting with the following ratio of components, wt.%:

Ftoroplast 24-36

64% solution of residrol in an organic solvent Derivative of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine of general formula I or II

6-24

0.6-3.4

Water

Rest

1 1124047