SU998593A1

SU998593A1 - Method for producing coatings

Info

Publication number: SU998593A1
Application number: SU813247562A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Власюк; Юрий Васильевич Большак; Юрий Федорович Дейнега
Original assignee: Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского
Priority date: 1981-02-11
Filing date: 1981-02-11
Publication date: 1983-02-23

Description

() СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ() METHOD OF OBTAINING COATINGS

Изобретение относитс к обработк металлов немеханическим способом, в частности к защите металлов полимер ными пленками, и может быть использовано в электро- и радиотехнике, машиностроительной и лакокрасочной промышленности преимущественно дл получени электроизол ционных покры тий методом электроосаждени предпочтительно на детал х сложной конфигурации из различных металлов, в том числе на металлах, склонных к анодному растворению. Известен способ электрсфоретическо .го нанесени покрытий из водно-о панических эмульсий полимера, заключающийс в его электроосаждении с двуокисью титана с использованием ионогенного зар дчика. При наложении электрического пол в три стадии на катоде, получают полимерные покрыти , закрепл ющиес последующе термообработкой в две стадии: сушка при 60-70°С в течение мин с последующим оплавлением при 180200°С в течение 15 мин 1 . Указанный способ катодного осаждени отличаетс сложностью приготовлени композиции, осаждени и термообработки , что существенно удорожает технологию процесса. Осаждению дисперсий полимеров присуща невысока рассеивающа способность, что ограничивает их применение дл получени покрытий на детал х сложной конфигурации . Электрическа прочность полученных покрытий не превышает на стали 6 кВ/мм при максимальной толщине пленки 50 мкм, что в большинстве практических случаев применени электроизол ционных покрытий вл етс недостаточным . Известно также получение покрытий анодным электроосаждением водорастворимых смол, которое отличаетс высокой рассеивающей способностью, позвол ет получать равномерные по толщине высокогл нцевые покрыти с выеокими защитно-декоративными свойств ми. В р де случаев один слой пленки , полученный электроосаждениемJ эк вивалентен 2- -слойному покрытию, по лученному распылением или окунанием. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату, вл етс способ нанесени полимерного покрыти , включающий электроосаждение на металлическую подложку из водного раствора анионактивной водорастворимой смолы или ее смеси с другим полимером, не раствор ющемс в воде с последующей термообработкой. При анодной плотно|Сти тока 1-3 мА/см2 при осаждении ал кидно-эпоксидной смолы получаютс . покрыти на стали толщиной до 30 мк характеризующиес адгезией 1 балл (метод решетки); прочностью на удар по У-1А не менее 50 кгс/см; твердостью по МЭ-3 не менее 0,5; гибкостью по ШГ-1 не менее одного балла, элект рической прочностью 20-30 кВ/мм. Тер мообработка производитс при 150°С в течение. 5; мин.- Как видно из приведенных данных, полученные покрыти обладают недостаточной электрической прочностью, особенно на металлах, склонных к анодному растворению. Известно, что защитные свойства покрытий, полученных методом электроосаждени , в значительной степени завис т от типа металлической подложки, т..е. от скло ности ее к анодному растворению, так что из известных водоразбавл емых материалов известными способами невозможно получить ПОКРЫТИЯ с высокими электроизол ционными свойствами . Чем больша склонность подлож ки к анодному растворению, тем хуже электроизол ционные свойства получаемых на них покрытий. Целью изобретени вл етс повышение электроизол ционных свойств покрытий на металлах, склонных к анодному растворению.. Поставленна , цель достигаетс тем, что согласно способу получени покрытий электроосаждением на металлическую подложку из водного раствора водорастворимой смолы или ее смеси с другим полимером, не;раствор ющимс в воде, с последующей термообработкой , электроосаждение ведут из водного раствора, содержащего 1-5 мае.% не смешивающегос с водой жидкого углеводорода. Следует отметить, что вз тый органический растворитель не должен быть растворителем используемого полимера . Это значит, что действие, производимое органическим растворителем , обеспечивает достижение поставленной цели без изменени химического строени примен емого полимера , выполн функцию ингибитоpa анодного растворени подложки в процессе электроосаждени . Пример . Предварительно готов т ванну электроосаждени , дл чего в 100 г водорастворимой смолы добавл ют расчетные количества углеводорода и при непрерывном перемешивании дистиллированную воду. При этом вводимый углеводород высаливаетс в виде эмульсии. Электроосаждение производ т на металлическую подложку . Плотность тока посто нна. Термообработку производ т в одну стадию при посто нной температуре. Режимы электроосаждени , состав вйнны, услови термообработки и физико-механические свойства полученных покрытий приведены в таблице. Дл сравнени в таблице приведены свойства покрытий, полученных известным способом. Как видно из приведенных в таблице данных, электрическа прочность покрытий, полученных предлагаемым способсэм на стали в 5-10 раз выше,.чем известным способом. Важно отметить, что на меди и латуни электрическа прочность также выше в 5 раз, на. кадмии, цинке и серебре известным способом невозможно получать сплошные бездефектные покрыти . Предлагаемый способ позвол ет получить на кадмии, цинке и серебре покрыти с электроизол ционными свойствами 33, 33 и 90 кВ/мм. Таким образом, предлагамый способ позвол ет получать покрыти с высокими защитными электроизол ционными свойствами на металлах, скпонных к анодному растворению. The invention relates to the processing of metals by a non-mechanical method, in particular to the protection of metal with polymer films, and can be used in electrical and radio engineering, machine-building and paint and varnish industry primarily for producing electrically insulating coatings by electroplating, preferably on parts of a complex configuration of various metals, including metals prone to anodic dissolution. The known method of electrophoretic coating of water-on-panic emulsions of a polymer consists in its electrodeposition with titanium dioxide using an ionic feeder. When applying an electric field in three stages at the cathode, polymeric coatings are obtained, which are fixed by subsequent heat treatment in two stages: drying at 60-70 ° C for minutes, followed by melting at 180200 ° C for 15 minutes 1. This method of cathodic deposition differs in the complexity of the preparation of the composition, deposition and heat treatment, which significantly increases the cost of the process technology. Low dispersion ability is inherent in the deposition of polymer dispersions, which limits their use in the preparation of coatings on parts of complex configuration. The electrical strength of the obtained coatings does not exceed 6 kV / mm on steel with a maximum film thickness of 50 microns, which is not sufficient in most practical applications of electrical insulation coatings. It is also known to obtain coatings by anodic electrodeposition of water-soluble resins, which is distinguished by a high scattering power, which makes it possible to obtain uniform-high-gloss coatings with an extraordinary protective and decorative properties. In a number of cases, one layer of the film obtained by electrodeposition is equivalent to a 2- layer coating obtained by spraying or dipping. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of applying a polymer coating, including electrodeposition on a metal substrate from an aqueous solution of an anionic water-soluble resin or its mixture with another polymer that does not dissolve in water, followed by heat treatment. With a dense anodic current of 1-3 mA / cm2, an alkyd epoxy resin is deposited. coatings on steel up to 30 microns thick, characterized by adhesion 1 point (lattice method); impact strength of U-1A not less than 50 kgf / cm; ME-3 hardness not less than 0.5; flexibility according to ShG-1 is at least one point, electrical strength of 20–30 kV / mm. Thermal treatment is carried out at 150 ° C for. five; min. - As can be seen from the above data, the resulting coatings have insufficient electrical strength, especially on metals prone to anodic dissolution. It is known that the protective properties of coatings obtained by the electroplating method largely depend on the type of metal substrate, i.e. from its lowness to anodic dissolution, so that it is impossible to obtain COATINGS with high electrical insulating properties from known water-soluble materials by known methods. The greater the tendency of the substrate to anodic dissolution, the worse the insulating properties of the coatings produced on them. The aim of the invention is to increase the electrically insulating properties of coatings on metals prone to anodic dissolution. water, followed by heat treatment, electrodeposition lead from an aqueous solution containing 1-5 wt.% not miscible with water, a liquid hydrocarbon. It should be noted that the organic solvent taken should not be the solvent of the polymer used. This means that the action produced by the organic solvent ensures the achievement of the goal without changing the chemical structure of the polymer used, acts as an inhibitor of anodic dissolution of the substrate during the electroplating process. An example. An electroplating bath is preliminarily prepared, for which the calculated amounts of hydrocarbon and distilled water are added with continuous stirring to 100 g of a water-soluble resin. The injected hydrocarbon is salted out in the form of an emulsion. Electrodeposition is carried out on a metal substrate. The current density is constant. Heat treatment is carried out in one stage at a constant temperature. The modes of electrodeposition, the composition of the wine, the heat treatment conditions and the physicomechanical properties of the obtained coatings are given in the table. For comparison, the table shows the properties of coatings obtained in a known manner. As can be seen from the data in the table, the electrical strength of the coatings obtained by the proposed method on steel is 5-10 times higher than in a known manner. It is important to note that on copper and brass the electrical strength is also 5 times higher, on. cadmium, zinc and silver in a known manner it is impossible to obtain solid defect-free coatings. The proposed method allows to obtain coatings with electrical insulating properties of 33, 33 and 90 kV / mm on cadmium, zinc and silver. Thus, the proposed method allows to obtain coatings with high protective electrically insulating properties on metals, which are bonded to anodic dissolution.

. I . I

II

г sg s

о e pabout e p

1Л «A , 1Л1L “A, 1L

V V VV v v

f 4ff 4f

000000

U4 lA l/U4 lA l /

u% «л U4u% "l u4

GO CO . CO GO CO. CO

. 1 I I. 1 I I

г (.g (.

kA Г4kA G4

U CVU CV

О iAAbout iA

lA ОlA o

AA

O O

о uabout u

eaea

11998593121199859312

Claims

The claims of the invention are derived from an aqueous solution, containing a method for producing electrocoatings. water, liquid hydrocarbon, deposition on a metal substrate from an aqueous solution of a water-soluble 5: Sources of information, my resin or its mixture with another is taken into account when examining with a measure that does not dissolve in water, 1. Thermal processing of the USSR , about t and i- No. 596663, class. From 25 to 13/10, 1975 that, in order to

2. Krylova, I.A., et al. Electroelevation of the electrical insulating properties of Yu deposition as a method of obtaining varnish coatings on metals prone to paint coatings. M., Chemistry, anodic dissolution, electrr. A-1966, p. 6-25 (prototype).

eating 1-5 wt.% not miscible with