Патент на изобретение №2155787

(54) ВРЕМЕННОЕ СЪЕМНОЕ ПОКРЫТИЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к составу съемных полимерных покрытий, применяемых для защиты от коррозии и атмосферного воздействия воздуха гальванохимических терморегулирующих покрытий типа “черный никель”, “черный хром”, и может быть использовано в авиаприборостроении. Описывается съемное покрытие, включающее в качестве основы композиции поливиниловый спирт, дистиллированную воду, ингибитор атмосферной коррозии – мочевину и пластифиакатор -сорбит. Оно отличается тем, что дополнительно содержит наполнитель-модификатор тиксотропного действия этилсиликат марки ЭТС – 16 при следующем соотношении компонентов, мас. %: поливиниловый спирт 10-11, мочевина 0,05-0,1, сорбит 0,2-0,3, этилсиликат марки ЭТС-16 0,02-0,07, остальное – вода дистиллированная до 100%. Технический результат – увеличение прочности, адгезионной прочности и повышение срока эксплуатации. 1 табл.

Изобретение относится к получению съемных полимерных составов, применяемых для защиты от коррозии и атмосферного воздействия воздуха при транспортировке и сборке гальванохимических терморегулирующих (ГХ ТРП) покрытий типа ” черный никель”, ” черный хром” и др. Может применяться в авиаприборостроении и других отраслях техники.

Известен состав ХВ – 036 [ТУ-610-564-75] , рекомендуемый в качестве съемных покрытий для защиты алюминиевых и углеродистых сталей с ГХ ТРП от атмосферной коррозии, загрязнений и повреждений при транспортировке, сборке и хранении в складских помещениях.

Однако такие покрытия трудно снимаются со временем с поверхностей типа “черный никель” и “черный хром”, поскольку подвержены процессам интенсивного старения. Они быстро теряют воду, что приводит к росту внутренних напряжений, снижению эластичности пленок и их растрескиванию. Кроме того, они являются токсичными и горючими, а при их изготовлении расходуются большие объемы органических растворителей – ксилола, бутилацетата и др., предельно допустимые концентрации (ПДК) которых в воздухе производственных помещений не должны превышать 0,2 мг/м³ и 200 мг/м³, соответственно.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является водоэмульсионный состав временного съемного покрытия (ВСП) пленочного типа для защиты ГХ ТРП “черный никель” и “черный хром”, включающий водный раствор поливинилового спирта (ПВС) в качестве основы композиции с концентрацией 10 мас. %, ингибитор атмосферной коррозии (ИАК) – мочевину 0,1 мас. % и пластификатор – сорбит 20% к массе ПВС [Журавлева И.И. и др. Пластические массы, 1997, N2, С.16-19].

Недостатком известного решения является низкая прочность (_p) и низкая адгезионная прочность (АП) покрытия, а срок службы его не превышает двух лет из-за подверженности процессам старения.

Задачей изобретения является увеличение прочности, адгезионной прочности и срока службы временных съемных покрытий для защиты ГХ ТРП “черный никель” и “черный хром” с учетом сохранности антикоррозионных свойств пленок и оптико-физических показателей защищаемой подложки.

Поставленная цель достигается тем, что временное съемное покрытие, включающее поливиниловый спирт, дистиллированную воду, мочевину и сорбит, дополнительно содержит модификатор тиксотропного действия (МТД)-этилсиликат марки ЭТС-16 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Поливиниловый спирт – 10-11
Мочевина – 0,05 – 0,1
Сорбит – 0,2 – 0,3
ЭТС-16 – 0,02 -0,07
Остальное-вода дистиллированная – До 100%
Введение ЭТС-16 в указанных количествах со 100%-ным содержанием основного вещества дает возможность регулировать в Нужном направлении весь комплекс эксплуатационных свойств пленочных покрытий: тормозить электрохимические процессы на границе раздела фаз, резко снижать остаточные напряжения, увеличивая при этом адгезионную прочность, улучшать термостойкость и повышать физико-механические показатели. Таким образом, использование ЭТС-16 обусловлено не только его относительной доступностью, но и достаточно высокой эффективностью, что объясняется, прежде всего, его активным взаимодействием с подложкой.

В примере конкретного выполнения в качестве объекта исследования служили ГХ – пластины размером 100 х 100 мм с ТРП “черный никель”.

Приготовление композиции проводили в несколько этапов:
1. Приготовление водного раствора ПВС осуществляли на водяной бане при температуре 80-90^oC и постоянном перемешивании в течение трех часов.

2. Введение необходимого количества сорбита при условиях по п.1.

3. Введение в композицию ЭТС-16, одновременно с мочевиной, при условиях по п.1.

Общее время приготовления композиции составило 9 часов.

Необходимо помнить, что ЭТС-16 вводят в растворы ПВС при концентрациях, ниже 12 мас.%, когда происходит его гелеобразование. Композицию охлаждали до комнатной температуры и измеряли условную вязкость с помощью вискозиметра ВПЖ – 4. Если она оказывалась выше требуемой (60 – 80 с), раствор разбавляли дистиллированной водой до необходимого значения вязкости.

После этого состав равномерно наносили на ГХ-пластины с помощью стального шпателя или ручного пневматического краскораспылителя КРП-4 в 3-7 слоев с интервалом 5 – 40 минут для получения пленок толщиной не менее 50 – 60 мкм.

Полученное покрытие сушили на воздухе при температуре 20 2^oC в течение 24 часов, после чего для оценки срока его эксплуатации пластины помещали в термостатирующую камеру и проводили ускоренные климатические испытания (УКИ) по полной программе. 1 цикл испытаний, соответствующий 1 году эксплуатации, составляет 33 суток: 30 суток – при 50^oC и 3 суток – при 20^oC и 95% влажности, которая достигалась в испытательной камере над водными растворами глицерина (22 об.%).

В таблице представлены физико-механические, адгезионные и антикоррозионные свойства прототипа и предлагаемого состава.

Анализируя результаты проведенного комплексного исследования свойств ПВС-пленок, пришли к заключению, что при дальнейшем увеличении содержания этилсиликата начинает превалировать разрыхляющее действие наполнителя вследствие накопления дефектов с увеличением объемного вклада межфазной границы силиката. При введении в композицию ЭТС-16 в количестве 0,02-0,07%масс. полученные пленки легко снимались с подложки, не оказывая влияния на ее оптико-физические показатели и оставаясь достаточно гладкими и прозрачными.

Прочность пленок при этом увеличилась в 1,5-2 раза, как и адгезионная прочность, что подтверждает правильность выбора МТД. Кроме этого, по результатам УКИ введение ЭТС-16 не только улучшило основные эксплуатационные свойства покрытий, но и увеличило их долговечность по прочности и АП до 5-6 лет, а по эластичности – до 5 лет эксплуатации.

Формула изобретения

Временное съемное покрытие, включающее в качестве основы композиции поливиниловый спирт, воду дистиллированную, ингибитор атмосферной коррозии – мочевину и пластификатор – сорбит, отличающееся тем, что дополнительно содержит наполнитель – модификатор тиксотропного действия этилсиликат марки ЭЕС-16 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Поливиниловый спирт – 10 – 11
Мочевина – 0,05 – 0,1
Сорбит – 0,2 – 0,3
Этилсиликат марки ЭЕС-16 – 0,02 – 0,07
Вода дистиллированная – Остальное до 100%

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 22.01.2008

Извещение опубликовано: 10.11.2009 БИ: 31/2009