Патент на изобретение №2192498

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ К НАНЕСЕНИЮ ПОЛИЭТИЛЕНОВОГО ПОКРЫТИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам подготовки углеродистых сталей к нанесению полиэтиленового покрытия и может быть использовано в машиностроении, химической и других отраслях промышленности для повышения коррозионной стойкости металлов. Углеродистую сталь обрабатывают в водном растворе, содержащем, г/л: кислоты фосфорную – 4-12, азотную – 8-16, лимонную 3-7, сульфосалициловую – 4-10, хлорид натрия – 8-12, сульфит натрия – 40-60. Технический результат – снижение расхода электроэнергии, упрощение процесса, повышение сцепления полиэтиленового покрытия с основной. 1 табл.

Изобретение относится к способам подготовки углеродистых сталей к нанесению полиэтиленового покрытия и может быть использовано в машиностроении, химическкой и других отраслях промышленности для повышения коррозионной стойкости металлов.

Известен способ подготовки углеродистых сталей к нанесению защитного эпоксидного покрытия, заключающийся в предварительной анодной обработке металла с образованием толстой пористой анодной пленки, которая в дальнейшем используется в качестве грунта (см. Свердлов А. И., Фомин М. Н. “Об анодном формировании адгезионно-прочных грунтовочных слоев на углеродистых сталях”, “Защита металлов”, -1992 г., т.28, 6, с.909-915).

Недостатком этого способа является его непригодность для формирования на поверхности металла полиэтиленового покрытия высокой адгезионной активности.

Наиболее близким к заявляемому является способ подготовки углеродистых сталей к нанесению полиэтиленового покрытия.

Он заключается в предварительном анодировании металла с последующим нанесением полиэтиленового покрытия. Углеродистую сталь анодируют в электролите состава, г/л: Н₃РО₄ 4…12, НNО₃ 8…16, HCl 1…2, лимонная кислота 3. . . 7, при анодной плотности тока 4…5 А/дм², в течение 30…40 мин, при температуре 80…85^oС. Анодированный металл помещается в нагретый до 120… 140^oС, до жидкого состояния, низкомолекулярный полиэтилен – 2 (НМПЭ 2) ТУ 605-1837-82, на 2. ..3 мин, а затем помещают в печь при 210…230^oС на два часа. Обработанный таким способом образец повторно нагревают до 160…180^oС и на нагретую поверхность напыляют полиэтилен (См. Патент на изобретение РФ 2142345, МПК С 23 С 21, опубл. 10.12.99. Бюл. 34).

Недостатком этого способа является большой расход электроэнергии при анодировании металла и сложность технологического оборудования при обработке крупногабаритных изделий.

Изобретение направлено на снижение расхода электроэнергии и упрощение технологического процесса при подготовке углеродистых сталей к нанесению полиэтиленового покрытия путем замены анодной обработки на химическую пассивацию поверхности металла.

Результат достигается тем, что в способе подготовки углеродистой стали к нанесению полиэтиленового покрытия, заключающемся в обработке обезжиренной поверхности металла водным раствором, содержащим фосфорную, азотную, лимонную кислоты и хлорсодержащий компонент, водный раствор содержит в качестве хлорсодержащего компонента хлорид натрия и дополнительно сульфосалициловую кислоту и сульфит натрия при следующем соотношении компонентов, г/л:
Фосфорная кислота – 4-12
Азотная кислота – 8-16
Лимонная кислота – 3-7
Сульфосалициловая кислота – 4-10
Хлорид натрия – 8-12
Сульфит натрия – 40-60
Для осуществления способа используются следующие компоненты: фосфорная кислота ГОСТ 10678-63; азотная кислота ГОСТ 4461-52; лимонная кислота ГОСТ 3652-51; сульфосалициловая кислота ГОСТ 4478-51; хлорид натрия ГОСТ 3118-51; натрий сернисто-кислый (сульфит натрия) ГОСТ 195-66.

Способ осуществлялся следующим образом.

Образцы из углеродистой стали (например сталь 10) обезжиривали ацетоном и обрабатывали в водном растворе состава H₃PО₄, НNО₃, NaCl, лимонная кислота, сульфосалициловая кислота, Na₂SO₃ в заданном соотношении при 80^oС в течение 30 мин.

После промывки в воде и просушивания образцы опускали в НМПЭ-2, нагретый до 120…140^oС на 3 мин. Затем образцы извлекали из НМПЭ-2 и выдерживали при 210. . . 230^oС в течение двух ч. Затем образцы нагревали до 160…190^oС и на нагретую поверхность напыляли порошкообразный полиэтилен. Образцы с налипшими зернами полиэтилена повторно нагревали до оплавления зерен и формировали полиэтиленовое покрытие толщиной 1…2 мм.

Сцепление покрытия с основой осуществлялось по ГОСТ 9.311-87. Ha поверхность покрытия наносили сетку царапин глубиной до металла на расстоянии 1 мм и перпендикулярных друг другу. Если покрытие в месте пересечения царапин не отслаивалось и не задиралось, оно считалось удовлетворительным.

Пример 1. Образцы из стали 10 обезжиривали ацетоном и обрабатывали в водном электролите состава Н₃РО₄…8, HNО₃…12, лимонная кислота…5, NaCl… 10, Na₂SO₃. . .50, сульфосалициловая кислота…7. Затем на образцы наносили полиэтилен методом, описанным выше.

Пример 2-5. На металлическую поверхность различных марок углеродистых сталей наносили полиэтилен способом, описанным выше.

Результаты сцепления полиэтиленового покрытия с металлической основой приведены в таблице.

За счет введения в состав водного раствора сульфита натрия и сульфосалициловой кислоты значительно повышается сцепление полиэтиленового покрытия с углеродистыми сталями без использования поляризующего тока, что снижает расход электроэнергии и упрощает технологический процесс.

Формула изобретения

Способ подготовки углеродистых сталей к нанесению полиэтиленового покрытия, заключающийся в обработке обезжиренной поверхности металла водным раствором, включающим фосфорную, азотную, лимонную кислоты и хлорсодержащий компонент, отличающийся тем, что водный раствор содержит в качестве хлорсодержащего компонента хлорид натрия и дополнительно сульфит натрия и сульфосалициловую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:
Фосфорная кислота – 4-12
Азотная кислота – 8-16
Лимонная кислота – 3-7
Сульфосалициловая кислота – 4-10
Хлорид натрия – 8-12
Сульфит натрия – 40-60

РИСУНКИ

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

Дата прекращения действия патента: 17.04.2004

Извещение опубликовано: 20.04.2005 БИ: 11/2005