Название | КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕМ НА ПРОКАТНЫЕ ВАЛКИ |
---|---|
Разработчик (Авторы) | Данюшина Г.А., Логинов В.Т., Игнатенко Н.Л., Дерлугян П.Д., Сербиновский М.Ю., Мамаев М.Н. |
Вид объекта патентного права | Изобретение |
Регистрационный номер | 2276175 |
Дата регистрации | 11.01.2005 |
Правообладатель | Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" |
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к нанесению покрытия методом электроосаждения на прокатные валки для прокатки электродных лент. Композиция содержит лак КЧ-0125, аммиак, 50%-ную фторопластовую суспензию Ф-4Д, наполнительную смесь кремния диоксида эстанола - технического продукта, содержащего анионное поверхностно-активное вещество при их соотношении 10:0,5-15:1,0 и воду. Покрытия, полученные из такого раствора, обладают более высокой износостойкостью, низкой адгезией к прокатываемым материалам. 1 табл.
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к нанесению покрытия методом электроосаждения на прокатные валки для прокатки электродных лент.
Известна "Композиция для нанесения покрытия электроосаждением на прокатные валки" (а.с. №1578165, С 09 D 5/44, 15.07.90. Б.И. №26), состоящая из лака КЧ-0125, аммиака, наполнительной смеси (тропеолина OOO, кремния диоксид) и воды.
Однако покрытия, полученные из этой композиции, обладают повышенной адгезией к активной массе положительных электродов химических источников тока на основе твердых деполяризаторов и сажи, а также низкой износостойкостью, что приводит к снижению качества поверхности прокатываемой ленты, браку лент и снижению срока службы валков, кроме того, эта композиция недостаточна стабильна во времени (8-10 месяцев).
Перед авторами стояла задача повышения качества поверхности прокатываемых лент, повышение срока службы прокатных валков путем снижения адгезии лент к поверхности валков, а также повышение стабильности композиции во времени (14-16 месяцев).
Поставленная задача решена тем, что в композицию, содержащую лак КЧ-0125, аммиак, наполнительную смесь и воду, дополнительно введена 50%-ная фторопластовая суспензия Ф-4Д, а в качестве наполнителя взята смесь кремния диоксида и эстанола в соотношении 10:0,5-15:1,0 и компоненты взяты в следующем соотношении; мас.%
Лак КЧ-0125 | 12-15 |
Аммиак | 1,1-1,3 |
Суспензия фторопластовая Ф-4Д | 20-25 |
Наполнительная смесь | 4,2-6,4 |
Вода | до 100 |
Сущность изобретения заключается в том, что введение 50%-ной фторопластовой суспензии Ф-4Д и смеси кремния диоксида с эстанолом в композицию для электроосаждения повышает стабильность композиции во времени (до 14-16 месяцев), а покрытие обладает более низкой адгезией к поверхности прокатываемых материалов.
Используемый в композиции лак КЧ-0125 изготавливается на Ярославском лакокрасочном заводе и состоит из неполного эфира маленизированного полибутадиона, фенольной смолы, ионола, триэтиламина, изопропилового спирта, диацетонового спирта.
Аммиак взят в качестве нейтрализатора. Использован водный раствор аммиака.
Эстанол является ингибитаром коррозии и представляет собой технический продукт, содержащий анионное ПАВ - трис-(2-октиэтил) аммонийалкил-бензолсульфонат, Cn+H2n+1C6H4SO3NH(CH2CH2OH)3, где n=8-10. Жидкость, растворимая в воде (Химический энциклопедический словарь. Москва "Советская энциклопедия" 1983. - 714 с.).
В качестве антиадгезионной добавки использовали 50%-ную суспензию фторопласта Ф-4Д.
Приготовление композиции заключается в следующем. Смешивают лак КЧ-0125 с аммиаком, перемешивание производят в течение 5-10 минут при комнатной температуре. Полученную композицию проверяют на растворимость в воде и измеряют рН. При рН 7,1-7,5 композицию разводят водой. Одновременно при температуре 18-25°С готовят смесь кремния диоксида с эстанолом в соотношении 10:0,5-10:1,0, вводят фторопластовую суспензию, тщательно перемешивают до образования однородной массы и вводят в водный раствор лака КЧ-0125 и аммиака. Полученную композицию перемешивают в течение 3 ч механической мешалкой. Качество готовой композиции контролируют по величине рН, электропроводности (см. таблицу).
Покрытие получали нанесением композиции на поверхность валков методом электроосаждения при температуре 18-25°С, напряжении 60 В в течение 2 минут.
Образцы с полученным покрытием промывали проточной и дистиллированной водой и подвергали термообработке при 350-370°С в течение 40 минут.
Адгезию покрытия к поверхности валков определяют по краевому углу смачивания, который измеряется в градусах. Коэффициент трения определяют на машине трения при скорости относительного скольжения 0,048 м/с, удельная нагрузка 5 МПа.
Результаты испытаний полученного покрытия в зависимости от состава композиции занесены в таблицу. Как видно из приведенных результатов испытаний покрытия, полученные методом электроосаждения предлагаемой композиции, обладают высокой износостойкостью, низким коэффициентом трения и малой адгезией к прокатываемым материалам. Все перечисленные свойства покрытия повышают срок службы валков и улучшают качество поверхности прокатной ленты (снижение шероховатости, отсутствие вырывов перерабатываемого материала с поверхности лент).
Таблица | ||||
Компоненты | Состав (мас.%) | |||
1 | 2 | 3 | Прототип | |
Лак КЧ-0125 | 12 | 14 | 15 | 11 |
Аммиак | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 0,9 |
50% суспензия фторопласта Ф-4Д | 20 | 2,5 | 25 | - |
Наполнительная смесь: | ||||
Кремния диоксид | 4 | 5 | 6 | - |
Эстанол | 0,2 | 0,25 | 0,4 | - |
Наполнительная смесь (тропеолин OOO, кремния диоксид) | - | - | - | 5,7 |
Вода | До 100 | |||
Свойства композиции | ||||
рН | 7,4 | 7,4 | 7,6 | 7,2 |
Электропроводность, См/м | 0,04 | 0,04 | 0,04 | 0,04 |
Свойства покрытия | ||||
Адгезия, МПа | 2,8-3,0 | 2,9-3,0 | 2,9-3,0 | 3,3-3,7 |
Износ покрытия, мкм/ч | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,06 |
Краевой угол смачивания, град | 140 | 145 | 145 | 120 |
Стабильность во времени, мес. | 14-16 |
Формула изобретения
Композиция для нанесения покрытия электроосаждением на прокатные валки, включающая лак КЧ-0125 на основе неполного эфира малеинизированного полибутадиена, фенольной смолы, аммиак, наполнительную смесь и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве наполнительной смеси смесь кремния диоксида и эстанола - технического продукта, содержащего анионное поверхностно-активное вещество, взятых в соотношении 10:0,5-15:1,0, и дополнительно 50%-ную фторопластовую суспензию 4Д, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Лак КЧ-0125 | 12-15 |
Аммиак | 1,1-1,3 |
50%-ная суспензия фторопласта 4Д | 20-25 |
Наполнительная смесь | 4,2-6,4 |
Вода | Остальное |