SU943333A1 - Method for producing polymeric coating - Google Patents

Description

Изобретение-относитс  к электрохймиид а именно к электрофоретическим способам получени  покрытий на токопрввод щей поверхности, где сов местно с электрофорезом проходит элек .трохимическа  полимеризаци  мономеров ,- и может быть использовано в медицине дл  получени  покрытий с биосовместимыми свойствами,-а также в лакокрасочной промышленности дл  придани  поверхности металлических изделий специальныхсвойств.The invention relates to an electrochemide, namely, electrophoretic methods for producing coatings on a current-conducting surface, where electrochemical polymerisation of monomers is combined with electrophoresis, and can be used in medicine to obtain coatings with biocompatible properties, also in the paint industry. imparting the surface of metal products of special properties.

Известен способ получени  покрытий путем электрофоретического осаждени  на металлической поверхности полимера из раствора, содержащего дисперсию наполнител  1. .A known method of producing coatings by electrophoretic deposition on the metal surface of the polymer from a solution containing the dispersion of the filler 1..

Способ заключаетсА в электрофоретическом осаждении на поверхности издели  сополимерного полиэлектролита из раствора, содержащего диспергированный наполнитель с помощью посто нного электрического тока. Однако раствор полиэлектролита-нестабилен.во времени из-за окислени  кислородом воздуха . Кроме того, способ обладает сложностью, так как .необходима стади  получени  сополимерного полиэлёктролита из мономеров и его нейтрализаци  дл  повышени  водорастворимости; необходимостью термической обработки нанесенных покрытий, что делает невозможным включение в состав полимерной пленки наполнителей, тер ющих свои физико-химические или другие свойства при высокой температуре; нёвозможностью регулировать( в процессе электрофореза молекул рную массу и состав полимера; применением высоких напр 10 жений при злектрбфиЬрезе и электро ,осаждении;нестабильностью во времени раствора, содержащего высокомолекул рный полиэлектролит и наполнитель, а также ограниченностью круга полимег The method consists in electrophoretic deposition on the product surface of a copolymer polyelectrolyte from a solution containing a dispersed filler using a constant electric current. However, the polyelectrolyte solution is unstable over time due to oxidation by oxygen in the air. In addition, the method is complex, since it is necessary to obtain a copolymer polyelectrolyte from monomers and neutralize it in order to increase water solubility; the need for heat treatment of the applied coatings, which makes it impossible to include fillers in the composition of the polymer film, which lose their physicochemical or other properties at high temperature; It is impossible to regulate (in the process of electrophoresis, the molecular weight and composition of the polymer; the use of high voltages during electroplating and electro precipitation; the instability in time of the solution containing high molecular polyelectrolyte and filler, as well as the limited range

15 ров, так как дл  электрофоретического получени  покрытий необходимы растворимые полиэлектролитьа.15, since soluble polyelectrolytes are necessary for electrophoretic coating.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса.The purpose of the invention is to intensify the process.

2020

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  полимерного покрыти , электрофоретическим нанесением на металическую поверхность раствора, содержащего диспергированный в нем наполнитель, нaнoc t раствор винилового мономера в пол рном растворителе, дополнительно содержащего электропровод щую добавку, выбранную изгруппы серна  кислота,This goal is achieved by the fact that, according to the method of obtaining a polymer coating, electrophoretic coating of the metal surface of a solution containing a filler dispersed in it, applied t a solution of a vinyl monomer in a polar solvent, additionally containing an electrically conductive additive selected from a group of sulfuric acid,

30 роланид натри , перхлорат натри  при30 Roland Sodium, Sodium Perchlorate with

следующем соотношении компонентов, мае. %«The following ratio of components, May. % "

Виниловый мономер 10-50 Наполнитель0,5-5Vinyl monomer 10-50 Filler 0.5-5

Электропровод ща  добавка О / 5;-1 Пол рный растворитель Остальное а электрофорез провод т при напр жени3-50 В, плотности тока 1( A/CM 0,5-120 мин.Electroconductive additive O / 5; -1 Polar solvent The rest and electrophoresis is carried out at a voltage of 3-50 V, current density 1 (A / CM 0.5-120 min.

Пример 1.Изделие из металла обезжиривают известными мет одами, про. мывают водной, и опускают в ванну с раствором следующего состава, мас.%:Example 1. A metal product is degreased by known methods, pro. washed with water, and immersed in a bath with a solution of the following composition, wt.%:

Виниловый мономер - метилметакрилат 5b,0 Наполнитель графит (степень помола 0,1 мкм) 5,0 Электропровод ща  добавка перхлорат натри  1,0 Пол рный растворитель - акрилонитрил ОстальноеVinyl monomer - methyl methacrylate 5b, 0 Filler graphite (milling degree 0.1 µm) 5.0 Electrically conductive additive sodium perchlorate 1.0 Polar solvent - acrylonitrile Remaining

крилонитрил  вл етс  не только пол рным растворителем, но и сомономером . Положительный полюс источника посто нного тока присоедин ют к корпусу ванны, а отрицательный к изделию. Процесс ведут при перемепшвании и тем-. пературё 20-25 с. напр жение на вайн 3-50 В. При увеличении напр жени  на Ъанне от 3 до 50 В плотность тока повышаетс  от 10 до , а продолжительность процесса уменьшает с  от 120 до 0,5 мин. При этих услови х происходит электрохимическа  сополимеризаци  виниловых монсжеров с одновременным электрофоретическим осаждением графита и образованием композиционного полимерного покрыти , которое затем высушивают при комнатной температуре. Молекул рна  масса . сополимера в композиционном покрытии при увеличении напр жени  и плотности тока уменьшаетс .Crilonitrile is not only a polar solvent, but also a comonomer. The positive pole of the DC source is connected to the body of the bath, and the negative pole to the product. The process is carried out under stirring and tem-. 20-25 sec. the voltage per vine is 3–50 V. With an increase in voltage from 3 to 50 V, the current density increases from 10 to, and the process time decreases from 120 to 0.5 minutes. Under these conditions, electrochemical copolymerization of vinyl monitors is performed with simultaneous electrophoretic precipitation of graphite and the formation of a composite polymer coating, which is then dried at room temperature. Molecular weight. the copolymer in the composite coating decreases with increasing voltage and current density.

Толщина покрыти  и содержание в нем г|рафита возрастает с увеличением плотности тока и продолжительности, процесса.. The thickness of the coating and its content r | rafit increase with increasing current density and the duration of the process.

Пример 2.Изделие из металла обезжиривают обычными методами, промывают водой, сушат и опускают в ванну с раствором следующего состава, мас.%:Example 2. The metal product degreased by conventional methods, washed with water, dried and immersed in a bath with a solution of the following composition, wt.%:

Виниловый мономер - диацитонакриламид10 ,0Vinyl monomer - diacitonacrylamide 10, 0

Наполнитель фурацилин0 ,5 The filler furatsilin0, 5

Электропровод ща  добавка серна  кислота 0,5 Пол рный растворитель - иода Остальное Electrically conductive additive sulfuric acid 0.5 Polar solvent - iodine Else

Положительный полюс источника -посто нного тока присоедин ют к корпусу ванны, а отрицательный полюс к издеЛИЮ . Процесс провод т при ;1еремешивании и температуре 20-25С. Напр жени 3-50 В, Плотность тока регулируетс  напр жением и мен етс  в пределах 10 jA/cM, Толщина покрыти  и содержание в нем фурацилина зависит от времени процесса, которое находитс  в пределах 0,5-120 мин.The positive pole of the a-dc source is connected to the body of the bath, and the negative pole to the product. The process is carried out at; 1 mixing and a temperature of 20-25 ° C. Voltages 3-50 V. The current density is regulated by voltage and varies within 10 jA / cM. The thickness of the coating and the content of furacilin in it depends on the process time, which is in the range of 0.5-120 minutes.

При прохождении тока через ванну происходит электрохимическа  прлиме 5изаци  диацетонакриламида одновременно , с электрофоретическим осаждением фурацилина. Образуетс  композиционное полимерное покрытие, которое затем высушивают при комнатной темперйтуре . Молекул рна  масса полимера в композиционном покрытии понижаетс  при увеличении плотности тока П. р и м е р 3.Изделие из металла обэзжиривают обычными методами,промывают водой,сушат и опускают в ванну раствором следующего состава, мас.%: Виниловый мономер - метакрилатметилдиэтоксиметилсилан30 ,0With the passage of current through the bath, electrochemical production of diacetone acrylamide occurs simultaneously with electrophoretic deposition of furacilin. A composite polymer coating is formed, which is then dried at room temperature. The molecular weight of the polymer in the composite coating decreases with increasing current density P. reamer 3. The metal product is degreased using conventional methods, washed with water, dried, and lowered into the bath with a solution of the following composition, wt.%: Vinyl monomer — methacrylate methyldiethoxymethylsilane 30, 0

Наполнитель аэрюсил2 ,0Aerysil2 filler, 0

Электропровод ща  добавка роданид натри  0,8 Пол рный растворитель - диметилформамидОстальноеElectroconductive additive Rodanide sodium 0.8 Polar solvent - dimethylformamide Remaining

Положительный полюс источника посто нного тока присоедин ют к корпусу ванны, а отрицательный полюс к изделшо. Процесс провод т при перемешивании и температуре 20-25с. Напр жение 3-50 В. Плотность тока , Продолжительность процесса 0,5-120 мин. Толщина покрыти  и содержание в нем аэросила зависит от плотности тока и продолжительности процесса. При прохождении тока через ванну на катоде получаетс  композиционное полимерное покрытие в результате протекани  процесса электрохимической полимеризации метакрилатметйлдиэтоксйметилсилана и одновременным электрофоретическим осаждением аэросила.Молекул рна  масса полимера в композиционном покрытии регулируетс  плотностью тока.The positive pole of the direct current source is connected to the body of the bath, and the negative pole to the end of the bath. The process is carried out with stirring and at a temperature of 20-25 seconds. Voltage 3-50 V. Current density, process duration 0.5-120 min. The thickness of the coating and the content of aerosil in it depends on the current density and the duration of the process. When current passes through the bath at the cathode, a composite polymer coating is obtained as a result of the electrochemical polymerization process of methacrylate methyldiethoxymethylsilane and simultaneous electrophoretic deposition of aerosil. The molecular weight of the polymer in the composite coating is controlled by the current density.

Одновременное протекание электрохимической полимеризации винилового мономера с электрофоретическим осаждением тромборезистентной или антисептической дисперсии, позвол ет получить непосредственно на поверхност  издели  полимерное покрытие, обладающее биосовместимым свойством.; отпдает необходимость предшествующих электрофорезу отдельных стадий син59433336The simultaneous flow of electrochemical polymerization of a vinyl monomer with electrophoretic precipitation of a thromboresistant or antiseptic dispersion makes it possible to obtain, directly on the surface of the product, a polymer coating having a biocompatible property .; there is no need for separate stages of electrophoresis of the syn59433336

теза сополимерного полиелектролитари , перхлорат натри  при следующемTheses copolymer polyelectrolyte, sodium perchlorate with the following

из мономеров и его нейтрализации, асоотношении компонентов, мае. %; также стади  последующей термической Виниловый мономер 10-50 обработки полученных покрытий, что Наполнитель0,5-5of monomers and its neutralization, as a ratio of components, May. %; also a stage of subsequent thermal Vinyl monomer 10-50 processing of the coatings obtained, which Filler 0.5-5

зн -чительно упрощает способ.ЭлектропровоФормула изобретени Пол рный раство- .Significantly simplifies the process. Electroconvolume of the invention Polar solution -.

Способ получени  полимерного пок- рительОстальноеThe method of obtaining the polymer poker

рыти  электрофоретическим нанесениема электрофорез провод т при цапрЯ1Г«на металлическую поверхность раство-нии 3-50 в,плотности тока КГ КУл/см ра, содержащего диспергированный в 10 iO,5-120 мин.Electrophoretic application of electrophoresis is carried out with a zaprya1G "on a metal surface of a solution of 3-50 volts, a current density of KG Cul / cm pa containing dispersed in 10 iO, 5-120 min.

нем наполнитель, отличающий- Источники информации,therein is a filler that distinguishes- sources of information,

с  тем, что с целью интенсификацииприн тые во внимание при экспертизе процесса, нанос т раствор винилового 1. Крылова И,А., Котл рский Л.Б.,Since in order to intensify the process, a vinyl solution is applied to the process during the examination of the process 1. Krylova I., A., Kotlrsky LB,

мономера в пол рном растворителе Стуль Т.Г. Электроосаждение как ме дополнительно содержащего электро- 15тод получени  лакокрасочных покрытий.monomer in a polar solvent Stul T.G. Electrodeposition as an additionally containing an electrode for obtaining paint coatings.

провод щую добавку, выбранную изМ., Хими , 1974, с. 44-60 (прото ,группы серна  кислота, роданид нат-тип).conductive additive selected from M. Chem., 1974, p. 44-60 (proto, sulfuric acid group, natanide nat-type).

5 д ща  добавка 0,5-15 days supplement 0.5-1

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ получения полимерного покрытия электрофоретическим нанесением на металлическую поверхность раствора, содержащего диспергированный в 1С нем наполнитель, отличающийся тем, что с целью интенсификации процесса, наносят раствор винилового мономера в полярном растворителе^ дополнительно содержащего электро- 15 проводящую добавку, выбранную из ,группы серная кислота, роданид натрия, перхлорат натрия при следующем соотношении компонентов, мае. %:A method for producing a polymer coating by electrophoretic deposition on a metal surface of a solution containing a filler dispersed in 1C, characterized in that, in order to intensify the process, a solution of vinyl monomer in a polar solvent is applied, additionally containing an electroconductive additive selected from the sulfuric acid group, sodium thiocyanate, sodium perchlorate in the following ratio, May. %: Виниловый мономер Vinyl monomer 10-50 10-50 Наполнитель Filler 0,5-5 0.5-5 Электропрово- Electric wire дящая добавка blowing additive 0,5-1 0.5-1 Полярный раство- - Polar solution - - ритель riter Остальное Rest а электрофорез проводят при напряжении 3-50 В,плотности тока Iff-КГа/см¹ (0,5-120 мин.and electrophoresis is carried out at a voltage of 3-50 V, current density Iff-KGa / cm ¹ (0.5-120 min.