СОСТАВ ЛЕГКОУДАЛЯЕМОГО ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ
COMPOSITION OF EASY-TO-REMOVE PROTECTIVE COATING

Изобретение относится к средствам изоляции поверхностей металлических изделий перед обработкой, главным образом лопаток, при локальной, преимущественно механической обработке и предназначено для использования в машиностроении.
Во время механической обработки поверхность металлов часто изолируют для защиты от воздействия посторонних тел, т.е. от возможного повреждения инструментом или отходами обработки, причем после завершения обработки изоляция удаляется. Механическая обработка предъявляет к изоляции поверхности металлических изделий ряд специфических требований:
- стойкость к механическому повреждению;
- сушка должна осуществляться при комнатной температуре и в короткое время;
- удаление должно происходить легко и без теплового или механического воздействия на изделие.
Известна защитная маска для обработки поверхности лопаток турбомашины (Патент FR 2863191; дата подачи заявки 04.12.2003; дата публикации 10.06.2005; МПК B24C 9/00, B23P 15/02). Данная маска устойчива к воздействию пескоструйной обработки поверхности и устанавливается на защищаемую поверхность, создавая съемное и повторно используемое устройство.
К недостаткам защитной маски относятся: трудоемкость изготовления самой маски; ограниченный диапазон использования, только для одного типоразмера лопаток.
Известна защитная пленка (Патент РФ 2470768; дата подачи заявки 17.03.2003; дата публикации 10.05.2011; МПК B26D 7/34, B32B 15/08, C09J 7/02) от повреждений отходами механообработки.
Недостатком данного изобретения является то, что адгезионная способность пленки на защищаемой поверхности достаточно мала, чтобы можно было удалить пленку с поверхности большой площади без разрыва пленки и без применения вспомогательного инструмента или приспособлений.
Известен состав для защиты поверхностей металлических изделий при локальной обработке (Патент РФ 2160794; дата подачи заявки 01.10.1998; дата публикации 20.12.2000; МПК C25D 5/02, C09D 5/25), содержащий пленкообразующее вещество и органические растворители.
Недостатком данного состава является то, что удаление состава происходит в ацетоне, что увеличивает трудоемкость изготовления детали (изделия).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному покрытию является состав пленочного покрытия для временной защиты изделий от коррозии (Патент РФ 296436; дата публикации 01.10.1971; МПК C09D 5/20), содержащий перхлорвиниловую смолу, пластификатор, органические растворители, смесь нитрованного масла и синтетических жирных кислот.
Недостатком данного состава является относительно высокая адгезия, не позволяющая удалить покрытие без разрыва, а также недостаточная стойкость к механическим повреждениям.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является разработка покрытия для защиты поверхностей при механической обработке, обладающего высокими защитными свойствами, легким удалением без разрыва покрытия и оставления следов на защищаемой поверхности, а также простотой приготовления, за счет используемых компонентов перхлорвиниловой смолы, диоктилсебацината, ацетона, толуола, бутилацетата, смеси нитрованного масла и синтетических кислот, ксилола и этилцеллозольва.
Указанный технический результат достигается тем, что в составе покрытия увеличена концентрация и улучшен синтез (этилцеллозольв) органических растворителей, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
перхлорвиниловая смола
9,7-8,3
диоктилсебацинат
4,8-4,1
ацетон
43,1-41,6
толуол
24,1-20,6
бутилацетат
4,6-4,0
смесь нитрованного масла и синтетических жирных кислот
9,4-17,5
ксилол
2,1-2,3
этилцеллозольв
2,2-1,6
Перхлорвиниловая смола применяется в качестве полимерного связующего, образующего механически твердую пленку с удовлетворительным сцеплением на покрываемой поверхности.
Диоктилсебацинат применяется в качестве пластификатора.
Ацетон применяется в качестве растворителя.
Толуол применяется в качестве растворителя.
Бутилацетат применяется в качестве растворителя.
Ксилол улучшает пленкообразование, повышает качество покрытия, делает покрытие ровным и гладким.
Этилцеллозольв улучшает синтез органических растворителей в покрытии.
Присадка АКОР-1 (смесь нитрованного масла и синтетических жирных кислот) изготавливается по ГОСТ 15171-78 и предназначена для улучшения защитных (консервационных) свойств.
Для проверки эффективности предлагаемого покрытия были проведены экспериментальные исследования при механической обработке (шлифовке) лопаток из титанового сплава ВТ-6 в различных концентрациях компонентов покрытия.
Взвешенные компоненты покрытия тщательно перемешиваются, лопатки устанавливаются в специальное приспособление. Перо лопатки покрывается приготовленным составом методом окунания или с помощью кисти. Затем приспособление с лопаткой выдерживают на воздухе до полного высыхания покрытия. Производится внешний осмотр покрытия, при наличии непокрытых участков или тонкого слоя покрытия наносят дополнительный слой. При удовлетворительном нанесении покрытия лопатка поступает на операцию шлифования, при окончании которой производится съем покрытия.
Пример 1. Состав легкоудаляемого покрытия при следующем соотношении компонентов, масс.%:
перхлорвиниловая смола
7,6-6,6
диоктилсебацинат
3,8-3,3
ацетон
46,1-4,5
толуол
25,7-22,3
бутилацетат
4,9-4,3
смесь нитрованного масла и синтетических жирных кислот присадка АКОР-1)
7,4-14,4
ксилол
2,2-2,4
этилцеллозольв
2,3-1,7
Получены результаты:
- рабочая вязкость состава по B3-4 при 20°C, c - 50-150;
- количество наносимых слоев - от двух до трех;
- время сушки: 15 минут для первого слоя и 30 минут для второго;
- толщина одного слоя покрытия, мкм - не менее 100;
- внешний вид покрытия - глянцевая пленка желто-коричневого цвета;
- съем с поверхности - затруднен, остаются следы;
- необходимость обработки поверхности после съема, малая толщина наносимого слоя, потеря защитных свойств;
- стекаемость покрытия при нанесении на вертикальную поверхность - стекает.
Пример 2. Состав легкоудаляемого покрытия при следующем соотношении компонентов, масс.%:
перхлорвиниловая смола
9,7-8,3
диоктилсебацинат
4,8-4,1
ацетон
43,1-41,6
толуол
24,1-20,6
бутилацетат
4,6-4,0
смесь нитрованного масла и синтетических жирных кислот (присадка АКОР-1)
9,4-17,5
ксилол
2,1-2,2
этилцеллозольв
2,2-1,6
Получены результаты:
- рабочая вязкость состава по В3-4 при 20°C, c - 130-220;
- количество наносимых слоев от одного до двух;
- время сушки: 25 минут для первого слоя и 45 минут для второго;
- толщина одного слоя покрытия, мкм - не менее 100;
- внешний вид покрытия - глянцевая пленка темно-коричневого цвета;
- съем с поверхности - затруднен, остаются следы;
- необходимость обработки поверхности после съема, большая толщина наносимого слоя, увеличение времени сушки;
- стекаемость покрытия при нанесении на вертикальную поверхность - не стекает.
Пример 3. Состав легкоудаляемого покрытия при следующем соотношении компонентов, масс.%:
перхлорвиниловая смола
13,0-10,0
диоктилсебацинат
6,7-5,1
ацетон
38,2-37,4
толуол
22,5-18,6
бутилацетат
4,2-3,7
смесь нитрованного масла и синтетических жирных кислот (присадка АКОР-1)
11,5-21,4
ксилол
1,9-2,2
этилцеллозольв
2,0-1,6
Получены результаты:
- рабочая вязкость состава по В3-4 при 20°C, c - 100-180;
- количество наносимых слоев от одного до двух;
- время сушки: 15 минут для первого слоя и 20 минут для второго;
- толщина одного слоя покрытия, мкм - не менее 100;
- внешний вид покрытия - глянцевая пленка желто-коричневого цвета;
- съем с поверхности - легкий, без следов покрытия;
- необходимость обработки поверхности после съема - не требуется;
- стекаемость покрытия при нанесении на вертикальную поверхность - стекает частично.
Результаты исследования представлены в таблице.
Уменьшение адгезии покрытия к защищаемой металлической поверхности в результате увеличения концентрации органических растворителей и улучшении синтеза органических растворителей позволяет успешно использовать покрытие для защиты поверхности при механической обработке.
Наблюдается снижение трудоемкости изготовления деталей вследствие отсутствия следов компонентов покрытия на защищаемой поверхности после съема покрытия.
Положительный эффект от применения изобретения заключается  также в возможности многократного использования покрытия после съема пленки с металлической поверхности, последующего его растворения в органических растворителях с добавлением этилцеллозольва и доведения сухого покрытия до рабочей вязкости. Кроме того, данное покрытие составлено из промышленно выпускаемых продуктов, просто в приготовлении и применении.