RU2036175C1

RU2036175C1 - Composition coating for preventing edges of articles of sheet glass against impact loads

Info

Publication number: RU2036175C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Солинов; Татьяна Васильевна Каплина; Александр Владиленович Гороховский; Константин Владимирович Поляков; Владимир Николаевич Штефан; Владимир Хаимович Розенблюм; Сергей Анатольевич Сергеев; Юрий Александрович Чесноков
Original assignee: Владимир Федорович Солинов; Татьяна Васильевна Каплина; Александр Владиленович Гороховский; Константин Владимирович Поляков; Владимир Николаевич Штефан; Владимир Хаимович Розенблюм; Сергей Анатольевич Сергеев; Юрий Александрович Чесноков
Priority date: 1992-01-08
Filing date: 1992-01-08
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: production of composition coatings. SUBSTANCE: proposed coating contains (mass %): elasticator of 0.1-0.313 mm fraction 10-20, mineral filler of 0.01-0.07 mm fraction 2-4, dimethyl phthalate 1-2, epoxy adhesive the rest. EFFECT: improves quality of composition. 4 tbl

Description

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано при производстве стеклоизделий из листовых стекол, испытывающих торцовые ударные нагрузки при изготовлении, транспортировке и эксплуатации, в частности при изготовлении матричных стекол для производства листового полиметилметакрилата. The invention relates to the glass industry and can be used in the manufacture of glass products from sheet glasses experiencing mechanical impact loads in the manufacture, transportation and operation, in particular in the manufacture of matrix glasses for the production of sheet polymethyl methacrylate.

Известны способы защиты поверхности листовых стекол от механических повреждений, в которых на защищаемую поверхность наносят слой полимера (полиуретана, полиэтилентерефталата, поливинилбутираля и др.) [1] Однако при защите торцовых поверхностей стекла полимерные пленки при последовательных ударных нагрузках быстро отслаиваются вследствие относительно низкой адгезионной прочности соединения. Known methods of protecting the surface of sheet glass from mechanical damage, in which a polymer layer is applied to the surface to be protected (polyurethane, polyethylene terephthalate, polyvinyl butyral, etc.) [1] However, when protecting the end surfaces of the glass, the polymer films quickly peel off during successive shock loads due to the relatively low adhesive strength connections.

Высокую адгезионную прочность соединения с поверхностью стекла имеют эпоксидные смолы [2] Однако они имеют недостаточно высокую ударную вязкость, что приводит к быстрому разрушению эпоксидного покрытия. Epoxy resins have high adhesion strength to the glass surface [2] However, they do not have high impact strength, which leads to rapid destruction of the epoxy coating.

Наиболее близкими к предлагаемому являются композиционные покрытия, включающие эпоксидные смолы и мелкодисперсный наполнитель [3] В таких композиционных материалах эпоксидные смолы обеспечивают высокую адгезионную прочность соединения с поверхностью стекла, а наполнитель существенное увеличение ударной вязкости покрытия и, как следствие, увеличение ударной прочности стеклоизделия. Однако достигаемая ударная прочность не удовлетворяет необходимым требованиям. Closest to the proposed are composite coatings, including epoxy resins and finely divided filler [3] In such composite materials, epoxy resins provide high adhesion to the glass surface, and filler a significant increase in the impact strength of the coating and, as a result, an increase in the impact resistance of glassware. However, the achieved impact strength does not satisfy the necessary requirements.

Техническим результатом изобретения является создание композиционного покрытия для защиты торцов изделий из листового стекла, испытывающих торцовые ударные нагрузки при изготовлении, транспортировке и эксплуатации, существенное увеличение стойкости стеклоизделий с нанесенным на его торцы композиционным защитным покрытием к последовательным ударным нагрузкам. The technical result of the invention is the creation of a composite coating for the protection of the ends of sheet glass products experiencing mechanical impact loads during manufacture, transportation and operation, a significant increase in the resistance of glassware with a composite protective coating applied to its ends to successive impact loads.

Это достигается тем, что композиционное покрытие для защиты торцов изделий из листового стекла, содержащее полимерное связующее и мелкодисперсный наполнитель, в качестве полимерного связующего содержит эпоксидный клей, а в качестве наполнителя порошок эластификатора фракции 0,100-0,313 мм, порошок минерального наполнителя фракции 0,01-0,07 мм и пластификатор при следующем соотношении компонентов, мас. порошок эластификатора 10-20, порошок минерального наполнителя 2-4, пластификатор 1-2, эпоксидный клей остальное. При этом предпочтительная толщина композиционного покрытия составляет 1-3 мм. This is achieved by the fact that the composite coating for protecting the ends of sheet glass products containing a polymeric binder and a finely divided filler contains epoxy adhesive as a polymeric binder, and a 0.100-0.313 mm fraction modifier powder and a 0.01- 0.07 mm and a plasticizer in the following ratio of components, wt. elasticizer powder 10-20, mineral filler powder 2-4, plasticizer 1-2, epoxy adhesive the rest. In this case, the preferred thickness of the composite coating is 1-3 mm

Предлагаемое композиционное покрытие имеет высокую адгезионную прочность соединения с торцевой поверхностью листового стекла за счет использования в качестве связующего эпоксидного клея. Частицы эластификатора образуют в композиционном покрытии эластомерную сетку, придающую материалу упругие свойства и способность к эластическим деформациям. Частицы минерального наполнителя, имеющие размер в несколько раз меньше, чем частицы эластификатора, занимают в композиционном материале пространство в ячейках эластомерной сетки, увеличивая прочность полимерной матрицы, образуемой связующим, и в то же время пластифицируя ее. The proposed composite coating has a high adhesive strength of the connection with the end surface of the sheet glass due to the use of epoxy adhesive as a binder. The particles of elasticizer form an elastomeric network in the composite coating, which gives the material elastic properties and the ability to elastic deformations. Particles of a mineral filler, having a size several times smaller than particles of an elasticizer, occupy a space in the composite material in the cells of the elastomeric network, increasing the strength of the polymer matrix formed by the binder, and at the same time plasticizing it.

Проводили испытания на ударную прочность образцов силикатного стекла, имеющих размеры 50х50х10 мм, торец которых защищали различными композиционными покрытиями. В качестве связующего в композиционных покрытиях использовали эпоксидные клеи ЭКФ-5 и ЭДП-5, в качестве порошков эластификаторов порошки полиуретана (по ВТУ ВНИИСС 1-60), резины и полиэтилена высокого давления различных фракций. Композиционный материал приготавливали путем совместного растирания эпоксидного клея с порошками наполнителей с последующим добавлением отвердителя и дополнительным растиранием. Защитное покрытие наносили на торцовую поверхность образцов стекла шпателем. Испытания на ударную прочность проводили с помощью стального шара диаметром 28 мм и массой 121 г, который бросали между направляющими профилями на торец образца стекла с нанесенным защитным покрытием. Образец размещали под направляющими профилями так, чтобы торцовая поверхность была перпендикулярна направлению удара, а сам удар приходился в центральную часть защищенной поверхности. Шар бросали на образец стекла многократно с одной и той же высоты 1 м до появления следов разрушения образца стекла (скол, трещины и другие разрушения или отслаивания защитного покрытия). Tests were made on the impact strength of silicate glass samples having dimensions of 50x50x10 mm, the end of which was protected by various composite coatings. EKF-5 and EDP-5 epoxy adhesives were used as a binder in composite coatings; polyurethane powders (according to VTU VNIISS 1-60), rubber and high pressure polyethylene of various fractions were used as elasticizer powders. The composite material was prepared by jointly grinding the epoxy adhesive with filler powders, followed by the addition of a hardener and additional grinding. A protective coating was applied to the end surface of the glass samples with a spatula. Impact tests were carried out using a steel ball with a diameter of 28 mm and a mass of 121 g, which was thrown between the guide profiles on the end of the glass sample with a protective coating. The sample was placed under the guiding profiles so that the end surface was perpendicular to the direction of impact, and the impact itself was in the central part of the protected surface. The ball was thrown onto a glass sample repeatedly from the same height of 1 m until traces of destruction of the glass sample appeared (chips, cracks and other destruction or peeling of the protective coating).

П р и м е р 1. Толщину покрытия варьировали в пределах от 0,8 до 5 мм. Отмечено, что композиционные покрытия толщиной менее 1 мм не улучшают ударную прочность изделий, а толщиной более 3 мм имеют тенденцию к отслаиванию при небольшом количестве ударов. PRI me R 1. The thickness of the coating ranged from 0.8 to 5 mm It is noted that composite coatings with a thickness of less than 1 mm do not improve the impact strength of products, and with a thickness of more than 3 mm they tend to peel off with a small number of impacts.

П р и м е р 2. Рассмотрено влияние состава композиционного покрытия на его защитные свойства. PRI me R 2. The influence of the composition of the composite coating on its protective properties.

В табл. 1 приведены конкретные составы защитного покрытия толщиной 2 мм. In the table. 1 shows the specific compositions of the protective coating with a thickness of 2 mm

Из табл. 1 видно, что наибольшую стойкость имеет композиционное покрытие с содержанием компонентов, мас. эпоксидный клей 74-87, порошковый эластификатор полуретана 10-20, порошковый оксид алюминия 2-4, пластификатор диметилфталат 1-2. From the table. 1 shows that the greatest resistance has a composite coating containing components, wt. epoxy glue 74-87, powder polyurethane elasticizer 10-20, powder aluminum oxide 2-4, plasticizer dimethyl phthalate 1-2.

В табл. 2-4 приведены средние значения по данным трех параллельных испытаний образцов с одинаковыми покрытиями. In the table. Figures 2-4 show the average values from three parallel tests of samples with the same coatings.

П р и м е р 3. Рассмотрено влияние типа эпоксидного связующего на защитные свойства композиционного покрытия (табл. 2). PRI me R 3. The influence of the type of epoxy binder on the protective properties of the composite coating is considered (table. 2).

Из табл. 2 видно, что тип эпоксидного клея не оказывает существенного влияния на стойкость покрытия к ударным нагрузкам. From the table. 2 shows that the type of epoxy adhesive does not significantly affect the resistance of the coating to impact loads.

П р и м е р 4. Рассмотрено влияние состава наполнителей в композиционном покрытии на его защитные свойства (табл. 3). PRI me R 4. The influence of the composition of the fillers in the composite coating on its protective properties (Table 3).

Из табл. 3 видно, что наилучшие защитные свойства наблюдаются, когда используют порошок эластификатора фракции 0,100-0,313 мм и порошок минерального наполнителя фракции 0,01-0,07 мм. From the table. 3 it can be seen that the best protective properties are observed when using an elasticizer powder of a fraction of 0.100-0.313 mm and a powder of a mineral filler of a fraction of 0.01-0.07 mm.

П р и м е р 5. Рассмотрено влияние типа эластификатора и минерального наполнителя на защитные свойства композиционного покрытия (табл. 4). PRI me R 5. The influence of the type of elasticizer and mineral filler on the protective properties of the composite coating is considered (table. 4).

Из табл. 4 видно, что наилучшие результаты наблюдаются, когда в качестве минерального наполнителя используют оксид алюминия, а в качестве эластификатора полиуретан. From the table. Figure 4 shows that the best results are observed when alumina is used as a mineral filler and polyurethane as an elasticizer.

Таким образом, предлагаемое композиционное покрытие позволяет существенно увеличить стойкость стеклоизделий к последовательным ударным нагрузкам. Thus, the proposed composite coating can significantly increase the resistance of glass products to sequential shock loads.

Claims

COMPOSITE COATING FOR PROTECTING ENDS OF SHEET GLASS PRODUCTS FROM SHOCK LOADS, containing epoxy adhesive, characterized in that it additionally contains a fraction modifier 0.1 0.313 mm, a mineral filler fraction 0.01 0.017 mm and dimethyl phthalate in the following ratio, wt. .

Elastifier fraction 0.1 0.313 mm 10 20
The mineral filler fractions of 0.01 0.07 mm 2 4
Dimethyl phthalate 1 2
Epoxy adhesive Else