электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики

Классы МПК:C09D5/44 для электрофореза
C09D123/06 полиэтилен
C09D191/06 воски
C25D1/10 формы; маски; шаблоны
C25D5/54 нанесение покрытий на неметаллические поверхности
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-10-17
публикация патента:

Изобретение относится к гальванопластике, в частности к электропроводящим термопластичным материалам для изготовления электропроводящих форм. Описан электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, содержащий связующие и электропроводящий наполнитель, где в качестве связующего содержит смесь полиэтиленового воска и парафина в соотношении от 2/1 до 1/3, а в качестве электропроводящего наполнителя графит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полиэтиленовый воск 10-20, парафин 10-30, графит 60-70. Предлагаемый материал дает возможность осуществления свободной заливки оригинала изделия электропроводящим материалом в процессе изготовления формы при низкой температуре (50-100°C) и упростить технологию изготовления форм. 1 табл., 1 пр.

Формула изобретения

Электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, содержащий связующее и электропроводящий наполнитель, отличающийся тем, что в качестве связующего содержит смесь полиэтиленового воска и парафина в соотношении от 2/1 до 1/3, а в качестве электропроводящего наполнителя графит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

полиэтиленовый воск 10-20
парафин 10-30
графит 60-70

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гальванопластике, к электропроводящим термопластичным композиционным материалам для изготовления электропроводящих форм и последующего электрохимического наращивания металлических изделий и отделения их от форм путем расплавления форм.

Известна токопроводящая композиция [патент России N 2304159 кл. C09J 9/02, 2006], содержащая эпоксидную смолу, полиамидную смолу, порошок никеля и циклогексанон. Недостатком этой токопроводящей композиции является наличие в ее составе органического растворителя, а также невозможность расплавления формы из нее после наращивания металла вследствие наличия в ее составе термореактивных смол.

Известен электропроводный термопластичный эластомер и изделие из него [патент России N 2237303 кл. Н01В 1/22, 2000], содержащий стирол-этилен-бутилен-стирольный и(или) стирол-этилен-пропилен-стирольный полимер и электропроводный наполнитель. Недостатком известного материала является недостаточно низкая температура плавления (160°С), что не позволяет изготавливать из него формы для гальванопластики методом свободной заливки оригинала, чувствительного к температуре.

Наиболее близкой к заявляемому материалу по составу является, выбранная за прототип, известная электропроводная полимерная композиция [Патент России N 2012575 кл C09D 5/24, 1994], содержащая в качестве связующего бутадиен-стирольный термоэластопласт, сажу в качестве электропроводящего наполнителя и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

бутадиенстирольный термоэластопласт 100,
сажа 26-30,
органический растворитель600-700

Недостатком этой электропроводной композиции является наличие в ее составе органического растворителя, что приводит к невозможности изготовления качественной формы для гальванопластики методом свободной заливки оригинала вследствие значительной усадки. Недостаточно низкая температура плавления (160°С) не позволяет изготавливать из нее формы для гальванопластики методом свободной заливки оригинала, чувствительного к температуре. Технология изготовления формы с применением указанной композиции сложна, так как включает изготовление формы из непроводящего материала, нанесение на ее поверхность указанной электропроводящей композиции, осуществление токоподвода к электропроводящей поверхности формы для обеспечения электрохимического осаждения металла.

Технической задачей в предлагаемом материале является возможность осуществления свободной заливки оригинала изделия электропроводящим материалом в процессе изготовления формы при низкой температуре (50-100 град С), упрощение технологии изготовления форм, а также исключение из состава материала органического растворителя.

Техническая задача достигается тем, что в качестве связующего компонента в материале содержится смесь полиэтиленового воска и парафина в соотношении от 2/1 до 1/3, а в качестве электропроводящего наполнителя содержится графит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

полиэтиленовый воск 10-20,
парафин 10-30,
графит 60-70.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Приготовление электропроводящего материала проводят путем сплавления парафина П1 (10 мас.ч.), полиэтиленового воска ПВ100 (20 мас.ч.) и чистого графита (70 мас.ч.) при температуре 140°С в посуде из нержавеющей стали, затем дают смеси остыть до температуры 50-100°С, при которой сохраняется необходимая для свободной заливки текучесть материала. Перед заливкой вокруг оригинала устанавливают обечайку необходимой высоты, а внутрь обечайки поверх оригинала укладывают токоподвод. По окончании свободной заливки оригинала электропроводящим материалом форме дают остыть, а затем освободив форму от обечайки помещают форму в электролизер для наращивания металла, после чего форму расплавляют при температуре 140°С, тем самым освобождают полученную копию от формы. Для получения следующей копии снова заливают оригинал электропроводящим материалом и т.д. Чтобы не подвергать копируемое изделие многократным заливкам в качестве оригинала используют резиновую копию копируемого изделия.

Заявляемый состав материала в сравнении с прототипом и основные характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1
Компоненты состава, мас.ч.Прототип Пример N1Пример N2 Пример N3 Пример N4Пример N5
Бутадиенстирольный термоэластопласт 100электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768
Сажа 26-30электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768
Растворитель 600-700электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768
Полиэтиленовый воск ПВ-100электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 2010 1010 20
Парафин П1электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 1020 25 3020
Графит чистыйэлектропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, патент № 2502768 7070 65 6060
Удельное электросопротвление, Ом·м 10-410-3-10 -410-3-10-4 10-3-10-4 10-3-10-4 10-3-10-4
Температура плавления град. °С более 160 менее 140менее 140 менее 140менее 140 менее 140
Возможность свободной заливки при 50°-100°С нетестьесть есть естьесть

В соответствии с данными, приведенными в таблице 1, заявляемый состав обеспечивает свободную заливку оригинала при достаточно низкой температуре, то есть в щадящих условиях для оригинала. Удельное электрическое сопротивление заявляемого материала достаточно низкое, что обеспечивает электрохимическое осаждение металла. Применение заявляемого материала упрощает изготовление формы а также не содержит опасных стиролсодержащих полимеров и органических растворителей. Кроме того обеспечивается многократное использование материала, а при использовании в качестве оригинала его резиновой копии обеспечивается минимальное воздействие на сам оригинал. При этом в результате щадящего теплового воздействия резиновая копия оригинала может использоваться многократно, а в силу ее гибкости и возможности ее извлечения из формы с замкообразными выступами и впадинами без ее разрушения позволяет изготавливать изделия сложной формы. Заявляемый электропроводящий термопластичный материал после расплавления использованной формы может быть вновь направлен на изготовление новой формы, то есть обеспечивает безотходность.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2502768

patent-2502768.pdf

Класс C09D5/44 для электрофореза

лакокрасочная композиция с высокой рассеивающей способностью для получения методом электроосаждения на катоде химстойких износостойких покрытий с повышенной твердостью и антикоррозионной защитой -  патент 2495070 (10.10.2013)
композиция для катодного электроосаждения с высокой рассеивающей способностью, предназначенная для получения покрытий с повышенной твердостью и износостойкостью -  патент 2486220 (27.06.2013)
электроосаждаемая композиция -  патент 2477298 (10.03.2013)
смоляные композиции для краски для катионного электроосаждения с высокой внутренней проницаемостью, содержащие ароматическую сульфоновую кислоту и реологический модификатор с уретановой функциональной группой -  патент 2467043 (20.11.2012)
стабилизация водных анионных смоляных дисперсий хелатирующими агентами -  патент 2457227 (27.07.2012)
катионные электроосаждаемые покрытия, содержащие канифоль -  патент 2452752 (10.06.2012)
композиция электроосаждаемого покрытия, содержащая циклический гуанидин -  патент 2445332 (20.03.2012)
лакокрасочная композиция для автоосаждения на поверхности изделий из алюминиевых сплавов и стали -  патент 2443741 (27.02.2012)
защитная композиция для автоосаждения на поверхности изделий из сплавов на основе железа -  патент 2441896 (10.02.2012)
способ получения лакового покрытия преимущественно на пулях стреловидной формы -  патент 2441047 (27.01.2012)

Класс C09D123/06 полиэтилен

способ получения наноструктурированного полимерного композиционного материала для нанесения покрытий -  патент 2516669 (20.05.2014)
трубы с покрытием, имеющие улучшенные механические свойства, и способ их изготовления -  патент 2453570 (20.06.2012)
способ нанесения покрытия на трубы с высокой пропускной способностью с использованием мультимодального сополимера этилена и покрытые трубы, полученные данным способом -  патент 2453569 (20.06.2012)
трубы с покрытием, имеющие улучшенные механические свойства при повышенных температурах, и способ их изготовления -  патент 2446197 (27.03.2012)
высокопроизводительный способ нанесения покрытия на трубу с использованием многомодального сополимера этилена и трубы с покрытием, полученные указанным способом -  патент 2446196 (27.03.2012)
полиэтиленовая формовочная композиция для стальных труб с покрытием -  патент 2408620 (10.01.2011)
композиция для антикоррозионных и гидроизоляционных покрытий -  патент 2385336 (27.03.2010)
способ формирования композиционного покрытия из силикатполимерного материала -  патент 2332525 (27.08.2008)
способ получения металлополимерного покрытия -  патент 2332524 (27.08.2008)
кабель со слоем покрытия, выполненным из отходов -  патент 2327714 (27.06.2008)

Класс C09D191/06 воски

Класс C25D1/10 формы; маски; шаблоны

форма для гальванопластики и способ ее изготовления -  патент 2526108 (20.08.2014)
форма для гальванопластики и способы ее изготовления -  патент 2525004 (10.08.2014)
электропроводная композиция для гальванопластики -  патент 2463389 (10.10.2012)
способ изготовления металлических тонкостенных изделий с отверстиями -  патент 2406789 (20.12.2010)
способ изготовления нано-пресс-форм для контактной пресс-литографии (варианты) -  патент 2308552 (20.10.2007)
способ изготовления литейных форм для многократной отливки изделий -  патент 2294408 (27.02.2007)
гальванопластический способ формовки сложнопрофилированных деталей и устройство для его осуществления -  патент 2274683 (20.04.2006)
гальванопластический способ формообразования сложнопрофилированных деталей и устройство для его осуществления -  патент 2273685 (10.04.2006)
гальванопластический способ изготовления моделей со сложным строением -  патент 2184799 (10.07.2002)
способ изготовления диска с отверстиями -  патент 2149226 (20.05.2000)

Класс C25D5/54 нанесение покрытий на неметаллические поверхности

Наверх