ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическая сварка из "Способы соединения деталей из пластических масс" Химическая сварка основана на образовании химических связей между полимерами, приведенными в контакт, либо в результате взаимодействия функциональных групп полимеров, либо с помощью присадочного материала, введенного в зону шва. При этом, в отличие от склеивания, не образуется самостоятельной непрерывной фазы. [c.165] Химической сваркой соединяют материалы, не поддающиеся диффузионной сварке — отвержденные реактопласты, вулканизаты (резины), редкосетчатые полимеры, линейные полициклические полимеры (с лестничной структурой), а также некоторые термопласты с кристаллической и ориентированной структурой, способные соединяться диффузионной сваркой. [c.165] Способ соединения [148] реактопластов в неотвержденном состоянии, проводимый аналогично прессованию слоистых пластиков, можно отнести к химической сварке. [c.165] Критерием способности пластмасс с различной степенью отверждения свариваться может служить твердость [116, 191], замеряемая, например, нагретой иглой, и теплостойкость по Мартенсу [59]. [c.166] Процесс химической сварки можно регулировать, изменяя режим нагревания, осуществляя подготовку поверхностей, регулируя степень отверждения связующего на стадии формования деталей. [c.166] Возможность проведения химической сварки увеличивается с возрастанием температуры нагревания шва и давления контакта. С ростом степени отверждения связующего в пластике необходимо повышать давление И температуру сварки [191]. [c.166] Отсутствие пластических деформаций в материале с высокой степенью отверждения существенно сказывается на прочностных характеристиках соединения [117]. Даже при условии обеспечения наиболее полного контакта между соединяемыми поверхностями не удается получить соединение с удовлетворительной прочностью. Если соединять детали, на поверхности которых при выбранных условиях контактирования возможна пластическая деформация, то прочность соединения может быть равна прочности отвержденной смолы. [c.166] Поскольку материал на - поверхности деталей имеет более высокую степень отверждения [192], удаление поверхностного слоя, например, зашкуриванием облегчает сварку. Хорошо свариваются материалы с низкой плотностью структуры, например содержащие органический наполнитель [59] или отвержденные при малых давлениях [193]. [c.166] Для сваркй деталей из пластмасс с высокой степенью отверждения связующего или деталей сложной конфигурации приходится применять присадочные материалы в виде пленки на основе полимера, аналогичного связующему свариваемой пластмассы [193—195]. [c.167] При сварке реактопластов, например на основе ненасыщенных полиэфиров, используют привитую сополиме-ризацию [136, с. 31 196]. Для этого перед сваркой на соединяемые поверхности наносят раствор инициатора полимеризации, например перекиси бензоила, в ненасыщенном мономере (стироле, винилтолуоле, диаллилфта-лате) или неотвержденную полиэфирную смолу [197] в виде тонкой пленки. [c.167] Химическую сварку пластмасс на основе отвержденных кремнийорганических смол [136, с. 27 196] проводят с помощью органических перекисей, наносимых на соединяемые поверхности, или растворов кремнийорганических соединений с температурой разложения ниже 573 К [198]. [c.167] Сварку пластмасс на основе эпоксидных полимеров выполняют с помощью метилолфенолов [199], обеспечивающих химическое взаимодействие эпоксидных, гидроксильных и других групп, имеющихся в эпоксидном полимере. [c.167] Технологический процесс сварки отвержденных реактопластов включает следующие операции подготовку поверхностей, нанесение присадки, нагревание. Механическая подготовка при сварке отвержденных пластмасс в отличие от склеивания не играет существенной роли. Однако для обеспечения плотного контакта поверхности должны быть гладкими. Поэтому их целесообразно за-щкуривать с целью удалить более отвержденный слой или смазку. [c.167] Соединение отвержденных реактопластов целесообразно проводить при нагревании в поле токов высокой частоты [136, с. 31 191] или с помощью ультразвука [59 136, с. 31 200]. Специфика подвода энергии в зону соединения, присущая этим способам нагревания, позволяет реализовать остаточную пластичность в контактирующих слоях и закончить сварку до того, как в материале шва начнется процесс отверждения. Тонкостенные детали удается соединить при передаче тепла от нагретого инструмента. [c.167] Сварку полиэфирных пластмасс, поверхность которых после отверждения остается липкой, можно производить ионизирующим излучением, например от источника Со [201], с помощью присадки из неотвержденной полиэфирной смолы. [c.168] Для приведения в контакт поверхностей деталей из отвержденных реактопластов необходимо, чтобы усилие и продолжительность его действия были большими, чем при сварке термопластов вследствие высокой вязкости этих, материалов по сравнению с вязкостью термопластов. [c.168] полученный при сварке отвержденных пластмасс, был использован для разработки технологии химической сварки резин [199, 202]. [c.168] Химическая сварка сшитых полимеров, полученных на основе термопластов воздействием на них ионизирующих излучений (облучение быстрыми электронами, рентгеновскими или у-лучами), заключается во введении в зону шва присадочного реагента, в результате чего в шве создается структура, близкая к структуре материала соединяемых деталей. Так, при сварке сшитого полиэтилена в качестве реагента используют соединения, легко распадающиеся на радикалы (перекиси, пербораты, персульфаты и др.) [203]. Детали из сшитого поливинилхлорида можно соединять с использованием только нагревания или нагревания и присадочного реагента (например, диамина) [204]. [c.168] Химическая сварка некоторых термопластов и линейных полициклических полимеров с использованием присадочных реагентов возможна при следующих условиях 1) скорость взаимодействия реагента с термопластом больше скорости диффузионных процессов -2) для выбранного способа подвода тепла к изделию пластическое течение материала обеспечивается только в контактирующих слоях, в то время как в остальном объеме материал находится при темперал уре, меньшей температуры его пдавления или разориентации 3) растворитель для присадочного реагента способен вызывать набухание полимера и быстро испаряться с поверхности последнего. [c.168] Особенно эффективна химическая сварка ориентированных пленок из термопластов, сварные швы которых должны сохранять физико-механические свойства основного материала. [c.168] Вернуться к основной статье