ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Склеивание изделий из облученного полиэтилена из "Облученный полиэтилен в технике" Химическая инертность полиэтилена вызывает необходимость поиска методов активного воздействия на структуру и состав его поверхностного слоя для того, чтобы повысить адгезионную прочность соединения полиэтиленовых деталей между собой или с другими материалами [707—710]. [c.251] Решение этой актуальной задачи значительно расширяет границы применения полиэтилена в различных конструкциях и устройствах, работающих в жестких условиях эксплуатации [710]. Наиболее старый способ повышения адгезионной активности полиэтилена заключается в обработке поверхности материала растворами некоторых полимеров в растворителях, вызывающих набухание полиэтилена, например обработка его горячим раствором каучука в четыреххлористом углероде, три-хлорэтилене, бензоле или толуоле [709, 711]. Однако этот метод подготовки поверхности полиэтиленовых изделий для склеивания, как правило, не обеспечивает высокой прочности соединений, в связи с чем он ограниченно применяется в технике. [c.251] Изучение поведения поверхностей химически инертных полимерных материалов различного химического строения позволило целенаправленно изменять их адгезионные свойства в весьма широких пределах. В основе этих изменений адгезионной активности инертных полимеров лежат разнообразные физико-химические процессы. Было замечено, что большинство полимеров, имеющих в своем составе полярные группы, обладает хорошими клеящими свойствами. [c.251] Экспериментально найдено, что макромолекулы, содержащие группы с когезией менее 5,0 ккал/моль, обладают незначительной адгезионной активностью, т. е. не образуют высокопрочного сцепления с другими полярными соединениями. [c.251] Для окисления поверхностного слоя полиэтилена его обрабатывают в пламени горелки, электрическими разрядами (катушка Тэсла, коронный разряд) на воздухе, ультрафиолетовым светом в атмосфере, содержащей 0,17о озона. Значительное окисление поверхности полиэтилена достигается ее обработкой в течение 1 ч кислородом, содержащим 15% озона, или погружением горячего полиэтилена в ванну с перекисью водорода. Известны -методы модификации поверхности полиэтилена обработкой в различных высокоактивных химических средах 8%-ном олеуме при 50 °С, 95%-ной хлорсульфо-новой или фторсульфоновой кислоте, хромовой кислоте при 120°С, азотной кислоте или газообразной закиси азота, растворе двухромовокислого калия, концентрированной серной кислоте при 75 °С, в водном растворе перманганата калия (1,5%) и серной кислоты (1%) при 20 °С в течение 24 ч и др. Высокая прочность склеивания полиэтилена достигается при обработке его поверхности двумя последними средами. Однако обеспечить высокое качество и воспроизводимость результатов склеивания полиэтилена, а также стабильность соединений в процессе эксплуатации посредством химической обработки поверхности материала удается не всегда. Кроме того, химические методы обработки поверхности полиэтилена создают поверхностные микродефекты, ухудшают прочностные и диэлектрические свойства, способствуют более быстрому растрескиванию материала. [c.252] Изучение радиолиза полимеров и их взаимодействия с окружающей средой при облучении позволило предположить [717], что при радиационной обработке полиэтилена любым из ионизирующих излучений происходит аналогичное модифицирование поверхности и также следует ожидать повышения адгезионной активности материала. [c.253] Получены данные [718], подтверждающие высокую адгезионную активность полиэтилена, облученного на воздухе. На основании этих данных разработана радиационная технология подготовки поверхности полиэтилена для склеивания, применяемая в промышленности. [c.253] В табл. 65 приведены данные, характеризующие влияние поглощенной дозы у-излучения на прочность клеевых соединений полиэтилена с алюминиевым сплавом АМЦ. Облученную поверхность полиэтилена опеско-струивали и обезжиривали этиловым спиртом (непосредственно перед склеиванием) и склеивали с обезжиренной, но не подвергавшейся какой-либо механической обработке (после токарной обработки) поверхностью металла склеивали клеями ПУ-2 и ВК-9 холодного отверждения. Образцы до испытаний выдерживали в нормальных условиях в течение 7 суток. [c.254] Примечание. Поверхность полиэтилена облучали до поглощенной дозы 5 Мрад для склеивания использовали клей ВК-1 горячего отверждения, образцы испытывали через сутки после изготовления. [c.254] Активаций поверхности полиэтилена облучением допускает проведение последующей механической обработки на глубину не более 0,2—0,3 мм, что необходимо для повышения шероховатости изделий перед склеиванием. Высокую прочность склеивания обеспечивает пескоструйная или дробеструйная обработка поверхности полиэтилена перед облучением. [c.255] Примечание. Поверхность полиэтилена облучали до поглощенной дозы 5 Мрад для склеивания использовали клей ПУ-2 холодного отверждения образцы до испытаний выдерживали 7 суток в нормальных условиях. [c.255] При использовании клеев горячего отверждения прочность склеивания поверхности полиэтилена, обработанной радиационным способом, возрастает, а механическая обработка поверхности склеиваемого металла дает возможность получать еще более прочные соединения. [c.255] Механическая обработка облученной поверхности полиэтилена для получения шероховатости приводит к частичному разрушению наиболее активного в адгезионном отношении весьма тонкого слоя материала при этом происходит некоторое ухудшение прочностных характеристик клеевых соединений. Поэтому необходимо облучать полиэтилен до более высоких поглощенных доз, что обеспечит возможность его окисления на большую глубину. [c.255] Из табл. 67 видно, что для получения наиболее высоких прочностных показателей при склеивании полиэтилена с алюминиевым сплавом АМЦ, подготовленного радиационным методом, могут быть рекомендованы клеи марок ПУ-2, ВК-3, ВК-9 и ЭПН-20. [c.257] На рис. 4 и 5 показана заготовка, полученная склеиванием дисков из облученного полиэтилена клеем ПУ-2 холодного отверждения, и сложная деталь, изготовленная из такой заготовки механической обработкой после десятилетнего срока их складского хранения. Клеевые соединения при этом сохраняли высокую прочность, составляющую не менее 70 7о от первоначальной. [c.257] Положительные результаты показали испытания соединений на тепловой удар (многократная смена температур от —50 до 50 °С). Эти соединения сохраняли также высокую прочность при отрыве и сдвиге после испытаний в камере влажности при 30 °С и относительной влажности 90 5%. [c.258] Высокая прочность схслсивания облученного полиэтилена с алюминием достигается также при обработке поверхности металла расплавленной стеариновой кислотой [719]. [c.258] Вернуться к основной статье