ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК из "Полимерные пленки, содержащие ингибиторы коррозии" Важнейшими характеристиками полимерных пленок как средства противокоррозионной защиты металлоизделий являются химическая стойкость, проницаемость и способность тормозить электродные процессы. Каждая из этих характеристик является комплексной и включает несколько самостоятельных показателей. Большинство методов их определения регламентированы государственными стандартами Единой системы защиты от коррозии, старения и биоповреждений, национальными и международными стандартами (ASTM, США DIN, Германия стандарты СЭВ, КОи т.д.). [c.24] Определение противокоррозионных характеристик пленок, как правило, проводят при воздействии искусственных факторов в лабораторных условиях. Это позволяет, во-первых, получить статистически достоверные количественные параметры, и во-вторых, ускорить протекающие достаточно медленно коррозионные процессы. Натуральные и стендовые испытания на естественных климатических станциях используют преимущественно для определения ресурса системы противокоррозионной завдты изделий. Система включает несколько элементов, одним из которых могут быть полимерные пленки, а ее ресурс обычно определяется не столько характеристиками пленки, сколько герметичностью системы. [c.24] Химическая стойкость полимерных пленок - это стабильность эксплуатационных свойств пленок при воздействии сред. Последние могут инициировать в пленках сорбцию компонентов среды, десорбцию из полимерного материала добавок (стабилизаторов, пластификаторов, красителей и т.п.), набухание (т.е. увеличение объема пленки вследствие поглощения среды) вплоть до растворения, изменение физической структуры (степени кристалличности, микропористости и др.) и химическую деструкцию полимера. Эти процессы могут протекать одновременно в любых сочетаниях. Отсюда следует, что для оценки химической стойкости полимерных пленок целесообразно применять несколько методов. Основные из них следующие. [c.24] ГОСТ 4650 - 80 регламентирует определение водопоглощения -количества сорбированной пленкой воды. Влагостойкость, т.е. количество воды, поглощенной пленкой в атмосфере с отноолельной влажностью 95 - 98%, определяют по ГОСТ 10315 - 75. [c.25] Испытания окрашенной жидкостью заключаются в нанесении на поверхность пленки раствора красителя в исследуемой жидкости. В маслах растворяют азокрасители, в водных средах - метиловый фиолетовый, флуоресцеин, в органических растворителях - люмоген желто-зеленый, жирорастворимые красители и т.п. [86]. Через определенное время жидкость удаляют, а поверхность пленки промывают такой же, но неокрашенной жидкостью. Пленки считают полностью устойчивыми в жидкости, если окрашенное пятно не появляется в течение 24 ч. Способ можно использовать для определения сплошности покровных слоев многослойных материалов. Для этого используют жидкости, не действующие на покровный слой, но активно впитываемые подложкой. Места несплошности обнаруживаются после удаления подкрашенной жидкости как яркоокрашенные пятна и точки, где жидкость впиталась подложкой [72]. [c.25] Изменение прочности пленок под действием сред - важный показатель химической стойкости. Методики подготовки образцов и экспозиция в средах, продолжающаяся до 5 недель, аналогичны испытаниям по изменению массы.Контрольные образцы перед испытаниями кондиционируют. Регистрируют показатели прочности пленок при испытаниях на растяжение (ГОСТ 14263 - 81), на раздир (ГОСТ 26128 - 84), а также на двухосное растяжение давлением жидкости или газа. Для изготовления упаковок рекомендуют [86] использовать пленки, свойства которых после продолжительного воздействия сред изменяются незначительно адгезионная прочность соединения слоев комбинированных материалов - не более чем на 20%, разрушающее напряжение при растяжении - на 10%, относительное удлинение при разрыве - не более чем на 25%. [c.25] Миграция пластцфикаторов в определенной мере характеризует стойкость пленок в средах. Методика определения миграции пластификаторов из пластмасс установлена ГОСТ 14926 - 81. Стандартом 180/ТС - 61 рекомендован метод определения летучести пластификатор с помощью активированного угля. Образец помещают в метал-лич жий сосуд, содержащий 120 см активированного угля, и покрывают таким же количеством последнего. Затем сосуд с подготовленными аналогичным образом тремя образцами помещают в термостат, нагретый до 70 или 100 С. Через 24 ч образцы вынимают, освобождают от загрязнений и взвешивают. Убыль пластификатора определяют как Д = (пц - т2)1гп1, где ГП1 и ГП2 - масса образца исходная и после испытаний соответственно. [c.26] Информацию о работоспособности полимерных пленок в средах дают определяемые по ГОСТ 9.038 - 74 морозостойкость - прочность пленки под действием ударной нагрузки после экспозиции в среде с минусовой температурой и теплостойкость - стабильность массы, линейных размеров, прочности на разрыв и др. после воздействия на пленку повышенной температуры. [c.26] Проницаемость - свойство пленок ограничивать массообмен между изолированной в пленку и окружающей средами. Коэффициент проницаемости Р[м /(с Н)] - количество вещества, прошедшее через единицу площади пленки единичной толщины при единичной разности давлений (концентраций) проникающей среды. В простейшем случае (массообмен через пленку стационарный, растворимость среды в полимере подчиняется закону Генри) Р = Оо,где1)иО - коэффициенты диффузии и растворимости среды в материале пленки. Коэффициент проницаемости - условный оценочный параметр, не всегда удобный для практического применения. Гораздо чаще используют паропроницаемость П = т/ 8х), где т - масса пара, проникшего через пленку площадью 5 за время т. Паропроницаемость и коэффициент проницаемости пленки связаны зависимостью П = РА р/ (1, где Д р -разность парциальных давлений пара по обе стороны пленки, ё- ее толщина. [c.26] Нестандартные методы определения проницаемости полимерных пленок подразделяются на физические и химические. [c.27] К физическим относятся сорбционный и манометрический методы. Сорбционный метод используют преимущественно для гравиметрического определения коэффициентов растворимости полимерных материалов в средах. Манометрический метод считается одним из самых чувствительных и позволяет определить все параметры Р, Д о) проницаемости. Его сущность состоит в следующем. Две ячейки диффузионной камеры герметично разделены исследуемой пленкой. Перед началом измерений ячейки вакуумируют,. затем одну из них соединяют С пространством над уровнем воды в специальном резервуаре. С помощью точного манометра регистрируют давление водяных паров, продиффундировавших через пленку в сухую ячейку камеры. Метод усовершенствуют, применяя вымораживание водяных паров в сухой ячейке, циркуляцию газа с обеих сторон пленки и т.п. В некоторых случаях для измерения влажности применяют электрические гигрометры. [c.27] Химические методы основаны на определении количества паров, продиффундировавших через исследуемую пленку и вступивших в реакцию со специальным реагентом, методами химического анализа. Применяют титрование и газовый анализ продуктов реакции, методы измерения с помощью радиоактивных изотопов и т.п. [c.27] Свойство тормозить электродные процессы характерно для ингибированных и содержащих протекторные элементы пленок. [c.27] Для ускоренных коррозионных испытаний металлических образцов, герметично зачехленных в ингибированную полимерную пленку, правомерно использовать методы, регламентированные ГОСТ 9.042 - 75 для ингибированных полимерных покрытий. После выдерживания образцов в коррозионной камере при рекомендованных стандартом режимах результаты испытаний оценивают визуально (по десятибалльной шкале), весовым методом по ГОСТ 17332 - 71 или оптическим - по измейению отражательной способности поверхности образцов (ГОСТ 9.012 - 73). Недостаток этого метода состоит в том, что результаты в большей мере зависят от герметичности чехления образцов, чем от противокоррозионных характеристик пленки. [c.27] Стандартами США М1Ь-1-3420О и Японии Л8-2-1535 рекомендована методика испытания ингибированных материалов в замкнутом объеме. В стеклянный сосуд с притертой пробкой налита исследуемая коррозионная жидкость. На торце пробки, обращенном внутрь сосуда, помещена металлическая пластинка и закреплены концы двух полосок ингибированной пленки. Регистрируют степень коррозионного повреждения пластинки при конкурирующем воздействии паров коррозионной жидкости и ингибитора коррозии, выделяющегося из пленки. В работе [2] показан путь усовершенствования этого метода в части электрохимической рег 1страции коррозионного повреждения. [c.27] Предложен метод оценки защитной способности ингибированных пленок по изменению поляризации ионного сопротивления датчика, содержащего исследуемую пленку [15]. Датчик состоит из двух разделенных пленкой стальных пластинок, сжатых постоянным усилием. Поверхности пластинок, не контактирующие с пленкой, Защищены лаковым покрытием. Поляризационное сопротивление такого датчика,, погруженного в электролит, при прочих равных условиях определяется кинетикой выделения из пленки ингибитора коррозии, его гидро-фобизирующими характеристиками и электрохимической активностью. Величину поляризационного сопротивления определяют с помощью измерителя скорости коррозии Р5035 и пересчитывают в единицы скорости коррозии. [c.28] Свойство ингибированных пленок тормозить электродные процессы зависит от количества выделяющихся из них ингибиторов коррозии. Сущность методов определения содержания ингибиторов в пленках состоит в экстрагировании ингибиторов и проведении химического анализа экстракта с целью определения количества групп и соединений, характерных для данного ингибитора. Некоторые методы такого анализа даны в работе [56] и в нормативно-технической документации на применение ингибированной пленки. [c.28] Обычно под модифицированием пленочных материалов понимается дополнительная обработка готовых пленок с целью нанесения на них печати и покрытий, окрашивания и металлизации [74]. В этом случае из рассмотрения исключаются такие широко распространенные методы модификации как пластификация, введение структурирующих добавок, наполнение, модифицирование путем изменения условий полу чения материала. Возможно, в этом заключается одна из причин того что ассортимент пленочных материалов, выпускаемых в нашей стране очень узок и ограничивается пленками, изготавливаемыми в основ ном из ПЭ и ПВХ. Недостаточно широкое применение методов моди фикации полимерных пленок во многих случаях связано с ограниче ниями, которые налагаются при этом на применение готовой продукции. [c.28] для которых положительный эффект, достигаемый за счет снижения температуры стеклования, позволяет пренебречь ухудшением прочностных характеристик материала. [c.29] Введение структурирующих добавок и наполнителей нарушает однородность материала и его оптические характеристики. [c.29] Вернуться к основной статье