Главная --> Справочник терминов


Поверхности полиэтилена В процессе экструзии концентрированных растворов и расплавов волокнообразующих полимеров через капилляры (отверстия фильеры и пр.) наблюдаются не только расширение диаметра истекающей струи, но и другие изменения ее формы. При увеличении скорости сдвига струя теряет цилиндрическую форму, а на ее поверхности появляются шероховатости. Это явление обусловлено началом неустойчивой экструзии полимера, находящегося в вязкотекучем состоянии. В зависимости от интенсивности проявления этого эффекта используют различные термины.

При низких значениях ri экструдат ПЭВП имеет гладкую поверхность, С увеличением напряжения до предкритических значений она становится более шероховатой и начинает походить сначала на «акулью кожу», а затем приобретает винтовую форму. Вслед за этим происходит очень сильное искажение формы экструдата, сопровождающееся резкими колебаниями давления при постоянном расходе. Таким образом, в области сильных искажений поверхности появляются разрывы (или скачки) на кривой течения. При более высоких напряжениях (скоростях течения) поверхность экструдата снова становится гладкой. Это явление можно использовать при высокоскоростном формовании полимеров, например при нанесении покрытий на проволоку и формовании ПЭВП методом раздува. Уменьшение L/D0 либо не оказывает влияния на величину искажений формы экструдата, либо усиливает их [44].

производится различным образом — сначала засыпают весь солод, а затем всю муку или, наоборот, сначала засыпают часть солода, затем всю муку и оставшуюся часть солода. Иногда муку и солод засыпают по частям, попеременно. Начальное весовое соотношение муки к воде 1 : 1,5. Перемешивание массы ведут до тех пор, пока она не станет однородной, слизистой, светлой и имеющей запах сырой муки и в ней не будет комков. По окончании замешивания добавляют теплую воду из расчета около 300—400 мл на килограмм муки. Смесь снова тщательно перемешивают и повышают ее температуру до 43—45°С. Имеющую такую температуру смесь оставляют на 0,5-^-1,5 часа, периодически ее перемешивая. По истечении указанного времени смесь нагревают паром до температуры 62—65°С. С паром в смесь вводится около 150—200 мл воды на килограмм муки. Повышение температуры от 43—45 до 62—65°С проводят за время от 0,5 до 1,5 часа. Считается, что более медленное повышение температуры приводит к лучшему набуханию крахмала и его клейстеризации. Во время нагрева масса сначала густеет, светлый цвет ее переходит в более темный, а потом в бурый. Затем масса делается жиже, вкус становится сладковатым, запах напоминает запах свежеиспеченного хлеба, на ее поверхности появляются маленькие блестящие прозрачные пузырьки. При достижении температуры 62—65°С нагрев прекращают и оставляют массу на 1—1,5 часов для окончательного осахаривания. В это время температуру не поддерживают, однако принимают меры к возможно медленному ее понижению. В зависимости от объема чана и его теплоизоляции температура к концу осахаривания понижается до 48—52°С. По окончании осахаривания смесь быстро охлаждают до температуры начала брожения. Если для охлаждения используется вода или лед, то их берут такое количество, чтобы окончательное отношение муки к воде составляло около 1 : 4,5.

Методами флуоресцентной и атомно-силовой микроскопии изучается фазовая структура пленок смесей полимеров, сформированных из раствора [6]. Например, при изучении пленок смеси полистирола и полиметилметакрилата, полученных испарением растворителя (толуола) из 4 %-ного раствора смеси, обнаружено, что морфология слоя пленки, расположенного на границе с воздухом, существенно зависит от скорости испарения растворителя. Когда растворитель медленно удаляется из пленки, на поверхности появляются практически монодисперсные и равномерно распределенные в плоскости поверхности частицы полиметилметакрилата. За этой плоскостью расположен слой толщиной около 18 мкм, практически свободный от ПММА. При быстром испарении растворителя пленка состоит из случайно распределенных полидисперсных частиц ПММА.

Фрикционный износ характерен для высокоэластичных материалов, проявляется в скатывании и возникает при механическом повреждении и разрушении поверхности резины при трении об относительно гладкую поверхность контртела. Фрикционный износ является самым интенсивным и происходит при относительно высоком коэффициенте трения между истирающей поверхностью и резиной. При сильном трении в результате местной деформации истираемой поверхности появляются складки и выступы, разрушение начинается с возникновения трещин, перпендикулярных направлению растягивающего усилия там, где поверхностные слои находятся в сложнонапряженном состоянии и при наибольшем растяжении. Рост трещин происходит под действием относительно небольших усилий. Постепенное раздирание приводит к относительному перемещению слоев в контакте, без общего проскальзывания, образованию скаток и их отделению при значительных усилиях. Наиболее стойки к фрикционному износу резины с высокими прочностью и сопротивлением раздиру.

Обычно металлизированные пластмассы корродируют по механизму, характерному для анодной защиты: растворяется подслой меди, и вследствие этого на поверхности появляются зеленые или темно-коричневые пятна продуктов коррозии. При более длительном процессе коррозии подтравливаются химически осажденные слои металла, особенно никеля, уменьшается адгезия, появляются точечные вздутия. На такой вид коррозионного разрушения оказывает влияние природа металлизированной пластмассы. Например, полипропиленовые детали более устойчивы, чем детали из АБС-пластика. При еще более продолжительном

Обычно металлизированные пластмассы корродируют по механизму, характерному для анодной защиты: растворяется подслой меди, и вследствие этого на поверхности появляются зеленые или темно-коричневые пятна продуктов коррозии. При более длительном процессе коррозии подтравливаются химически осажденные слои металла, особенно никеля, уменьшается адгезия, появляются точечные вздутия. На такой вид коррозионного разрушения оказывает влияние природа металлизированной пластмассы. Например, полипропиленовые детали более устойчивы, чем детали из АБС-пластика. При еще более продолжительном

Наблюдая за истечением полимера из насадка круглого и прямоугольного сечений, можно заметить, что увеличение скорости сдвига сопровождается не только ростом величины эластического восстановления. Начиная с определенного значения скорости сдвига, которое в дальнейшем мы будем называть критическим, струя экст-рудируемого полимера теряет правильную цилиндрическую форму и на ее поверхности появляются вмятины и утолщения 6°-б5.

Хорошие результаты получаются при обработке поверхности фторопластов перед склеиванием в расплаве ацетата калия при 325 °С в течение 5—10 мин. При этом также на поверхности появляются двойные связи и карбоксильные группы.

Изогнутый образец контактирует с исследуемой жидкостью, в результате чего на его внешней поверхности появляются трещины. Время до появления трещин ттр и их расположение на образце фиксируют путем периодического осмотра поверхности образца под микроскопом. Таким образом, метод позволяет на одном образце получать зависимость ттр = / (е) или ттр = / (о), а также оценивать наименьшее критическое напряжение а, вызывающее растрескивание образца в данной среде.

Наблюдая за истечением полимера из насадки круглого и прямоугольного сечения, можно заметить, что при некотором значении скорости сдвига, которое в дальнейшем мы будем называть критическим, цилиндрическая форма струи экструдируемого полимера нарушается, и на ее поверхности появляются вмятины и утолщения [185—190]. Изменение поверхности вытекающей из насадки струи связывают с началом неустойчивого течения. Для описания этого эффекта в литературе применяют различные термины: применительно к слабо выраженным дефектам — это «матовость», «акулья кожа», «апельсиновая кожура»; применительно к периодическим дефектам — «поверхность бамбука», «винт»; для очень сильных искажений струи — «разрушение» или «дробление поверхности расплава». В целом все явление называют «эластической турбулентностью» или «неустойчивым течением». Последнего термина мы будем придерживаться в дальнейшем.

При действии коронарного разряда потеря веса полиэтилена не зависит от толщины пленки. Сначала образуются карбонильные группы, концентрация которых достигает максимума, после чего на поверхности появляются легко обнаруживаемые щавелевая кислота и этиленгликоль [118 I. Хуген [114] предложил ионный механизм для объяснения этого явления, который не имеет места при облучении у~лУчами или нейтронами.

б) обработка поверхности полиэтилена с целью при-;ания ей полярности и последующего склеивания обрабо-анного материала с помощью обычного клея [64].

дятся к активизации поверхности полиэтилена галоидами, перекисью водорода, азотной кислотой, гипохлоритами, газообразной закисью азота, хромовой кислотой и др.

Рис. 26.28. Сканированная электронная микрофотография части поверхности полиэтилена после сублимации 1,2,4,5-тетрахлорбен-зола из эвтектической смеси [П: 57551.

Рис. 26.28. Сканированная электронная микрофотография части поверхности полиэтилена после сублимации 1,2,4,5-тетрахлорбен-зола из эвтектической смеси [П: 5755].

. Инструмент и оборудование очищают от герметика: в том случае, когда, он не завулканизовался, с помощью тампонов, смоченных растворителем (хлористым метиленом, трихлорэти-леном, толуолом и др.) [105], если же герметик завулканизовался, его удаляют ножом, стамеской или рубанком, 'а затем поверхность зашлифовывают наждачной бумагой или на шлифовальной машине. Завулканизованный герметик с поверхности полиэтилена легко счищается резиновой шайбой, посаженной на шток,— вручную или на сверлильном станке, в патроне которого закреплено приспособление для бчистки патронов (гильз),и т.д.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о качественно различном влиянии частичек аэросила и полиэтилена на _ кинетику кристаллизации олигодиэтиленгликольадипината из расплава. Учитывая, что площадь поверхности аэросила почти на два порядка больше поверхности полиэтилена, а сродство олигомера к неполярной поверхности полиэтилена также значительно меньше, наблюдаемое различие в поведении образцов, наполненных этими двумя наполнителями, следует объяснить тем, что доля граничных областей в образце, наполненном аэросилом, намного больше, чем в образце, содержащем полиэтилен, причем структура граничных областей в этих образцах, вероятно, также различна. Рыхлая упаковка макромолекул в граничных областях,- которая обусловливается расположением полярных функциональных групп на поверхности аэросила, препятствует перестройке молекул и затрудняет процесс образования и роста зародышей кристаллизации. Взаимодействие между макромолекулами олигомера и поверхностью полиэтилена значительно слабее, благодаря чему последняя действует как отражающий барьер, способствующий пониже' нию энтропии молекулы олигодиэтиленгликольадипината и образованию стабильных зародышей кристаллизации.

Широко известен способ повышения адгезии к полиэтилену путем оксиления его поверхности [227, 228] (рис. 11.13). В процессе окисления изменяется смачиваемость поверхности полиэтилена, поскольку повышается ее гидрофильность. В результате адгезионная прочность системы полиэтилен — эпоксидная смола — полиэтилен возрастает (как это показано на рис. 11.14); мерой гидрофильности является угол смачивания водой. Это

При соединении двух различных субстратов адгезив должен быть дифильным, т. е. иметь сродство к обоим субстратам. Поэтому дифильные адгезивы должны содержать различные по полярности и реакционной способности группы. Например, повышение влагостойкости двуслойного материала на основе целлофана и полиэтилена достигается с помощью меламиноформальдегидной смолы, способной к взаимодействию как с гидроксильными группами целлюлозы, так и с кислородсодержащими группами окисленной поверхности полиэтилена [110]. Для создания прочного резинотканевого каркаса шины также применяются дифильные адгезивы (пропиточные составы): они имеют высокую адгезию и к полярным полимерам волокон и к слабополярным эластомерам, входящим в состав резиновой смеси. Необходимость соединять два материала с резко различными свойствами возникает при производстве стеклопластиков. И в этом случае применяют дифильные соединения, являющиеся, по существу, адгезивами аппретуры. Наиболее высокие показатели прочностных свойств имеют стеклопластики, в которых в качестве аппретов применяют соединения, способные химически взаимодействовать как с поверхностью стекла, так и с функциональными группами полимерных связующих. Ориентированный монослой стеариновой кислоты, повышающий адгезию неполярного полимера (полиэтилена) к металлу, — также своеобразный дифильный адгезив. При креплении резин к металлам применяют клеи, обладающие высокой адгезией к обоим

Модификация поверхности полиэтилена фотохимическим хлорированием также приводит к значительному повышению адгезии к нему полярных полимеров [7]. В результате химического хлорирования происходит замещение атомов водорода в цепи и присоединение хлора по двойным связям.

Эффективна обработка поверхности полиэтилена и других инертных полиолефинов окислителями. В частности, так удалось повысить адгезию полиэтилена к металлу [41, 42]. Адгезионная прочность в системе полиэтилен — целлофан может быть существенно повышена в результате интенсивной тепловой обработки полиэтиленовой пленки [43, 44) (рис. XI.4). При температуре экструзии (220—250 °С и выше) наблюдается резкое возрастание адгезионной прочности. Механизм взаимодействия на границе раздела адгезив — субстрат в этом случае обусловлен, очевидно, образованием водородных связей между гидроксильными группами целлофана и кислородсодержащими группами окисленного полиэтилена.

Очевидно, деформируемость и эластичность пленок поверхностно-активных веществ отражает их способность образовывать сплошной, а не прерывистый адсорбционный слой на поверхности полиэтилена. Вероятность проникания жидкости в микродефекты образца возрастает с увеличением плотности адсорбционного слоя, а поверхностное давление в микродефекте связано с энергией адсорбции, пленки. Индекс активности не учитывает влияние




Поведение расплавов Получения себациновой Поверхностью охлаждения Поверхность испарения Поверхность охлаждения Поверхность соприкосновения Поверхность теплопередачи Поверхности целлюлозы Поверхности кристалла

-
Яндекс.Метрика