Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
79
Из практики и из литературы известны следующие процессы травления полиалкиленов.
Полиэтилен
Процесс I: обезжиривание ацетоном (тампоном); обезжиривание венской известью (тампоном); промывка ацетоном н сушка на ноздухе; травление 30 мин при 60 °С (10 масс. ч. К2СГ2О7, 90 масс. ч. конц. H2SO4 (d=l,84), 40 масс. ч. НгО) [15]; промывка 5 мин холодной водой; сушка иа воздухе.
Процесс II (для разветвленного полиэтилена) [79]: обезжиривание; травление 2 мин прн 70°С (100 масс. ч. H2SO4 с d=l,82, 5 масс. ч. К2СГ2О7-
2Н20, 8 масс. ч. Н20); промывка 5 мин водой; сушка.
Процесс III (для линейного полиэтилена) [79]: такой же, как и процесс II, но продолжительность травления 10 мин.
Полипропилен
Процесс I: такой же, как процесс I для полиэтилена, но травление 45 мин при 60 °С.
Процесс II [79]: такой же, как процесс II для разветвленного полиэтилена.
Процесс III: обезжиривание ацетоном; сушка 2—5 мин при 70 °С; травление 15 мин прн 75 °С в хромовой кислоте; промывка водой 5 мин прн
15—20 “С; сушка 2—5 мин при 75 °С.
Травление галогенпроизводных полиолефинов. Непластифи-
цированный ПВХ хорошо склеивается без травления. Перед склеиванием пластифицированного ПВХ необходимо устранить с поверхности слои пластификатора [15]. Однако результаты этого процесса плохо воспроизводимы и он мало применяется на практике. Для обклеивания больших металлических поверхностей пластифицированными пленками из ПВХ разработаны вполне подходящие процессы, не требующие травления.
При обработке пластмасс на основе фторпроизводных полиолефинов применяют растворы и дисперсии металлического натрия в безводных средах. В последнее время рекомендуют натрий заменять амидами или ацетилимидами. Для обработки политетрафторэтилена и политрифторхлорэтилена рекомендуют процессы, описанные ниже.
Процесс I: обезжиривание (как и при обработке ПЭ); травление 5'— 15 мин прн 20 °С в растворе, приготовленном следующим образом: 128 г нафталина растворяют в 1 л тетрагидрофурана, добавляют 23 г металлического натрия и 2 ч перемешивают; смесь можно сначала слегка нагреть для инициирования реакции; промывка в ацетоне; промывка водой; сушка.
Правильное травление приводит к равномерному окрашиванию поверхности в темно-коричневый цвет.
Процесс II: обезжиривание; орошение смесью 4 ч. диаллилмеламина,
5 ч. коиц. раствора NaOH; промывка водой.
Процесс III; обезжиривание; нанесение слоя эпоксидной смолы в качестве адгезионного грунта; нагревание 10 мин при 370“С; нагревание 5 мин при 400 °С; охлаждение до 20—30 °С и склеивание.
Травление полиформальдегида [79]. Для травления этого полимера рекомендуют следующие составы и процессы.
Процесс I: обезжиривание; травление 2 мин при 40°С (340 масс. ч. H2S04 с cf = 1,82, 5 масс. ч. К2СГ2О72Н2О, 8 масс. ч. Н20); промывка в воде
5 мин; сушка 5 мин при 90 °С.
Процесс II: обезжиривание; травление 10—30 с при 75—100°С (0,5 масс. ч. диатомовой зрмлн, 3,0 масс. ч. диоксана, 0,3 масс. ч. я-толуол-
80
сульфокислоты, 56,2 масс. ч. перхлорэтилена); промывка 5 мин; сушка 5 мин при 90°С.
Процесс III: такой же, как процесс III для травления алюминия, но продолжительность травления 15 мин.
Этот процесс оправдал себя при склеивании полиформальдегида со сталью и алюминиевыми сплавами с помощью эпоксидных клеев.
Травление сополимеров стирола. Сополимеры стирола можно склеивать клеями, содержащими растворители, однако при этом прочность шва не достигает оптимального значения, вероятно, из-за набухания полимера. Для травления этих материалов рекомендуется такой же процесс, как для разветвленного ПЭ (процесс II) [79].
Травление полиэфиров. Поскольку ненасыщенные полиэфиры содержат на концах макромолекул группы ОН, то клеями, содержащими подобные группы, например эпоксидными, их можно склеивать без травления. Обработка линейных ненасыщенных полиэфиров направлена на получение полярной поверхности. Для этой цели применяют обработку Na2C03 (2 ч. + 8 ч. Н20) в течение 10 мин при 70 °С, либо обработку в безводном тетрабутилтитанате, либо в безводных хлорированных углеводородах.
Для травления прочих полиэфиров, в частности при склеивании эпоксидными клеями, рекомендуется следующий процесс: обезжиривание в метилэтилкетоне или в ацетоне; травление при 70—75 °С 8—12 мин (15 масс. ч. бихромата натрия, 300 масс. ч. конц. H2S04 с с?=1,82, 30 масс. ч. дистиллированной Н20); промывка дистиллированной Н20; сушка воздухом при 35— 50 °С.
Если испытание на смачивание водой дает неудовлетворительный результат, травление повторяют, сократив его продолжительность вдвое.
Некоторые авторы рекомендуют использовать этот процесс для обработки полиэтилентерефталата, хотя другие склоняются к щелочному процессу. Выбор зависит от молекулярной массы; при низкой молекулярной массе целесообразна щелочная обработка.
Травление полиамидов в кислотах осложняется гидролитическим действием последних, в результате которого ухудшаются механические свойства, возрастает хрупкость и снижается стойкость клеевого шва к действию воды. Поэтому полиамиды травят органическими кислотами, гидролитическое воздействие которых не так интенсивно и которые одновременно растворяют поверхность полиамида. Используются главным образом концентрированные муравьиная (98—100%-ная) и уксусная (не менее 65%-ной концентрации) кислоты. Продолжительность обработки кислотой зависит от толщины заготовок: тонкие травят несколько секунд, толстые — от 5 до 10 мин при комнатной температуре. Такая обработка целесообразна при склеивании клеями, представляющими собой растворы полиамидов в резорцине или в органических кислотах, а также полиуретановыми.
