Способ модификации поверхности полимерных изделий Советский патент 1991 года по МПК B29C71/04 

Изобретение относится к способам поверхностного модифицирования полимерных изделий, работающих в условиях воздействия биохимических активных сред.

Цель изобретения - повышение грибо- стойкости.

Пример. В соответствии с предлагаемым способом проводят поверхностное модифицирование изоляционного ПВХ-пла- стика марки И-40-14, лакотканевого изоляционного материала, в котором оплетка из крученой хлопчатобумажной ткани с этил- целлюлозным лаком ЭЦ 959 (ТУ 6-10-691- 74), резины марки ИРП-2043 на основе бутадиенового каучука.

Образцы размером 10x50x1 мм укрепляют в рамках-зажимах, снабженных винтом, с помощью которых создают заданную величину растягивающего напряжения в образце. Затем рамки с образцами помещают в вакуумную камеру установки УВН-73ПЗ, в которой емкостный высокочастотный (ЕВЧ) разряд генерируют от ВЧ-установки 8ЧД2,5/13. В вакуумной камере образцы обра- батывают5 10мин в плазме тлеющего ЕВЧ- разряда в среде остаточного воздуха при давлении 10-60 Па и удельной мощности разряда (0,5-1) -10 Вт/см3, а зэтем 5-10 мин в среде паров фторкеросина СРз(СР2)пСРз. где п 7-10 (фторорганиче- ская балансировочная жидкость Б-1 по ОСТ 95-419-76), при давлении 100-500 Па и удельной мощности разряда (0,2-0,5) х Вт/см3. После плазмохимической обработки оценивают грибостойкость образцов.

Для оценки грибостойкости исходных и модифицированных образцов используют следующие виды микроскопических грибов, обнаруженные на изделиях техники в условиях их эксплуатации и рекомендованные ГОСТ 9049-75: Aspergillus flavus, Aspergillus nlger, Aspergillus terrous, Chactomlum globosum, Paccllomyces vaiioti, Penicilllum funiculosum, Penlcillium

H

О 00

о

00

N

chrysogenum, Penicilllum cucloplurn, Trlchoderma vlrlde.

Применяют штаммы грибов-разрушителей полимерных материалов, депонированные в коллекции культур АН СССР.

Испытание стойкости полимерных материалов к воздействиям микроскопических грибов проводят по следующей методике. На поверхность образцов равномерно наносят суспензию смеси спор раз- личных микроорганизмов (или суспензию спор одного вида микроорганизма). Концентрация спор в суспензии составляет (1-2) х10б спор/мл, Инокулированные спорами образцы инкубируют в атмосфере тритие- вой воды (гидрата окиси трития) удельной активностью 35-75 Бк/мкг. При таких уровнях активности тритиевая вода не оказывает влияния на развитие используемых микроорганизмов. Температура испытаний 29±2°С, относительная влажность воздуха более 90%.

Оценку грибоустойчивости полимеров (после 84 сут инкубирования) проводят следующим образом:.

визуально по предусмотренной ГОСТ 9.048-75 4-балльной шкале, учитывающей внешние признаки развития колонии гриба на материале (см. табл. 1);

по количеству биомассы на образце при его биообрастании микроскопическими грибами.

Биомассу определяют по внесению гидроокиси трития в растущих грибах, используя формулу

М АТ/0,85 Е- A- S, где М - биомасса, мкг/см2;

AT - увеличение содержания трития в образце, Бк;

Е - эффективность счета прибора;

А - удельная активность тритиевой воды, Бк/мкг;

0,85 - содержание воды в клетках гриба;

S - площадь образца, см2.

ЛТ находят по разнице между радиоактивностью опытного и контрольного (незараженного спорами грибов) образцов.

Конкретные значения режимов обработки и полученные результаты испытаний представлены в табл. 2.

Формула изобретения

Способ модификации поверхности полимерных изделий, включающий их плаз- менно-химичсскую обработку, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения грибостойкости, осуществляют обработку изделий, находящихся под воздействием растягивающего напряжения 2-4 МПа, в плазме емкостного высокочастотного разряда сначала с удельной мощностью (0,5- 1,0) Вт/см в среде воздуха при давлении 10-60 Па, а затем с удельной мощностью (0,2-0,5)- Вт/см3 в среде паров фторкероепна при их парциальном давле- нми 100-500 Па в течение 5-10 мин на каждой стадии обработки.

Изобретение относится к способам модификации полимерных изделий, работающих в условиях воздействия биохимических активных сред. Изобретение позволяет позысить грибостойкость изделий. Согласно изобретению изделия из изоляционного поливинилхлоридного пластиката, изоляционной лакоткани на основе этилцеллюлозы и резины на основе бутадиенового каучука подвергают воздействию плазмы емкостного высокочастотного разряда сначала с удельной мощностью (0,5-1) 10 Вт/см в среде воздуха при давлении 10-60 Па, а затем с удельной мощностью (0,2-0 5)х Вт/см в среде паров фторкеросина при их парциальном давлении 100-500 Па на каждой из стадий. 2 табл.

. Балл

О 1

2 3

4 5

При осмотре под микроскопом рост плесневых грибов не виден При осмотре под микроскопом видны проросшие споры и незначительно развитый мицелий в виде неветвящихся гиф При осмотре под микроскопом видэн мицелий в виде ветвящихся гиф, возможно спороношение При осмотре невооруженным глазом рост грибов едва виден,

но отчетливо виден под микроскопом

При осмотре невооруженным глазом отчетливо виден рост грибов, покрывающих менее 25% испытуемой поверхности При осмотре невооруженным глазом отчетливо виден рост грибов, покрывающих более 25% испытуемой поверхности

Таблица 1

Характеристика балла

Резина ИРП-2043

0,7

0,7

. О,7 0,7

Известит способ

1,3

60

20 (пары эфиров акриловыхкислот и фторированныхспнртоп)

90

2(1,5)

(Л

на пленке, низкая очистки

О ОЭ Ј. О 03 -С

Растрескивание материала под пленкой

Некачественный модиф. слой

30

30 30 30

5 7 10

0,3

0,3 0,3 0,3

300

300 300 300

2(0,8)

0(0) 0(0) 0(0)

Низкая степень очистки, неоднородная пленка

Низкая степень очистки, некачественное покрытие

о

з, слабая адгезия к поперх ОСТП

Растрескивание модифицированного слоя, некачественное покрытие

осемате

О СО -С О

со Jb

При увеличении времени биостсйкость не изменяется

Низкая степень очистки, дефекты на пленке (растрескивание модифицированного слоя

Деструкции ПВХ с выделением газообразных компо0,7

0,7

,7

30

2(1,5)

Низкая степень очистки, неоднородное покрытие

Низкая степень очистки, неоднородная поверхность пленки

СО

30

2(1,5)

Деструкция с выделением газообразных компонентов

Низкая степень очистки, неоднородная поверхсность пленки

О СО

.S

о

со

л

При увеличение времени биостонкость не изменяется

Некачественное покрытие, неоднородная пленка

30

2(1,3)

Деструкция ПВХ с выделением газообразных компонентов

Некачественное покрытие, кс достаточно моьомера, слабая адгезия к подложке

Мономер фторкеросина оседает на поверхности материала, пористость

стойкость не изменяется

Примечание. Е1г - удельная мощность разряда высокочастотного генератора, Вт/см ; Р, остаточное давление в вакуумной камере, Па; СГ - раст.тгквлапее напряжение, КПа; t, - время обработки образца а плазме ЕВЧ в среде остаточного воздуха, мин; t - время обработки образца в плазме ЕВЧ з среде паров фторкеросина.

PJ, Па

6, ИПа

Е„. 1C

0,7

0,7 0,7 0,7

0.7

30

30 30 30

30

0.1

0,2 0,5 0,7

0,3

300

300 300 300

50

2/0,8

0(0) 0(0) 3/2,0

2/0,8

Неоднородная пленка мономера, Слабая адгезия к поверхности

Растрескивание лакового слоя

Некачественное покрытие, пористость

О

оэ

Јь

О

оэ

Ji

0,7

0,7 0,7 0,7

30

30 30 30

0,3

о.з

0,3 0,3

300

300 300 300

7

10

15

2/1,4

0(0) 0(0) / 1/0,5

Мономер фторкеросина оседает на поверхноси материала

Низкая степень модификации (мало мономера)

Длительное воздействие на материал паров фторкеросина приводит к растрескиванию модифицированного слоя