СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО МАТЕРИАЛА ПЕРЕД СКЛЕИВАНИЕМ Советский патент 1971 года по МПК C09J5/02 

Изобретение относится к технологии склеивания термонластов и изделий из них и, в особенности, к технологии склеивания инертных пластиков, таких как полиэтилен, полипропилен, галоидзамещенные полиолефины.

Склеивание инертных термопластичных материалов (полиэтилена, полипропилена, фторнласта и других) представляет валяную задачу в связи с их широким использованием в различных областях техники. Однако низкая поверхностная энергия этих материалов не позволяет с помондью обычных клеев добиться сколько-нибудь удовлетворительных прочностных свойств клеевых соединений пластиков между собой или с другими материалами (металлами, стеклом и т. и.) без предварительной обработки поверхности. Специальные клеи для инертных пластиков уступают по своим прочпостным свойствам обычным конструкционным клеям.

Известно большое число способов предварительной обработки поверхности инертных пластиков, обеспечивающих повышение их адгезионных свойств за счет изменения природы поверхностного слоя или путем создания шероховатости механической обработкой.

При склеивании тонкостен1 ых оболочек или листовых материалов этот способ не может быть использован, так как приводит к короблению изделий.

Сущпость предложенного способа заключается в следующем.

Па поверхность склеиваемых материалов, нагретых до темнературы их размягчения, наносится тонкий слой норошкообразного ве цества таким образом, чтобы частицы норошка равномерно покрывали склеиваемые поверхностп.

Затем поверхность с нанесенным порошком прокатывается металлическим роликом, нагретым до темнературы, близкой к температуре раз.мягчения полимера таким образом, чтобы частицы порошка были вдавлены и частично закатаны в поверхностный слой материала. После охлаждения материал погружается в ваппу с жидкостью, инертпой по отношеппю к материалу и растворяющей частицы порошка. В результате выдержки в вапне порошкообразные частицы растворяются, и в поверхностном слое материала образуются многочисленные микрополости. После нромывки и сушки обработанный материал может склеиваться любыми клеями, проникающими в образовавшиеся микрополости и образующими после отверждепия клеевые пленки, прочно соединенные с поверхностью склепваемых материалов.

В качестве порошка, наносимого на склеиваемые поверхности, могут быть использованы чугунные или стальные опилки или мелкая стальная дробь, а также неорганические слои, имеющие кристаллическое строение, например хлористый натрий, сернокислая медь и т. п. Разогрев склеиваемых материалов осуществляться в конвекционных термоп1кафах, а также с номоо ью инфракрасного или высокочастотного нагрева.

Нанесение порошкообразных частиц на разогретые поверхности может осуществляться с помощью сит или специальных дозирующих сопел.

Растворяются металлические норощки в разбавленных растворах минеральных кислот, нанример в разбавленной соляной кислоте, а минеральных солей - в воде. Для ускорения растворения порошкообразных частиц процесс отмывки может производиться при подогреве жидкости и ее циркуляции в ванне.

Пример. Склеивание полиэтилена высокого давления.

На поверхность образцов полимеров в виде плоских пластин размером 50 X 60 X 2, нагретых в термошкафу до температуры ПО- 115°С, наносят равномерный слой порошкообразного вещества.

В качестве последнего используют чугунные опилки и поваренную соль со средним размером частиц 0,15 мм. Наносят порошкообразные вещества с помощью сита из расчета примерно 0,1 г/слг2 для чугунных опилок и 0,5-0,6 г/см для поваренной соли, что обеспечивает образование микрополостей в поверхностном слое материала, занимающих примерно 50% его поверхности. Это, в свою очередь, обеспечивает оптимальные прочностные показатели. С помощью стального ролика, нагретого до температуры 90-ЮО С, порощкообразные частицы закатывают в поверхностный слой материала. Образцы охлаждают до комнатной температуры и погружают в сосуд с 10%-ным раствором соляной кислоты (при применении чугунных опилок) или с водой (при применении поваренной соли). Для ускорения процесса растворения

жидкость в сосуде нагревают до темнературы 40-50°С. После полного растворения частиц в слое образцы промывают в холодной воде и сушат на воздухе. Склеивание образцов осуи1ествляют с помощью полиуретанового клея ПУ-2 и цианкрилатного клея циакрин. Образцы с наклеенными слоями клея соединяют склеиваемыми новерхностями внахлестку и выдерживают при комнатной температуре в течение одних суток при давлении.

Прочность при сдвиге образцов клеевых соединений полиэтилена, полученных с применением различных клеев, приведена ниже.

Сдвиг,

Предварительная обработка

кг/сл

0-0,5

Рез обработки

Образование микропо.чо70-80стей с помощью чу(разрушение по материалу) гунных ОНИ.Г1ОК

Без обработки

Образцы не склеились

Образование микрополо70-80

(разрушение по стей с помощью поваренной соли материалу)

Предмет изобретения

Снособ подготовки поверхности термопластичного материала перед склеиванием путем механической обработки, отличающийся тем, 410, с целью повышения прочности сценления клеевой пленки с поверхностью материала, на разогретую до температуры размягчения поверхность термопласта наносят слой порошкообразного вещества, например чугунных или стальных опилок, или неорганических солей, закатывают их в поверхность металлическим роликом, материал охлаждают, затем погружают в ванну с жидкостью, инертной по отнощению к термопласту и растворяющей частицы порощка, например в разбавленный раствор минеральной кислоты или воду, после чего материал промывают в холодной воде и сущат на воздухе.