Лако-красочные материалы — производство

Шонхорн с сотрудниками использовали благородные или инертные газы для об­работки поверхностен и опубликовали самую первую работу о влиянии плазмен­ной обработки на адгезионную способность пластиков. Эти исследователи ввели термин CASING (Crosslinking by Activated Species of I Sen Case’s (образование попе­речных свя:іей в результате активирования групп инертными газами)). Шонхорн и

Хансен [20л| использовали для обработки поверхности ПЭ установку, аналогичную показанной на рис. 7.7. Шонхорн полагал, что теория слабого граничного слоя при­менительно к адгезии справсхтива в большинстве случаен. Целью такой обработки являлось сшивание поверхности ПЭ, увеличение когезионной прочности поверх­ностного слоя и повышение прочности адгезионного соединения. Образцы ПЭ об­рабатывали плазмой инертного газа. Была принята гипотеза, заключающаяся втом, что если используемый в сосуде газ не оказывает оксидирующего воздействия, то единственной реакцией, которая может происходить, является сшивание материала поверхностного слоя Для того чтобы убедиться в образовании поперечных связей в материале поверхности, они обрабатывали плоский образец из ПЭ и затем нагре­вали его и необработанный образец до температуры выше температуры плавления ИЭ. Они обнаружили, ч го необработанный образец расплавлялся до тестообразного состояния, в то время как обработанный образец сохранял свою форму. Это под­тверждает. что для обработанного образца был характерен сшитый поверхностный слон. В табл. 7.3 приведены результаты испытаний при сдвиге клеевых соединений нахлесточных образцов, изготовленных из следующих слоев: алюминий/эпоксил — ный полимср/полнэтнлен/эпоксидный пилимер/алюмнннй.

Приведенные в табл. 7.3 данные показывают, что прочность соединения необра­ботанного ПЭ при использовании эпоксидного клея является очень низкой, если склеивание осуществляется при комнатной температуре. Для получения клеевого соединения процесс должен проходить при значительно более высокой температу­ре. чем температура плавления ПЭ. Если ПЭ обработан по способу CASING, доста­точно прочное соединение может быть получено даже при комнатной температуре. Соединение, полученное при температуре 70 *С в случае использования подвергну­того обработке 11Э. имеет ту же прочность, что и соединение на основе необработан­ного ПЭ. полученное при температуре, выше температуры его плавления.

Современные методы аналитических исследований подтверждают полученные Оуэнсом данные, относящиеся к механизму аутогезии. Рассматривая состояние ПЭ. описываемое термином CASING, различные исследователи (2. 22] критически отнеслись к механизму «упрочнения слабого граничного слоя», предложенному Шонхорном. Они смогли показать, что поверхностный слой ПЭ, когда он нодвер — гастся воздействию по методу CASING, нс полностью сшивается. Установлено, что на поверхности ПЭ обнаруживается небольшая концентрация кислорода, который несомненно вносит вклад в силу адгезии к ПЭ эпоксидного полимера. Источник по­явления кислорода был неизвестен, так как Шонхорн и др. приняли соответствую­щие меры для того, чтобы удалить этот элемент из использованной ими установки. Возможно, молекулярный кислород, растворенный в полимере, мигрирует к по­верхности в условиях существования неполного вакуума. Однако сшивание должно происходить при экспериментах типа CASING, учитывая результаты исследований, связанных с плавлением полимера.