ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Напыление порошков полимеров из "Полимерные покрытия на металлах" Для нанесения покрытий с помощью электростатического напыления в поле высокого напряжения используют как растворы полимеров, так и порошковые композиции. Последний способ обладает рядом преимуществ [5] нет необходимости в применении растворителей достигается более эффективное (почти 100%-ное) использование исходного материала отсутствует необходимость в тщательной изоляции площадей, которые не должны быть покрыты, так как порошок до оплавления можно сдуть воздухом или счистить щетками. Недостаток порошкового способа—обязательное последующее оплавление нанесенных покрытий. [c.48] Порошковые покрытия обладают слабой адгезией к поверхности металла, вследствие чего и необходимо их последующее оплавление [5, 12]. Обычно одпокомпонентные порошковые композиции быстро отверждаются при нагревании (0,5—30 мин) и образуют покрытия высокого качества при толщине 60—80 мк. Для получения химически стойких покрытий их толщину необходимо увеличить до 150 мк. [c.49] Примечание. Эластичность по Эриксену во всех случаях 10 мм. [c.49] Адгезия полимера к металлу как характеристика физико-механических свойств электростатически напыляемых покрытий особенно важна потому, что с ней непосредственно связаны и другие физико-механические свойства. Например, чем больше сцепление, тем выше прочность на удар и эластичность электростатически осаждаемых покрытий [27]. [c.50] П р и м е ч а н II е. I — адгезия по Эриксену (мм), II — метод отслаивания (кГ/сл ). [c.50] Метод электростатического напыления полимерных покрытий в поле высокого напряжения нашел широкое применение в промышленности. Интересно отметить, что в Европе 90% от всех электростатически распыляемых пластиковых порошков составляют эпоксидные смолы. В США они составляют 60%, виниловые соединения — 30%, а полиэфиры, нейлон и другие — 10% [51. [c.51] В промышленности используется защита стальных изделий и кабелей в агрессивной атмосфере — морской воде, химических реагентах или растворителях. [c.52] Известно, что на твердых поверхностях, находящихся в атмосфере органических соединений и подвергающихся действию тлеющего разряда, образуются полимерные отложения [1—7]. Аналогичные полимерные пленки могут быть получены облучением поверхности электронами [8—10], рентгеновскими и ультрафиолетовыми лучами, альфа-частицами [1 ]. Принципиальное отличие этих способов активации состоит в возмон ности получения активных частиц, образование которых при термическом воздействии ограничено, что позволяет получать полимерные вещества, не образующиеся в значительных количествах ни при каких температурах. Если обычно решающую роль в полимеризации играет наличие в молекулах ненасыщенных связей или функциональных групп, то здесь это условие не является необходимым, поскольку в зоне разряда образуется большое количество радикалов и ион-радикалов, взаимодействие которых друг с другом или с молекулами исходного вещества и приводит к образованию твердого по.чимера [2, 3]. [c.55] При усилении колебательного возбуждения связь между двумя атомами ослабляется и в итоге может оказаться разорванной. В результате возникнут частицы с ненасыщенными валентностями, т. е. свободные атомы или радикалы, без которых процесс полимеризации в тлеющем разряде невозможен. [c.56] Количество возбудившихся молекул Газа сложным образом зависит от энергии участвующих в столкновёнйи электронов. Электроны с малыми энергиями (в частности, первоначально эмитируемые катодом) вообще не могут ни возбуждать, ни ионизировать молекулы газа. Уменьшается количество эффективных возбуждающих соударений электрона с молекулами и при избыточных энергиях электронов. Поэтому атомизация и образование радикалов происходят только в определенных зонах тлеющего разряда. Для процесса полимеризации наибольшее значение имеют зоны положительного столба и катодного свечения. Именно в них происходят первичные химические превращения, обусловливающие последующее осаждение полимера на электродах раз-ряд аой установки. [c.56] Тлеющий разряд обычно осуществляется в вакуумированной газоразрядной трубке. Установка откачивается с помощью фор-вакуумного и диффузионного ртутного насосов до давления мм рт. ст. [1, 3. К ней подсоединяют сосуд с веществом, пары которого подвергаются действию тлеющего разряда. Приводим одну из возможных схем такой установки (рис. 19) В качестве электродов обычно используют пластины из нержавеющей стали [2, 3, 5]. Чистку электродов от поверхностных загрязнений проводят в аргоновом разряде, по окончаниичистки аргон откачивают [3]. Осаждение полимера происходит на катоде и на аноде, причем эффективность образования пленки на катоде в 5—10 раз выше [3 ]. [c.56] С увеличением толщины пленки изменяется скорость роста а возможно, и состав пленки, поскольку одновременно изменяется число активных частиц, падающих на поверхность при неизмен-ном давлении паров органического вещества в газовой фазе [2]. В переменном же поле ток разряда в процессе получения пленки остается постоянным. [c.57] Для получения в разряде однородных и прочных пленок необходимо иметь в виду следующее. [c.57] При пропускании тлеющего разряда через реактор при постоянном поле по мере роста пленки ток падает до значения, при котором разряд гаснет и рост пленки прекращается (рис. 20) [3]. Время образования пленки зависит от напряжения зажигания разряда чем выше напряжение, тем больше время образования пленки. Отсюда следует, что предельная толщина пленки зависит от напряжения разряда. [c.58] Толщина пленки пропорциональна времени ее получения [2, 12, 14]. Она зависит от температуры, плотности тока разряда, частоты (при использовании переменного тока), но не зависит от давления паров мономера, присутствия следов воздуха и от расстояния между электродами в пределах 1—9 см [12]. [c.58] Для различных классов органических соединений скорость-полимеризации изменяется в довольно широких пределах (табл. 9) [15]. Ненасыш,енные и ароматические соединения полиме-ризуются при максимальных скоростях, 50—300 г1квтп-час а скорость полимеризации насыщенных и галогенсодержащих соединений значительно ниже или равна нулю. [c.60] Пленки, образующиеся на поверхности, могут значительно изменять свои электрические свойства и химический состав в зависимости от типа мономера и условий опыта. От этих факторов зависят скорость осаждения, адгезия, эластичность, твердость и химическая стойкость [12]. Так, с увеличением напряжения зажигания разряда от 1 до 9 кб и температуры подложки от комнатной до 400° С удельное сопротивление пленок, образующихся на аноде в атмосфере паров бензола, изменяется от 10 до 10 ом-см с одновременным увеличением в них отношения углерод-водород [16, 17]. А нокрытия, получаемые из стирола и метакрилатов, теряют в весе при 100—150° С меньше 10% и, как правило, незначительно растворимы в органических растворителях. Это связано с наличием в них значительной доли сшитого полимера, соосажденного вместе с небольшими количествами мономера и низкомолекулярных фракций [12]. [c.60] Вернуться к основной статье