ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пленкообразбвание при воздействии растворителей на порошок из "Порошковые полимерные материалы и покрытия на их основе" Термоокислительная деструкция — неизбежный спутник процесса пленкообразования из порощков полимеров. Установлено [51, 130], что при получении покрытий сплавлением частиц молекулярный вес нестабилизирован-ного ПЭНД уменьшается приблизительно в 2 раза, полипропилена—в 30—40 раз значительно снижается характеристическая вязкость порошкового поливинилбутираля (рис. 37), причем тем интенсивнее, чем выше температура пленкообразования. Небольшое увеличение характеристической вязкости после достижения определенного значения (равного, например, для поливинилбутираля 0,4—0,6), свойственное термореактивным полимерам, связано с преобладанием процессов структурирования над деструкцией. [c.81] Образование монолитных пленок наступает при характеристической вязкости, близкой к минимуму ( 0,6). Таким образом, независимо от температуры пленкообразование начинается только после некоторой деструкции полимера, т. е. после снижения его молекулярного веса. Это явление характерно для всех полимеров, у которых температура пленкообразования близка к температуре деструкции. [c.81] Следует, однако, иметь в виду, что несмотря на более жесткий режим сплавление стабилизированных порошков происходит при более высоком молекулярном весе, чем нестабилизированных. Иначе говоря, при стабилизации можно получать более высокомолекулярные пленки и тем самым в большей степени сохранять первоначальные качества исходного полимера. [c.82] Ускорение пленкообразования при деструкции, одна- g ко, характерно не для всех полимеров. Если деструкция сопровождается одновременным структурированием (поливинилхлорид), то она играет резко отрицательную роль. [c.82] Деструкцию также нельзя рассматривать как основной фактор, определяющий процесс пленкообразования. Доказательством этому служит получение покрытий из порошков низкомолекулярных смол и сильно пластифицированных полимеров при температурах ниже температур деструкции, когда полностью сохраняется исходный молекулярный вес полимера. [c.82] Тем не менее нельзя не учитывать влияния деструктивных процессов на свойства получаемых покрытий. Так, приведенная на рис. 38 зависимость прочности на разрыв поливинилбутиральных покрытий проходит через максимум, соответствующий наибольшей степени коалесценции частиц. Дальнейшее нагревание сформировавшегося покрытия приводит к ухудшению свойств в результате деструкции полимера. Если полимер (например, поливинилбутираль) способен к термоструктурированию, то при длительном нагревании возможно появление второго максимума на кривой Op = f(t), характерного для структуры трехмерного покрытия.. [c.82] Повышение подвижности макромолекулярных цепей достигается не только повышением температуры, но и при воздействии на полимер низкомолекулярных жидкостей — растворителей. [c.83] Действительно, если на изделие тем или иным способом, например распылением в электрическом поле, нанести порошковый полимер или композицию, а затем поместить изделие в зону паров или тумана растворителя, то последний будет поглощаться полимером. На некоторой стадии процесса поглощения, когда вязкость полимера в частицах достигнет критической величины, начнется слияние частиц и образование монолитной пленки. Последующее испарение поглощенного растворителя приведет к получению твердого покрытия, как и при сплавлении частиц. [c.83] Способ формирования покрытий с использованием растворителей, так называемый способ порошкового набухания , впервые предложенный сотрудниками ЛТИ им. Ленсовета [163], имеет положительные и отрицательные стороны. [c.83] В отличие от метода сплавления частиц при данном способе не требуется прибегать к высокотемпературному нагреву изделий. Покрытия можно получать при низких температурах, включая и комнатную. Это сильно расширяет возможности технологии покрытий из порошков в отношении как природы используемых полимеров, так и характера покрываемых изделий. [c.83] Практика показывает, что для получения покрытий можно применять самые разнообразные аморфные и кристаллические полимеры, способные при соответствующих температурах набухать в растворителях. Отсутствие высокотемпературного нагрева позволяет покрывать изделия из нетермостойких материалов, в том числе дерева, картона, бумаги, пластмасс и т. д. Отпадает необходимость в термостабилизации полимеров из-за отсутствия деструкции повышается качество покрытий. [c.83] Применение этого способа выгодно и в другом отношении можно получать весьма тонкие покрытия (несколько десятков микрон), что обычно затруднительно при сплавлении частиц полимеров. [c.83] Вместе с тем пленкообразование посредством набухания частиц связано с расходом (хотя и небольшим) органических растворителей, нередко токсичных и огнеопасных. Длительность цикла изготовления таких покрытий обычно больше, чем аналогичных покрытий из расплавов. [c.83] Физико-химическая сущность явлений, происходящих при воздействии растворителя на полимер, не зависит от того, находится ли он в виде порошка, пленки, блока и т. д. Вначале растворитель сорбируется порошком полимера. [c.84] Следующий этап взаимодействия компонентов — набухание полимера в растворителе. Скорость набухания зависит от состояния полимера, дисперснйсти и толщины слоя порошка [47], активности растворителя, концентрации его паров, температуры-и других факторов. Аморфные полимеры, имея ближний порядок между молекулами и обладая значительным запасом внутренней энергии и энтропии, обычно набухают уже при комнатной температуре. С повышением температуры скорость набухания резко возрастает. Набухание кристаллических полимеров удовлетворительно протекает лишь выше температуры плавления, которая, однако, понижается по мере поглощения растворителя [67]. Поэтому покрытия из них могут быть получены лишь при нагревании. [c.84] Процесс испарения подчиняется общим закономерностям улетучивания растворителей из лакокрасочных покрытий (рис. 40). В случае кристаллических полимеров растворитель должен удаляться при температурах выше температуры кристаллизации. [c.85] Качество покрытий во многом зависит от правильного выбора растворителей для набухания. Ниже указаны растворители, которые могут быть рекомендованы для получения покрытий . [c.85] Вернуться к основной статье