4.Основные способы физической м полимеров.

Различают следующие физические методы М полимерных материалов и изделий на их основе: термическое; облучение различных видов; вакуумно-компрессионная обработка; деформирование; воздействие электромагнитных полей. Несмотря на свое многообразие физ. методы М отличаются различной степенью изученности. К числу основных проблем, возникающих при проведении физ. М можно отнести энергоемкость процесса, необходимость введения новой стадии обработки и т.д. Во многих случаях физ. М образуются композиционные материалы, которые требуют дополнительные исследования.

Смешение представляет собой простейший способ М полимеров с целью улучшения их свойств. Наполнение полимеров – сочетание полимеров с твердыми, жидкими или газообразными веществами, которые относительно равномерно распределяются в объеме композиции. Пластификация – введение веществ повышающих подвижность макромолекул, в результате чего возрастает эластичность и пластичность полимерных материалов в условиях эксплуатации и переработки. Термическая обработка используется как правило для улучшения деформационных свойств основанных на релаксации внутренних напряжений и реорганизации надмолекулярной структуры полимеров. Физ. М, проводимая в поверхностных слоях изделия из эластомера может быть направлена на улучшение различных характеристик материала. В качестве примера можно привести обработку поверхности резины на основе СКЭП(Т) и ХПК УФ-излучением и потоком ионов. Экспериментально установлено, что в тонком слое (0,5 мкм) образовывается слой с кислородсодержащими группами, а изначально гладкая поверхность изделия превращается в шероховатую. Изделия из резины на основе изопрена и ниопрена с целью улучшения свойств могут подвергаться γ-облучению с дозами 0,5-30 Мрад.

Одним из перспективных направлений М поверхностных свойств полимерных материалов является обработка в плазме клеющего состава, что стимулирует на поверхности эластомера 2 процесса: разрыв связей с уменьшением молекулярной массы и сшивку. Изменение в эластомерах при термоокислении и воздействии других неблагоприятных факторов происходит в основном в поверхностных слоях. Для предотвращения этих изменений предложены методы нанесения на поверхность защитных покрытий. Так известно, что для изделий на основе СКИ-3, СКИ-3+СКД, БСК эксплуатирующихся в динамических условиях для защиты от воздействия озона помимо антиозонантов рекомендуется покрытие на основе полиуритана. Для снижения коэффициента трения резины на поверхность готового резинового изделия могут быть предложены различные композиции (силан + ангидрид + ацетоуксусный эфир + силикат); нанесение слоя золя, полученного путем гидролиза силанов; плазма-химическое осаждение полимерных покрытий; нанесение различных функциональных покрытий в вакууме.

5. Основные способы комбинированной модификации полимеров

Комбинир. методы явл самыми эф-ными, т. к. когда на полимер последовательно или одновр-но осущ-ся воздействие хим реагентом и физ полем. К таким способам отн-ся:

-термомехан обработка

-воздействие низкотемпературной плазмы в поле газа

-поверхностная полимеризация при активации мономера в паровой фазе и пов-сти изделия, действие различных физ полей в среде кислорода.

При совместном введении хим активных соединений возм-но значит улучшение некоторых хар-к полимера. Сущ-ет разл мех-змы бинарн мод-ции, связанные с разл действием добавок (активационным, синергетич. и т.д.). На осн этого рядом ученых был предложен метод мод-ции Э-ров в чостности, его пов-сти плазмо-химич методом, сущность кот заключ в создании на его пов-сти тонкой пленки, кот взаим-ет с пов-стью Э-ра посредством прививки в основном фторсодерж-их мономеров, т.к. именно эти соединения обеспечивают изделиям повышенную износостойкость и агрессивность. С использованием данной методики возможно осаждение и других соединений. Сущ-щие в плазме тлеющего разряда ионы способны проникать в тонкие преповерхностные слои Э-ров и образовывать в этих тончайших слоях активные центры, кот могут приводить к разл реакциям на пов-сти, а также обеспечить диффузию вглубь Э-ра модиф-щей среды.

Важным вопросом явл адгезион взаим-ие на границе раздела «пленка-эластомер». Другим примером комбинир метода мод-ции явл предварит обработка рез изделия в растворе фтор-органич соединений с последующей обработкой в тлеющем разряде. При этом на первой стадии сначала смачивают заготовку рез смеси, осущ-ют сушку и вулканизацию и обработку тлеющ разрядом. Вторая стадия-втор обработка во фтор-содерж-им соединении с последующей втор физич обработкой.

Известны способы мод-ции антифрикц свойств резин путем комбинир мод-ции в среде газов с нанесением покрытий на основе тетрафторэтилена ???

Эксперим путем устан-но, что структура полимеризованного таким образом изделия,напр, политетрафторэтилена, не отлич-ся от структуры исходного модиф-щего соединения.

Большое повышение хим стойкости может быть достигнуто путем обработки некот резин в среде аргона.

След отметить, что больш-во работ по комбинир мод-ции напр-но на регулир-ние фрикц св-в изделий на основе Э-ров, а также на увеличение его хим стойкости к разл средам.

Известны сп-бы металлизации пов-сти резин с предварит обработкой в тлеющем разряде. При этом на пов-сти образуется тонкий слой алюминия порядка 0,3 мкм, кот позволяет в 2-5 раз снизить силу трения и уменьшить температуру в зоне контакта. Но как и ранее, встает вопрос монолитности покрытия. Иными словами, все вышепривед и др сп-бы обработки пов-сти хорошо работают на плоско-параллельных образцах, а в случае мод-ции изделий сложной конф-ции (рез уплотнения, сальники с рабочей кромкой сложн конф-ции) затратным станов-ся точная обработка сложногеометрической рабочей пов-сти. Поэтому при выборе метода мод-ции необх-мо учитывать ряд факторов:

-геометрию пов-сти изделия

-изменяемые технич св-ва (износ, атмосферост-сть)

-адгез устойчивость покрытий к резине и др.

Также необх-мо учитывать хим совместимость Э-ра с материалом мономера и возм-сть описания их механизма взаимод-ия.