автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.06, диссертация на тему:Свариваемость и методы повышения качества сварных соединений полимерных материалов

министерство по дг;ЛЛМ IIЛУКII, 15ЫС1ППП школы и

ткхничпскоп политики российском фгдг.рлции московски!! ордена трудового красного лплл1гт1ii

институт топкой химичсскоп технологии

имени №. С. ЛОМОНОСОВА

Па правах рукописи Для служебного пользования

Экз. № 77

КОМАРОВ Герман Вячеславович

УДК 621.791.01 : 678.020.43

СВАРИВАЕМОСТЬ И МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность: 05.17.06 — Технология и переработка пластических масс и стеклопластиков

А В Т О Р С Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1992

7 / >

Работа выполнена б Московском авиационном технологическом институте имени 1\. Э. Циолковского.

Официальные оппонепты: акад. ИА РФ д. т. и.,

проф. Перов Б. В.; д. х. и., проф. Кербер М. JI.; д. т. и:, проф. Власов С. В.

Ведущее предприятие: НПО «Энергия» им. акад.

С. П. Королева.

Защита состоится «"^У" » . 1992 г. и

. . . часов на заседании специализированного Совета Д.0(53.41.04 при Московском институте тонкой химической технологии имени М. В. Ломоносова по адресу: г. Москва, ул. М. Пироговская, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИТХ'Г им. М. В. Ломоносова (119831, г. Москва, мл. М. Пироговская, Д. 1).

Отзывы, заверенные печатью организации, просим присылать в двух экземплярах по адресу: 117571, г. Москва, просп. Вернадского, 86, МИТХТ им. М. В. Ломоносова.

Автореферат разослан « . . . » . 1992 г.

Ученый секретарь специализированного Совета Д.063.41.04.,

д. ф.-м. п., проф. Э. М. Карташо]

- 3 -

<№-ая хйзхкг.-ор-лжка 'рсВотм

Диссертация посвящен;} нахождению научно-обоснованны:: тяхни-чеспих и технологических реиеш.Л в области сварки полимерных № тершзлов,иапрапленних па повидайте стояени рзализуемосг,» аксллу-атациоиных свойств термопластичных та в сварном соединена?, оседание технологий сварки неплавких П>«1 и различных сочетаний разнородных несовместимых ГО, применительно как к процесса,» сборки изделий машиностроения, так и получения полимер-полныернот ГСА Лнтуалы гость гроблс::ы.

Расширение областей применения Ш в изделиях машиностроения, решение новых задач по конструированию и обеспечению работоспособности этих изделий, значительный объем выпускз полимерных членок, труб, листов и профилей доя сОорквяг ¡отгструкцнй, исполь-ювшии? разнородных пленочных, или- волокнистых ПМ в КМ обусловили готребноеть в совершенствовании неразъемных- соединений, выполняемых методом сварки.

Анализ состояния и тенденций разлития сварки Ш побывает, [то к одной иа важнейших проблем в области свариваемости этих втериалов относится реализуемость их свойств в сварном соедино-ии.

Традиционная оБарка в расплаве термопластичных ГШ сопрововда-тся рядом негативных явлений (изменение морсЬологии или деструк-ия полимера, изменение состава Ш и др.), обусловленных еобходимостью высокотемпературного нагрева материала шва и ко-зрые служи причиной понижения прочности, долговечности и дру-1Х характеристик соединения по сравнению о теми же харшггёркс-тши свариваемого ПМ.

Посмотри на имёкцийся опыт по разработке методов более полней ¡алиоации свойств термопластичных ПМ в сварных соединениях ощу-ются потребность в систематизации данных о их свариваемости. 1 могла бить репина в рамках традиционных подходов проблема е.риваемости неплавких ПМ на основе пространственных и лкстко-пных полимеров. Недостаточно сведений о применимости известных комеидаций по улучшению совместимости разнородных полимеров я осуществления их сванки, в том числе при производстве мно-слойных КМ. Противоречивы данные относительно возможностей ре-изовать прочностные свойства в сварных соединениях такой важ-Я группы ПМ как полимерные пленки.

К проблеме реалияацж: свойств ПМ в сварных соединениях Слизко {мыкае? проблема прогнозирования работоспособности' последних, гк'диеся методические разработки по атой проблеме' иасаетгся пре-

имущественно стыковых соединений и требуюг дальнейшего развития.

Таким образом, проблема свариваемости с позиций реализации свойств Ш в сварных соединениях охватывает все важнейшие группы ПМ и сакые различные области практического применения сварных соединений от сборных изделий до производства сваркой полимер

- полимерный КМ, что в итоге предопределило необходимость и актуальность выполнения настоящей, работы. Исследования проводились в соответствии: с Постановлением ОН СССР Н 237 от 12.09.1975 г.; Межведомственным координационным планом ЛН СССР на 1976-1990 г. г., принятым решением Президиума АН СССР N 581 от 25.07.1976 г.,

. в части создания технологии переработки новых видов 1Ш; с разделами 09.01. Сводных пданоз научно - исследовательских, проектно

- конструкторских и технологических работ по сварочной науке и технике на 1931 - 85 г.Г. и 1986 - 90 пг, Координационного совета по сварке ИЭС им. Е. О. Патона в рамках заданий программы 0.72.01.-Научного совета ГКНГ СССР по проблеме "Новые процессы сварки и сварные конструкции" в части исследования свариваемости ИМ и работоспособности сварных соединений.

Цель и задач» работ

Целью настоящей работы были разработка новых научных яолохе-, кий в области свариваемости полимерных материалов , методологическое обобщение по способам повышения степени реализуемости в сварных соединениях эксплуатационных свойств.термопластичных ГШ и создание процессов сварки 'неплавких ПМ и новых сочетаний разнородных ПМ. ' ' • ■ ; •'

При комплексном рассмотрении-проблемы свариваемости ПМ основных видов потребовалось :

- на основе изучения механизма и технологических особенностей процесса сварки в расплаве и.специфики ПМ выявить причины недостаточной реализуемости их свойств в сварных соединениях; .

- проанализировать известные решения по повышению степени реализации сзойств ПЫ в сварных соединениях и предложить эффективные методы улучшения качества . соединений, изготавливаемых сваркой в расплаве, даь им теоретическое объяснение;

•• теоретически обосновать и экспериментально изучить эффек-. тгашоегь использования наиболее прогрессивных методов сварки ГО . в расплаве;

, ; - изучить свариваемость плавких ПМ в условиях ограниченной п<: обгему пластичности;

найти■ способы сварки основных групп неплавких ПМ и выявитч основные Факторы, обусловливайте образование сварного роединэ-

лил;

- лсследовать'возможность повышения качества сварных соединения разнородных несовместимых линейных полимеров аа счет применения новых методов сварки;

- исследовать применимость новых методик для прогнозирования работоспособности сварных соединений;

- проверить пригодность разработанных технологических роптаний в производстве изделий и внедрить их в практику и в учебный процесс вуза.

Научная гюядака

1. Впервые классифицированы иатериаловедческие, технологические и конструкторские методы повшения степени реализации свойств ПМ в сварных соединениях.

2. В представлениях о механизме сварки Ш выделены дЕа вопроса: механизм образования сварного соединения С механизм процесса сварки ) и природа сварного соединения ( причина связи сваренных поверхностей ). В основе процесса сварки лехит взаимное смачивание поверхностей с возможным установлением специфического вваи-модействия ( водородные и комплексные связи ) и прохождение на следующей стадии химических реакций между реакционноспоссбными группами в зоне контакта поверхностей. Течение расплава ПМ в зоне контакта поверхностей на стадии взаимного смачивания необходимо. при' сварке в расплавс методом, при ютором в начал? осуществляется нагрев соединяемых поверхностей.• например, по принципу теплоотдачи, а затем последние приводятся в контакт. Показано, что причина связи сваренных поверхностей, в том числе при сЕарке в расплаве, - действие сил не только межмоле-кулярного, но и межатомного притяжеийк.

3. Впервые обоснована и экспериментально изучена технология соединения основных групп ПМ химической сваркой, основанной на прохождении химической реакции присоединения медду макромолекулами полимера в зоне контакта соединяемых поверхностей и управляемой подбором присадочного полифункционального реагента и/или ( в случае бесприсадочной сварки, например, (фенопластов и поли-хлоропреновых вулканизатор ) ограничением температурного режима.

4. Впервые классифицированы разновидности сварных соединений разнородных полимеров, систематизированы данные по этим соединениям и экспериментальна - теоретически исследована свариваемость новых сочетаний полимеров:

- химическим способом - фторсополимеров друг с другом и с по* лиимкдом ПМ-1;

- б -

- в расплаве: а) при кепос родственном контакте поверхностей -фтореотолямеров; б) по той гге схеме, но с помощью общего растворителя - пары ПЭТ + полиарилат; в) после модифицирования свариваем поверхностей прививкой присоединяемого полимэра - ГО и сополимера ^ДФ и TiG(iV24) с IBA и ПС; г) посредством промежуточных слоев кз сополимеров, макромолекулы которых включают звенья макромолекул соединяемых полимеров - ПЭ с ПП, ПО и ПЮ.

5. Установлено на основе данных о релаксационных процессах, протекающих в Ш при динамическом механическом .воздействии, , л экспериментов по термографированйю, что при ультразвуковой сварке нагрева в результате внутреннего трения в объеме ива недостаточно, чтобы довести Ш до вязкотекучего состояния. При превышении критического уровня давления граница раздела меаду деталями перестает служить зоной максимального нагрева.

6. Систематизированы данные о возможностях реализовать прочностные свойства полимерных пленок в сварных соединениях с учетом влияния на эти свойства не только изменения структуры и состава ЛМ в воне шва, но и концентрации напряжений в последнем при иагружнии. . • •

7. Исследованы преддакбиньге в работе метода позшения качества соединений термопластов, изготавливаемых•сваркой в расплаве, путем модифицирования материала шей добавками: а) усиливающим наполнителем - стекловолокном; б) структуросбразователем; в) ста-билизагора-аитиоксиданта с ,.: целью компенсации негативного воздействия на структуру и состав 1Ш ''высокотемпературногоСвыше температуры текучести ) нагрева. Получены данные об аффекгивности в отношении повышения прочности сварных соединений применения малоизученных или новых для сварки ПМ конструкторских приемов, создающих более благоприятнее'напряженное состояние в зоне шва а)утолщение , ива в Т-образком соединении за счет дополнительных накладок; б)введение промежуточного слоя из более эластичного, чем свариваемый, IM; в)сочетание сварных соединений с механическими.

3. Создай метод прогнозирования свойств сварных соединений Ш, выполняемых о участием растворителей или химических реагентов, основанный на: 1) испытании смесей полимер + присадка и установлении зависимости какой - либо характеристики материала ква или соединения от концентрации присадки C(x,t), а в случае сварки с поиспзыз химического реагента такие и от степени его превращения 2(x,t) и 2) теоретическом изучении распределения по толвд-нь х шва 0(x,t) п Z(x,t) в ^аеисимоети от расхода присадки. и

параметров, рожкма (температуры и продолжительности t) с помов»» .уравнения первого закона лимузин Фи;« (присадка - растворитель) или выведенного в работе уравнения дийузии с учетом химической реакции (присадка - химический реагент).

Приял;-¡ссгля ципюсть и ^зализадз рс-зулътагоя рабоя^.

- Предложено определение сиарки, которое позволяет ядентифи-. пировать ее разновидности среди других способов образования соединений. Разработала классификация сварки ПМ, учитизакздая механизм процесса, способа е-э активирования и схемы нагреьа. Проведена детальная классификация валлэйших видов сварки ПК Уточнена терминология, введены наименования некоторых новых способов сварки.

- Оптимизированы методы упрочнения швов, изготовляемых сваркой в расплаве. Разработан способ сварки ультрозвугам эл?стичных при нормальной температуре термопластов пси вначительном удаче-нки места ввода колебаний от места сварки, а о. целью оптимизации процесса тепловыделения в гоне сваризясмих поверхностей предложено двухступенчатое изменение давления в течение цикла сварки, которое оказалось эффективные и при сварке трением,

- Разработаны методики испытания ¡парных соединений, позволявшие оценить изменений свойств Ш в сварном иве. Найдено условие. при котором з ннхлесточном сварном соединении удается реализовать прочность при растятеиии соединяемого ИМ.

.- Создана технология химичеасой сварки таких трудносвариваю-!дихся в расплаве кристаллигэутацихсп термопластов, а том числе в ориентированном состоянии, как ЮТ и IIA. Оптимизированы рАжиш бесприсадочной химической сварки листовых полихлоропреяовых резин применительно"}; технологии противофильтрационных экранов. Разработана технология химической сварки стыкового соединения резиновых профилей при ЕЧ-нагрезе. Предложены присадочные материалы и определены оптимальные режимы образования соединеий по-лиимидных пленок типа ПМ-1, в том числе металлизированных алюминием, позволяющие наиболее полно реализовать их прочность, теплостойкость и другие характеристики.

- Доказано, что сварные соединения разнородных термопластичных ПМ, изготовленные с ломожыо оСпего растворителя, могут длительно эксплуатироваться при нормальной температуре. Выбраны присадочные материалы и оптимизированы ргкиш сварки разнородных несовместимых полимеров:полиэтилена с полипропиленом, полистиролом и поливиниловым спиртом, полиамида ПМ-l с фтоиеополимером

" Результаты исследований использованы при разработке на

аредиишиЕ? и в отилпах промкаяшюсти нормативно - технической домшитавдй на технологию сварки различных материалов и при освоении выпуска новой продукции (машиностроения и специальной техники, нашш отражение в учебном процессе вуза при подготовке нютюнарои 'по специальностям 0563 и 0581, при повышении те8двф«а!(Я8 ИГР и переподготовке штекерных кадров. Гдеоношчес-кий зффект от внедрения разработок составил более 440 тыс. руб. Ноше способы сварки и материалы, созданные с использованием сварки, защщеш; 62 авторскими свидетельствами и 4 зарубежным;! патгггаж на шобрстсшш.

йм'шоэ участка автора являлось основополагамцим на всех стадиях проведения исследований и состояло б формировании научного направления, постановке задач, определении целей исследования, разрабохю? методология 1! методик экспериментов, анализе и обобщении полученных результатов исследований, внедрении этих результатов и народное хозяйство и формулировании выводов. Отдель-ныэ а^спеояьйнти исследования под руководством авторе проводились г, других организациях. Диссертация написана авторш, единолично.

&вро5здка работы.

Основнью результаты исследований доломвны и обсувдены на 4Е всесоюзных, республиканских,- отраслевых и международных коифе-ренц>ш, симпозиумах, совесднплх, семинарах: "Сварка поднмерти материалов." (М. ,ИИАТ,1963), "Свар!«

конструкций из полимерных ттериалоЕ" (там ж, 1886), по применению стеклопластиков (Л. • 195&). по сварю пластмасс (ывг: им. И. 3. £ауг'.ана, 1965), "Сварка 1шшзршх материалов" (М. , п/: А-1663, 1031), "Научные основы создания многослойных плеиочны. !'лтерг,алоп" (Моск. сбл., Лесное, 1йб1), "Прогрессивные мюеркшт . и технология" (ВДНХ СССР, 1987), "Соединение корпусных конструк шш ко стеклопластиков шхду собой и шталлом" (Л., щшйТехноло гни судостроения, 1056),"Разьиреми-прикенбииз (Ы в конструкду. автоизбилЕ в связи с яерспеюгнвой вотуска новых полимеров" (11. Шкй, 1070), "Огарка пгзстьаес" (Х^вов, #ГГ, 1074), "Ti-ch.no ии--Ып (Оызз&я ГДР, Карл Цэрксстадр, 1Ш), по «ягкик оболочка (1-. ?лздаг.ссгок. 1976), "Илей и технология склливавим'Ч Ы. ,ВШ' '"г-хаппз;.; обрагог-.а1:'.;п со^д/.Не'Ий териогиастич

Ни Г,,;" (г. Волгоград, !'.'№), п ¡датГ! г.;.:. 'Т.;д:-ертл'!г.мого и 1-.;>' гг.';, ь ¡'ГЛ'Л-П г. ; , 1У74, 1

1Г-). Ч'';:.".? с-к::;,;: '•:.-.<-;. и (у'г; 7,;г>Ь' и.',

- У -

иессч сварки и сварит» кг; rcfri'tf* ШГГ СССР (Кшг: 19Г.5-1Ш, 1M0;.. ТжкоН'Р; jr:8V¡ И др.

S5;.

Rwepimu диссертации ozyflji.t.vsviu в 144%ра5отйх, в тон числе з 9 нэпсгра&гах « спгапочиакэх, í'O научно • техкическах ссоркк-трудов, 53 статья:? ч советски-* центральных и отраслевых лур-галах, 5 статьях в горубоя«« дур^тах, r¿> авторских секяетвяь-ítp.vc и А зарубегаш патентах. '

coyííyyjxj и г--5!я!1

Диссертация состоит т сюдош, виъятя разделов, основных iToroi) и выводов по работе, СкЭгиэгрпфаи и приложит?.. Оодзр.та-(ие работы из логине на к<? строййгох машинописного текста, кого->ый содеретт 64 таблицы, 140 июсптрацкй, оглавление; окблюгра-ж вкхмчает ОЭ'-' наименований яятерепсуршх источников, приложит имеет 53 страниц.

Автор» считает своим долгом выразить глубокую признательность ■posfc,, эаслуя. деятелю науки и техники Р&ВС.Р, денег, техн. наук В. Тростянской за нпучяые консультации и постоянное внимание рп выполнении и оформления диссертационно.^! райоти.

Осшвтоо еодарлзи'гз раЯогы.

Различные разделы диссертация езязаяи общей идеей: при р?о.ш-яции в сварном соединении свойстп IM, независимо от их природы, еойходим комплексный подход с учетом матер»шоведческих, техчо-огических и конструкторских факторов.

Диссертация состоит т дьеяти разделов, нумерация которых на-инается с цифры 2,

Раздел 2, состоящий иа трех подразделов, носвякеи анализу одходов различив авторов к понятию свариваемости ЯМ и рассмотрим» проблем, встречающихся при выполнении сварки в расплаве, В эрвом подразделе освещены проблемы изменения морфологии и сос-ава материала ста по сравнен»» с моо^юлогией и составом осиоо-зго материала и влияние этого изменения на качество сварного эединения. Ро втооом подразделе приведен» сведения о евзриюе-зсти разнородных Ш, способах улучшения их совместимости при Зразовании адгог-ионных соединений , сформулированы актуальные травления исследований, Я заключительном подразделе проаналл-5рсваны проблеет оценки свариваемости по критерию прочность со-цшеяиа, выявлены противоречивые литературные данные о прочиос-I сварннх соединений пленок, показано значительно!? влияние шцентрации напряжений на прочность Т- обратных и нах.песточныч «>дин?1)ий, обоснована методика испытания сварных соединений

пленок, повволягацсш оценить влияние на, прочность соединения изменения свойств материала шва.

Раздел 3 посетщьн исследованию впервые классифицированных автором методов повышения качества сварных соединений, наготавливаемы:; сеарчэй в расплаве. Этот раздел базируется на представлениих и выводах предыдущего раздела. Он состоит из четырех подразделов. В первом представлены методы повышения прочности сварных соединений за счет оптимизации их конструкции, в частности объема и Форш аша. Во втором подразделе описаны результаты исследования влиянии на прочность соединения ориентации ИМ в зоне шва. В третьем подразделе рассмотрены методы повьиения прочности сварных соединений путем модифицирования материала шва добавками.не вызывающими изменений химической'структуры полимера. Показано, что введение наполнителей в зону шва является достаточно перспективным для повышения реализуемости свойств ГШ в сварном соединении. Как особый вариант модифицирования сварного соединения в заключительном подразделе рассмотрена сварка' с применением промежуточных слоев, к выбору которых подошли комплексно; как,с позиций термодинамики поверхностных явлений, так и с учетом положений механики разрушения.

Раздел 4 посвящен исследованию на примере ультразвуковой 2варки эффективности локализации воздействия технологических факторов на соединяемые участки деталей, изучению'процессов теплообразования при прохождении УЗ-механических колебаний сквозь ГЕН различной жесткости, а тадвд особенностей воздействия указант них колебаний на структуру и каракгер взаимодействия.Ш в зоне шва, обоснованию новых технологических решений,' побьшшщих ка-чеетЕо соединений. ' • . < ■ '

Раздел Ц направлен на разработку технологии'сварки химическим , методом плавких 1Ш четырех видов: ' ориентированых (пленок из .ГОТ), легкоплавких кристаллизующихся (полиамидов), высоковязких в расплаве (фгорссполямеров), образующих пои нагреве пространственную структуру (полиарилата). Рассмотрены предпосылки и обоснован выбор условий сварки, приведены доказательства химического соединения поверхностей Ш. Показано, что химическая сварка шкет служить альтернативой сварке в расплаве.

Раздоя 6 демонстрирует результаты исследований по нахождению условий сварки неплавких ПМ, рассчитанной ка прохождение химических реакций в вопе соединяемых поверхностей. Проанализирована предпосылки для такой сварки ьажнейтах видов неплавких ПМ. Кз умно шаиие рааличннзг техволог./.ческих факжорсп на сЕсфиваемосгг

химическим методой, дана'оценка свойств соединений, прилодеии дЬкайатвльстга оврзйовпииа хкь'ичоских сигоей в зоне сданных ваов укавашшх 1Ж

Разлад пссваирв кг.слаповачяим сваршаАюсги разяородммх ГШ ¡îuk при непосредственном контакт« осединяамъос поверхностей, тач 'л пои использовании присадочных- материалов. Впортч иоучшгы noms способы сварки \Ш: по слою призитого полимера, о прад/нонига ¡{имически активных присадок, с прицепе ни«« пркйодок иг, омшимо-зол. шелвчашм звенья магсрашекул сосгдалемих полимеров; otw-je M ни границы их применимости; получены новые даинын, рио/вир.чи-Щ!0 представления о механизма свирки ГШ.

Рбат&я а соаеркит систошя иэироводы» дшшыа о рясиояидноо-' ■ях, в том числе пролломешпл автором, комбилярошпШ СЕарки, |редставлрсщей собой сочетаний сварки с другие, проимущеотдаш? «какичйскини способами образог.мня с-сединяний. Иожшна л»по-активность' развития ком5ишгрованиоЙ сварим при рдаиии проблем ювыиения степени реализуемости свойств Ш в соединении.

Ргшязл 9 посаяш.еп разработка метода контроля качоетта пварньо!' оединений, позволяющего давать прямую оценку состояния Ш usa, га разрушая последний. Метол создавался применительно к двум ли-|ам сварки, при осущадтвАтм которых используются низкешлеку-ярные присадочное материалы, не оврввуюяив спмйстоятолмюго лоя в зоне соединяемых поверхностей. Эксперименты по химичйовдй варко полиарилата с помощью эпоксидного олигомера и по спад» ястнорителзм ПЭТ подтвердили правильность предлом>кного иотодл-еского подхода. • ■

Раздал 10 стратег распитие представлений о мокаиизш сварки оликерних кзтедо&йюй, В первом подраздела, на основ« анализа итературных • данных и результатов экспериментов показано, что уяеетвуиэде теории (диффуа'иенн&я. реологическая, химическая) писываот одну из лрглсдопнтельннх стадий сварки. Вз втором под млело, лосвядоинои природе сварного соединения, еистематазиро-зны даяние о позиикновеикк химических связей мевду соединяемыми сверхностями при сварке различных типов IW и разними способами.

Халпый раздел заканчивайся выводами научного и пршиапого ipowrepa. В заключительных выводах сформулированы основньй ре-улматы работы.

1. взшшшш.

Оно лосвяжно краткому анализу состояния вопроса, озорвовачию сгуалькости решаемой проблемы, излодани» цели и задач оаботн, частик» ее структуры и основных этапов выполнения, определений

'- 12 -

новизны и практической ценности полученных научных результатов. 2.'. лроаягай сваишемссти пи в расшиве. ' Озудеет в лен анализ литературных" данных о решении проблемы „ свариваемости линейных полимеров различными исследователями.

Автором '"'целан вывод о .необходимости комплексного, подхода к проблеме свариваемости ПМ, . а именно с учетом не только т способности к пластическим деформациям в граничных сдоях и возможности совместной кристаллизации в, этих, слоях и регулирования морфологии температурно-временными параметрами, но ¿¡¡химической активности на границе контача/ а такЛе оптимизации кр^ютрукции сварного соединения, и еигишзаши технологии сварки.

При сварке в расплаве однородных термопластов б зависимости от их химической'структуру и морфологии, , состава Ш, .а также •способа и схемы нагрева встречаются с такими явлениями, как перекристаллизация полимера в зоне шва, дезориентация или деструкция полимера, вовникяовение остаточных йаиряяений, появление полостей в 8<?кй шва, изменение состава ГШ по сравнению с остальным объешм изделия/ Эти явления обусловлены необходимостью высоко- -температурного нагрева ГО! в доне ива, ' преимущественно до теше-ратуры не ниже температуры текучести. >»/': , '

Сварка в расплава разнородных линейных полимеров по наиболее желаемой схема, (беа шп.ольгойан'кн: дополнительных промежуточных слоев), возможна лишь методами, .обеспечивавшими достдазнкё мзха-ничепюго, смешения вязкой маори лслимеров в эон.е контактирования « .быстрое охлаждение ниже tn,„, препятствующее расслаивание

,'еиаси, т.е. 'совдаюпее-условие-для кинетической совместимости,-' «дотрдевуком и трением. '..""'<' ■

Дагй'-в случае сварки, которая не вызывает изменений-."свойств, Ш э вонй шва,. прочность соединения при расслаивании не превышает ' предела винуздешю;* эластичности г&э(для аморфных полиыаров) .и ■ иапрядания рекрис<ашшэацш (для кристаллических полимеров) (рис, 1). Решающее влияние но,указанную прочность оказывает кои-'цс-нтрация.найрялений,. ' обусловленная 'конструкцией соединения. Последняя растет с увеличением жесткости полимера ' • 8 «ахлесточном сварном соединении удается реализовать проч-' iioan.rtpu растяжении "соединяемого ГШ. если выполняется условна •CÍxS^Í-.где ^прочность сварного соединения при сдвиге,£длина , гГ'?1^крдая,й^-/1р,едел текучести. Ш.^-то-щина Ш. В этом случая при яЦ'срмафи.Ш su® воны иша и его прочность при растяжении в ре-. - эулотяэ ориентации может повыситься настолько, что он выдержит .'нагрузки, необходимые для'деформирования материала в зоне шва,

а - 13 -

тетюгй толаику^^Ь, и у'.траяение' концентратора напряжений . При отсутствии такого г<2ф>кгп упрочнения указанная прочность но превышает или напрял®кип рекристаллизации ¿ш данного гшкмара.

№

ь

!

т?р

И

а»

Ар а

^ша о

5'

Я

Г

Я

Рис»1. Зависимость усилил Р от

деформации ¿для пленок

-)

Рис. 2. Схема испытания об- -разцов на прочность в соответствии с табл.2.

из фторопласта Ф-26 толщиной 3 СО мкм(1) и из НЭ-толщиной <Г.О ккм(2> и их, Т-оЯразш« сварных соединений; ~ —

Поскольку падение прочности сварного соединения по сравнении "с прочностью основного материала мокот Сыть обуслогленд одновременно влиянием не только концентрации напряжений, но и изменением свойств ПМ в ионе шва, с целью установления действительной причины,указанного падения в работе предложено сопоставлять результаты испытаний образцов, нагрутаешх по схемам, которые представлены в габл, 1. Как видно из таОлвды, сними« прочности нахлесточных соединений (рис.2, в) при сдвиге по сравнения с прочностью образца (рис.2, а) при растяжении не ммкт Сыть объяснено только изменением свойств материала ива и околошовной зоны, а связано с концентрацией напряжений в околомовной зона. В связи с этим в качестве метода оценки воздействия условий сварки на ТЫ было рекомендовано испытание нах.песточиого соединения по схеме рис.2, ди сравнение полученных результатов с прочность»« при протяжении образца иа двух слоев пленки по схема рис. 2, б.

Предложенная методика была использована в научных исследованиях и другими авторами и показала, несмотря на свою простоту, достаточную эффективность.

Результаты проведенного анализа позволили систематизировать и разработать предложения по повышению качества соединений, изготавливаемых сваркой в расплаве.

Таблица'1

Влияние условий нагрукэгшл' на прочность образцов пленок и ик сварных соединений (температура нормальная, скорость деформирования 100 им/мин)__

Пленки Гс*- щкйа, 1ЖМ Раярушавдеа усилие Р1 при растяжении, Л/сы, образцов различных схем fOM. рис. 2) и ко-аффициент вариации Vp. X •

плевка сварпнё соединения^

а (У в V Ч

Р Vp. V vP Р V Р Ь

КО№ »идро- 20 34 8,7 67 ■а. 8 25оа 10.7 26. бои 11.1 66 м 9.8

40 65 У. 7 12 а. е. 430ш 8,'0 45 0ж 9.9 124м 9.1

70 .110 10.8 £15 9.9 68ои 11.2 73 ощ 10.8 183!.! а б

1 Приведены средние результаты испытания к? менее 10-ти образцо] Нагруека отнесена к ширине образца.

^Длина перекрытия пчгое 5 и«. Пленка из ПЭТ сварена химичвскш методом, а плэкка ПК-4 - в расплаве термоимпульсныи методой.

^Характер даруют: из - в околошовной воне.ы - по пленю.

; 'а шода шчшшя сшшвйашяи яы в рдслшдп!. '

Катода, призванные noEHCOTi. степень репликации свойств Ш в сварных соединениях (рис.3); >шравлзки/преимуи,йст:венно на опт к-, мязаци» морфологии и состава материала ква и/или конструкционных ^аратаерштик соединения с учетом особенностей напряженного состояний ъ нем при нагрумиш. Негативное изменение фиаико-хими-чос|фй структуры материала шва моию компенсировать оптимизацией ' Коютрукции соединения и модифицированием материала шва Приме--никость того, иди иногс метода зависит от конструкции соединения , щ ууад оварштомбго материала.

' Прочность Т-образных овариих соединений .ориентированных ПЫ юарвотает с увеличен®« степени дезориентации материала в вине шаа, 'осебсгшю в том случав, когда метод нагрева или воздействия ' материал шва вовлекает о процесс сварки наибольший его об адм.

йидя растворитель в аону сварки линейного ориентированного по" лш>ра, ю»!о не только осуществить соединение при более пигдой 1 аймпарадурэ, предупредив его деструкгдо, и шьвалч; ллаетифициро-1 &ини$ полидара/ яо и долиться солее. высота степени дезориентация Ш . t коргакгяруящих слщъ и блмодаря атому повысить «роч-

нооть Т-образных соединений.

Мотоды повкшния «гегвак деадтада свойств ГйГ5 ¿парных

Штериаковедчео^

ьведениь образо-

модифи- вание х;

каторов мическия

в мате- сьгаек г

риал швг пл^¡мерс

—

Введение Регули-

в зов рование

йлое'з с морфоло-

высокой гии ма-

вязко- териала

стью шва

раарусэ-

нпя

Подгото-

вка сое-

диняемых

поверх-

ностей

.¿оргпк-эниях

-----------

I.____ии^ди.____.

Примонё ни? растворителя

снятие Удалоя» осгаточ' дефэет: ных на- ¡шх сло-пряже- ев кз тай в рот» шва, -ВД9....

методов повктшия свойств ПМ в сварных соедшэииях.

Конструкторские - ____

оптими радия , формы и р^ыарси шва

о че тайне сварных соединений механи-

иримеке-

0 1:рк-дочпо-го одгвт рйс. л

Сочега- | кие технологи?'

Рис. 3. Классификация

степени реализации

Из результатов" выполненных в работе исследований и ли:;ратурных данных вытекает, что, повышая прочность при расслаивании ;варного соедине-'ия ориентированных юлим^-рс* в результате их дезориентации в зоне шва, снижает одновременно прочность нахлесточного соединения при сдвиге. В сеязя с этим сделан вывод: с целью более полно? реализации свойств ПМ в '-верных соединениях режимы сварки в расплав, соединений оручнтщ. данных ПН, работающих на сдвиг, и соединений тех же К', работащих на расслаивание, необходимо оптимизировать отдельно и,если это возможно, примзпть. для них различные методы нагрева (длч на*лесгочных соединений методы, характеризующиеся локальностью подвода теп«, непосредственно к соединяемым поверхностям).

Созданием б^лее благоприятных условий для фооичрования менте ориентированной в направлении,, перпендикулярном преимущественно-

му направлению кагруженкя стыкового соединения,' структуры ПМ, а не только интенсификацией разрушения дефектных поверхнс. лныг слоев Ш и течения расплава объяснена эффективность воздействия УЗ-коле^а^иями или низкочастотными осевыми или.поперечными колебаниям на зону шва (на стадии образования соединения при сварк® нагретым инструментом (по схеме, когда толо подводится к соединяемым поверхностям). С тех же позиций влияния ориентации стр/г-туры ПМ на работоспособность швов, изготовленных той же сваркой, рассмотрено повышение прочности стыкового соединения при переходе о* нагревательного инструмента с плоскими рабочими поверхностями к и"стуиенту с профилированными поверхностями.

Распределения нагрузки ь . больший объем материала • uiBa, способствующего повышению прочности Т-образных сварьлх coe"MHt-ний, »'окно добиться созданием утолщения шва в результате, налри-мег усадки ПМ, смещения его во время сварки к устью шва или приварки дополнительных накладок на основ-ой матьриал. ."Эффективность от , использования последних sai кгит от деформационных свойств свариваемого ПМ ("абл. 2). У эластичных LI облегчается пегедач нрпряжениь, возникающих в основном материале, иа накладку, и положительная роль в повышении ьрочнооти соеди.ения от ее введетш в ко. струкцгас ига становится Солее, заметкой, чем в сл. iae жестких ПМ. •

С целью модифицирования'материала, два было "редло-енс 'вводить и 8 ну сварки пало.- титель. Положительный эффект в повышении прочности соединения дало применение в каме'стр~ наполнителя - структ т.рообразователр пороет из более тугоплавкого, чем свариваемый, полимера, в частности,порошка полиамида П-68 (размэр'частиц Í2Q0 /•км) ппи саах'те многослойных,гл9т,ок по гюю полиамида П-548, а в . качестве армирующего наполнителя стекловолокне., которые на-осятся Н'- поверхности "мокрым" сюсобом - ив растворов П-Е.18.

При сварке в.^асплаве ПМ, в частности, полипропилена, -одержал. го стаСилизагоо-антгоксидант, чтобы компенсировать -асход ' .ослэднего в процессе образования соединения и обеспечить материалу ива такую же устойчивость к.действию факторов' зке шуата-. ции, как !. остальной част: с арного изделия, применили присадоч-лые ма? )риалы-пру*1.ад, -огержашке и^ Зыток стабилизг юра, по " коли"еству ; явный егс расходу в<"> время оаарк нагретым :азом. '

Учитывая особенности напряженного состояния нахлесточных и Т-образных coe"hf чгей хестких IM, . аботающих при растяжении, целе^-■ oocjjaano в эону шва вводить '-оомекуточный слой из более эластичного Ш,. чем -уединяемый, .а с целью упро чения-связи.соединя-

емого Ш и ярогэхуточного слоя в soiiy и:: '.онтйкта вводить •химически активны!* реагент, Предложенный способ соединения был

Таблица й.

Влияние ?ои»щы ва,чладок на прочносг» Т-образшх _соединений ИМ с различной тксттастш

Мате- Тол- Относи- Модуль ;'0л>:мяа Раз ругаю- Относи--

риал щина, тельное /лруго- наклад- щее усилие тельная

пленки мкм удлине- оти лри ки, мкм при (застя- прочность

нна при раотя- ■ «ншт,"1 соедине-

разрызе, нии, ния, X

МГы.

> без иа- 1.7 1 '■'

Поли- h _ЭДг!И

капро- 60 60-90 300 60 25.5 - г?.

ашд2. 120 .'.' 33 33

- Ю . . 53 53 ,.

240 ; 50 60

без на- ■ . 1.5 с .. .

кладки

12 60-70 БОСО 12 О '. ш - .

- го 5 81 '.'•

Поли- Оеэ на- о 7. 5

этилен кладки

тере- 20 50-70 .5000 20 6. Б 16 '.'•'.'

фталат 40 6.2 15.6

без на- 5.7 7 '

80 уладки

40 5000 20 6.0 - 7.'5

40 ... fl.O 7.5 .

1Срег'ие результаты ислыгания не f энее 10 ги ofipa' 'эв. , -

Разрушение в околошовной зоне. ^Сварка в расплаве ВЧ-слособом: Т=Ь20°С, t-1" с. ^Свррка химическим методом с помощью пероксида бензоила. Конта ктно-диэлектрический нагрев: "=155eC, t-2C с.

исследован по отношению к. пленкам из ШТ (промзяуточный слой иг сополиэфиров, реагент - пероксид Сенгоила), поликапроашда ч промежуточный слой из сополиамида, реагент - мнотоосновная кислота) , полипиром^ллитимида ПМ-1 (промежуточный слой ^ фгорсополи-мера, реагент диамин).

Оптимизация промежуточного слоя из фторсопо.чимера

осуществлена по критерию энергия разрушения.при раздире (Зг Изучение свойств соединений показало, что последние хорошо раб тают при расслаивали!", в там числе при минусовых (до -196°С для ЮТ и Ш-1Э) и ..озшенных (до 300°С для Ш-13 и до 150°С для ПЭТ) теь ператур"х, по прочности при сдвиге близки к прочности основного котериала при растяжении и Еыдержшают действие факторов старения.

В зтом же padдeлe дано объяснение фактов повышения прочности сварных соединений, изготовленные с использованием пластифицированного припадочного ПИ, с позиц й влияния пластификатора не только на диффузионные процессы, но и на деформационные характеристики Ш в зоне шве. и связ-чные с последними остаточные те1..<ш-ческиё н<~1рякония и концентрации чапряжеклй в иве.

Рассмотренные методы материаловедческого модифицирования и оптимизации конструкции сварного соединения могут быть дополюны технологическими.методами, ..ризванными с зести к минимуму негативное воздействие параметров режима сва;ки в расплаве,- в частности методами, позволяющими локализовать термиче. кое воздействие на ггтеокал ива. . • ■ 4 НСОЩиВАИШ СВШШШ0СГИ В РАШГ-ШЕ О Л01ШМ-

рмшя твлвмшюго ряеешявп 11л чатериал тгь

ЗА счет яришишя ультразвуковых мехлничесш

иолебашй.

Р разделе проано-накропаны лро.-пворечивые литературные данные об ой.ценностях УЗ-сварки, как одного из Ридов сварки Б расплава и взгляды различных исследователей на процэсс теплообразования при г л выполнении.

Эффективность применения УЬ-сварки п^и решении проблемы повышения степени реализации свойств ш „ сь.рных соедг'ениях обновлена спецификой т^п.-овых процессов и механо- хиьйчески»«« - явлениями в зоне дгпа. _ -

Гмчетакл с помощью формулы,выведенной в работе на голове .-1нных о релаксационных процессах, протекающих в ГШ при ди аыи-ческом воздействии: „ -гла£^г?иЪ уйЬ • • . а»;----, ■ (1)

рс -

' "де ДТХ- повышение температуры в сечении на расстоянии х от шета ввода колебаний. а0 -шллитуда УЗ-колебанчй ¡¡а границе "Ш^-зоя - Ш, Е^-динами'-¿сгагр модуль 1Ш,^-козффиг.мент затухания колебаний,с) -частота, ^продолжительность пог"чи УЗ,р-Плотность,

с-удельная теплоемкость КМ, и экспериментами по -iaM'ipy тэгаерату-.ры показано, что нагрева в результате внутреннего трения недостаточно для того, чтобы довести ПМ до вязкотекучего состояния.

К началу наших исследований по УЗ-спарке в ра:плаве термопластов не Сало единодушия относительно рели тренги в теплообразовании на границе W-IM Экспе;гаингъми установлено, что граница раздела меющг деталям . является совой максимального нагрева при га-сварке Ш различное .к«ткости(рис. 4).' Скорость нагрева указанной границы какЗолхшзд а начале цикл" сцарки и постепенно уменьиается после достижения температуры около SSO^C.

При создании давления, ь« критического уровня, при котором детали уже не могут проскальзывать относительно .,руг ¿руга, ног- • рев материала гжа происходит тс 'ькэ и результате внутреннего трения. Оптимизация условий УЗ-гьарки деталей типа ступенчата? крышка-корпус показала, что прессосал посадка вертикальные сопрягаемых частей деталей, вызывая плпеой. замыкание, исключает

середине монолитного образца;1,2) кого давления р за цикл

толыиной 4 !лд*1? в еоке. с.варки(3-5) . УЗ-сварки жесткого термо-

сбрагцов толщиной 2 мм в процессе пласта типа иолиакрилата.

озвучивания. 1,4 - ударопрочный 1Г-.

2,3 - ПЭЩ-5 - полиакрилат. Амгшту

да колебаний 20 мкм,частота 20 кГц,

давление 1,6(1,4,5) и 1,0 МПа(2,3).

Изучение влияния давления на -еплообразование при УЗ-сварке послужило основанием для разработки метода при котором давление изменяется в течение цикла сварки по определенному закону: после прекращения введения УЗ давление увеличивают, а снятие даыения производят постепенно (рис,Б). Давление р,задается исходя из условий максимальной скорости теплообразования на сь_риваешх поверхностях. Пос "е отключения УЗ на участке ВС, в течение которого происходит формирование сварного соединения, давление повышай

до значения р2, которое превышает щ в 1.2. ..1.7 раза. Сварка по ■технологии и переменным в течение никла давлением позволяем повысить прочиосг. и герметичность соединения. '

На основе установленных закономерностей КЬсварки было пре„-" ложвно свариваемость эластичных при нормальной температуре ПМ ■например ПЭ, улучшать предварительным охлаждением деталей до стеклообразного состояния. Благодаря "\акому приему У3-свьр:"у можно распространить на фасонные изделия из указанных Ш, у ко-■ торнх место ввода УЗ находится ст места соединения на расстоя ' нии, больым, 5... 6 мм (до ЮО мм).

Оформление концентратора энергии в виде выс^таа треугольного сечения на соединяемой пове{ :ности приводит к ускорению УЗ-с^ар-ки. Этот факт нашел в последующе" подтверждение в работах других исследователей.

"од влиянием м-панических колебаний при УЗ-сварке может происходить изменение морфологкл полимера и,в частности, "змельче-ние кристаллитов,что подтверэде-'о микроскопическими наблюдениями доходного Ш и зоны его тва, а также уменьшиться анизотропия сал<1етв ТЫ в зоне ьва.

Применение метода электронного парамагнитного резонанса под-твердилг свободно, адикальный механизм химического сое-инения мг-кр «¡слекул в зоне контакта поверхностей при УЗ-сварке в ре.ж"л-ве , которое является дополнительна» условием полугни»; 'качест-айв' ого соединения чтим методом. • ■

а шдашАЕыость шшших пч-'в утлошшх ; ОГРШМИПШ шлс/ичносги. . Пробл мы традиционной сварки, связанные с изменением морфологии и '«еотрутши полимера, томление) термических остаточных .напряжений в воде шва и др. явлениями, рассмотренными в: ле, и обусловленные необходимо ¡о перевода ПМ в этой зоне в расплел 'как представлялось автору, могут быть, радикальным образом решены, если будут йайдены условия образования сварного соедигения, .сключающие зт^ необходимость. Чтобы найти такие условия, рлпено было испольаовать способность полимеров участвовать в хиь. 1ческих реакциях. ' :

Еоэ1 кновзние ымичеелг, связей ме.ду макромолекуле ий полиме-; ров "иеет 1 эсто и 1.ри традиционной св?->ке . раоп..аве. Об этих фа 'тах говорится в разделе 10. Однако тому, что процесс химического соедчь« :ия И (названий химической сварко",1 может быть льт^рнативкыи процессу, про"7>каюшемучпри сварке в расплаве, и .преааллрую^.м, д''..Проведения^'настоящей раб ?ы должного .внимания

но уделялось.

Как представлялось азтору, химическая свар!» до.шт быть не стихийно протекающей, а управляемой а целью чснитенил температуры процесса и локализации иэ'л-некия химической структуры ЯМ Поскольку химическую сва. ,<у мо/'ло риаэдатршоть в качестве метода переработки Ш, связанной с аьохоздением вт дачных химических реакций, то на ее Т5хн<\< ,ги», естественно, решающее в'лияяис дол/на оказывать хидачсок^я структура полимера. Управлять химической сваркой предложено було заедекиэм : гону контакта поверхностей присадочного реагента, состаететьующэго природе реакцнок-носпособких групр полимера, и подбором условий для утжшьк реакций.

Для зыполнзпкя химической опар!;.; независимо от титл Ш необходимо было выбрать пг.исадэчвый материал, его расход на единицу поверхности шза и назкачить температуру Тк и продолоттелькссть нагрева и давление при контактирог лил соединяемы* ловс'мхпэстел.

Химическую сварку по отношению к кристаллизующимся и ориентированным ^термопластов осуществляли так, чтобы:

1) теше сатура е процессе соединения не превышала Тпл кристаллической фазы полимера;

Я) - цеэду соединяемыми поверхностями обеспе- ивалоя плотный контакт в результате локальных пластических деформаций аморфной фазы, достигаемых повышением Гн за пределы приложи-гам давления и воздействием растворителя, присадочного реагента и продуктов его рпепада, способных не только создавать химические связи мевду макромолекулами полимера, но я вызывать его набухание'

3) пребывание полимера при Тк вше Тс было , по возмолюсти, кратковременным, благодаря чему в нем не развились бы дезериен-тагчоннке явления.

Б. 1 Сваривагиоеть fiottriecraoí uc годом ириенгкр-. алтл*. ЛУ (и*. ир'й.«зр>э иг.енок та шли^тилентсрсфгалзтса).

Как показывает анализ химической структуры ГЭГ, в процессе его химической сварки могут принять участие крк метиленовы* группы я цепи макромолекул, гак и концевые гидроксид"ые н карбоксильные группы. Данных "б образовании поеречньл связей между макромолекулами ПЭТ по месту метиленовых групп в литературе аз-тором не обнаружено. 3 работе использовали пленки из ПЭТ толщиной от 3 до 250 мкм, а основные исследования проведены с пленкой толщиной 20 мкм.

Предварител1 ные эксперименты по изучению реакционной способности различных реагентов по отношении к ПЭТ были проведены на

однослойных образцах, но в условиях, имитирующих образование соединения. Вели пленки из ПЭТ прогреть при 160°0 в течение 'с с пероксидом бенз-ила (ПБ) или изоцианатами, то значительное количество (Зи... ЗП) присадочного реагента сохраняется в образцах л после г гтрации в ацетоне. Лотеря растворимости 'появление гель-бракции) и повышение вязкости раствора тс 1 части полимера, которая приняла участие в реакции соответственно с ПВ или изоциси • том, подтверждают образование поперечных свяяей между макромолекулами ПЭТ б первом случае (рис.3,а) и увеличение их длики г результате реакций по концевым грушьм (рис. 6,6) во втором случае. Наибольшее отличие иг ИК-спектра поглощение исходной лишь прогретой пленки былс. обкару эно у ИК-спектров поглощения образцов ЮТ, обработанных диизоцмангт'аыи. Ьосвенным подтверждение«! а) ■

О

О

-оснь-снг-о-грагшца контакта

1 и

и О

т.г.ь

4 ГОК--У

-о-а^-сн^-о-

+2Я-0 —>

-о-сн^сн^-а-сО^-

-О-СН-СЖ-ГЫ

9 «8

-о-он-ы^-о"

-ъ-сн-сн,-о-с€

+ г вон —> х --—

в;

-о-гч^сн -0-

0

О)

-0-

о ' §

"^Ч-о-сн^-сг^ян

граница контакте Л- :--"4—

{?' я р

-о-сОъ-о-с.^-сн^-о-й £ о . ин

— т.рл

— -чН

..',00

и

КН;

■ Рис. Р Предг. .»латаемый механизм . хгмичс ;кого соединения

■ '; поверхностей ПЭТ во время сварки с помощью пероксида бен-

воида ' л. и гшзоциаиата (.3). ■; зак^ий взаимодействия ъыбраггта присадок ПБ и, гексамегилрчдии-зоцианата с^жат указатели прочности, тепле - тойкости й устойчи-

- 23 -

вости сварных соединений, наготовленных' с их у »стпем.

При разработке технологии химической сварки изделий из ПЭТ-пленки толщиной >100 мкм, применен раствор опиваютего реагента в таких.веществах.. оксипрои&всднш беночла, которые способны в расплавлении состоянии вызвать набухание граничных слоев деталей ив ПЗТ и гем сами угеличить /лопидь истинного контакта соединяемых ¡гс-рхкостоЛ ластках деталей,при температурах намного ниже Трп.

В работе по критерию прочность соедике! 'я оптимизированы способы нанесения чрвсадок и ЕЧ-иагрева между прокжуисами из эластичных пленок, усрспю грепдихся в БЧ-поле. Ставя задачу не только оптимизировать значение технологических факторе-, ¡ю и проследить структурные изменения г. *.;териале шва по- влиянием этих факторов, в настоящих исследованиях был выбран небольшой шаг их изменения. Дяй достижения высокой прочности соединения за счет реакций с' ПЭТ по месту концевых рупп макромолекул необходимо Солее высокое содержание присадочного реагентав зоне шва, нежели р случае присадочного реагента -Ш, обеспечивающего образование связей швду макромолекулами по месту мегиленовых групп.

Оптимальные режимы химической сварки пленок из ПЭТ (Т -145... 160°С, Ь -15.,.23 с, р-Э. 1. .,0. 3 МПа) указывал-' на возможность реализации метода на существующем сварочном оборудования без больших дополнительных затрат на'присадочные реагенты.

Химическая сварка позволяет: полнее реализовать свойства пленок из ПГТ в соединении, нетели сварка в расплаве, получать новые виды Т-образных швов, при растязчении работаюцих ке на ' расслаивание,- а ка сдвиг, и упреи&т*, технологию изготовления, например, рукавов многослойных изделий, поскольку соединение обг авуется лишь там, где находится присадочный материал.

Химическую сварку го раз работа ной технологи- -сполъзоврли при изготовлении емкостей из фэрмоваьлых заготовок, сотового заполнителя, при создании полимер-полимеркнх И' из лавсановых волокон. Сна легла в основу отраслевого стандарта ОСТ-92-1СЮЗ-7,} "Сварка пояизтилентерефгалатюй пленки и композициош'ых материалов на ее основе. Технические требования и типов»; технологические процессы."

а 2. ''вархвае масть химическим методой легкоплавких крь-

стаялизукяихся полимеров (на примере полиамидов) При разработке' химической сварки полиамидов в целом пользовались тем же методологическим подходом, что и при создании химической сварки других Ш. ,

Предпосылкой для ée осущзстялепиа послужили 'данные, в том числе полученные в настолцей работе,о реакционной способности № по отношению к различным полифункциональным соединениям: ' диизо-цианатам, цианурхлориду, хлорангидридам дикарбоновых кислот, многоосовным кислотам, соединениям, содержащим , гидроксидные группы и др. Специфические условия сшвечия, проводимого в короткий период времени соединения поверхностей, сильно ограниш-пали выбср присадочных реагентов. Основяш требованием к ним является высокая старость реакции о ПА при Тн , лежащей не только ниже Trjl, ..о и ниж температуры быстч> протекающей дезориентации пленки или волокон. Глубину реакции первоначально гчеюиали, проводя процесс в растворе. Мягкость раствора ПА, взятого из зоны сварк.. с помощью шогойсновной кислот!.., возрастай: незначг-тельно, и молекулярная масса увеличивается лишь максимум на 70%, т.е. по всей толщине пленки в зоне шва на каждые' три моле,.уды появляется один узел, создай: Л химическо" связы. шесте с тем результаты.испытания на прочность соединений указывают па более существенное изменение химической структура ПА. Такое несоответствие данных по прочности соединения и вязкости растворов материала шва объяснено тем, что химическая реакция п; исадки с пленками сосредот'чивается в воне koi такте поверхностей и не затрагивает глубинные слои. •

Для выяснения механизма'взаимодейсгвиг мног^основкых гислот с ..оличапроаиздом было определено титрование*,, с помощью реактива Фишер,., количество воды, выделившейся во,'вррмя реакции полимера ? 8"вивалентным количеством пиромелх .товой кксл.„ты (ПК) в диметил-формащц'1 На основании произведенных расчетов установлено, что v-жз при нормальной температурь ПК взаимодействует с. ы не только .по концевым аминным, но и по амидным группам i цепи полимрча. Доказательством сшив/шия, "аряду с выделившейся во е_"юмя реакичи водой, слузкит то,' что продукт взаимодействия U с ЕА ^ дигетил-фюр 'амиде при /150°С в течение 2-х ч после промывки в ацетоне и ;"уики не раствОряегся в 85%-ной муравьиной кислоте и и-кре о.«е. Терыомеханическал (ТМ) кривая материала шв^. отличае-ся от

кривой 'сходной Пленки низки.» уроьлем деформаций в зда^ тичеекгч! соотоянг ', что.трчжв косвеш 4 подтверждает образование химических глязей мепу цепями макромолекул ' услог гах сварки. ^ Эксперименты с ПА-волокнами при разработке Г. С. Головгашым с сотр. болоконь.'1 технологии ¡Ш подтвердили правильность выбора -рис. дочних реагентов-мн; гоосровных кислот и их ангидридов для химической варк" ПА. •

Для химической сварки ПА более пригодным оке ылся ВЧ-диэлектрический нагрев, возволягазий достигнуть оггташыюге распределения температуры по юл®« к активировать р.»««зд» потаврз с присадкой. Режимы сварки били ептшйврорлпи по г+'Ктерпю прочность соединения при различных условиях ногружния с учетом свойств ПА и результатов исс*»д.>ьанег реакци-¡¡поп способности ПА.

ймическая. сварка окаг.асчсь элективной при'изготовлении нетканых материалов из ПА-волокон, для пре; гврапения распускания ьязапыю-ирого^гпго нетканого материна при Gfip.^'Be провивной гати, при сборке^ сферических е мкоетей та плоских пленочных заготовок, ъ производстве полимер-полимерных Г,,., этом были подтверждены основные екводы относи;"-,.;ы:с опишальнссти вмСганпых в настоящей работе значений факторе,.! режима.

5.3. Сваривзяглтчь xim-ficckm-: котодам TcptsaraacxoB с ьа-сокой пязиостьи расплава 'иг пркшрэ фгарсоподижров)

В настоящей работе свариваемость химический методом исследовали но отношению к фторопластам, полученным на основе не полностью фторированных млюмеров; при этом принимали во внимание способность некоторых из них,' в частности фторсополимера Ф-26 вступать-в реакции с основаниям! 1Еиффа, аминами, лароксидом бен-воила(ПБ). Наиболее эффективна свар!« проходила при использовании двух последних типов реагентов.

Использование при сварке фторссиолимеров Ф-26, Ф-42, Ф-23 пероксидг или диалиюэ существенно снижает температуру процесса (до 130..Л50°С) и этим самым предотвращает нежелательные изменения свойств ГШ в зоне шва. Повышение прочности соединений, наготовленных химической сваркой, обусловлен способностью материала зта иагрузкаться вше предела вык-ухденкой эластичности, что' во многом определяет посуй-"'» способное ь Т-обр^.чьгх сс 'инекй.

Предполагается, что механизм химической сварки аналогичен механизму сшивания этих ж полимеров с помощью i лбраяных веществ. Образование химических связей медду макромолекулами Ф-26 в условиях сварки с ПБ доказывает они?, чгае уровня эластических деформаций у материала шва по сравнению с деформациям!! исходной пленки. . , ' 5. А. Сваркваешста хиймссмз-л штодои тормаршастап, склошза при нагреве к образовании ирсстрзнст-вентгой структуры.

Химическая сварка оказалась привлекательной по отношению к полиарилатам, поскольку давала возможность в результате примене-

- Кб -

ния присадочного реагента-эпокеидко-диашвого олкгомера снизить температуру образования соединения и исключить негативные .вменения в ух структуре.

В рамках настоящей работы было подтверждено образование химически?: ^вязей в условиях сварки, когда ПМ мэг проявить только локальную пластичность в воле контактирующих поверхностей, поскольку эпоксидно-диановый олигомер может не только химически взаимодействовать с молекулами подиарилата, но и одновременно оказывать на него растворяющее действие.

Объектами исследования служили пл :нки толщиной 80... öö мкм из полиарилата ДВ-ПП на основе дифенилолпропана и изо-терзфталевых кислот. Присадкой служил огтомер ЭД-22. Оптимальные, по критерию прочность соединения при расслаивая»., расхода присадки находятся на уровне оптимальных расходов низкоколекулярних присадок найденных прч разработке химической сварки других видов термопластов. Сварка при теклературах 1U ... 170е 0 заканчивалась • ужэ ва 3 мин. Монотонное падение прочности при расслаив-нии сое-д.шения и относительного-удлинения при разрыве ь-териала шва с повышенпы температуры с чарки косвепо указывает .на 'образование все более и более жесткого пространственного полимера в зоне соединяемы" участко:. . Исследогание. вва1.лодеГ: ствия полиарилата с эпс хиднш олигомером методам Щ-спектроскопии позволяет пр дго-лояять, что его химическая сварка лрс,^екг..зт по механизму.' лред-стаг ieиному на рис."*, а. Наряда с атиы в результате гидролиза по-лиари-лта под влиянием влаги в условиях высокотемпературного нтрева образование мостиков -.ме-ду поверхностями ив молекул эпоксиднсо олкгомера мажет происходить по схеме рис.?,б. . Постельку после завершения сварки в шве об"аружены слои из полимера с пространственной структурой, то химическое соединение пс схеме pro.?, б не завершается и?о?ралвнньм тал этапом, а преходит дал' -

■ ше или одновременно с химический соединением по схеме рис. 7", а.

. Химическая сварка подиарилата была применена при изготорпении ногослойного Злектроизоляциоиного КН.

В, СВАРИВАЕМОСТЬ ЩЭДЙДИХГСДЩПВК ЫАТЕР1ШШ

Ь^облем. свариваемости "%павких ншфеве ПМ,к которым отдели материалы к осжг,э полимеров с- пространственнс1 структурой »'чкроиохекул: отвеведенные реактоплас"ы, в; - тканда.ты, г.оперечно

■ Corчиненные термопласты,Ш голизроматической(полициклической) ; природы, гак яагг ти, иоию р^иить,если будут найдены условия

; "¡ра^оваина соединения, ссновр^вые на других, нежели'переход полидера, а sc .e св<"жи в рзсплар, процессах. Г вличие деформацион-

- г? -

ных свойств у отдельных типов рассматриваемой группы ПМ требовало прсведенич-- раздельного аналнза их свариваемости. В исследованиях использовали как чистые полимеры, гак и композиции их с другими "ингредиентами, 'ь До сварюг Посла сварю«

О 0 ■

-ОС-К-ЗО^ АГ-О - ОС - Я- СО- СН- СН 0- Аг- 0': + т.рл ска сн^ь- СН^О И- ОСН^- СН-^Н^--> 6(

+ • о

-ОС-Я-СО-ЙГгО- ' .

к • . -ос-е-со-сн-сн,-о-аг-/о-

ь '> .

б Д) сварка В предсссэ сварки

о . ---

-ос-я-со-аг-о- -ос-к-сосн + Ш-/г-0-

+ ' "Т.рД + ' |

' 2 НдО -> СН^Н- СИ^О- О 'Нд; ск-сн^ -->

Ч0 ~ о .

' +

-OC-R-CQ-Ar-O- -OG-R-COOH + НО-Аг-0-

: • & .' .

После заЕСГса'ия о»юго из этаяпз сварки

О

-, -OC-R-Oj» ГО-Аг-О-

,; СНа •'

. H0-èH-CHa-9

.. —> . •

• -OC-R-CC0H О •

jH^-fjH-c-i

СН^О-Лг-О-

Рис.7. Предполагаемый механизм химического оеД"чения поверхностей при сварке полиарклрч'ст с ымОщью эпоксидного олигомера в рег-льтате 'реакции перёзте; фта-ции(а) игидролиэа<в присутствий води)(о). v

0.1 Сшчотрчыость ПИ ira ссксгз стетигаоОразшх тояккэроз (па;чрш»ро отверзгчшых { шягопластоз .

ГЬд.бни тому, так считается маловероятным/образование,за -чет гнмолекулярного чгаимодейстьия „рочнсго сое дм ь.Я' между' адте-1B0M и i субстрат t, ■ Югезионная п* зчисст которых обусловлена

химическими связями, таз; и в настоящей^, работе предполагали, что при попытке с-Барить стеклообразные сетчатые полимеры, не создав условия для образования такой ке структуры в зоне соединяемых поверхностей, положительных результатов получить нельзя.

Анализ химической структуры отверядеяных реактопластов различного типа и литературную данные о вторичной их переработке позволили сделать вывод о возможности сварки прк наличии ' лишь ограниченной, так называемой сотаточной, пластичности ПЫ за счет прохождения в нем вторичных химических реакций,

Условия сварки отвержденкых реактопластов зависят ст природы функциональных групп полимера, а следовательно, и от.механизма отверждения последнего,'который влияет'на выбор присадочного материала, вовлекающего ■ в реакцию соединения функциональные груп- ■ пы, оставшиеся в 1$,. а такие от степени отъерадения, которая Елйяет на концентрацию функциональных групп и остаточную пластичность Ш. Последнюю быяб предложено характеризовать глубиной внедрения металлического стержня в поверхностный слой отвержден-кого реактопласта под действием постоянной нагрузки и при подъеме температуры выше температуры отверздения( например-, до ?50°С). •Тепло, необходимое для химической сварки отвераденных реакто-пластов, целесообразно генерировать непосредственно в мне соединяемых поверхностей'ВЧ-г^лем или УЗ. Аналогичный выбор вслед за ■ нами сделали зарубежные исследователи. Сварка отверженных реец<с-топ-ластсв, так как и других сетчатых полимеров, возможна при пластическом деформировании ПМ ж'зоне, соединяемых поверхностей. Микроскопические наблюдения шшф^З,сварных шеов показали,что ре-' жимам,. при которых обеспечивалась максимальная-прочность соединения, соответствовала вь^окая пластичность Ш Как и лрвдпопа-галось, на основе изучения, процессов дополнительного отверждения уже отформованных деталей из ре; лоплаотов, область оптимальных температур сварки лежит выше температуры формования деталей.

В соответствии с этим предложено было"качеством сварного соединения управлять, опгьйизируи режимы формования деталей с учетом требований последующей их сварки. Такая ксмлексн_я технология реализована* была в производстве защитных корпус.в для электронных.схем из фенопластов марок К-124-Зв и В-4-70 и при изготовлении сварныя сот из гофрированных заготовок. Принцип создания- сварной конструкции совместными- усилиями сборщика и переработчика ПМ в детали оказался пригодным и для технологии иг-делий из термопластов.

Использование присадочного материала в виде менее отвержден-

ного, чем в соединяемом Ш, связукщэго целесообразно при нивкой текучести Л>- которая ватруднязт достижение плотного контакта поверхностей без приложения больших давлений. При сварке фенопластов г зтествс лпим было применение присадочных материалов на основе фенолофорх/альдогидпых смол.

Реактопласты, которые отвервдены в результате реакции полиме-Р"зации, например, на основе ненасыщенных полиэфиров, свариваются за счет ненасыщенных связей, оставшихся в полимере после формования деталей, используя метод привитой сополимеризации с помощью раствора инициатора в мономере

ПЫ на основе кре'шйоргаяичлких смол в соответствии с их -химической структурой удалось сварить с помощь» органических.не-роко::дов, е эпоксидные пластики - с. помощью фетодоформальЬегид-пых ол'томеров.

Йзскол' kí ИМ на поверхности деталей имеет более высокую степени отверждеия.'Тдаленче поверхностного стоя облегчает сварку.

Специфика подвода энергии в зону соединения, присущая ВЧ- и УС - способам нагрева, позволяет локально реализовать вынужденную пластичность ПМ для достижения плотного контакта и закончить образовала хими' 5ских связей мевду поверхностями до того ке". в 1..атериале шва начнется процесс дальнейшего отЕерздения.

G. 2. .Сваргааеность эластонеров с ревшсймтагой структурой »тро1»л<5иул (jta. примера вулн лизатов).

Грэдвсюитель: ый-анализ свойств вулканизатор показал,' что эти Ш, благодаря большей дефэрмируемости и более высокой реакционной способкоти иг полимерной основы, должны лушё свариваться, чем отвораденные реактопласты. Но с другой стороны, из-за их многс сомпоне«тности для' реализации этой способности, очевидно, необходима сложная юдиэговка поверхностей,к свар;«. Последующие■ ■ эксперименты по оптимизации режимов L¿anrat подтвердили пгави~ь- • лость этих предположений. ;

Как представлялось, при сварке вулканизетов l pea ции xhw - ' ческого соедине-.-ия поверхностей в зависимости от природы каучука Мигут принять участие кеисво; • зованнйе при Еуканиза/,ии каучука ненасыщенные связи, водород ct-метиленових гр^пп, радикал)появившиеся в результате спнва атомов водорода и хлора от двух соседних цепи мг-фомодекул-) атомов углерода и др., а также 1унк-циоиальнда гругпы на поверхности наполнителя. В соответствии С этим в качестве присадочных материалов вибраш реагенты, известные своим примеш :«ем в промышленное?' резин -V часто служздю вулканизующими аге.'.гаш.'. Шлихлороьреиовь.'. резпш-могу:' опари- -

ваться без присадочного реагента за сч^ самопроизвольной псли-мэриааций полихлоропрена. Условием химического соединения поверхностей в атом случае является удаление с них ингредиентов , препятствую®« контактированию слоев яолимера, в первую очередь, пластификаторов или масел и состарившихся слоев. Температуры химической сварки.ревин,. обеспечивающие сохранение их свойств в зоне шва, близки к температурам их вулканизацы и зависят от других параметров реяммаСпродолжительности И'давления), химической активности резины и присадочного реагента. С участие.* перок-сида бензсила или диазоаминобешола'сварка резин осуществляется при температуре 135...160й0, диметилолпаракрезола и сульфазаяа "R" -170... 18С°С, хлорат*ла -190.. . 210вС, полиаминов и оснований Шиффа -190... 2С0°С. Сварка полихлэропреноьых резин осудествляет-ся. при температуре ка 50.. .lOOfC выше температуры вулканизации.

Значительное ускорение химической сварки при использовании ВЧ -нагрева обнаружено не только при изготовлении свагчых соединений, но и в, экспериментах, ш привитой полимеризации стирола к резит на основе СКС-30 в присутствии пероксида бензоила в ВЧ -. поле при ' 1Е0±Ю°С. С целью обеспечения равномерного ВЧ-rarper-t "при сварке встык резиновых уплотнителей место стыка было предложено помешать во Екладыш,изготовленный из теплостойко/о ПЫ с ко-. зффициентом дизлектриче""их потерь £", близким е"свариваемой.резины и внутренняя полость которого повторяет контур уплотнителя.

При оптимизации давления прижима потребовалось учитывать-специфику деформационного поведения |зезин яря нагружении. Сжатие зоны шва до такой степени.чтобы в контактирующих микрослолх резины во время сварки фиксировалась остаточная деформация,необходимо для сохранения образовавшихся связей или по крайней мьре снижения уровня их напряженности при восстановлении формы, ДО в зоне сварного шва Ограничение перзмещ-. .Ш сварочных .инструментов nod-Ебляет исключить ползучесть резины в' момент образования связей' между поверхностями.

Полученные с привлечением различных методик исследований данные подтвердили оптимальность выбранных услогий свайки,нал"чие пластических деформаций и образование химических связей л шве.

Прочность соединений При расслаивании находится на уровне прочьости резин при раздире. , ; '

6.3 Свариваемость редкосетчагых жестких. 1Ш (на примере полеречносоедхшншх лкнейных полимеров).

В настонией -работе наибольшее внимание было уделено разработке технологии химической сварки сетчатого ПВХ,.данные о сиедине-

кии которого в литературе не обнаружены. При этом считали, что только У.ютк ;екое соединение поверхностей обеспечит идентичность свойств ива и основного материала- ...

В каче "тез с jтактов исследования использовали листы из 1ЖХ «арок ТРП и JIPXL, поперечные связи между макромолекулами которых .отдавались с помощью триаллилцианурата под действием У"-из луче-н я и отличающиеся типом пластификатора.

Низкьд густота сетки ПВХ проявилась в ток, .что ПМ выше 175... ?°.0°С способен пластически деформироваться. Однако достичь прочего соединения прл одном лишь теплов >м воздействии не удалось; чричем, прочность соединений .адала с повышением густоты полимерной сетки, зависящей от до^ы излучения. Термомехаиические ис-.цта.ия мат j риала швов покааывают, что сварка без присадки соп-мвожд;_ется гначотельными изменениями в структуре Ш, в зезультатг [вторых-его жесткость, увеличивается.

"Как установлено;■ сварка с участием присадочного реагента-пер-шчяого диамина, в частности, диамино.;ифенилоЕого. эфира, выбран-кго с учетом реакционной способности liBX, не требует столь ин-"енсизного нагрева, как оеслрисадочная сварка, поэтому гвеличение яес. юсти материала в аоне шва незначительно G.4. Свариваемость лнюйних полшоклкческнх полимеров

(иа пришро полипмрамеллигюдада). Ka основе изучения данных о' способах ссодинения полиимидов ipe,,полог*или, ч о применение принципа химической сварки позволит' [остичь .высоких показателей качества швов и обеспечит техноло-'ичность и экономичность процесса сборки изделий из них.

Основанием ди разработки технологии химической сварки поли- . :иро1..зллитиг1да послужили результаты' предварительных зксчаримсн-ов по исследован:-!» химической активности пленки Ш-1 толщиной мкм в'условиях, . имитирукьцих средЛлеиие двух пленок. О реакции азличных веиеств.. выбранньг с учетом функциональных ' групп в . остгпе ПИ, судили по--количеству образовавшейся ¿здь-фракции /'и-' о изменению bívk.octíí растворов полиме?а. Установлено, что пленга Ü-1, прогретая с гекоаме/ги.."Ждиамином (ГМДМ, утр .чивает 'ч-о-обиость растворяться.Объем гел!.-фракции,"составляет БОХ - .масс.,, лэдовательно, толщина слоя с одной стороны. г,*ешеи, вступившего реага.;ю с рее. энтом-в выбранньгх'условиях ('Т-2Б00С, t»8 мин), авна .примерно. 1.5 мкй Вяз кг ть pací, да "пленки-I..И, прогретой гекСамётилендииэоциакатом (ГЩЩ), увеличивается на lb¿-, С цель» внявл лия направленности : 'мичЬскш. реакций различных ещзстк с ГОМ бьид снялы ИК-сг.ектрь исхода ,'й пллнки й "5раяцов,

прогретых без и о участием реагентов.' Наибольшие отличия наблюдаются в спектрах пленок, термсобработанных с ГЦДА и ГЦДЭД. В спектрах появляется пики,соответствующие колебаниям групп амид 1 (1680 см'1) и амид 2 ['1550 сьГ1), которые могли появиться в результате присоединения данных веществ к карбоксильным группам 1111; вместе с этим снизилась интенсивность полосы 5500 см"1, соот-ветевукщей колебаниям карбоксильной группы. Уменьшение интенсив^ носги полос 1770 см"''и 730 см~1 .характерных для имидного цикла, указывает на возможность прохождения•реакций с раскрытом иыид-ннх циклов. Дополнительные сведения о'.' характере взаш.'чдейстьия 'присадочных реагентов с; ПИ получены при испытании сварных соеди-:."зний в различных условии« и данные по -изучению смачлвае1..ости поверхности плен«:, обработанной реагентами. Наибольшее изменение смачиваемости наблюдается после обработки поверхности плен.м Ш-1 изоцианатами. . .

НЬ основании проведенных исследований в качестве присадочных реагентов для пленки полипиромеллитимида выбраны ГВДА и ГВДйЦ, которые, наряду с функцией мосгикообразующего вещества играют ро^з вещества, способствующего проявлению платсичцости. ПЫ,

Исследование свойств сварных соединений пленки ПМ-1 показало, что их прочность в интервале температур -196... 350°2 (рис.8), герметичность, стойкость к факторам старения близки к соответствующим свойствам соедиыемого материала.

Рис.8. Зависимость разрупащего усилия при сдвиге сварных соединений (1,2) и при растяжении р пленки ШР1 (3) толщиной.20 (а) и 40 мкм (б) от температур.. Т испытания. Присадочный 'реагент:

^60

,20

к]

-¿н XI

-250 -100 50

Результаты исследованйя свариваемости полиимидкых пленок химическим методом на- .ли отражение в отраслевом стандарте ОСТ 92 -1384 "Сварка подиимидной пленки. Технические требования и типовой технологический процесс."

7. \ КСОШШИИВ сшрираемости разнородных (несшогшшх) ксшмериых материалов с целью пошйшня качеств». сваишх ивдишкий.

Из-за сложности всеобъемлющего решения рассматриваемой проблемы изучали .лишь свариваемость разнородных термопластов между собой и с некоторыми неплавкими полимерами, ■ потребность в обра-Еованкп соединений которых че'ще, чем других Ш, встречаемся на

практике.

Предложен г- классификация нопластов (рис.9).

сварных соединений разнородных тер-

?варные соединения разнородных термопластов

ТГри непосредственном контакте) поверхностей

[ЯёНКЕ сваркой в расплаве

Т15Ротовленные сваркой в условиях ограниченности пластичности по крайней мере одного из Ш

посредством присадочных материалов

присадочные материалы на основе смесей соединяемых полимеров

Присадочные материалы на основе сополимеров, содержали звенья мекромолекул соединяемых ^о

ЛИМ§£ОВ,_[

после xrviвеского активи рования "о-верхностей.

беа подготовки поверхностей

с помощью збш,его растворителя

по принципу химической сварки'

при одинаковой температуре на соединяемых поверхностях

при разных температурах на соединяемых поверхнос •'ях

Рис. 9. Классификация сварных соединений разнородных термо» пластов.

; - 1 ■

При сварке з расплате разнородных' термодинамически несовместим с полимеров .заишуга роль играет близость химической с груктурь1 соединяедах полимеров. Присутсвие в макромолекулах полимера до 10%-мол. звеньев иного строения не! ухудшает егг свариваемость с -жатым iомополим-р чл. .

Прочность которая лимитируется прочностью одного из соединяемых ПИ, 'удается "остичь при сварке разнородных сополимеров,име-гпда в своем составе Солее 50^-мол. идентичных звеньев пмо^о-леров. Содержание явенье.» тетоафторэтилена кли гексафторпропиле-;а в сополимерах,свариваемых в рас"лаве,доию бь..ь № никз 60.*' При отсутств: ч на "границе контакта разнородных полимеров ^а-ihx-лиоо инородна вилючени прочность св?"иваемы.. соединений фактически не возрастает с увеличение»'1 глубины взаимс .'и'ффу-нда. Так, электронная • микроскопия сварных швов тлры ШМА*1ЩДФ по-саэала, jto за ^ мин контактировали переходная зона достигает толщины 2П мкм. а при продол: ;гельнос.л сварют 2... 3 с «иа сос-'авляе-i. всего 1...4 мкм. Вместе с тем разрушающие усилия сонди-¡ений в обоих с;, чаях одинаковы;и ли .тсирукто.-прочностью ПЭ№, Рост- рааруваод%»о усилия соединении как ^<?совкэстимэт 'ПД +''

- 34. - - .

ПШ, так и совмостшыхС ГОШ+ПВЦФ) г полимеров о увеличен'"зм продолжительности контрлггирования при температурах, превышающих температуры текучести, согласуется с изменением относительной площади.(определялась микрофотографирозанием в отраженном поля-ризирсваниом свете), по которой образуется соединение (рис. 10).

Ъ

2. £

Л

е.*

5 ^ 7 6

Рис. 10. Зависимость резрушающего усилия при раЬсгаиЕании Рр • соединений пленок • толщиной 50 мкм, расчитанного с учетрм плаиади кажущегося (площадь сварного шва) (-) и площади фактического контакта ---) и относительной площади Зф/Зк(——-) соединяемых поверхностей от продолжительности t контактирования при температуре 200°С и давлении О б МДа. 1 - ГО+ПП; 2 - ЛША+'ПВДФ. Если же разрушающее усилие, приходящееся не единицу ширины образца, пересчитать с учетом фактической поверхности соединения, то оно остается неизменным, наш зч с продолжительности контш -тирования 3 с. ' • •

Из-за недостаточ юсти литературных данных потребовалось провести .дополнительные, исследования по уточнению-влияния прививки на свойства поверхностного слоя полимерных пленок и го подбору режимов обр;зования соединения сваркой в расплаве криста-аизую-щихся; неполчрного- ГО и полярного- сополимера 4? 24 с плен;«*... из аморфных термопластов: полярного" - ПЕА и с малой полярностью- ПС. Изменение структуры и свойсть поверхностного . слоя пленок двух перзых полимэров V результате прививки ПЕА' и ГО оценивали соответственно методами оптической и электронной микроскопии, путем измерения равновесного краевого угла натекания расплава ьолимэ-

ра, идентичного прививаемо^, на модифицированную поверхность.

/станоБлечо, что свариваемость в результат прививки улучшается. Однако, свар11а разнородных полимеров, на един из которых привит пг'5Соедигтемьй полимер: ПС с Ш по слою привитого ПС, ПВа с Ш по слога и;.шитого ИВА, ПЕЛ с по слою.привитого 1®\ и Гй с ПВДФ по слою привитого ПС, не обеспечивает высокой прочности соединения при расслаивании, поскольку прививаемый полимер располаг дется па поверхности очагами по областям распределения аморфной фазы полимера - подложи, и мономер, диффундируя в толщу подложки, сникае: степень ее кристалличности и прочг. )сть.

Растворитель при сварке раз 'ородных ПК способствует не только образованию в зоне контактирующих поверхностей слоя,находящегося .. вя^котекучем состоянии (этим ограничивается роль растворителя вд! евррке однородных И»), но и улучшает совместа/дать полимеров в зоне швр».

эксперимент ишое изучение долговечысти сварных ооедунюний разнородных ПМ, изготовле-ных с ^омощьга общего раст -оритэлл (Г''с, 11), и теоретический анализ с помощью уравнения Флори-Хаг-гинса для параметра взаимодействия^ ~'^ТГГ (0десъ

^л ' паР"'<етРи растворимости полимеров; V ^ мольрчй объем : леей; Е - универсальная газовая постоянная; -объеьяая доля ^•створит£Ля) показали, что-такие соединения можно длительне зреш эксплуатировать чри нормальной тбипер\туре. Так, у соеди-1еш'й ГВТ с полгзрилатом (ПАР),' выполненных с помощью 2- чафтола, ¡есущественноеСЕО?.) енкдание прочности при расслаивании наблюдайся линь спустя > 560 суток. Из сравнеия дантлх на рис.11 и 12 шдно, ¿то процесс разделения полимеров и вызванное этим ослаб-юние соединения идут медленнее, чем удаление растворите-:.!, что обусловлено различием шэффицкецтрв диффузии молекул растворите-1я и молекул полимера.

Исследование возможности г;оименения принципа химической свар-;и по отношению к разнородным Ш1 были' проведены с- нар?й , полны- • юр, не способных свариваться в ^асплрве: пелипиромеллктимидом лленк« ПМ-1) и сополимером трифгорхДорзтилена с вин'яиденфгс^■ 1-;ом (Ф 32-20). Рассмотрены предпосылки для химической сварки и боснованы круг исследуемых присадочных реагентов и диапазон оп-имизир.емух параметров -режима. ■ Установлено, что химическая варка раз нороемых полимеров наиболее ■ -¡рфективно и зт, если пос-еднйе могут вступать в реакцию присоединения с одним и тел да еагентоми скор1" 'ти этих ре^щил близки. Обраоьдние химических в^ей между ука днныч..» полимерами з услс яях гвпрки г помощью

полиамиаа доказано изучением Ж-спектро^ пленки Ш-1, с которой был удален расгворуккем химически не присоединенный.фтсрсополи-мер, и обнаружением полосы 960 eif", характерной длл связи C-F.

0,6,

■Г'

ТН,°С: 1-юо.;

.2. <7-115; 5-130;

6-160

Pesen к сварки:

p°Q,snna ,t-CCc.-°0 50

\Рио. 11. Зависимость разрушающего усилии прк расслаивании Рр соединений ГОТ+ПАИ 1-4), 1ЙТ+ШГ(Б)(HAP-tHAP(C.7),сваренных с

1Q0

75

а

£О

£5

1

A ------ --------

lis, > \ • •

i ^SC ? ^ \ \ fV i .%» 1

0,0 75

0,05^ 0,025

UW l'JU 'I3U ¿ÍWU

Рис. 12. Зависимость содержания ;'], 2-нафтола в зоне шва соедп-

. нений ГОТЧЩРС-) и эффективного параметра» взаимодействия

Флсри-Хаггииса^ (2_ (---) от продолжительности t нагрева при

температурах: i - 100°С; 2 - 115°С; 3 - 130°С.и 4 - 150°0. Прочность соединения ■ гомололимера со статис^ичеою ш cono пи-мерами снизится* по мере увеличения содержания инородных звеньев последних, начиная с некоторого критического значения. Эти данни. послужили основой для создания способа соединения разнородных голииерое посредством проме.-хуточного слоя из одного или нескольких статистических сополимероЕ, включающих звенья макро-молэг/л соединяемых полимеров. В.этих сополимерах звенья, прлоу-макромолекулам одного из соединяемых полимеров, постепенно

'заменяются_звеньями макромолекул другого полимера (рис. 13).

Рис. 13. Схема соединения гомопо-лимера Л„ с гомополимером Вт с псмозд>в прослоек из сополимеров

________

__^Zpjpz____

_ 2*4____

_____А

. J3t& ZÉTiL___I A»¿~ Бт/

Л»__I Oj > iy iy... > nL; ша< т3<... < mj

В работе исследована свариваемость ГО с полимерами, резко различавшийся по своей полярности и жесткости: Ш, ПС и поливи-н'исвым спиртом (ПЕС) и фторопласта-.? с фторопластом-3. Для по-вияения прочности соединения в состав доме «уточных слс.'З на .основе некоторых сопстимеров, н .пример, сополимеров этилена' и пропилена потребовалось вводить упрочняющий наполнитель, например, технический углерод или присадочные реагенты, обеспечивающие образование поперечных связей в структуре сополимера Е разделе проа'*а^Л8ир>ов0ии свойства соединений, сваренных различными способами, и химеры их применения.

При использовании разрабитанных .ошх способов" сс.даненид ре знородных полимеров удалось создать многослойные КМ с принципиально новым сочетанием свойств, например: ьл основе fu к Ш,об-ладакимй прочие.:тью и радиационной стойкостью, характерными для uJ, и эластичностью, сопротивлением раздиру и свариваемостью, присущими ПЗ; на'основе ПЭ'и ПВС, сочетающей в себе высокую Bj-достойлсть'ТВ и способность прилипать к yaí'именным поверхностям, характерную для ГШС;на основе .{гсоропласта-З и сополгмера Ф62 -20,способный прочнее приклеиваться по слов последнего к защищаемой поверхноси, чем пленка из ФЗ. сдублированная с ПВХ

а полйшие п'-ества сварных соедишшя raí за с?шх кошпшро-

ЗА1МЯ РЧДОВ И СПОСОБОВ СВАРКИ НЮНДУ СОБОЙ II С МЮОМИЕСШЬ т СОЩЩШШШЛ1

Впервые выполненная систематизации данкнх. о , комбинированной зварке ПМ позволила создать '.овые ее разновидности.

Со"етанием нагрева и действия растворителей при сварке в Расплаве достигнуто соединение, с Ьыокой прочностью при мипи-мльных де£ормаичях в зоне ппл деталей,напрто-^р, из эгкопла^.их Ш типа ПА и пленочных материалов,армированных плавкими^вгцокна-эд.-Прессово-сварные сое-и^ения деталей цилиндг"ческой. $ормй из 1А,выпс ленные - помощью.раствори,зля,являются альтернативой со-¡дияениям.изго' овленнйм тецле дай вид;, ж сварки, пс кольку абес-¡ецивьот получение изделий необходимых формы и размеров.

Сочетание сва, лых соединений ~ меу ническим лреплешюм повы-ает прочность с^едииьния в .результате .ого,что з-р-"юту при'

- .38 - . ,

нагрукншн вовлекается больший обгеи по сравнению с Ч! .¡то сварными соединениями.

Благодаря специфике технологически свойств термопластичных ГМ, выражающейся в близости температуры формования деталей и температур» свапт в .расплаве,а татасе в низкой их теплопроводности, иезоль&овачяе У5-мехзяическиг колебаний дает ювюхтость в течение нескольких секунд осуществить точечную сварк! и одновременно зо счет перефоршвывания ГО,! ввести в соединяемые детали крепежный злекеьг.нмеюЕИйг поднутрения,например типа штифта с ,иумя го-ловкам'Жркс. 14). Прочность итифго-сварного соединения . ыве суммы прочности сварною соединения и штифтоього соединения.

Рис. 14;Схема ¡втифто-сварною соединения, выполненного с помощью УЗ. 1-соединяеыЫе детали;2-свау-иое соединение;3-штифт. .

а' ' ■ ^

Й.ИССЛЕДОВАИШ ИШШОСЯИ ПГОГКОЗНГОЗЛШИ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ

авдиШяш '

. Ддй прогнозирования свойств сварных соединений ИМ . получаемк: ■ с участием низкомолекулярных присадочных еэщоств - растворителей или химических реагентов апробирован метод, основанный на:

1) испытании смесей полимор+прнеадка и установлении завися-мости какой-лчбо характеристики В материала шва или соединения от концентрации присадочного вещества С(х,Ь):

В-«5>£СС*.ЬК . • (2)

а з случае химической сварки такте'' и от степени его превращения ШЛУ. '

В»с1>[ССхД),г(хЛ)] (3)

и 2) теоретическом изучении распределения С(к,У . и Дх.Ъ) в зависимости от расхода присадочн. .'о; вещества и .параметров режима (температуры к продолжительности Ь) с помощью - первого закона диффузии Фикэ(прис£дочное вещество - растгоритель) или выведенного в работе , уравнении диффузии с учетом химической реакций присадочное вещество - химический реагент).

где х - координата,перпендикулярная поверхности кон гакта;и - ко-зффицяеят диффузии; Jн '- концентрация подвижных молекул присадочного реагента; • . .

(5)

, при ' о<г<(т-1)С

пдес. г - концентрация функциональных групп; в - количество функциональные групп в молекуле присадочного реагента

- 39 -

-^а-тЦ-ьР^^Ц^ка,...^ (б)

- кинетические констештк реакции. Степень превращения полимера п процессе реакции о присадочным реагентом равна: е

2 ° ' (?) где а0- начальное содержит:» реакцноиносиосоСнмх групп полимера При расчете величины R соединенна для наглядности моделируется как многослойная система, ь которой слои с различным акачоич-см с и/или г располагается параллельно поверхности контакта,

Лл>т получения качественного характера зависимости структура сварного йва от технологически* параметров произволен расчет на ВЕЧ модельной, вполне реальной для химической оьарки оистеун линейный полимерчприевдочлий реагент,

• Расчет показал правильность гипотетически выскадивавшхоя предположений,что в заипсидаоти от количества присадочного pea-re нтадэюгератури" и продолкительяоет'й при химической сварке термопластов нэ во исех случаях обравуетеп оотчагий полккор. При больших расходах присадки и низких температурах вообад всамстю образование расплава d лоне контакта поверхностей,

О возникновении чередугедаоя сдоев, вмзщих раеличнои сссгои-шго ГЫ,после сварки полиарилагных пленок ДБ-ПП с вариировацивм расхода присадочного реагента эпоксидного олнгомэра ЗД-22 и температуры нагрева судили косвенно но только по изменник» прочности соединения' при расслаивании,но и но такой чувствительной к структуре UM характеристик!, как относительной удлинение материала ива при разрыве.

w. шшпш сварки потлхзчт паттшщ

Раадедг посвяиен обсуждению результатов раЬсги.киоащихоя одной из наиболее важных проблем теории сварки Ш Б представлениях о механивме сварки Ш автором выделены два вопроса : механизм образования сварного соединении и природа сварного соединения.

ita основе еналяьа литературных и 'экспериилнталышх даииих сделан шюд, что в основе образования сварного соединения Ш./»о-.»»? те *е явления, что и в- основе с'клеадняил,а именно взаимное смачивание поверхностей но молекулярной уровне с возмодким установлением епециФичеотего взаимодействуйводородные? и комплексные свяеи) я прохождение на следующей стадии химических реакций но месту ргакииз.чнпслоеоОних групп.

При TftijiOBOft свара- ч расплаве термопластов длп получения 'вк-сокоирочког'о coc-miemw илстаточио /ш$4у«:ии макрокода, кул в конь« контакта поверхностей на глубину 1...3 мкм. Ten.wí.yw сварку к

расплаве можно считать завершенной,как уолько по всей поверхности соединения будет достигнут молекулярный коитакт.ПраБилыкють такого вывода подтверждает,например,ход процесса термоимлульсной сварки,при которой давление'на шов. передаемся через прослойку низковязкого расплава посредством узкого нагревателя и выдержка определяется а основном скорос!ью охлаждения Г!М шва.

И» длительный процесс, диффузии'приводится рассчитывать,если сварка термопласта проходят при температуре ниже температуры текучести. '._'■■■ .

Течение полимера в зона шва явдяет'йя ваяаейшим условием 'для 'обеспечения сближения .соединяемых поверхностей, удаления дефектных слоев и дальнейшего их взаимодействия при осуществлении тел-лоеой сварки по схеме,получившей в работе обозначение "температура-давление", когаанагрев - поверхностей предшествует /Приведению их в соприкосновение. Роль течения менее заметна при выполнении тепловой .сварки по схеме "давление-температура",когда приложение заданного ¡¡явления првдтдтруот нагреву. Большое вт-чеиие -течения Ш в Сюрмировгнии бездефектного контакта соединяемых поверхностей обнаружено автором и при сварке неполностью ст- вераденньег рйактошгастов.а затем подтверждено в исследованиях по сварке вулсамзатов- и других ПМ, не обладающих свойством термопластичности.

' Что касается ' природы сварного соединения.то проведенный анализ экспериментальных дачных и публикаций го вопросам получения соединений Ш воевозмотаих типов убеждает,что в основе взаимодействия на границе поверхностей раздела, при сварке . лежит возникновение, не только момолекулярных,не/ и химических свявей.

Б разделе представлены схемы стадий химических превращений при тепловой сварке е расплаве полимера винильного ряда, хранившегося перед сваркой з воздушной среде, и мехавохшических превращении при сварке ультразвуком и трением.

основные итоги и выводя по работе Д.Для наиболее полной реализуемости эксплуатационных характеристик Ш но месту сварки необходимо учитывать совокупность физических и , химических свойств этих материалов, конструкторские особенности соединений и специфику технологического процос-. са Благодаря такому целостному' подходу обоснованы новые, направления' дальнейшего' развития' технологии сварки Ш, что привело к повышению качества»соединений,выполняемых традиционной сваркой в расплаве,и расширения числа свариваемых ГШ. .

2,В теории сварки Ш скорреотврованы и рабвиты представления

i ей мехышмо.в частности,с учетом . кристаллизуомости,изменения зривнтации ГГМ.-оаркабельности егс состава и деструктивных явлений i области шва и появления газовых включений в соне контактирующих поверхностей и на основе экспериментальных исследований по распространения сварки на неплавкие ГШ и некоторые виды несовместимых ГШ.

Выделены два вопроса в представлениях о механизме сварки Л№ чвхзиизм образования■сварного соединения и ир!-чода сварного соединения, раскрышищя причину связи сваренных поверхностей. Исследование первого вопроса показало,что ' течение полимара в зоне «онтакта соединяемых поверхностей является условием.для их сближения и последутеегс взаимодействия. При тепловой сварке термопластов в расплаве диффузия макромолекул ка большую' глубину в зоне контакта 'поверхностей не является обязательным условием получения высокопрочного соединония. В основе обравовакия сварного соединения ГОЛ 'Лежат, взаимное сйшиваиио поверхностей па молекулярном уровне с возможным возникновением специфического вваи-!.и действия (водородные и комплексные связи) • и прохождение на злйдунщэй стадия химических реакций по месту реакционпоспособных групп. Экспериментальный данные и анализ' публикаций по выполнению сварных соединений ДО всевозможных видов убеждает,что связь сваренных поверхностей' обусловлена силами не только мелмолекулярнс-ro.iio и''межатомного притяжения; , ' . '

3.,Доказано,что повывенио' степени, реализуемости свойств ГШ,Ё кварных соединениях,вылолячеках сваркой в расплава,обеспечивают;

- штимнвация .конструкции , соединения о учетам напряженного состояния в зоне 'шва Вря его натруйэ'ний.в. частности, увеличение эбъема шва в самой 'нагруженной его чвср яа счет- матеадгадаи усадки ПЙ ми пришн#нйй- накладок.^ Т-образном сое дико нии;." 'V.

- назначение perantón тепловой сварки-ориентированного Ш.соз-цавдк условия «ля .ХошмальвсЯ ш дезориентаций в случае яашс£ го'щого соединения 'или для максимальной дезориентации в , случае Т-оОразнс'го соединения; . ■'■< . •

- введение в материал ива в процессе .сварки варолшей Kp|?Qr таллиэации, способствую®« образований. однородной мэлкокристалди*-ческой стругауры ( в 1 хрдо'таллйоуидамся полимере или упрочняшдего наполнителя,а в случае сьарки стабилизированного -Ш едгиофидаи-та к количестве,достаточном для компенсации, aro расглДИ вп.зрг^т сварочных операций; ' ' .."-'' : •■ '',-•''•'

•• введение в всиу- ига иахлееточад* « Т-обрамы* ¿ЬоШтаЩ яюстких Ш1 промежуточного слоя ий'полимера с богм 'ры?.ок»й;

формаЦистшй способностей,чем у есединя<|«го ТМ, и создание усло-с; 1.1,1? частности,прохождением химической реакции с цслыо обраьо-иапип прочной связи между ними:

- тшешние технологий, епосойсгвующ« локализует и краткоареиешюсти термического воздойсгзия на. материал шаа.в частности,технологии, предусмг»трмваш^А подведение к эонп сварки Уа-м*тняч«еких колебаний.

Л Устиюнлоно, что химическая сварка, достигаемая соедии^нкем полимеров преимущественно ковшюктнкми связями,обчопечив&ет Повышенную по сравнению со сваркой & расплав) реализуемость свойсгй терий'итстичных ГШ,в таи '-¡чале ориентированшк.кристьа-лизушкхся или склонных гфи нагреве к оОравовали» пространственной структур благодаря ее осуществлению при температурах ни.вд тймигратуры к^йоркактаоди или плавления и ягляетгя беоальтврна-Т'Нской при выполнении СЕарного соединения полимерой о пространа-твенпой структурой при совладении. ряда основных условий:

локальный наг[к?о оге^ржденных .рздтгопластов в пояи соединения с пзмодь^ высокочастотного поля или ультразвука и вкзй температуры $арюшт деталей,« при сипрке'вулканизатор до гемгде-■рагурц, Фишкой к температур» вулканизации или превсеходявдй последних йй1)Г>им(>р, при оваркп лолихлоропреновых вулганизатов) на ГС... 100 С); '

- поиижпие степени отвчряд? ния? иедоотперзздуние) рвактоплпета на отадик подготовки к сварке детал-зй: -

- при.сварке неплавкий полиникЛичоских гэтлим^рг'Ь '^ииа полиии-рсмеллитимида - присутствие на сооликлемнх поаерхкеет' присадочных реагентов типа шлиамикоя ми гюЛиизицианатов.

При иыполнонм этих условий прочность: сварных.соединений армированных тканым наполнителем (»еактопластов и проревииенных тканей лимитируется прочностью сцеплэяия соответственно сплэую-даго с- наполнителем или сдоев материала,швов вулканизатоз при расслаиаанки находится на уровне прочности материма при рагди-ро,а соединений подиимидней пленки типа Ш-1 при сдвиге г, иптер-ашю температур -296... 360 С изменяется так ж,как ее прочность.

6. Достигнуто повышении качества' соединений разнородных Ш при сварке- в расплаве путем применения известных 6 полимероведении методов улучшения совместимости несоймйстпмых полимеров: использование обиего растворителя,введение в эону еЕарки полифункциональных присадочни* рюагентов для вовлечения в реакцию химичес^ кого соединения функциональных групп контактируыщ« поверхностей к прививка на один иг соединяемых полимеров другогоприсоединяе-

кого полимера). Показано,что наиболее эффективным при сиарке рчз-иородных термвпластовв в расплаве является введение между .соединяемом« поверхностям сополимеров,макромолекулы которых содержат свенья макромолекул соединяемых полимеров.

С. Степень реализации свойств ИМ в соединениях поышаотсл сочетанием технологии тоиловой сварки и сварки растворителем или сварных соединений с механическим кроплением. Благодаря близости температур формовании деталей и сварки в рас :лаве и ни&кой теплопроводности Ш представляется зо^можиш одновременно со сваркой, осуществлять введение крепедаих элементов иа более тугоплавкого, чьи свариваемый, материала, в том числе такого типа,как штифты с двумя головками. ,

7. Для прогнозирования свойств сварных соединений ТЫ,пойучао-' мых с участием низкомолекуляряых присадочных веществ - растворителей или химических реагентов монет бить испольоопан (/.етод.ос-нсванний па установлении зависимостей:

- заданной характеристики материала ива или соединения от концентрации присадочного вещества С(при химической сварке тзкхе и от степени его превращения

- распределений с и 2 от расхода присадочного вешгства и параметров режикаС температуры и продолжительности) на основе 1-го закона д!!<Ьфуэии 4ика( присадочное вещество. - растворитель) или выведенного в работе уравнения' диффузия с учетом химической, реакций присадочное Бдщэство - химический реагент).

У. разработанные в результате проведенных исследований технологии легли в основу ряда отраслевых стандартов,РТМ'и инструкций, использовали при соедании. сварочного оборудования. и внедрены в производство сборньж изделий различных отраслей машиностроения и полимер-полимерны* КМ с полной или повшееквей реализацией свойств ИМ в соединениях. Результаты работы используются . в учебном процессе'при подготовке,"повышении квалификации и переподготовке инженерных.кадров по специальностям машиностроения.

Основное содержание. диссертации ор.Иляковано в слодукядих ра- , ботах-.

1. Комаров Г. а Способы соединения деталей ив пластических

- масс, - 1,1: Химия, 1979. -270 с.

2. Ксмаров Г. Е. Хнмичоокэд сварка яолиие'рны* материалов.., - В • кн.: Сварка полаьериы: нате риалов; Спвзвочяик / Под-ойщ,

ред. Я Я Зайцева, д Я Надое. - ц ' йзшшоб-гроевие, 1983. -С. ¡X!? ~2>,'4"

, '3. Трэстянскад В. 6.. Кс-.м-1г/1в Г; К , (Огаккя Е'А. Аварка влгозг-

- -млел. -'}/„: Щцинэстроеиие, 196?. -£52 с. 4. Комаров Г. В. Сварка полимерных материалов, вм,: авдилпеие'-дия полимеров. Т. н - II: Соеатская энщямояелиа, 1377, - с. ЙУО-ЗЗЗ

В. Корей IV И., Шостопал А. Л, Комаров Г. В. и др. Словарь-справочник по сварке и склеиванию пласт«исо / Под. род. Б. Е. Па-тона. - Киев: Наукова думка. - 1080. -160 с. б. Тросишская в. £ . Комаров Г. & , Шшган В. Л. Соединение от-ьервдешш пластических масс методом химической еиарки. Пласт, массы - 1905. - N 11. - 0.' ЕЕ-27. Тросгянская В. Б. , Головкин Г. 0. , Кошров Г.Е Извне способы химического соединении вулкавиэатог,. - Каучук и резина. -1966. - М 10. '- С. 16-19. & Тростянская Е. Б., Комаров Г. а', Шишкин В. Л. Химическая сварка пластмасс -на основа полиэфирных и кремнийорганичзских смол. - Пласт, массы. -1958. - N 2. - С. 01-63. 9. Тросткиская Е. Б., Комаров Р. В. , Шишкин Е. А. Химическая свар. ка изделий на стеклопластиков.' - Технология судостроения. -• 1965. N 8. - 0. 45-49(ДСП).

•10. Тарноруцкий В.К. , Комаров Г.Е , Урбан -М.П. Выбор технологических- параметров' при улътр'азьуксвой сварке пластмасс. ' -Электротохн. яром. Сер. ■ Электросварка. - 1971. - Вш. 9. -С, 13-14.

11. Тростянская Е. Б. Комаров Г.Е, Цараков О. С. Способы повышения качества сварных соединений пденск из термопластов. -В сб.: Качество полимерных материалов и изделий из них. Материалы коиф. - И,: НШП т' Ф. 3;' Дзержинского, 19?0. - 0.

. 195-203.

,12. Троетянская Е. Б., Царахов КХС., Комаров Г.Е Сварка кристал-* лдауюшдася и тугоплавких полимеров. - Там же. - С. 95-101.

13. Тарноруцкий В К. , Комаров Г. Б; Ультразвуковая сварка катафотов автомобиля ВдЗ-2101. - Технология автомобилестроения. -1972. - N 1. - С. 48-51 (ДСП).

14. Тарноруцкий В. К. , Кошров Г. Е 0 свариваемости ультразвуком полимерных Материалов и автомобильных деталей из них. - Технология автомобилестроения. - 1971'. - N4.'- С. 38-43(ЛОТ/,

15. Комаров. Г.Е, Тростянсктя Е. Е , ■ Павлова А. П. Химическая сварка полиамидов. - Пласт, массы.' - 1063. - N 8. - 0. №-55.

15. 'Комаров Г. В., Царахов Ю-С. , Мусатов ЕЛ. Ерин ЕИ. Применение высокочастотной сварю! в производстве нетканых материалов. - Текстильная прок. -- 1973. - N 6. - С. 46-47.

IV. KoKipoi"! Г. Ii., Гузакоз В, If.. ¡bpasc-B Гл С. Csapfci скитсго по-

лившпшлоридл. - Jtaacv. массы. - 1973, - ;< 7, - С. 28-00. !£. Гростяиская E.JG., Кокаров Г. 11. Царахсв ¡0.0. , К вопросу о. прочности сварных соединений полимерии" пленок и способах ее ггоил'мния. - itoxnüüica полимеров. - 1974. -¡ii.- С. 55-59. ¡0. троотшдеая К. В., Голоркпп Г. С., Комаров Г. В. Высокочастотная сварка резиновых уплотнителей для герм&тмшция мзнструк-ций. - Технология судостроения. - 1968. - ¡1 Я. - С. 7:1-72, £0. Тростянсгая Е. Б. , комаров Г. Б. , Пойманоп А. IV Високочастог-нчя сеаркз деталей ив отвержению пластмасс. - Автомат, с парка. - J 968, - N 7. - С. 64-66, 71. Комаров Г. В.', Цар&хов а С. Кокструктиано-те?.цологкиеекие возможности сварки изделий из падаиеринх материалов. -/Боб. : , Сварка шшкзрша >;атерналов, Цатеркалы сомикара. • Ii-: ИЗШ1 им. ф. 3, Дзс-руикского, 1374. - О. 34-88. г.г-. комаров Г. В., • Парзхов Ю. с. Спарю кетаялиапросанкой ¡¡олгпкид-

i.wii luieumt. - Автомат. сварка. - 1976. - Ii 2, - С f/i-ßö.. '¿'X Ковров Г. а сварка оргаяическог с свекла н.а основе поякметил-;.йтакрилата с помощью растворителей. - Сварочное ирокз-во. -11,75. - i; 11. - С. -1С-4 2. Г-1. 1ростйкская Е, Б., КоюроЕ Г. В. , Караков & С. йишчэская c.srjpita полиикидлих иконок. - Пласт, масс». - 3976. •- N 0. -С. 72-35,

Г.П. Тростя ;екая Е. Б., Комаров Г. В., Рузаксв В. U. Соединение р-дв-Hopo.niiüx полинерних материалов. - Ш&ет. аасса. - .1573. -Ii 3. - С. S.1-8?.

¡7.7 Комаров р. В, Неюттсрцз вопросы диффузионной свдркч пластических тсс. Шиег. иасси. - 1077. - М а. ■ с. S-t-äß. Г.?. Vsarakrov -J. 5... Koasrov ß. V.4 Kadykova Т.О. Bcnclsng cf films fron different t.ypt)s of polynnr, - bitor. Folyrwr Sei mv.I Tv ci:t.о 1 <\;y. - i;i?ij. - V. 3, ft 7. - P. T/CC-IVOS. ГН. Trobtyrvskava £. B. , Konarov '3.7, . isusahov V. I. "cndinii of <lif-Г-.-Г'.-ni. cf |:.лЛ(.пс tutorial:;. - inter. Polyn'-r 2ci

l-cij.obvv. - - V. \i, ¡1 9. P. 7/<rt-'¡797,

7t. .ОТ; D. Состо/пи-о и лерсиоггивы сг.ир,?:! нлг'ст'жс. - Сг.а-

■ ¡.tttiw г;;'с:;;.-по. - '!77:7 - П :.(. - С. 31-70. '.'.'. ¡'..¡"jI.OB !''. it xH!-',:'iecKo:i енцргл полKn'trtM-

' ■:.. - itv.\". r-tt::;. • IX,i:. - ¡! :?. - 7, 7-7. 7 :■-..: \f , \,r--. ' . 7 , 7 7 v ,'r.

2Z. Комаров Г. В. Классификация способов дварки.пластмасс. - Уон-тяяныо л спец. строит, работы. Сер. 1. Монтаж оборудования й Трубопроводов. - 1981. -(15.- С, 4-6,

33. Комаров' Г. В. Пыимор-полимернне слоистые композиционные материалы. - Веб.: Лолишр-полимерные композиции в народном хозяйство. Материалы .семинара. - (А : ЩНТП им, Ф. Э. Дзержинского, 1081. • С. 139-14G.

3-1. Комаров Г. В. Выбор способа марки полимерных материалов с учетоу их свойств. - Пласт, массы. - 1001, - N 1С. • С. Я5-27.

X. Комаров P.E., Гроогяиская Е.Е., Куэаков В.И. Проблемы сварим разьотипных полимерных материалов. - Пласт. массы. - 1931.'-N-1S. - 0. •

3G. Комаров Г. В. , Тростянская Е. Б. , Рузшсов Е И. Химическая сварка годиимидной и Фторопластовой пленок. - Пяает. массы. -îeSS. - К 4. - С. 41-42.

37. Йзмаров Г. В. Исследование механизма химической сварки вулка-низатов хлоропреновкх каучуков. - Каучук и резина. - 1083. -м а - с: 13-14.

38. Trastyànâkaya К. В. , Koniarov <3. V., Rusakov V. I. Product ion of multi- ply pol lineric f 11ms. - Inter. Polymer Scl. and Technology. - 1002. V. 3, N Z. - P. T/49-T/63. ' •

A). Koniarov G. V. Auswahl von Swoissverfahren fuer verschiedenartige Polymere in Abhaendigkoit von doren Kigen-• schafton. - Plaste und Kautschuk. - 1962. - Bd. 29, N 12. -S. 704-706. . .'

40. Гузаков В. И,, Александрова IL Е ; Комаров Г. В. Изучение возможности сварки разнотипных пблимерейз посредством промежуточного слоя привитого сополимера. - В сб. : Состояние и перспективы развития сверки и склеивания термопластов. - Киев: ИЭС им. Е. О. Патона, 1982. - С. G-18.

41. Комаров Г. RЧалых Л. Е. , Тростянская Е. В. и др. Исследование процесса сьарки совместимых и частично совместимых полимеров на примере поликегилметакридат-поливинилиденфторид i колимстилметакрилзг-полйвинилхлорид. - Táw л». - С. 14-19.

42. Konarov G. V. ) Trostya"iüV:aya Е. В. , Rusakov V.l. Chemical ' welfling of polyimtde anc* fluoroplástíc ftlite. - inter. Polymer Sei. arid 'Technology. - 1933. .- V. 10,N 8. - P. T/12-T/13.

43. Комаров Г. E Современные тенденции и достижения в сварке пластмасс. -.Вт:б, нзучн. статей: Технология и оборудование для сварки и склеивания пластмассовых труб в системах газовп доснабж? нкя - Киев: юс им. Б. 0. Патова, 1985. - С. 13-14.

-14. 0rlov Р. , KOtvarov ü. V. VoidUiu' or" pol y^thyleno oontatrune , erо&Шпкя. - Infcar. PoJviMt- Soj. аЫ-Tojhtioiogy. - 1982. -V, fl.N 11. • P. 25-27.

45. Комаров Г. В. О механизме сварки пояш«рних материалов. - В сб. научи, тр.: Сварка и склеивание изделий яь полимерных материалов. - Киез: ЮС им. В, О. Патока, 198?. - 0. -5-1«,

46. Комаров Г. а , ГуЗермак Ф. И. Прогнозирование работоспособности сварных соединений полимерных матери 'лов, полученных с помощью специальных присадок. - Та« мг. - 0. 127-142.

47. Комаров Г. В. К вопросу о механизме сварки г.олишрних материалов. •• Авиац. пром.- - 1988. - Приложение N 2. - с. 8-1С(ЛСП}

48. Комаров Г. В. Методология повишення качества сварки портерных материалов. - В сб. научн, тр.: Новые разработки яЬ свар-

I кс и склеиванию пластмасс - Киев.- iföC им. Е. О. Патона, 1038,

- С. 5-11.- -

19. Комаров Г. а Свариваемость полимерных ьжтвриалов и штодц повышения качества сварных соединений. - Ыеютрасд. н. -т, сб,: Технология. Сер, Констр. кэ коми, мат-лоь. - ШШ,. -1991. - Н 2. - С, 3-11, ГО. A.C. 17С330, СССР. Способ соединения отверждтшьк стеклопла-стико[-/Е. В. Тросгинская, Г. Е Комаров, RA. Шишкин// Б. И. -1965.- -Н 22.

>1. A.C. 19628Н, СССР. Способ сварки'термопластов/ Г.R-Комаров. Г. С. Головкин, Е. Б. Тростянская/У Б. И. - 1.967, - N 11. -

2. А. С.. 244Б97, СССР. Слссоб сварки изделий из полиамидов/ Е. В. Трост.чкская, Г. а Комаров, А. П.' Павлова и др. П Е. Я - 1909.

- N 18.

3. A.C. 295434, СССР.. Способ химического сваривания издчляй из

• полиимидов/ Е.-В. Тростинская, f. В. Комаров/Ю. С. Царахсз// 1 Б. А. - 1074. - N 22. -

4. А. С. 302250, СССР. Способ соединения термопластичных пленок/ .К. Б. Тростянская, Г. В. Комаров, 0.0. Царахов и яр,- // Б, И. -1971. - N 15.

\

'j. A.C. 063013, СССР. Способ соединения полимерных дате риалов/ а И. Русаков, Г. Б. Комаров, Б. IL Егоров и др.//-В. И. 197а,

* - N 10. •

5. Пат. ЗЭЯ1054, США. ТО 156-308, 1974.

A. С. 3QÖ3Ö3. СССР.' Способ соединения прляхаииянши jmueit/

B. И. Рузашэ, Г. Ь. Комаров, Ю. С. крахов// В. И, - 1073,- Н ДО i. A.c. -153794, СССР. Спосоо сварки рааиородшйс термсшлаеК)»/'-

Е. К. Тростянская, Г. В. Комаров, ЕЙ, Руйакон, Kl 0. Царшта»//

- 48 ••

Б. Jt - 1976. - N/16. - ,

Б9. A.C. 541838, СССР. Способ соединения тканей/ Г.Е Комаров, ■ДС. Царахов, А. Я. Шуляк// В. Я - 1976.. - N 38.

60. A.C. Б61394, СССР. Способ соединения полиимидных пленок/ ЕЕ Рудаков, Г. Е Комаров, Е. Б. Тростянская// Зарегистрировано в Гос. реестро 15.2.1077(Д0П).

61. A.C. 597691, СССР. Способ соединения листовых резин на основе хлоропренового каучука/ Г.С. Головкин, Г. Е Комаров, F.. Б. Тростянская и др. // Б. И. - 1978. - N 10.

62. А. С: 82316В, СССР. Способ изготовления сильфонкых ,чувствительных элементов / ЕЕ Комаров, A.C. ф&Зильниксв, ЕФ. Ефремов и др.// Б.И. - 1SS1. - N 16. "

63. A.C.' 1272020,. СССР. Соединение деталей ив пластмасс/ Г.Е , Комаров, С.Ф. Ооиин// 3. И. - 1985. - N 43.