Способ соединения сшитых термопластов

-ЯЭ 1:ГОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 0 Щ 404864 Союз Советских Социалистических Республик, Кл.2 С с присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий.(088,8) 5) Дата опубликов ия описания 2 б.04.7(54) СПОСОБ СОЕДИНЕН ИЯ СШ ИТЪХ ТЕРМОПЛАСТО Изобретение относится к способам соединения полимерных материалов, преимущественно термопластов, подвергнутых специальной обработке, например у-облучению, в результате которой в полимере образуются поперечные (межмолекулярные) химические связи.Известны способы соединения трудносвариваемых термопластов и отвержденных пластмасс 11 с использованием промежуточного слоя низ ко молекулярных веществ, образующих межмолекулярные связи в соединяемых полимерах. Существенным недостатком этих способов является увеличение жесткости и охрупчивание материала в зоне контакта соединяемых деталей, преимущественно из отвержденных пластмасс и сшитых термопластов, определяемых возрастанием густоты полимерной сетки. Кроме того, при сварке отвержденных пластмасс и сшитых термопластов препятствием для образования сварного соединения служит недостаточная подвижность макромолекул соединяемых поверхностей, не позволяющая достичь необходимого молекулярного контакта,Наиболее близким по технической сущности и получаемому положительному эффекту к изобретению является способ соединения сшитых термопластов, в частности облученного полиэтилена, за счет введения между соединяемыми повсрхностями прокладки из исходного линейного термопласта с нанесенными на его поверхность низкомолекулярными веществами (органическими перекисями), образующими межмолекулярные связи в соединяемых поли мерах 2, Однако и этот способ не исключаетувеличения жесткости и охрупчивания сшитого термопласта, поскольку слой низкомолекулярных веществ непосредственно контактирует с поверхностью сшитого термопласта и в 1 О начальный момент сварки увеличивает густоту сетки в его поверхностном слое, создавая внутренние напряжения, ухудшая молекулярный контакт, снижая прочность соединения.Кроме того, наличие на поверхности проклад ки токсичных низкомолекулярных веществ(например, перекиси бензоила) резко ухудшает санитарно-гигиенические характеристики процесса сварки, особенно на стадии сборки пакета.20 Цель предлагаемого изобретения - повышение прочности соединения и улучшение санитарно-гигиенических характеристик процесса.Для этого предложен способ соединениясшитых термопластов путем введения между 25 соединяемыми поверхностями прокладки излинейного термопласта с нанесенными на его поверхность слоями полифункцион альных низкомолекулярных соединений с последутощим нагреванием и сдавливанием, в качестве 30 прокладки используют прокладку, выполнензо 35 40 ную по крайней мере из двух пленок, толщиной 10 - 200 мк каждая, причем слои низко- молекулярных полифункциональных соединений располагают между этими пленками.Таким образом можно получать прочные соединения сшитых полиолефинов и галогенсодержащих полимеров,В качестве низкомолекулярных сшивающих веществ можно использовать органические перекиси, многоосновные амины и изоцианаты в количестве от 0,1 до 0,4 мг/см на один промежуточный слой.Соединяют сшитые термопласты следующим образом.Тонколистовые образцы термопластов, сшитые за счет ионизирующих излучений или сшивающих агентов, сваривают с использованием промежуточных слоев на основе пленок исходных полимеров и низкомолекулярных поли- функциональных веществ (присадок). Присадки наносят на внутренние поверхности исходных термопластичных пленок. Поверхность исходных пленок, обращенную к соединяемым сшитым термопластам, присадками не обрабатывали.Собранный таким образом пакет сваривают при температуре электродов 190 в 2 С и давлении 5 кг/см в течение 1 - 3 мин. Ширина шва 10 мм. Через 10 мин после окончания процесса сварки образцы соединений испытывают на сдвиг и расслаивание на разрывной машине РМИпри скорости перемещения нижнего зажима 50 мм/мин.Одновременно проводят сварку с использованием в качестве прокладки одной пленки исходного термопласта без присадки, а также с присадками, нанесенными на обе стороны пленки.П р и м е р 1, Две пластины полиэтилена низкой плотности толщиной 0,6 мм, 7-облучен- ного дозой 25 мрад, сваривают с использова 5.1 О 15 20 25 нием двух промежуточных пленок исходного линейного полиэтилена толщиной 0,01 мм каждая с нанесенной на внутренние поверхности перекисью бензоила в количестве 0,1 мг/см, Сварку осуществляют при температуре электродов 250 С и давлении 5 кгс/см в течение 3 мин.П р и м е р 2, Две пластины сополимера этилена (94%) с пропиленом (6%) толщиной 0,2 мм, у-облученных дозой 20 мрад, сваривают с использованием трех промежуточных пленок исходного сополимера с нанесенной на внутренние поверхности перекисью бензоила в количестве 0,1 мг/см. Сварку осуществляют при температуре электродов 250 С и давлении 5 кгс/см в течение 2 мин.П р и м е р 3. Две пластины поливинилхлорида, содержащего 10% триаллилцианурата толщиной 1,5 мл, у-облученного дозой 5 мрад, сваривают с использованием двух промежуточных пленок линейного поливинилхлорида с нанесенным на внутренние поверхности гексаметилендиамином в количестве 0,4 мг/см. Сварку осуществляют при температуре электродов 190 С и давлении 5 кгс/см в течение 1 мин,П р и м е р 4. Две пластины поливинилиденфторида толщиной 0,1 мм, облученного ускоренными электронами дозой 20 мрад, сваривают с использованием двух промежуточных пленок исходного поливинилиденфторида с нанесенным на внутренние поверхности гексаметилендиизоцианатом в количестве 0,15 мг/см. Сварку осуществляют при температуре электродов 280 С и давлении 5 кгс/см в течение 1 мин.Аналогично вышеприведенным примерам соединению подвергали материалы с использованием различных прокладок.Примеры и результаты испытаний представлены в таблице.Толщинапленки,Прочность на расслаивание, кг/см ПрнСоединяемый материал мер мкм 2,5 120 Линейный полиэтилен (ПЭ)Тч 250; Р 5; Т 180 То же ЗО З,О 140 Перекисьбензоила+ПВХ ИсходныйПВХ То жс 30 480 0,4 30 150 Т 280; Р 5; Т 60 20 0,15 ГексаметилендиизоцианатТо же 20 0,15 320 20 0,15 280 200 Полиэтилен низкой плотности толщиной 0,6 мм, т-облученный дозой 25 мрадТо же Сополнмер этилена с пропиленом (СЭП) толщиной 0,2 мм, т-облученный дозой 20 мрадТо же Поливнннлхлорид (ПВХ), содержащий 10% триаллнлциану рата, толщиной 1,5 мм, 1-облученный дозой 5 мрадТо же Поливинилиденфторид (ПВХ) толщиной 0,1 мм, облученный ускоренными электронами дозой 20 мрадТо же Как видно из таблицы, применение прокладок из линейного термопласта с присадкой, нанесенной на внутренние поверхности пленок, позволяет увеличить прочность соединений. Формула изобретенияСпособ соединения сшитых термопластов путем введения между соединяемыми поверхностями прокладки из линейного термопласта с нанесенными на его поверхность слоями полифункциональных низкомолекулярных соединений с последующим нагреванием и сдавливанием, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности соединения и улучшения санитарно-гигиенических характеристик процесса, в качестве прокладки используют прокладку, выполненную по крайней мере из двухпленок толщиной 10 - 200 мк каждая, причем5 слои низкомолекулярных полифункциональных соединений располагают между этимипленками,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе10 1. Тростянская Е. Б., Комаров Г. В., Шишкин В. А. Сварка пластмасс, М Машиностроение, 1967.2. Князев В. К., Сидоров Н. А. Облученныйполиэтилен в технике, М Химия, 1974.