Учебное пособие

Сварка пластмасс

Химическая сварка термопластов

При диффузионно-реологической сварке кристаллических полимеров происходит расплавление кристаллов в пограничных зонах и их рекристаллизация после окончания процесса взаимной диффузии. Поскольку степень кристалличности и строение кристаллических образований определяется температурой и длительностью выдержки полимера при температуре кристаллообразования, строгое соблюдение режимов сварки особенно важно; в противном случае степень кристалличности и форма кристаллических образований в сварном шве и в толще материала будут резко различаться, а следовательно, будут отличаться плотности и их механическая прочность.

Диффузионно-реологическая сварка ориентированных полимеров сопровождается дезориентацией в слоях, близлежащих и непосредственно принимающих участие во взаимной диффузии молекул. Это приводит к увеличению различия в прочности между основным материалом и сварным швом.

Поэтому для высококристаллических и ориентированных полимеров наиболее приемлем метод соединения путем сшивания соединяемых поверхностей химическими связями. При химическом сшивании нет необходимости нагревать полимер до температуры вязкотекучего состояния, которое приводит к нарушению кристалличности и ориентации в сварном шве.

Химическая сварка термопластов осуществляется преимущественно с помощью присадочных материалов, способных образовать переходный слой, структура которого аналогична структуре материала соединяемых деталей. Для нанесения на соединяемые поверхности присадочные материалы растворяют в подходящем растворителе. Рекомендуемые присадочные материалы для химической сварки термопластов приведены в справочной литературе.

Химическая сварка термопластов с использованием присадочных материалов возможна при следующих условиях:

скорость взаимодействия присадки с термопластом должна быть больше скорости диффузионных процессов;
пластическое течение аморфной фазы материала должно обеспечиваться только в соединяемых слоях, а остальной материал должен иметь температуру ниже температуры плавления или разориентации кристаллической фазы полимера;
растворитель для присадки должен вызывать набухание и быстро испаряться с его поверхности.

Химическая сварка термопластов без применения присадочных полимеров может быть выполнена при действии на материал в зоне шва нейтронного или рентгеновского излучения достаточной мощности, либо электрического поля высокой частоты.