11 Нанесение полимерных покрытий. Классификация методов

Полимерные покрытия, наносимые на поверхность твердого тела, используются для повышения служебных свойств изделий. В зависимости от природы и толщины полимерного слоя, технологии нанесения , они могут быть применены в качестве:

-защитных (полимерные материалы обладают высокой химической стойкостью по отношению к кислотам, щелочам, полимерное покрытие имеет высокую сплошность и адгезию к основе);

- антифрикционных и износостойких;

- диэлектрических, электроизолирующих;

- декоративных;

- оптических (просветляющих или антибликовых).

Полимерные покрытия достаточно часто используются также как адгезионно-активные и электропроводящие слои, клеи.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ.

В зависимости от агрегатного состояния полимера, использующегося при формировании покрытия все методы условно разделяют на:

1. методы получения покрытий из полимерных порошков, пленок, пластин;

2. методы получение покрытий из полимерных суспензий.

3. Методы осаждения покрытий из газовой фазы.

Покрытия толщиной более 100 мкм получают методом плакировки (закрепление пленки, пластин на поверхности), из порошков и паст. Порошковые поли- мерные покрытия имеют толщину от 100 до 1500 мкм и технология их нанесе- ния наиболее хорошо разработана. При этом особый интерес представляет возможность нанесения этими методами композиционных полимерных покрытий, которые в сравнении с однофазными материалами обладают рядом преиму- ществ.

Полимерные покрытия и порошковых материалов формируют с помощью следующих технологических приемов:

а). Порошки переводят во взвешенное (псевдоожиженное) состояние, которое может быть реализовано следующими способами: вихревым; вибрационным; вибровихревым; механическим; электростатическим; комбинированным. Они отличаются характером силового воздействия на частицы полимера. Наиболее технологичными являются электростатический и вихревой способы псевдоожижения и осаждения покрытий. Частицы полимера наносятся на поверхности и закрепляются на ней, как правило, путём плавления и образования адгезионного соединения.

б). Полимерные частицы вводятся в газовый направленный поток, с помощью которого происходит их транспортировка до поверхности (происходит распыление дисперсного материала). В зависимости от природы газодисперсного потока различают следующие методы распыления: плазменный; пламенный; теплолучевой; струйный; электростатический.

в). Полимерные покрытия могут быть получены путём насыпания порошка полимера на поверхность и последующей его молитизации. Нанесение порошка на поверхность осуществляют с помощью сита, центробежных сил (например, при нанесении на внутренние поверхности), прокаткой по слою порошка. Покрытия толщиной не более 100 мкм получают из паст, суспензий, растворов. Нанесение полимерного слоя из раствора осуществляется методами: окунание, полив, распыление, электрофорез, распыление в электромагнитном поле.

Тонкие покрытия (толщиной до 10 мкм) получают из разбавленных растворов и из газовой фазы. В последнем случае методы получения условно в зависимости от механизма генерации газовой фазы разделяют на две группы:

1. Методы получения покрытий путём поверхностной полимеризации мономера. Инициирование полимеризационных процессов осуществляется при действии потока электронов, ионов, ультрафиолетового излучения на адсорбированные молекулы мономера.

2. Методы получения покрытий из активной газовой фазы, формируемой путем диспергирования исходного полимера концентрированным потоком энергии (КПЭ). Под действием КПЭ происходит образование реакционно-способных летучих продуктов разрушения, которые, взаимодействуя с поверхностью, при определенных условиях могут образовывать покрытия. В качестве КПЭ используют электроны, ионы, лазерное излучение.