Новые тенденции в области поверхностных покрытий: отсутствие растворителей, привитая сополимеризация, прямое осаждение и точно запланированные свойства
Использования растворителей в полимерных покрытиях можно избежать несколькими способами, основными из которых являются нанесение покрытий на водяной основе и нанесение порошковых покрытий. Выбор полимеров очень широк. Так, например, акриловый латекс, силоксаны, дисперсии эпоксидных смол, эпоксидно-акриловые привитые сополимеризацией сополимеры, полиуретановые дисперсии. Покрытия из Victrex® PEEK в виде порошка и в виде дисперсий на водяной основе, полиамиды 11 или 12, латекс из эластомеров, виниловые и/или акриловые сополимеры, NBR, FKM... Покрытия на водяной основе универсальны, они дают широкий выбор оптических свойств (окрашенные, блестящие или полуматовые) и физических свойств (устойчивости к истиранию, твердости, эластичности, барьера от проникновения газов…). Некоторые проблемы трудно преодолеть, в особенности, увлажнение подложки и адгезию. Более того, для некоторых полимеров остатки некоторого количества сореагентов в пленке могут способствовать ухудшению химических свойств. Полимерные покрытия на водяной основе играют все более значительную роль в различных областях применения, таких, например, как: автомобильная и строительная промышленность, производство настилов, инжиниринг, промышленность, медицинское и больничное оборудование, авиационно-космическая отрасль, военный и военно-морской сектор, сектор упаковки, электронная промышленность, производство товара для спорта и отдыха... Привитая сополимеризация: после создания участков для химических реакций с помощью первичной обработки поверхности. Детали обрабатываются паровой фазой мономера или водным или органическим раствором мономера для привития сополимеризацией на предварительно обработанную поверхность детали. Этот метод настолько же универсален, насколько широк выбор материалов. Его часто используют для создания гидрофильных поверхностей, для получения покрытий, препятствующих запотеванию… Прямое осаждение другого полимера, например, быстро приобретающие распространение технологии, такие как IMD, FIM, CCM для декорирования и/или придания твердости поверхности. Приведем некоторые примеры: - Изменение поверхности мембран из PVDF с помощью привитой сополимеризации винилфосфоновых компаундов. - Технология одноэтапного формования прозрачного слоя (CCM) предложена компанией KraussMaffei для нанесения на пластмассовые детали защитного, устойчивого к исцарапыванию слоя непосредственно в процессе литьевого формования. Отверждение покрытия происходит в два этапа: в пресс-форме для беспроблемного извлечения из формы, а затем на этапе воздействия ультрафиолетовыми лучами после формования. Имеется огромное количество покрытий. Назовем лишь некоторые из числа недавно разработанных и оригинальных: - Quadrant CMS предлагает свою технологию с тонкой пленкой фторполимера (TFFT) с использованием химического изменения одной стороны тонкой полоски PTFE для того, чтобы сделать ее способной присоединять такие термопласты, как PBT, PET, нейлон 6 и 66, ABS и прочие непосредственно в процессе формования. Термопласт может быть армирован стекловолокном, а PTFE может быть модифицирован бронзовым порошком или углеродом для применений, связанных со скольжением. - Изменение поверхности с помощью гепарина, связанного с полимерами ковалентной связью, обеспечивает повышенные свойств анти-коагуляции и анти-осаждения частиц. - Серия Xylan 1100, включающая утвержденные FDA марки, состоит из дисперсий для применений с нанесением покрытий на основе полимера Victrex PEEK с высокотемпературным потенциалом (260°C), ударопрочностью, устойчивостью к истиранию и износу, устойчивостью к воздействию химических веществ, гидролизу и воздействию излучения, с низким коэффициентом трения, устойчивостью к образованию царапин. - Начикет Р. Раравикар и др. описывают внедрение в поверхности полимеров углеродных нанотрубок (CNT). Таким образом, электрические и механические свойства полимера могут создаваться с помощью армирования, ограниченного поверхностью. Проводимость, твердость и жесткость поверхности композита значительно повышаются. - Париленовое покрытие создается с помощью трех отдельных этапов: выпаривания твердого димер(параксилилена), пиролиза, адсорбции и полимеризации в подложку. - Поверхностное покрытие гидрофильной пленкой за счет привитой сополимеризации на месте или полимеризации. Например: низкотемпературная плазменная полимеризация гексаметилдисилоксана, или гидрофилизация штамповки из PDMS с помощью привитой сополимеризации молекулы PEG после кислородно-плазменной обработки. - Постоянное покрытие, препятствующее запотеванию, включающее растворимый в воде полимер, такой как модифицированный циклодекстрин, содержащий поверхностно-активное вещество, диспергируемый в воде полиуретан или силиконовый олигомер. Легированный оловом оксид индия, осаждаемый напылением металла или электродуговым напылением, низкотемпературной плазменной полимеризацией гексаметилдисилоксана. - Эластомерные покрытия для эластомеров: Lord предлагает жидкие покрытия на основе гидрогенизированного нитрилового каучука (HNBR), фторэластомеров (FKM) или акрилат этиленового каучука (AEM) для придания стойкости поверхности других эластомеров. Нанесение окраски, печати, металлизации, покрытий часто является техническим и экономным средством повышения эксплуатационных характеристик основного полимера за счет расширения его свойств, а также свойств покрытия, которое произведено из совсем другого полимера. Нанесение покрытия является дополнительной технологией компаундирования, которая позволяет получать свойства поверхности, которые полностью отличаются от свойств основного материала и наоборот. Основные трудности связаны с адгезией к детали, которую необходимо защищать на протяжении всего срока эксплуатации, а для обеспечения этого необходима хорошая химическая и физическая совместимость со свойствами детали. Обработка поверхности с помощью механических, химических, физических и даже биологических средств используется для усиления адгезии материалов, которые плохо поддаются соединению. К новым тенденциям относятся:
- Замена воспламеняемых и вредных растворителей и утилизация химических веществ. Покрытия на водяной основе и порошковые покрытия являются основными применяемыми формами. - Привитая сополимеризация мономеров после создания участков для химических реакций с помощью первичной обработки поверхности. Метод настолько же универсален, насколько широк выбор мономеров. - Прямое осаждение другого полимера, например, такие быстро распространяющиеся технологии, как IMD, FIM, CCM для декорирования и/или придания твердости поверхности. - Высокотехнологическое осаждение покрытий для фторполимеров, PEEK... Майкл Байрон,
http://www.specialchem4polymers.com | 
