Автоматичне зварювання, 2021, №12



2021 №12 (05)

2021 №12 (01)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 12, 2021, с. 46-50

Хімічне зварювання поліуретанів і композитів на їх основі

А. Ващук¹, М. Юрженко¹, М. Кораб¹, Е. Привалко²

¹ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, 01601, м. Київ, бул. Шевченка, 13, Україна

Хімічне зварювання як альтернатива класичним методам з’єднання базується на утворенні хімічних зв’язків між функціональними групами контактуючих поверхонь. У представленій оглядовій роботі проаналізовано сучасний стан хімічного зварювання поліуретанів завдяки наявності в їх структурі динамічних ковалентних зв’язків. Встановлено, що якість зварних з’єднань залежить від параметрів зварювання, пов’язаних із технологією зварювання. Основними параметрами, що визначають міцність зварних з’єднань, є температура зварювання та тривалість зварювання, тоді як контактні зусилля стиску при зварюванні лише незначним чином впливають на міцність. Міцність зварних з’єднань, як правило, зростає зі збільшенням температури або тривалості зварювання. Якість одержаних зварних з’єднань контролюється руйнівними та неруйнівними способами контролю. Важливо зазначити, що застосування хімічного зварювання не обмежується плівковими матеріалами і використовується також для зварювання деталей великих товщин. Встановлено, що хімічне зварювання застосовується і для композитів на основі поліуретанів, які привертають велику увагу завдяки своїм гібридним властивостям. Більш того, проведення хімічного зварювання композитів можливе з використанням світлового випромінювання, що пов’язано з присутністю світлочутливих наповнювачів, які каталізують хімічні реакції між функціональними групами на контактуючих поверхнях. Оскільки керування світлом відбувається дистанційно, локально та тимчасово, існує можливість проведення зварювання без впливу на навколишні ділянки матеріалу. У статті представлено порівняння міцності зварних з’єднань композитів, одержаних за різними технологіями зварювання. Встановлено, що утворення хімічних зв’язків між функціональними групами контактуючих поверхонь під дією випромінювання в ближній інфрачервоній області відбувається з вищою швидкістю і 1 хв достатньо для утворення якісного з’єднання. Бібліогр. 12, рис. 7
Ключові слова: поліуретани, композити, хімічне зварювання


Надійшла до редакції 05.10.2021

Список літератури

1. Privalko, V.P., Privalko, E.G., Shtompel, V.I. et al. (1999) Influence of the structure of soft and stiff chain fragments on properties of segmented polyurethanes. I. Phase morphology. Polymer Engineering & Science, 39, 1534-1540 [in English].
2. Zdrahala, R.J., Zdrahala, I.J. (1999). Biomedical applications of polyurethanes: a review of past promises, present realities, and a vibrant future. Journal of Biomaterials Applications, 14, 67-90 [in English].
3. Georgoussis, G., Kyritsis, A., Pissis, P. et al. (1999) Dielectric studies of molecular mobility and microphase separation in segmented polyurethanes. European Polymer Journal, 35, pp. 2007-2017 [in English].
4. Yan, P., Zhao, W., Fu, X. et al. (2017) Multifunctional polyurethanevitrimers completely based on transcarbamoylation of carbamates: thermally-induced dual-shape memory effect and self-welding. RSC Advances, 7, 26858-26866 [in English].
5. Zheng, N., Hou, J., Xu, Y. et al. (2017) Catalyst-free thermoset polyurethane with permanent shape reconfigurability and highly tunable triple-shape memory performance. ACS Macro Letters, 6, 326-330 [in English].
6. Jiang, L., Liu, Z., Lei, Y. et al. (2019) Sustainable thermosetting polyurea-vitrimers based on a catalyst-free process with reprocessability, permanent shape reconfiguration and self-healing performance. ACS Applied Polymer Materials, 1, 3261-3268 [in English].
7. Yan, P., Zhao, W., Fu, X. et al. (2017) Multifunctional polyurethane-vitrimers completely based on transcarbamoylation of carbamates: thermally-induced dualshape memory effect and self-welding. RSC Advances, 7, 26858-26866 [in English].
8. Gamardella, F., Guerrero, F., De la Flor, S. et al. (2019) A new class of vitrimers based on aliphatic poly(thiourethane) networks with shape memory and permanent shape reconfiguration. European Polymer Journal, 122, 109361 [in English].
9. Habault, D., Zhang, H., Zhao, Y. (2013) Light-triggered self-healing and shape-memory polymers. Chemical Society Reviews, 42, 7244-7256 [in English].
10. Yang, Y., Pei, Z., Li, Z. et al. (2016) Making and remaking dynamic 3D structures by shining light on flat liquid crystalline vitrimer films without a mold. Journal of the American Chemical Society, 138, 2118-2121 [in English].
11. Mizuno, K., Ishii, J., Kishida, H. et al. (2009) A black body absorber from vertically aligned single-walled carbon nanotubes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106, 6044-6047 [in English].
12. Yan, P., Zhao, W., Wang, Y. et al. (2017) Carbon nanotubespolyurethane vitrimer nanocomposites with the ability of surface welding controlled by heat and near-infrared light. Macromolecular Chemistry and Physics, 218, 1700265 [in English].

---

Реклама в цьому номері:

---