ГИДРОФИЛИЗАЦИЯ ВИБРОПОГЛОЩАЮЩЕГО ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТА ИОННОЙ ОБРАБОТКОЙ ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ
Аннотация
В работе исследовалось влияние ионно-плазменной обработки при пониженном давлении на угол смачивания и прочность связи при отслаивании вибропоглощающего материала (ВПМ) на основе термоэластопласта с адгезивом. Для проведения исследования использовали листы полимерного вибропоглощающего термоэластопласта (ТЭП) на основе полиуретана толщиной 0,5 мм, которые изготавливались экструзией расплава композиции на двухшнековом экструдере в соответствии с разработанной технологической документацией во ФГУП «ВИАМ». Для сравнения влияния обезжиривания поверхности и ионной обработки образцы термоэластопласта обрабатывались в спирте этиловом и ацетоне в различных комбинациях до и/или после ионной обработки. Продемонстрирована возможность снижения краевого угла смачивания термоэластопласта за счет применения ионной обработки при пониженном давлении, при этом величина угла смачивания определялась мощностью разряда источника ионов и продолжительностью обработки. Для обработанных образцов минимальные значения угла смачивания составили ~ 44° при исходных значениях ~ 94°. Показано, что сниженный в процессе ионной обработки угол смачивания возвращается к исходным значениям сразу же после воздействия на обработанную поверхность спирта и ацетона и с течением времени при хранении на воздухе. Показано, что ионная обработка положительно сказывается на прочности связи при отслаивании термоэластопласта с адгезивом от подложки, демонстрируя значения прочности связи на уровне обезжиривания перед склеиванием. При этом при сочетании ионной обработки и обезжиривания ацетоном перед склеиванием удалось добиться максимального значения прочности связи, составившей 1,54 Н/мм, что на 35% больше, чем при обезжиривании ацетоном, и в 3,7 раз больше значений для исходных необработанных образцов.
Литература
Kablov E.N. Strategic directions of development of materials and technologies of their processing for the period up to 2030. Aviats. Mater. Tekhnol. 2012. V. 5. P. 24-30 (in Russian).
Kablov E.N., Semenova L.V., Petrova G.N., Larionov S.A., Perfilova D.N. Polymer composite materials on a thermoplastic matrix. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2016. V. 59. N 10. P. 61-71 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.20165910.5368.
Raskutin A.E. Russian polymer composite materials of a new generation, their development and implementation in promising designs under development. Aviats. Mater. Tekhnol. 2017. N S. P. 349-367 (in Russian). DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-349-367.
Sagomonova V.A., Dolgopolov S.S., Tselikin V.V., So-rokin A.E. Investigation of the effect of an integrated vibration-absorbing layer on the properties of composite threelayer sound-insulating sandwich panels. Trudy VIAM. 2020. N 9(91). P. 87-95 (in Russian). DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-9-87-95.
Raskutin A.E. Development strategy of polymer composite materials. Aviats. Mater. Tekhnol. 2017. N S. P. 344-348 (in Russian). DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-344-348.
Kablov E.N. Innovative developments of FSUE"VIAM" of the State Research Center of the Russian Federation on the implementation of "Strategic directions for the development of materials and technologies for their processing for the period up to 2030". Aviats. Mater. Tekhnol. 2015. N 1(34). P. 3-33 (in Russian). DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
Kablov E.N. New generation materials and digital technologies of their processing. Vestn. RAN. 2020. V. 90. N 4. P. 331-334 (in Russian). DOI: 10.1134/S1019331620020124.
Nagasankar P., Prabu S.B., Velmurugan R. The influence of the different fiber layups on the damping characteristics of polymer matrix composite. J. Appl. Sci. 2012. V. 12. N 10. P. 1071-1074. DOI: 10.3923/jas.2012.1071.1074.
Sagomonova V.A., Kislyakova V.I., Tyumeneva T.Yu., Bolshakov V.A. Influence of the composition of vibration-absorbing materials on the coefficient of mechanical losses. Trudy VIAM. 2015. N 10. Art. 10. (in Russian). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-10-10-10.
Sagomonova V.A., Syty Yu.V. Basic principles of creating vibration-absorbing materials for aviation purposes. Trudy VIAM. 2013. N 11. Art. 03. (in Russian).
Syatkovsky A.I., Kurland S.K., Ryutkyanen E.A., Skuratova T.B., Sirotinkin N.V. Dissipative properties of lay-ered polymer materials based on polyvinyl acetate and polyurethane elastomers of various hardness. Kauchuk Rezina. 2019. V. 78. N 4. P. 210-213 (in Russian).
Sagomonova V.A., Kislyakova V.I., Tyumeneva T.Yu., Bolshakov V.A. The influence of the adhesive layer on the damping properties of a vibration-absorbing material based on thermoplastic polyurethane. Klei. Germetiki, Tekhnologii. 2015. N 2. P. 8-11 (in Russian).
Elinson V.M., Nesterov S.B., Nezhmetdinova R.A. Ion-plasma methods of processing polymer materials. Mashinostroitel’. 2016. N 4. P. 41-43 (in Russian).
Elinson V.M., Shchur P.A., Silnitskaya O.A. Multifunctional polymer materials with antifungal activity, modified by fluorocarbon films by methods of ion-plasma technology. J. Phys.: Conf. Ser. IOP Publ. 2018. V. 1121. N 1. P. 012012. DOI: 10.1088/1742-6596/1121/1/012012.
Yulenets Yu.P., Trifonov S.A., Strekalova V.V., Markov A.V., Buzykina O.N. The modification of the surface re-sistance and the surface properties of polymers when exposed to plasma high-frequency discharge. Izv. SPbGTI (TU). 2010. N 9. P. 18-20 (in Russian).
Pocius A.V. Adhesion and adhesives technology: an introduction. Carl Hanser Verlag GmbH Co KG. 2021. 1394 p. DOI: 10.3139/9781569908501.fm.
Kravets L.I., Yarmolenko M.A., Rogachev A.A., Li-zunov N.E., Gainutdinov R.V., Yablokov M.Yu. Formation of hydrophobic and superhydrophobic nanoscale coatings on the surface of track membranes by electron beam dispersion of polymers in vacuum. Fundamental. Probl. Radioelektr. Priborostr. 2018. V. 18. N 1. P. 89-92 (in Rus-sian).
Khodyrevskaya Yu.I., Tverdokhlebov S.I., Kudryavtseva Yu.A. Plasmochemical modification of polymer materials intended for cardiovascular surgery in order to control the degree of wettability. Izv. Tomsk. Polytekh. Un-ta. Inzhiniring Georesursov. 2014. V. 325. N 2. P. 158-165 (in Russian).
Skuratova T.B., Kirillov S.E., Syatkovsky A.I. Dissipa-tive properties of polymer films and composite materials based on polyvinyl acetate. Zhurn. Prikl. Khim. 2019. V. 92. N 7. P. 881-887 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070427219070115.
Elinson V.M., Shchur P.A., Kukushkin D.Y. Surface charge of polymer materials modified by nanostructured fluorocarbon coatings. J. Phys.: Conf. Ser. – IOP Publ. 2020. V. 1713. N 1. P. 012016. DOI: 10.1088/1742-6596/1713/1/012016.
Garifullin A.R., Abdullin I.Sh., Skidchenko E.A. Investigation of the plasma effect on the strength of the connection of carbon fiber with an epoxy matrix in the preparation of composite materials. Vestn. Kazan. Tekhnol. Un-ta. 2014. V. 17. N 21. P. 69-70 (in Russian).
Garifullin A.R., Abdullin I.S. The current state of the problem of surface treatment of carbon fibers for their further application in polymer composites as a reinforcing element. Vestn. Kazan. Tekhnol. Un-ta. 2014. V. 17. N 7. P. 80-85 (in Russian).
Efremov A.M., Betelin V.B., Mednikov K.A., Kwon K.H. Plasma parameters and densities of active species in mixtures of fluorocarbon gases with argon and oxygen. Chem-ChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 7. P. 46-53.
Syatkovsky A.I., Skuratova T.B., Trofimov D.N., Mazur A.S. Influence of parameters of composite materials based on polyvinyl acetate on their dissipative properties. Zhurn. Prikl. Khim. 2020. V. 93. N 4. P. 575-580 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070427220040138.
Sorokin A.E., Krasnov A.P., Shaposhnikova V.V., Salazkin S.N., Goroshkov M.V., Naumkin A.V. Interaction in a mixture of polyarylate with polyarylene ether ketone during high-temperature processing. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 8. P. 147-154 (in Russian).
Uznanski P., Glebocki B., Walkiewicz-Pietrzykowska A., Zakrzewska J., Wrobel A.M., Balcerzak J., Tyczkowski J. Surface modification of silicon oxycarbide films produced by remote hydrogen microwave plasma chemical vapour deposition from tetramethyldisiloxane precursor. Surf. Coat. Technol. 2018. V. 350. P. 686-698. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2018.07.050.
Piskarev M.S., Gil'man A.B., Obolonkova E.S., Kuznetsov A.A. Surface modification of poly (vinylidene fluo-ride) film by treatment in low-frequency glow discharge. High Energy Chem. 2007. V. 41. N 6. P. 460-462. DOI: 10.1134/S0018143907060136.
Primc G. Recent advances in surface activation of polytetra-fluoroethylene (PTFE) by gaseous plasma treatments. Polymers. 2020. V. 12. N 10. P. 2295. DOI: 10.3390/polym12102295.
Elinson V.M., Kravchuk E.D., Schur P.A. The study of relief parameters of fluorocarbon coatings antiadhesive to microorganisms formed on polymer materials. J. Phys.: Conf. Ser. – IOP Publ. 2019. V. 1396. N 1. P. 012015. DOI: 10.1088/1742-6596/1396/1/012015.
Kravets L.I., Gilman A.B., Yablokov M.Yu., Elinson V.M., Mitu B., Dinescu G. Investigation of surface and electro-chemical properties of polypropylene track membrane modified in plasma of non-polymerizing gases. Elektrokhimiya. 2013. N 7. P. 760 (in Russian). DOI: 10.1134/S1023193513070070.
Melnikov A.A., Shchur P.A. Transparent electrically conductive antireflective coatings based on ITO, SiO2, TiO2. Trudy VIAM. 2019. N 8 (80). P. 56-66 (in Russian). DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-8-56-66.
