Yfirborðsmeðferð á UHMWPE trefjum

Yfirborðsmeðferð UHMWPE trefja má skipta í líkamlega breytingu og efnafræðilega breytingu í samræmi við mismunandi meginreglur um meðferðaraðferðir. Samkvæmt mismunandi breyttu miðlum sem notaðir eru, er hægt að skipta mörgum aðferðum upp. Þegar breytingaáhrifin eru skoðuð skal tekið fram að aðferð hefur oft bæði eðlisfræðilega og efnafræðilega breytingaeiginleika. Þess vegna, í eftirfarandi umfjöllun, eru samkvæmt sérstökum vinnslumiðlum flokkaðir.
Plasma meðferð
Plasmameðferð er skipt í tvenns konar: lághita plasmameðferð og plasmaígræðslu yfirborðsmeðferð.
Svokölluð HMWPE trefjar lághita plasma yfirborðsmeðferð er að ryksuga hreinsaðar HMWPE trefjar á milli tveggja platna plasmameðferðarbúnaðarins, hefja plasmaframleiðslubúnaðinn undir umhverfi sem er minna en 40Pa, framkvæma lághita plasmameðferð á trefjar í ákveðinn tíma og fjarlægðu síðan trefjar til geymslu.
Svokölluð UHMWPE trefja plasma graft yfirborðsmeðferð er að dýfa hreinsuðum UHMWPE trefjum í einliða lausn, taka það út eftir ákveðinn tíma og setja það í lághita plasma tæki til frekari meðferðar. Eftir meðferð myndast virkir punktar á trefjayfirborðinu til að koma af stað fjölliðun einliða á trefjayfirborðinu. Að lokum var samfjölliðan á trefjayfirborðinu þvegin með asetoni og geymd til síðari notkunar.
Veika bindilagið (WBL) sem myndast á yfirborði UHMWPE trefja í spunaferlinu er frekar þverbundið með útfjólubláum geislun plasma og samheldni styrkur UHMWPE trefjayfirborðs er bætt. Að auki geta margs konar virkir hópar myndast á yfirborði trefjanna eftir plasmameðferð, svo sem: -CO H -, -co -, -COOh, -COO - og aðrir virkir hópar, sem stuðla að efninu. samsetning trefjanna og fylkisplastefnisins. Plasmameðhöndlun framleiðir einnig rifur á trefjayfirborðinu og eykur grófleika yfirborðsins, sem stuðlar að vélrænni tengingu við fylkið. Frammistaða HMWPE trefja sem samsetts efnis er mjög bætt með þessari aðferð og klippistyrkur millilagsins er aukinn um meira en 3 sinnum. Hins vegar er dempunarhraði virkra hópa UHMWPE trefja eftir yfirborðsmeðferð með plasma tiltölulega stór og deyfingarhraði er þriðjungur á tveimur klukkustundum. Og meðferðaraðferðin krefst mikils lofttæmis, sem krefst þrýstings sem er minna en 40Pa. Þess vegna er UHMWPE trefjar plasma yfirborðsmeðferð erfitt að ná samfelldri efnaiðnaði framleiðslu.
Corona útskriftarmeðferð
Svokölluð UHMWPE trefjar corona losun yfirborðsmeðferð er að setja hreinsað UHMWPE trefjar á milli tveggja plötur kóróna meðferðarbúnaðarins undir venjulegum þrýstingi til að hlaða um 60 KV háspennu, krafturinn er um 350W, þannig að loftið sé jónað, kóróna myndast og meðferðin er tekin til notkunar eftir ákveðinn tíma.
Yfirborðsmeðferð með kórónulosun getur etið yfirborð UHMWPE trefja, aukið snertiflöturinn milli trefja og plastefnis og myndað vélræna virkni eftir plastefnisþurrð á trefjayfirborði. Stærð vélrænni möskva er nátengd því hversu mikilli íferð plastefnis á trefjar og snertiflöturinn milli plastefnis og trefja, en hámarksstyrkur þessarar líkamlegu aðgerða er aðeins 24 KJ · mól-1. Þess vegna er það takmarkað við að bæta tengistyrk trefja og plastefnis með kórónulosun eingöngu. Aðeins hefur verið greint frá kórónulosunarmeðferð fyrir iðnaðarmeðferð á pólýólefínfilmum. Þrátt fyrir að sumar iðnaðarvörur úr HMWPE trefjum séu meðhöndlaðar með einfaldri kórónulosun, eru áhrifin ekki mjög augljós. Og meðhöndlun kórónulosunar er að mestu takmörkuð af hléum aðgerðum. Þess vegna er mjög erfitt að átta sig á iðnvæðingu og samfellu í kórónulosunarmeðferð.
Geislun olli yfirborðsígræðslu
Svokölluð UHMWPE trefjageislun framkölluð yfirborðsígræðsla meðhöndlunar er að ígræða fjölliðun seinni einliða á yfirborði trefjanna með geislun og framleiða stuðpúðalag sem hægt er að tengja náið við fylkið til að bæta viðloðun milli trefjanna og fylkið. Venjulega er geislunargjafinn 60C, gammageisli/útfjólublátt ljós osfrv., þar sem útfjólublátt ljós kemur ljósnæmandi efninu af stað, svo sem bensófenón (BP), og þá byrjar ljósnæmandi einliða ígræðslu á yfirborð UHMWPE trefja. Sem stendur er önnur einliða sem notuð er própýlen einliða, svo sem: akrýlsýra (AA), akrýlamíð (AM), glýsidýl metakrýlat (GMA) og svo framvegis.
UHMWPE trefjar UV-kveikt þvertenging yfirborðsmeðferðar getur gert sér grein fyrir stöðugu ferli í orði, og hefur aðeins áhrif á þunnt yfirborðslag, svo það hefur möguleika á iðnaðarnotkun. Hins vegar, vegna þess að geisla þarf trefjarnar í ákveðinn tíma, takmarkar aðgerð með hléum notkun þess að miklu leyti.
Oxunarferli
Svokölluð UHMWPE trefjaoxandi yfirborðsmeðferðaraðferð er að oxa trefjaryfirborðið með efnafræðilegum efnum eða lofttegundum, til að breyta grófleika trefjayfirborðsins og innihaldi skauta hópa á yfirborðinu. Samkvæmt oxunarmiðlinum má skipta í blauta aðferð og þurra aðferð tvo flokka. Blaut aðferð er vökvafasa oxun, algeng miðlar hennar eru: K2 Cr2O2 + H2 SO4, KMnO4+ HNO3, H2O2 (30%) og svo framvegis; Hreinum UH2MWPE trefjum er sökkt í miðilinn, tekinn út eftir oxunarmeðferð við tilgreint hitastig í tiltekinn tíma og þvegið að hlutlausu; Þvoið í afjónuðu vatni nokkrum sinnum, þurrkið og setjið til hliðar. Þurr aðferð er gasfasa oxunaraðferð, almennt notuð ljósoxun og ósonoxun; Eftir formeðferð er hreint UHMWPE trefjar útsett fyrir miðlungs gasi, tekið út í ákveðinn viðbragðstíma, hreinsað með jónuðu vatni, þurrkað til notkunar.
Vökvaoxunaraðferðin er tiltölulega mild og auðvelt að stjórna, en aðgerðin er fyrirferðarmikil, kröfur um búnað eru miklar og mengunin er alvarleg. Í ferli gasfasaoxunar er búnaðurinn einfaldur, aðgerðin þægileg og stöðug framleiðsla er auðveld, en oxunarstigið er erfitt að stjórna, sem getur valdið því að oxunarstigið er of djúpt og valdið því að trefjastyrkurinn hnignun. Í stuttu máli, til að ná stöðugri yfirborðsmeðferð með oxun, er nauðsynlegt að gera ákveðnar umbætur á rekstraraðferðum og búnaði.
Efnafræðileg þvertengingarmeðferð
Efnafræðileg þvertengingaraðferð er bein notkun frumkvöðuls til að hefja einliða ígræðslu á trefjayfirborðinu, svipað og geislun sem hafin ígræðsluaðferð, en getur forðast geislunarígræðsluaðferð í fjárfestingum í búnaði, þessi aðferð er einföld aðferð, auðvelt að ná samfelldri iðnaðarframleiðslu.
Lang Yanqing o.fl. notað peroxíð sem upphafsefni til að framkvæma sían krosstengingarbreytingar á UHMWPE trefjum. Rannsóknin leiddi í ljós að eftir breytingar á sílani voru sílansameindir græddar á trefjayfirborðið, sem jók fjölda og pólun efnafræðilegra starfrænna hópa á trefjayfirborðinu, og bætti þannig tengingareiginleika milli trefjanna og fylkisplastefnisins. Eftir ígræðslumeðferð komu fleiri merkingar fram á yfirborði trefjanna, sem jók vélrænni samlæsingaráhrif milli trefja og plastefnis, og jók millilags skurðstyrk samsettsins, sem var 2,45 sinnum meiri en samsetts fyrir breytingu. Á sama tíma er skriðþol breyttra trefja einnig bætt.
Aðrar vinnsluaðferðir
Til viðbótar við plasmameðferð, oxun efnahvarfefna, yfirborðsígræðslu og kórónulosunarmeðferð, kalendrun og húðunaraðferðir geta bætt tengingareiginleika UHMWPE trefja og plastefnisfylkis að vissu marki.
Kallendingaraðferðin er sú að UHMWPE trefjum er breytt úr upprunalega hringlaga hlutanum í flatt form eftir aðgerð par af pressuvalsum, þannig að snertiflöturinn eykst í samsettu efninu og tengingareiginleikinn er bættur að vissu marki , en það er ekki augljóst. Húðunaraðferðin er að húða lag af hvarfefni á yfirborð UHMWPE trefja. Frá iðnaðarframleiðslu á pólýetýlentrefjum með ofurmólþunga hingað til hefur hið fullkomna hvarfefni ekki verið þróað til húðunar. Þetta hvarfefni ætti að virka sem tengiefni til að bæta tengingareiginleika milli UHMWPE trefja og fylkis. Áhrif þessara aðferða á að bæta millilagsviðloðun milli UHMWPE trefja og fylkis eru ekki augljós, þannig að breytingarrannsóknir þessara aðferða eru ekki eins mikið og fyrri aðferðirnar.
Vegna núverandi aðferða munu vélrænni eiginleikar meðhöndluðu trefjanna minnka í mismiklum mæli og notkun trefjanna takmarkast á sama tíma og vætanleiki trefja er bætt. Sumir setja fram samsetta meðferðaraðferð til að meðhöndla UHMWPE trefjar, sem getur leyst þetta vandamál. Wang Chengzhong o.fl. framkvæmt samsett yfirborðsmeðferð á UHMWPE trefjum með krómsýru vökvafasa oxun og nanó kísilsól húðun og rannsakað viðmótareiginleika UHMWPE trefja/epoxý plastefnis samsetts. Niðurstöðurnar sýna að bæði vökvafasa oxun og yfirborðshúð geta bætt viðmótareiginleika samsettra efna, en vökvafasa oxunarmeðferðartíminn er of langur, trefjastyrkurinn mun minnka, en samsett meðferð hefur samverkandi áhrif, getur ekki draga úr trefjastyrk en bæta verulega millilagsskurðstyrk samsettra efna, er áhrifarík yfirborðsmeðferðaraðferð.