и изделий гигиенич. требованиям осуществляется заводскими лабораториями и санитарно-эпидемиологич. станциями в законодательно-установленном порядке. Списки (перечни) материалов, рекомендованных (а в отдельных случаях запрещенных) для применения в различных отраслях народного хозяйства, утверждаются органами здравоохранения и периодически публикуются.

Лит.: Рапопорт И. А., Мутагенный эффект промышленных ядов и других токсических веществ, в кн.: Вопросы общей промышленной токсикологии, Л., 1963; Токсикология и гигиена высокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для их синтеза, М.— Л., 1966; Справочник по пластическим массам, т. 1, М., 1967, с. 106; Гигиена и токсикология высокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для их синтеза. Материалы IV Всес. конференции, Л., 1969; Шевченко М. Г., Генель С. В., Феофанов. В. Д., Гигиенические требования к полимерным материалам, применяемым в пищевой промышленности, М., 1972; Рабинович И. М., Применение полимеров в медицине, Л., 1972; Гигиена применения полимерных материалов в строительстве, К., 1973; Актуальные вопросы гигиены применения полимерных материалов в различных областях народного хозяйства, в кн.: Гигиена и токсикология высокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для их синтеза. Тезисы докл. V Всес. конференции, Л., 1975; Семененко Э. И., Марке-л о в М. А., Физико-химические основы санитарной химии полимерных материалов, Химико-фармацевтич. журнал, № 9, 129 (1976); Методические указания по гигиеническому изучению синтетических материалов, предлагаемых для использования в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения, М.,1966; Методические указания по санитарно-гигиенической оценке полимерных строительных материалов, предназначенных для применения в строительстве жилых и общественных зданий,2 изд., М., 1970;. Гигиена применения полимеров, К., 1976; Garlanda Т., М a s о е г о М., Chim. Ind. (Milano), 48, № 9, 936 (1966).

В. Г. Лаппо, Т. В. Селаври, Э. И. Семененко.

САРАН •— см. Поливинилхлоридные волокна, Поливи~ нилиденхлоридные пленки.

СВАМ — см. Стеклопластики.

СВАРКА полимерных материалов (welding, Schweifien, soudage).

Содержание:

Диффузионная сварка 371

Сварка нагретым газом 372

Сварка нагретым инструментом 376

Сварка нагретым присадочным материалом . . .378

Высокочастотная сварка 378

Ультразвуковая сварка 379

Сварка трением 380

Сварка с применением ИК-излучения 381

Лазерная сварка 381

Сварка с помощью растворителей 382

Химическая сварка 382

Сварка полимерных материалов — один из методов создания неразъемного соединения элементов конструкции. В результате С. между соединяемыми поверхностями исчезает граница раздела, превращаясь в размытый переходный слой. Прочность соединения обусловливают возникающие в этом слое силы межатомного и межмолекулярного взаимодействия. В случае С. линейных или разветвленных полимеров (термопластов и термоэласто-пластов) переходный слой образуется в результате диффузии макромолекул полимера, к-рая возможна при переходе полимера в вязкотекучее состояние. Последнее реализуется при нагревании свариваемых материалов или при действии на них растворителя. В соответствии с этим различают диффузионную тепловую С. и диффузионную С. с помощью растворителя. Прочное сварное соединение лестничных или трехмерных полимеров, к-рые невозможно перевести в расплав или р-р, м. б. образовано при химич. взаимодействии макромолекул между собой или с введенным в зону С. сшивающим агентом. Такой способ создания соединения наз. химической С. Его используют также для С. нек-рых кристаллич. или ориентированных термопластов, когда стремятся в максимальной степени предотвратить нарушение структуры свариваемых материалов.

Источники нагрева при С.— нагретые газ, инструмент, присадочный материал или тепло, генерируемое в материалах в результате преобразования различных видов энергии — токов высокой частоты (ТВЧ), ультразвука, -трения, ИК- или лазерного излучения.

С. предпочитают др. методам создания неразъемного соединения полимерных материалов (склеиванию, креплению заклепками, приформовке, прессовой посадке) в тех случаях, когда: 1) соединяемые детали изготовлены из одинаковых материалов или из материалов с близкими значениями плотности энергии когезии; 2) недопустимо присутствие чужеродных по отношению к соединяемым материалам крепежных элементов или клеевых прослоек; 3) важнейшими требованиями к процессу являются высокая производительность и возможность механизации и автоматизации. Неразъемность сварных узлов, трудности, возникающие при соединении разнородных материалов, а также низкая прочность швов при расслаивающих нагрузках ограничивают применение С. Диффузионная сварка

Основные параметры диффузионной тепловой С.— темп-ра нагрева материала (ТИ), продолжительность и давление контакта. Т„ связана с временем нагрева т„ принципом температурно-временнбй суперпозиции: тн=т0 exp (D/R Т„), где т0—величина, имеющая размерность времени; D — энергия активации диффузии сегментов макромолекулы; напр., для полиэтилена низкой плотности она равна 21 кдж/молъ (5 ккал/моль), для поливинилхлорида с различным содержанием пластификатора — 38—51 кдж/моль (9—15 ккал/моль). Приведенная ф-ла позволяет определять режим С, обеспечивающий необходимую прочность соединения.

Гн варьируют в пределах от темп-ры текучести полимера (Тг) до темп-ры, при к-рой начинается его интенсивная деструкция (Гд). Продолжительность и давление контакта зависят от реологич. характеристик (вязкости) .материала в указанном интервале темп-р. При высокой вязкости материала затруднено диффузионное движение макромолекул и, следовательно, достижение необходимого контакта между соединяемыми поверхностями. В этом случае используют присадочный материал, к-рым заполняют полость сварного шва. Таким материалом служит обычно полимер того же состава, что и в соединяемых деталях, но содержащий пластификатор или имеющий меньшую мол. массу, благодаря чему облегчается его диффузия в граничные слои свариваемых деталей. Разнородные полимерные материалы сваривают при помощи слоя статистич. сополимера, содержащего в макромолекуле звенья, к-рые входят в состав макромолекул обоих соединяемых полимеров.

С. можно считать завершенной, как только по всей поверхности соединения будет достигнут молекулярный контакт. При С. деталей из аморфно-кристаллич. полимеров с низкой мол. массой или при использовании присадочного материала (особенно размягченного в результате предварительного нагрева) сварное соединение образуется при низких давлениях практически мгновенно после разогрева шва до темп-ры С.

Нагрев выше Тт при диффузионной С. ориентированных термопластов обусловливает их разориентацию в зоне шва; охлаждение шва при С. кристаллич. термопластов сопровождается перекристаллизацией материала. Связанное с этим отличие структуры полимера в зоне шва от его структуры в остальном объеме материала может привести к снижению прочности шва в условиях эксплуатации конструкции: при перепадах темп-ры, контакте с жидкими средами и др.

Локальность нагрева материала (теплоизоляционного по своей природе и имеющего высокий температурный коэфф. объемного расширения) при тепловой С. или сильное набухание полимера только в зоне шва при С. с помощью растворителей приводит к тому, что в слоях материала, расположенных в зоне шва, возникают остаточные напряжения, к-рые постепенно уменьшаются вследствие релаксационных процессов. По этой причине сварные изделия часто передают на эксплуатацию спустя нек-рое время после их изготовления. Продолжительность выдержки (иногда до нескольких суток) зависит от типа свариваемого материала, конструкции изделия, условий его хранения и др. Многие эксплуатационные характеристики изделий, получаемых тепловой С, могут снижаться вследствие деструкции полимера в зоне шва или интенсивного расхода стабилизатора, к-рый предотвращает этот процесс. Термоокислительную деструкцию предупреждают при проведении С. в инертной среде; расход стабилизатора компенсируют, вводя в зону шва большее его количество, чем в основной материал. Улучшению качества соединений способствует также нагрев только зоны соединяемых поверхностей, термообработка сварных изделий при темп-ре, близкой к темп-ре стеклования полимера, введение в зону шва способствующих повышению его прочности структурообразователя и (или) наполнителя.

Ниже рассмотрены разновидности способа диффузионной С.

Сварка нагретым газом. Соединяемые поверхности нагревают струей разогретого газа и приводят в

Рис. 1. Схема сварки нагретым газом с применением присадочного материала: 1 — свариваемые детали; г — пруток присадочного материала; з — наконечник нагревателя; 4 — зона нагрева; 5 — сварной шов; р — давление на пруток; а — направление сварки.

такт с нагретым той же струей присадочным материалом или друг с другом. Сваркой с применением присадочного материала соединяют де

детали из поливинилхлорида, полиолефинов, полиметил-метакрилата, полистирола, полиамидов, пентапласта, полиформальдегида. Одна из возможных схем использования присадочного материала показана на рис. 1, виды получаемых при этом швов — на рис. 2. В присадочный

7Г /

ж:

J

Рис. 2. Виды швов, получаемых сваркой нагретым газом: а — стыковой V-образный; б — стыковой Х-образный; в—в — стыковые с накладками; е, ж — нахлесточные; з — угловой; и — тавровый; к — торцовый; л — «на ус»; м — Т-образный; 1 — свариваемые детали; 2 — накладки; 3 — сварной шов (присадочный материал заштрихован).

материал в виде прутка круглого, прямоугольного или треугольного сечения из того же полимера, что и в свариваемых деталях, м. б. добавлен пластификатор (3— 10% от массы композиции). Непластифицированный материал предпочтителен при изготовлении изделий, работающих в агрессивных средах и при повышенных температурах.

Для С. толстостенных изделий за один цикл применяют цилиндрич. прутки диаметром до 10—20 мм. Прутки в виде лент толщиной 1 мм и шириной 10— 15 мм используют при С. тонких листов встык с накладкой, наз