Маркировка поверхности изделий из эластомеров и защитных аппликаций с применением трафаретного печатного оборудования

• Автор: Джваршеишвили, Акакий Ильич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. НАБУХАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЯВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ СКЛАДЧАТОЙ РЕЛЬЕФНОЙ СТРУКТУРЫ
1.1. Методы полиграфической защиты информации
1.2. Набухание высокомолекулярных соединений
1.3. Математическое описание диффузионных явлений в полимерах
1.4. Взаимосвязь процессов деформирования и набухания сшитых полимеров
1.5. Образование складчатой рельефной структуры на поверхности набухающих полимеров
Выводы к главе
ГЛАВА 2. МЕХАНОДИФФУЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В
ПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМАХ И АДГЕЗИОННАЯ ПРОЧНОСТЬ КРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Математическая модель процесса набухания полимеров
2.2. Определение степени набухания
2.3. Исследование складчатой рельефной структуры набухающих эластомеров
2.4. Математическая модель процесса образования складчатой рельефной структуры при набухании полимерных материалов
2.5. Методика определения адгезии печатной краски к полимерному материалу
Выводы к главе
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Исследование кинетики и термодинамики взаимодействия полимеров
с низкомолекулярными жидкостями
3.2. Исследование образования складчатой рельефной структуры при
набухании эластомеров
3.3. Исследование адгезионной прочности красочных покрытий при печати по набухающим эластомерам
3.4. Изучение топологии поверхности красочных покрытий
3.5. Печать двухмерного штрихового кода по складчатой рельефной
структуре поверхности набухающих полимеров
3.6. Особенности технологического оборудования для печати по
поверхности набухающих полимеров
3.7. Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Процесс маркировки изделий из эластомеров на трафаретном печатном оборудовании может быть использован для защиты полимерной продукции или упаковки от фальсификации, а также для идентификации эластичных полимерных материалов. Новые возможности использования печатного оборудования открываются в результате применения физико-химических явлений, малоизученных до постановки настоящей диссертационной работы, но составляющих основу отдельных операций трафаретной печати, процессов межоперационной обработки конструкционных полиграфических материалов технологическими жидкостями, а также процессов закрепления красок на поверхности запечатываемых полимерных материалов. Одним из таких малоизученных свойств является способность полимерных материалов поглощать, а затем высвобождать жидкость, образуя на поверхности полимера специфическую, складчатую рельефную структуру. Подобного вида полимеры широко используются во многих современных технологиях, а именно: в растениеводстве, клеточной биологии, в производстве тканей для одежды, строительстве, нефтедобыче и т.д. Причем в одном случае образование специфической рельефной структуры на поверхности материала является положительным эффектом, например при создании функциональных полимерных материалов для биохимической промышленности и клеточной биологии, а в других отрицательным, например при создании датчиков влажности, фотопленок, конструкционных полимерных материалов и.т.д. Это явление, обнаруженное в начале прошлого века в процессе производства желатиновых фотопленках и получившее название «ретикуляция», на современном уровне развития науки поддается прогнозированию, качественно изменяется на новых полимерных материалах и может быть обращено на пользу полиграфического производства. Самые существенные области применения явления ретикуляции и фундаментальных закономерностей ее возникновения - защитная маркировка полиграфической продукции и

полимеров может быть проведено с помощью анализа распределения концентрации жидкости внутри образца. Такой подход позволяет судить о конкретном физико-химическом механизме набухания в противоположность формальным соображениям, основанным на прямой аналогии с теорией упругости.
В работе [117] исследовалось набухание различных полимерных мембран. Авторы рассматривали в качестве параметра, определяющего набухание полимера, мольный объем растворителя Ух, справедливо предполагая, что чем больше размеры его молекул, тем более затруднено их проникновение в структуру полимера. Однако при обобщении экспериментальных данных оказалась необходимой разбивка растворителей на три группы - отдельно "углеводороды" (алифатические улеводороды, тетралин, циклогексан и циклогексанон), "ароматические соединения" (углеводороды,
галогенуглеводороды, нитробензол, анилин) и сложные эфиры. Однако и внутри этих групп линейность корреляции между (Б - коэффициент абсорбции) и Г, соблюдается плохо: в первой группе существенно отклоняются данные для циклогексанона и тетралина, во второй - для анилина и нитробензола, в третьей - с линейной зависимостью для шести алкилацетатов не согласуются данные для алкилацетоацетатов.
Такие несоответствия приводят к предположению, что процесс набухания нельзя рассматривать как зависящий от одного какого-либо свойства растворителя. Очевидно, он будет зависеть как от физического проникновения его в структуру полимера, так и от последующего взаимодействия компонентов, в свою очередь определяемого неспецифической и специфической сольватацией, причем все эти процессы в первом приближении могут рассматриваться как взаимно независимые. Согласно принципу линейности энергий Гиббса изменение энергии в результате сольватации определяется как сумма этих отдельных независимых составляющих.