Лыжная смазка. Принцип действия

[xaser]

Всех с наступившим )

 

Я давно увлекаюсь лыжным спортом и давно хочу разобраться в принципе взаимодействия поверхности лыж с парафинами, порошками и т.д. Казалось бы, что тут сложного, гугл в помощь. Но на форуме одного уважаемого сайта лыжной тематики (skisport.ru) постоянно ведутся холивары по вопросам состава поверхности лыж и парафинов и их взаимодействия. Сразу оговорюсь, что интересует только смазка на скольжение.

 

Вроде как известно, что пластик лыж - это высокомолекулярный полиэтилен, спеченный (это как?) с какими-то добавками. Парафины - тоже полимеры, есть обычные (CH), есть фтористые, есть с другими добавками. Все это дело через утюг наносится на лыжу, и вот, что при этом происходит с парафином и пластиком лыжи, для меня загадка.

 

Может, кто из химиков знает, как это устроено?

Изменено 1 Января, 2014 в 21:55 пользователем xaser

[dolfimuser]

Да ничего там не происходит, парафин заполняет маленькие дефекты поверхности, затем покрывает её сверху.

Просто парафин гидрофобен, снег к нему прилипает очень и очень плохо, поэтому снег больше не прилипает к лыжам, что и обуславливает лучшее скольжение

Изменено 2 Января, 2014 в 08:03 пользователем dolfimuser

[aversun]

Там не просто парафин, а композиции. В старом номере ХиЖ была об этом статья, подбор мазей к снегу и температуре - это целое искусство. Понятно, что мази создают некую гидрофобную прослойку между лыжами и снегом, которая с одной стороны облегчает скольжение и с другой, на сколько я понимаю, в зависимости от нагрузки изменяет коэффициент трения, чем уменьшает отдачу.

[foundryman]

==Вроде как известно, что пластик лыж - это высокомолекулярный полиэтилен, спеченный (это как?) с какими-то добавками. ==

Скорее всего, не "спеченный" а сшитый. Обычный полиэтилен (термопласт) имеет низкие механические свойств, сшитый - намного прочнее, более износостойкий. Способов сшивки несколько - радиацией, перекисями и др.

 

==Парафины - тоже полимеры, есть обычные (CH), есть фтористые, есть с другими добавками. ==

 

В этих "парафинах" фтора до 70%. Все дело в коэффициенте трения. Парафины нормального строения (неразветвленные) имеют плохие смазывающие свойства, да и сам полиэтилен, видимо, тоже. Это относится к смазочным маслам, но и здесь, ИМХО, то же самое. Вот и делают разные композиции, которые, конечно, совсем не парафины.

 

==Все это дело через утюг наносится на лыжу, и вот, что при этом происходит с парафином и пластиком лыжи, для меня загадка.==

 

С химической точки зрения, ИМХО, ничего не происходит, просто наносится слой и работает, пока не сотрется.

[xaser]

Просто парафин гидрофобен, снег к нему прилипает очень и очень плохо, поэтому снег больше не прилипает к лыжам, что и обуславливает лучшее скольжение

Так и к голому пластику снег прилипает очень и очень плохо.

А если мороз? Водяная пленка образуется в минимальных количествах, и то к концу лыжи. Т.е имеет место (по большей части) сухое трение.

 

Понятно, что мази создают некую гидрофобную прослойку между лыжами и снегом, которая с одной стороны облегчает скольжение и с другой, на сколько я понимаю, в зависимости от нагрузки изменяет коэффициент трения, чем уменьшает отдачу.

На уменьшение отдачи работает другой тип смазок, нежели на скольжение.

 

Скорее всего, не "спеченный" а сшитый. Обычный полиэтилен (термопласт) имеет низкие механические свойств, сшитый - намного прочнее, более износостойкий. Способов сшивки несколько - радиацией, перекисями и др.Понятно, что мази создают некую гидрофобную прослойку между лыжами и снегом, которая с одной стороны облегчает скольжение и с другой, на сколько я понимаю, в зависимости от нагрузки изменяет коэффициент трения, чем уменьшает отдачу.

"Пластик современных лыж сделан из полиэтилена со специальными добавками (графит, фторуглероды), который полимеризуется в кристаллическую структуру при высокой температуре и под давлением. Такой процесс называется спеканием (sintering). Между химически и физически соединенными кристаллами остаются поры и области, заполненные некристаллическим (аморфным) полиэтиленом и графитовыми частицами". Взято отсюда.

С химической точки зрения, ИМХО, ничего не происходит, просто наносится слой и работает, пока не сотрется.

Наносится - это как ? (впитывается, прилипает, растворяется)

И как он потом стирается?

[foundryman]

=="Пластик современных лыж сделан из полиэтилена со специальными добавками (графит, фторуглероды), который полимеризуется в кристаллическую структуру при высокой температуре и под давлением. Такой процесс называется спеканием (sintering). Между химически и физически соединенными кристаллами остаются поры и области, заполненные некристаллическим (аморфным) полиэтиленом и графитовыми частицами". Взято отсюда.==

 

Ну, там же все описано, правда, не очень грамотно.

Речь идет, видимо, о так называемом сверхвысокомолекулярном полиэтилене (СВМПЭ). Такие сверхвысокомолекулярные полимеры - термопласты (фторопласт-4 в их числе) нельзя переработать обычными способами (литье под давлением, экструзия) из-за очень высокой вязкости расплава, их и перерабатывают спеканием. То есть горячее прессование смеси порошкообразного СВМПЭ с добавками.

"Между химически и физически соединенными кристаллами остаются поры и области, заполненные некристаллическим (аморфным) полиэтиленом и графитовыми частицами" - это все сказки.

 

==Наносится - это как ? (впитывается, прилипает, растворяется)==

 

Прилипает. Ну и заполняет микропоры, сглаживает микронеровности.

 

==И как он потом стирается?==

 

Абразивный износ. Стирается все, даже стальные полозья саней, стальные канты лыж стираются.

[xaser]

"Между химически и физически соединенными кристаллами остаются поры и области, заполненные некристаллическим (аморфным) полиэтиленом и графитовыми частицами" - это все сказки.

Можно подробнее об этом?

 

Прилипает. Ну и заполняет микропоры, сглаживает микронеровности.

Существует мнение, что в обсуждаемом пластике никаких пор нет. А сам парафин частично прилипает и частично растворяется в некой "аморфной зоне" спеченного ВМПЭ. Вот тут написано, что зоны эти заполнены полимерами низкой плотности и др. добавками.

 

Абразивный износ. Стирается все, даже стальные полозья саней, стальные канты лыж стираются.

С подлипшим парафином, думаю, так и происходит. Но если он еще и где-то "растворяется", то как он от туда выходит?

[Nil admirari]

Тут как то товарищ конькобежец обращался. Сделайте мне волшебное покрытие на конек, чтобы можно было преодолеть скорость света.

Я думаю спортсмены на стеройдах обгонят вас с любым супер покрытием. :bo:

[xaser]

Тут как то товарищ конькобежец обращался. Сделайте мне волшебное покрытие на конек, чтобы можно было преодолеть скорость света.

Я думаю спортсмены на стеройдах обгонят вас с любым супер покрытием.

Я катаюсь на лыжах исключительно в свое удовольствие. Но когда они стоят колом, удовольствие сомнительное )

 

В общем, насколько я понял, как и зачем некоторые люди (в том числе и сервисмены сборной) обрабатывают лыжи - темный лес. Тут приходится заниматься реверс инжинирингом (на сколько это возможно). Точный состав пластика знают только тот, кто его производит, и тот, кто его покупает для производства лыж. Тоже самое и со смазкой. По сути дела, научной литературы на эту тему нет. Хотя на скиспорте есть один кулибин, так он вообще утверждает, что мазать лыжи - зло. Может кому будет интересно почитать презентацию.

[foundryman]

=="Между химически и физически соединенными кристаллами остаются поры и области, заполненные некристаллическим (аморфным) полиэтиленом и графитовыми частицами" Можно подробнее об этом?==

 

Все кристаллические полимеры имеют какую-то степень кристалличности (монокристаллы не рассматриваем), например, 70%. но это не значит, что этот полимер содержит 70% кристаллического полимера и 30% аморфного. Отделить кристаллический полимер от аморфного невозможно. Одна и та же макромолекула проходит через кристаллические и аморфные области, а степень кристалличности зависит от структуры полимера и от условий кристаллизации.

Про кристаллизацию полимеров можно много говорить.

 

==Существует мнение, что в обсуждаемом пластике никаких пор нет. А сам парафин частично прилипает и частично растворяется в некой "аморфной зоне" спеченного ВМПЭ. Вот тут написано, что зоны эти заполнены полимерами низкой плотности и др. добавками.==

Возможно, пор нет, я имел в виду микронеровности. Аморфные зоны есть у любого кристаллического полимера, и полимер в этой аморфной зоне имеет действительно более низкую плотность и вообще другие свойства. Только размеры этих аморфных зон очень микроскопические. Как я писал выше, не "зоны эти заполнены полимерами низкой плотности", а тот же самый полимер в этих зонах имеет более низкую плотность.

 

==С подлипшим парафином, думаю, так и происходит. Но если он еще и где-то "растворяется", то как он от туда выходит?==

Если какое-то низкомолекулярное вещество снаружи как-то растворилось в полимере, пластифицировало его, то оно уже никак не выходит - стирается вместе с самим полимером.