На главную

Статья по теме: Модификации поверхности

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Способы модификации поверхности полимерных пленок имеют важное значение. Поверхностную адгезию можно увеличить с помощью различных окислительных процессов, таких как коронный разряд, обработка пламенем, грунтовка или подслаивание. Коронный разряд используется наиболее часто; в результате обработки происходит поверхностное окисление пленки с возникновением полярных групп [16]. Устройство для обработки коронным разрядом показано на рис. 1.8.[11, С.31]

Имеется много методов модификации поверхности субстрата. Поверхность малоактивных субстратов, например таких, как полиэтилен, полипропилен, фторопласт, для повышения адгезии подвергают окислению [5—15, 64, 67], действию электрических разрядов [7—11, 16—26, 52—61, 68, 130, 133, 134], пламени [9— 11, 17, 19, 27, 66], ультрафиолетового света [7, 11, 28, 63, 137], газообразного хлора [7, 11, 29, 30], ионизирующего излучения [7, 8, 10, 31,32], а также действию некоторых других агентов [33—35, 62, 65, 131, 143, 144]. Природа процессов, протекающих при этих видах обработки, различна. Так, под действием галогенов, галогенводородов, органических галогенсодержащих соединений происходит прививка к поверхности субстрата, главным образом по двойным связям. Воздействие на поверхность субстрата электрического поля, ионизирующего излучения, ультрафиолетового света сопровождается деструкцией макромолекул, их окислением и образованием на поверхности функциональных групп, что можно обнаружить, например, по ИК-спектрам [5, 37—40]. Перечисленные методы модификации поверхности инертных субстратов — это по существу методы повышения поверхностной энергии. Напомним, что необходимым условием смачивания поверхности субстрата адгезивом является соблюдение неравенства[6, С.371]

Но иногда наблюдается более сложная зависимость адсорбции полимеров от степени модификации поверхности наполнителей ПАВ, как показали С. Н. Толстая и сотрудники [139, 143] при изучении адсорбции в системе рутил — дихлорстеариновая кислота — пер-хлорвиниловая смола — дихлорэтан. Зависимость адсорбции смолы от степени насыщения поверхности рутила ПАВ (рис. 62) имеет экстремальный характер. В точке максимума на кривой степень насыщения поверхности рутила ПАВ составляет 0,12, т. е. покрытие наполнителя неполное. При этом наблюдается прочная связь с[4, С.72]

Основой сорбента служат практически нерастворимые в воде и органических растворителях высокомолекулярные соединения: полимеры стирола и дивинил бензола, метакрилата или силикагель, Функциональные группы наносятся на матрицу сорбента путем обработки поверхности ионообменным латексом либо путем химической модификации поверхности. Для получения сорбентов, названных центрально-привитыми, снижают концентрацию ионогенных групп в ио-нитах обычного типа путем их обработки, например, серной кислотой[2, С.94]

В результате реакций между смолой и полимером возникают в основном прочные химические связи типа С—О, которые в значительной степени обусловливают высокую адгезию эпоксидных полимеров. Однако такие связи легко гидролизуются, что ц является причиной малой водостойкости наполненных эпоксидных материалов. При химической модификации поверхности[3, С.87]

Введение на поверхность адсорбента более активных групп 1 повышает адсорбцию полимера, обладающего способностью к вза- \ имодействию с этими группами. Так, адсорбция полидиметилсил- » океана на канальной саже значительно возрастает [171, 175] после окисления ее смесью азотной и серной кислот (рис. 1.5). Широко распространенным методом модификации поверхности адсорбентов является их обработка поверхностно-активными веществами. Адсорбционное модифицирование минеральных пигментов и саж с помощью поверхностно-активных веществ изменяет свойства их поверхности и оказывает влияние на свойства наполненных систем. Например, октадециламин, химически взаимодействующий с поверхностью каолина, повышает предельное статическое напряжение сдвига суспензии каолина в растворе бутадиен-стирольного каучука и прочностные характеристики вулканизата [180]. Стеариновая кислота оказывается неэффективным модификатором. Замена каолина карбонатом кальция приводит к противоположному результату. В этом случае химически связывается с поверхностью наполнителя стеариновая кислота, образуя ориентированный адсорбционный слой стеарата кальция. Наоборот, октадециламин не способен к хемосорбцион-ному взаимодействию с карбонатом кальция и не вызывает структурирования в системе. Наполнение поливинилхлорида карбонатом кальция, активированным стеариновой кислотой, оказалось неэффективным. Чтобы вызвать структурообразо-вание, необходим хлорированный адсорбционный слой. Замена стеариновой кислоты дихлорстеариновой и хлорпеларгоновой приводит к заметному усилению структурообразования [180].[6, С.27]

Кроме описанных методов модификации поверхности политетрафторэтилена существуют и другие [46, 48, 135]. Например, поверхность политетрафторэтилена подвергают действию радиации в присуствии мономера, который полимеризуется на поверхности полимера, создавая покрытие, к которому затем легче подобрать подходящий адгезив [46, 48].[6, С.375]

Возможно, что некоторые из перечисленных методов модификации поверхности инертных субстратов приводят к дополнительному структурированию приповерхностного слоя субстрата и, следовательно, повышению его когезионной прочности, что, в свою очередь, обусловливает повышение прочности адгезионного соединения.[6, С.371]

При исследовании наполненных минеральными наполнителями кристаллических полимеров методами оптической и электронной микроскопии было показано, что наполнители оказывают большое влияние на размеры tf морфологию сферолитов [147]. Однако существуют оптимальные концентрации наполнителей, выше которых их влияние на размеры сферолитов незначительно. Степень влияния наполнителя на размеры сферолитов зависит не только от его природы, но и от размеров и формы частиц. Влияние частиц наполнителя на надмолекулярное структурообразование увеличивается при модификации поверхности наполнителя, повышающей его сродство к полимеру.[5, С.75]

Шероховатость и пористость поверхности волокон способствует увеличению прочности связи, однако синтетические волокна, формуемые из расплава полимера, имеют гладкую поверхность, и только у вискозных волокон, формуемых из раствора ксанто-гената целлюлозы, поверхность имеет некоторую шероховатость. На практике в большинстве случаев применяют латексные пропиточные составы, поэтому с увеличением гидрофобности волокон ухудшается их смачиваемость и как следствие затрудняется достижение высоких значений прочности связи. Полимеры волокон и адгезива существенно различаются по полярности (плотность энергии когезии составляет 700 1000 и я^ЗОО Дж/см;! соответственно), поэтому собственно адгезионное взаимодействие между ними по диффузионному механизму незначительно. Прививка на поверхность волокон ряда неполярных мономеров (бутадиен, стирол и т. п.), уменьшающая различие в полярностях контактирующих материалов и создающая возможность их совулкани-зации, не привела к заметному, повышению прочности связи. Различные способы модификации поверхности волокон (источниками свободных радикалов, физическими воздействиями, в том числе низкотемпературной плазмой) также оказались малоэффективными.[1, С.28]

Наиболее эффективным способом повышение адгезии к резинам на основе неполярных или слабополярных каучуков является метод, основанный на химической модификации поверхности субстрата (см. гл. XI).[6, С.252]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. АверкоАнтонович Ю.О. Технология резиновых изделий, 1991, 351 с.
2. Аверко-Антонович И.Ю. Методы исследования структуры и свойств полимеров, 2002, 605 с.
3. Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции, 1982, 231 с.
4. Липатов Ю.С. Адсорбция полимеров, 1972, 196 с.
5. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
6. Берлин А.А. Основы адгезии полимеров, 1974, 408 с.
7. Феттес Е.N. Химические реакции полимеров том 2, 1967, 536 с.
8. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
9. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
10. Красновский В.Н. Химия и технология переработки эластомеров, 1989, 140 с.
11. АбдельБари Е.М. Полимерные пленки, 2005, 351 с.
12. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.
13. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.

На главную