На главную

Статья по теме: Поверхностью субстрата

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Иногда необходимые для взаимодействия с поверхностью субстрата функциональные группы вводят в адгезив путем модификации. Инертный адгезив модифицируют окислением или введением в его состав активных добавок. Особенно эффективной оказывается модификация адгезива прививкой. На рис. XI.1[2, С.366]

Для выяснения характера взаимодействия полимера с поверхностью субстрата иногда исследуют десорбцию. Таким способом удалось обнаружить, что поливинилацетат, адсорбированный на порошке железа, не десорбируется полностью [147], а при адсорбции на целлюлозе совершенно не десорбируется [211]. Адсорбция полиметакрилата на угле, окиси алюминия, стекле, железном порошке — необратима [142, 212]. То же относится к адсорбции полиэфиров на угле [142, 143], бутадиен-стирольного каучука на газовой саже [213], стеариновой кислоты на окиси алюминия [214], сополимера винилхлорида с винилацетатом и мет-акриловой кислотой на двуокиси титана [216], карбоксилатпого каучука на высокодисперсных порошках металлов [215], различных полимеров на коллоидных металлах [76, с. 7]. Необратимость процесса адсорбции свидетельствует о возникновении достаточно прочных связей молекул полимера с твердой поверхностью.[2, С.29]

В последнее время вопросу формирования контакта адгезива с поверхностью субстрата придают большое значение. Микрореологические процессы, протекающие на границе раздела, рассматриваются в качестве первого этапа установления адгезионной связи. Межмолекулярное и химическое взаимодействие, возникающее в местах контакта, является основным фактором, обеспечивающим связь между клеевым слоем и поверхностью субстрата. Поэтому структура и свойства граничного слоя в значительной степени зависят от природы и топографии поверхности субстрата. Эта зависимость может быть обусловлена ориеч-тационным эффектом [25], эффектом дальнодействия, а также энтропийными факторами. В последнем случае число возможных конформаций макромолекул вблизи границы раздела должно быть меньше, чем в объеме пленки клея [26].[1, С.110]

При формировании многих адгезионных соединений в контакт с поверхностью субстрата вступает высоковязкая масса. Разумеется, в этих случаях для описания процесса формирования контакта адгезива и субстрата важнейшее значение приобретают вязкоупругие характеристики адгезива и условия формирования (давление, температура). Большое внимание уделяется реологическим процессам, происходящим на границе раздела адгезив — субстрат, связанным с заполнением полимером микродефектов поверхности. Предельное упрочнение адгезионного шва достигается при максимальном заполнении микродефектов на поверхности субстрата. Роль этих факторов может быть продемонстрирована на примерах самых различных типов адгезионных соединений. Вначале рассмотрим закономерности, установленные для системы полимер — монолитный субстрат.[2, С.122]

Таким образом, по Мак-Ларену, А.— чисто поверхностный процесс, обусловленный адсорбцией определенных участков молекул адгезива поверхностью субстрата. Правильность своих представлений Мак-Ларен доказывает влиянием на А. ряда факторов (темп-ры, полярности, природы, размера и фор,мы молекул адгезива it др.). Мак-Ларен вывел зависимости, количественно описывающие А. Так, для полимеров, содержащих карбоксильные группы, установлено, что прочность адгезионной связи (А) зависит от концентрации этих групп:[4, С.10]

Таким образом, по Мак-Ларену, А. — чисто поверхностный процесс, обусловленный адсорбцией определенных участков молекул адгезива поверхностью субстрата. Правильность своих представлений Мак-Ларен доказывает влиянием на А. ряда факторов (темп-ры, полярности, природы, размера и формы молекул адгезива и др.). Мак-Ларен вывел зависимости, количественно описывающие А. Так, для полимеров, содержащих карбоксильные группы, установлено, что прочность адгезионной связи (А) зависит от концентрации этих групп:[3, С.13]

Основополагающее значение для понимания механизма адгезии полимеров имеет, несомненно, выявление характера взаимодействия адгезива с поверхностью субстрата. В частности, представляется необходимым более широко исследовать каталитические эффекты на границе адгезив — субстрат, а также молекулярные и химические силы, действующие в зоне контакта. Для понимания механизма адгезии важными являются вопросы адсорбции. Адсорбция полимеров имеет свои специфические особенности и всестороннее исследование этих особенностей — одна из важнейших задач дальнейшего изучения механизма адгезии.[2, С.387]

В ряде случаев большое значение приобретают вопросы снижения адгезии. И в этих случаях основным путем решения проблемы становится модификация. Следует отметить, что из различных применяемых в настоящее время антиадгезивов на основе кремнийорганических соединений особенно эффективными оказываются именно те, которые способны образовывать с поверхностью субстрата химические связи. Например, поверхностные пленки полидиметилсилоксановой жидкости, не содержащей активных функциональных групп, способных взаимодействовать с поверхностью субстрата, легко удаляются с поверхности, поэтому адгезионная прочность понижается незначительно [32]. В тех случаях, когда силоксановая жидкость содержит легко[2, С.293]

Существует несколько методов визуализации адсорбтива на поверхности адсорбента. К ним относятся эллипсометрический и электронно-микроскопический методы. Эллипсометрический метод позволяет оценивать толщину адсорбированного слоя по величине поляризации отраженного света [196 — 198]. Исследования с помощью электронного и отчасти светового микроскопов позволяют обнаружить взаимодействие полимера с поверхностью субстрата вследствие образования характерных структур в зоне контакта. Этот вопрос более подробно рассматривался в гл. III в связи с проблемой влияния подложки на структуру прилегающих слоев полимера.[2, С.22]

Полимеры с низкой поверхностной энергией могут образовывать с металлом весьма прочную адгезионную связь [51]. Неполярный адгезив хорошо смачивает поверхность металла, поэтому даже в отсутствие активных функциональных групп достигается достаточно высокая адгезионная прочность. Однако стабильность такого соединения невысока [67]. Значительно более прочная связь полимера с металлом достигается в том случае, когда полимер имеет функциональные группы, взаимодействующие с поверхностью субстрата.[2, С.302]

Говоря о молекулярном взаимодействии на границе раздела адгезив — субстрат, не следует связывать возможность такого взаимодействия только с наличием определенных функциональных групп в компонентах системы. При контакте органического полимера с различными субстратами, например металлами, необходимо учитывать возможность каталитических реакций, сопровождаемых появлением ненасыщенных связей, а также новых функциональных групп, способных затем вступать во взаимодействие с поверхностью субстрата. Так, при нанесении полиэтилена на металлы в вакууме наблюдали высокую адгезию, что было объяснено [191] каталитическим влиянием субстрата, под действием которого происходит отщепление водорода от полиэтилена и последующее взаимодействие адгезив — субстрат. Не исключено, что за счет каталитического отщепления водорода в данном случае происходит образование изолированных, а возможно, и сопряженных двойных связей, я-электроны которых[2, С.41]

... 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. Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции, 1982, 231 с.
2. Берлин А.А. Основы адгезии полимеров, 1974, 408 с.
3. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
4. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.

На главную