Статья по теме: Смачивание поверхности

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Чтобы предотвратить смачивание поверхности пластмассы водой (т. е. сделать ее гидрофобной), необходимо снизить полярность поверхности и воспрепятствовать диффузии воды в поверхностный слой. Гидрофобизации подвергают прежде всего те пластмассы, которые благодаря легкой перерабатываемое™ в изделия или ценным физико-механическим свойствам нецелесообразно заменять другими материалами (например, термопластами), обладающими природной несмачиваемостью.[7, С.22]

Во избежание деформации при термообработке изделия иногда закрепляют в держателях. В воду, в которой проводится термообработка, можно добавить моющие средства. Это улучшает смачивание поверхности пластмасс, предотвращает появление пятен, а также ограничивает возникновение статического электричества на поверхности изделий.[7, С.49]

Как правило, на поверхности волокон, подвергающихся текстильной переработке, присутствуют текстильные замаслива-тели, в состав которых входят такие вещества, как парафин, канифоль, поверхностно-активные вещества и др. [12, 20]. Эт;1 вещества ухудшают смачивание поверхности волокна, что отрицательно влияет на структуру поверхностного слоя эпоксидны* полимеров [17, 18]. Кроме того, входящие в состав замасливателей полярные соединения с различными активными группами могут взаимодействовать с реакционноспособными группами поверхности наполнителя, препятствуя образованию прочных связей полимера с наполнителем. Замасливатели повышают водо-поглощение наполнителей [21], и применение, например, стеклотканей без специальной сушки сильно увеличивает пористость материала. Количество этих веществ составляет около 1 % ог массы волокна, а поскольку высокопрочные армированные пластики содержат до 70% (масс.) волокна, их влияние на связующее может быть значительным, особенно если они сосредоточены в граничном слое около поверхности волокна. Для удаления текстильных замасливателей в некоторых случаях их выжигают при кратковременном нагреве стеклоткани при 350— 450 °С, но это приводит к значительному уменьшению прочности ткани и увеличивает ее стоимость,[2, С.220]

Особое внимание следует уделить изучению микрорельефа поверхности субстрата, ее гетерогенности методом визуализации активных центров поверхности, раскрытию природы их действия, измерению поверхностной энергии. Это важно при изучении закономерностей формирования адгезионного соединения. Смачивание поверхности субстрата адгезивом, влияние полимерной природы адгезива на смачивание, зависимость смачивания от деформации субстрата — все эти вопросы еще недостаточно изучены, хотя их значение для понимания механизма адгезии полимеров несомненно.[5, С.386]

Особенности этих систем заключаются прежде всего в том, что адгезионные явления на границе раздела двух полимерных фаз существенно отличны от явлений на границе полимер —: твердое тело с высокой поверхностной энергией. Полимеры-наполнители и полимерные среды (или связующие), как и все полимерные системы, характеризуются низкими значениями поверхностной энергии, и поэтому смачивание поверхности наполнителя полимерным связующим может быть неполным. В результате этого условия контакта «частиц» со связующим при формировании системы оказываются хуже, чем в системах с наполнителем, имеющим высокую поверхностную энергию. Это не означает, разумеется, отсутствия адсорбционного взаимодействия на границе раздела фаз. Прочность связи полимерных частиц с полимерной фазой во многих случаях значительно выше, чем частиц неорганических наполнителей, а для смесей полярных полимеров адгезия может быть столь значительной, что это приводит к высокой стабильности системы, т. е. к псевдосовместимости [381]. В системах с полимерными наполнителями значительную роль в усилении играет диффузионный механизм адгезии [34].[3, С.197]

Если при переработке полистирола литьем под давлением применяются разделительные смазки, то их необходимо тщательно удалить с окрашиваемых изделий. Для удаления касторового масла и стеарата цинка- можно использовать смесь этилового спирта, этилацетата, бутанола и этиленгликольбутило-хвого эфира. Силиконовые смазки можно удалять тщательной промывкой изделий 2%-ным раствором углекислого калия с добавкой детергентов. Поскольку не всегда удается удалить силиконовые соединения полностью, в лакокрасочную композицию рекомендуется добавить небольшое количество (0,01—0,1%) силиконового масла. Это улучшает смачивание поверхности полистирола [55].[7, С.61]

При нанесении раствора резиста на середину неподвижной подложки раствор при ускорении разливается в виде отдельных волн, как только преодолен барьер поверхности натяжения. При нанесении на движущуюся пластину и при малых ускорениях образование волн прекращается и на краях подложки образуется утолщение. При высоком ускорении отток резиста происходит быстрее, чем испарение растворителя и существенное изменение вязкости раствора, при этом на краях не образуется утолщений и достигается наибольшая однородность. Для снижения пористости важно наносить раствор резиста на неподвижную подложку и дать возможность пузырькам воздуха выйти из него перед центрифугированием [15], а затем дать большое ускорение. Некоторые системы нанесения резистов делают возможным смачивание поверхности всей подложки перед центрифугированием.[1, С.20]

Свойства наполнителей оказывают существенное влияние на усиление смеси [1)106]. Особенно большое значение имеет удельная поверхность наполнителя (большая поверхность обусловливает большее усиление смеси), размер частиц (с уменьшением размера частиц повышается предел прочности на растяжение и удлинение), конечно, при предположении, что полимер смачивает всю поверхность наполнителя. Вредное влияние может оказывать склонность частиц наполнителя к агломерации, при агломерации частиц понижается удельная поверхность наполнителя и ухудшаются механические свойства. Для предотвращения агломерации частиц и для достижения как можно лучшей гомогенизации смеси наполнителя с полимером рекомендуется гидрофобизиро-вать* наполнитель алкил- или арилхлорсиланами [1759]. Гидро-фобизация делает возможным лучшее смачивание поверхности наполнителя полимером; тем самым устраняется опасность того, что смесь полностью разрушится адсорбированной на наполнителе пленкой влаги.[6, С.366]

При рассмотрении роли адгезии необходимо учитывать, что наибольшее значение при усилении имеет молекулярная слагающая адгезии. Деформация наполненных материалов обычно происходит в условиях, далеких от разрушения. Следовательно, усиление существенно зависит от условий контакта полимера и наполнителя, а также от условий смачивания поверхности наполнителя, которые прежде всего определяются конформацией полимерной цепи. Это подтверждено нашими данными об изменении температур стеклования пленок наполненных полимеров, отлитых из растворов в различных растворителях, в которых цепи находились в различных конформациях. Если же на поверхность наносить не раствор смолы, а непосредственно жидкую смолу, то смачивание ею поверхности и геометрия последней определяют условия роста полимерной цепи на поверхности в ходе отверждения, а от них зависят свойства полимера. При этом надо помнить, что смачивание поверхности жидкой смолой и раствором происходит неодинаково из-за различий в поверхностном натяжении. При испарении растворителя или отверждении смолы условия смачивания и взаимодействия полимера и поверхности ухудшаются, потому что жесткая полимерная цепь не может TOJK «приспособиться» к поверхности, как молекула малого размера.[3, С.282]

Рис. 2.8. Смачивание поверхности:[4, С.91]

яости микроструктуры полимеров. Рассматривая смачивание поверхности субстрата адгезивом как результат проявления молекулярных сил, молекулярная теория большое внимание уделяет термодинамике адгезии — соотношениям поверхностных энергий адгезива и субстрата, закономерностям растекания адге-зива. Одновременно учитываются и такие вопросы формирования адгезионных соединений, как поверхностная и объемная диффузия, микрореология.[5, С.7]

смачивание поверхности и прочность адгезионной связи на границе раздела;[3, С.277]

Полный текст статьи здесь