Резкое понижение - внутреннее напряжение
Cтраница 2
Низкие внутренние напряжения в покрытиях, полученных из такой системы, свидетельствуют о протекании релаксационных процессов на различном уровне: до возникновения адгезионных связей и после их образования. Скорость протекания релаксационных процессов в покрытиях, сформированных из растворов, структурированных до образования адгезионных связей, значительно больше, чем после их возникновения, что приводит к резкому понижению внутренних напряжений в покрытиях из предварительно структурированных растворов. [17]
Значительное влияние на свойства покрытий оказывают грунтовочные и порозаполняющие составы, модифицирующие поверхность древесины. Эффективными считаются такие грунтовочные и порозаполняющие составы, которые существенно понижают величину внутренних напряжений и способствуют увеличению запаса адгезионной и когезионной прочности системы. Эти условия соблюдаются в том случае, когда применяемые для обработки поверхности древесины модифицирующие составы понижают внутренние напряжения в значительно большей степени, чем адгезию, или вызывают резкое понижение внутренних напряжений без изменения адгезии. Одни группы способны вступать в специфическое взаимодействие с функциональными группами пленкообразующего с образованием химических связей, другие не участвуют в таком взаимодействии. При правильном регулярном чередовании таких групп на поверхности и определенном соотношении между адгезией полярным и неполярным участкам подложки можно резко понизить внутренние напряжения при значительно меньшем снижении адгезии или неизменном ее значении. Исследования, проведенные авторами с использованием целого ряда модифицирующих составов, показали, что при точечном оклеивании покрытия с подложкой адгезия уменьшается на 20 - 30 %, в то время как внутренние напряжения в полиэфирных покрытиях уменьшаются в 5 - 10 раз. Это приводит к резкому повышению запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий. [18]
Условия обработки стеклянного волокна модификатором оказывают значительное влияние на водостойкость стеклопластиков. Наибольшую водостойкость обнаруживают стеклопластики на основе стеклянного волокна, обработанного бензольными растворами модификатора оптимальной концентрации, причем максимум прочности при кипячении в воде уменьшается и смещается в сторону меньших концентраций раствора модификатора; степень этого смещения зависит от способа его отмывки. Отмывка модификатора как в воде, так и в бензоле приводит к резкому понижению внутренних напряжений в армированных системах, что связано, вероятно, с уменьшением взаимодействия на границе полимер - стеклянное волокно в результате частичного удаления модификатора с поверхности стеклянного волокна, особенно в случае преобладания физической его адсорбции из бензольных растворов. Обращает на себя внимание и тот факт, что при отмывке модификатора с поверхности стеклянного волокна не наблюдается экстремального изменения внутренних напряжений. Это свидетельствует о том, что модификатор после дополнительной отмывки его с поверхности волокна не переходит в связующее, а распределение его на поверхности стеклянного волокна становится иным по сравнению с образцами модифицированного волокна, не подвергавшегося отмывке. [19]
Таким образом, из приведенных экспериментальных данных вытекает, что при формировании полиэфирных покрытий на немодифицированных подложках обычно наблюдается прямая зависимость между величиной внутренних напряжений и адгезионной прочностью покрытий. Равные или меньшие внутренние напряжения соответствуют большей величине адгезии только в том случае, когда модификатор подложки образует на ее поверхности подслой, отличающийся не только высокой адгезионной прочностью к подложке, но и большей эластичностью по сравнению с покрытием, что способствует релаксации внутренних напряжений. Эффективны только те грунтовочные и порозаполняющие составы, которые существенно понижают величину внутренних напряжений, способствуя увеличению запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий. Эти условия соблюдаются только в том случае, когда применяемые для обработки подложки модифицирующие материалы понижают внутренние напряжения в значительно большей степени, чем адгезионную прочность или вызывают резкое понижение внутренних напряжений без изменения адгезии. [20]
На первый взгляд возникает кажущееся противоречие. Внутренние напряжения действуют против сил адгезии, поэтому чем больше адгезия, тем покрытие должно быть более долговечным. С другой стороны, причиной возникновения внутренних напряжений является незавершенность релаксационных процессов, поэтому внутренние напряжения будут тем больше, чем выше адгезия. Поэтому при создании покрытий большое значение имеет не только величина адгезии полимера к твердой поверхности ( подложке, частицам наполнителя и армирующему материалу), но и число, природа и распределение адгезионных связей. Установлено, что резкое понижение внутренних напряжений при сохранении высокой адгезии достигается при оптимальном числе адгезионных связей и равномерном распределении их на поверхности. [21]
 |
Структура полиэтиленовых покрытий на границе с подложкой. [22] |
Формирование покрытий из кремнийорганических олигоме-ров с большой концентрацией фенильных групп на эластичном подслое позволяет наряду с уменьшением внутренних напряжений в 2 - 3 раза повысить адгезию покрытий путем формирования в них упорядоченной структуры. Причина этого явления обусловлена тем, что структурные элементы подслоя из мелами-ноалкидного олигомера играют при этом роль центров струк-турообразования, а высокоэластические свойства подслоя обеспечивают релаксацию внутренних напряжений. Нанесение эластичного подслоя на подложку позволяет сформировать однородную и упорядоченную структуру также в покрытиях из расплавов кристаллических полимеров. При получении покрытий из расплавов полиэтилена низкого давления взаимодействие полимера с поверхностью подложки приводит к резкому замедлению подвижности структурных элементов, препятствуя формированию упорядоченной структуры в слоях покрытий, прилегающих к подложке ( рис. 3.2), в то время как в слоях, граничащих с воздухом, формируется упорядоченная структура ламелярного типа, образующая сетку. Покрытия с такой неоднородной структурой характеризуются высокими внутренними напряжениями, вызывающими их самопроизвольное отслаивание в процессе эксплуатации. Формирование однородной упорядоченной структуры и резкое понижение внутренних напряжений в системе наблюдаются при использовании в качестве подслоя покрытий с оптимальной толщиной, из эластомерных систем. При этом в слоях, граничащих с подслоем и воздухом, формируется сетчатая структура из ламелей, а внутренние напряжения понижаются до десятых долей мегапаскалей, что характерно для эластичного подслоя. [23]
Страницы: 1 2