Полимерный адгезив
Cтраница 2
По нашему мнению, наука об адгезии в полимерных системах в будущем от общих представлений и качественных описаний должна перейти к рассмотрению количественных закономерностей межфазных явлений на границе раздела на основе статистических концепций. Следует провести более четкую грань между адгезионными явлениями на разных фазовых границах твердое тело ( не полимер) - полимерный адгезив и полимер ( в любом фазовом или физическом состоянии) - другой полимер. [16]
Таким образом, исследованы адгезионные свойства реакционно-способных полимерных комплексов полиметакриловая кислота - амид с металлами. Определены оптимальные условия формирования адгезионного контакта. Установлено, что исследованная группа полимерных адгезивов имеет достаточно высокую прочность крепления к металлам, достигающую 35 - 105 - - 40 - 105 Н / м2, зависящую от вида полимерного комплекса и от природы металла. [18]
Исследованы адгезионные свойства реакционноспособных полимерных комплексов полиметакриловая кислота - амид, полученных радикальной полимеризацией метакриловой кислоты в присутствии амидов. Определены оптимальные условия формирования адгезионного контакта полимерных комплексов с металлами. Установлено, что исследованная группа полимерных адгезивов имеет достаточно высокую прочность крепления к металлам при сдвиге, достигающую 35 - Ю5 - 40 - 10s Н / м2 и зависящую от состава и вида полимерного комплекса и от природы металла. [19]
 |
Схема метода определения адгезии к волокнам. [20] |
На основе этого принципа в работе [81] разработано несколько вариантов методов определения адгезии полимеров к стеклянным волокнам. В отверстие 1 планки 2 наливается полимерный адгезив, в который опускается проволочка 3 и фиксируется в вертикальном положении. С помощью микроскопа определяют площадь S контакта проволочки с полимером. Поделив силу Р на S, определяют адгезионную прочность на сдвиг та. [21]
Изложены термодинамические и молекулярно-кинетические представления об адгезии полимеров. Рассмотрено влияние химической природы и строения полимеров на закономерности образования адгезионных соединений. Отдельный раздел посвящен важной проблеме повышения адгезионной способности полимерных адгезивов и субстратов. [22]
Формирование контакта жидких адгезивов с подложкой имеет большое значение в практике склеивания, нанесения покрытий, создания различных адгезионных соединений. В первую очередь следует рассмотреть случай растекания полимеров ( в виде растворов, расплавов) по гладким твердым поверхностям. Необходимо отметить, что закономерности растекания жидкостей, и в частности полимерных адгезивов, изучены недостаточно. В работе [15] развита теория самопроизвольного растекания жидкости по твердой поверхности, в основе которой лежит анализ сил взаимодействия, возникающих в системе капля - подложка вблизи линии контакта. От соотношения межмолекулярных сил жидкость - жидкость и жидкость - твердое тело и от угла смачивания зависит направление течения жидкости. [23]
По этим уравнениям может быть вычислена скорость втекания жидкости в узкую плоскую или клиновую щель либо круглое отверсше. Теория учитывает реологические свойства жидкостей. В частности, ее можно применить к упруговязким жидкостям, к которым относятся полимерные адгезивы. В данном случае механизм смачивания зависит от особенностей строения полимера. [24]
Кроме учета роли пограничных слоев адгезивов необходимо принимать во внимание пограничные слои субстрата. Подготовка металлов и исследование структуры оксидных слоев требует специального рассмотрения. Отметим лишь, что подобная структура подчас не менее сложна, чем структура пограничных слоев полимерных адгезивов. [25]
Итак, диффузия низкомолекулярных компонентов при формировании системы адгезив - субстрат - явление весьма частое. Однако для полимерных адгезивов принципиальное значение приобретает вопрос о возможности диффузии макромолекул или их участков через границу раздела фаз. Действительно, если макромолекулы адгезива при образовании адгезионной связи продиффундируют на значительную глубину в субстрат, суммарное межмолекулярное взаимодействие может превысить силы, необходимые для разрыва химических связей. Этот эффект связан с цепным строением молекул полимерных адгезивов. Чем глубже макромолекулы адгезива внедряются в субстрат, тем благоприятнее условия для реализации максимально возможного числа контактов между молекулами адгезива и субстрата. Но это не означает, что без диффузии макромолекул адгезива в субстрат нельзя достигнуть высокой адгезионной прочности. I было показано, что сил, возникающих на границе раздела адгезив - субстрат, теоретически достаточно для необходимой адгезионной прочности. Но поскольку в реальных системах имеются факторы, снижающие адгезионную прочность, диффузия макромолекул адгезива в субстрат может оказаться весьма полезной. [26]
Изучение поверхностной энергии полимеров оказывается задачей еще более сложной, чем изучение поверхностной энергии металлов и других неорганических материалов. Своеобразие и специфика свойств полимеров исключают применение многих рассмотренных выше методов для измерения их поверхностной энергии. Это относится прежде всего к механическим методам, методам, основанным на изучении кинетических явлений в кристаллических объектах, и к расчетным. Но количественная оценка поверхностной энергии полимерных субстратов представляет еще больший практический интерес, чем изучение этой характеристики применительно к неорганическим субстратам. Дело в том, что при сочетании полимерных адгезивов с полимерными субстратами соотношения поверхностных энергий оказываются подчас весьма близкими, и при формировании адгезионного контакта наряду с кинетическими факторами особую роль начинают играть термодинамические факторы. Практические вопросы адгезионной прочности могут быть решены только с учетом соотношений поверхностных энергий адгезива и субстрата. Поэтому ведутся интен - сивные поиски методов количественной характеристики поверх - / ностной энергии полимеров. [27]
Таким образом, мы обнаруживаем близкое сходство и даже полное совпадение некоторых факторов, определяющих адгезионную прочность в совершенно различных случаях. Близкое сходство в поведении адгезивов органической природы и минеральных вяжущих веществ обусловливается не только общностью механизмов проявления адгезионных свойств. Органические адге-зивы и минеральные вяжущие вещества - это полимерные материалы [34, 35], и специфика их полимерной природы проявляется как на различных стадиях формирования адгезионных связей, так и в работе адгезионных соединений. В настоящее время, очевидно, может быть развита единая теория адгезии для различных адгезионных систем; эта единая теория в значительной степени должна базироваться на представлениях молекулярной теории адгезии. Однако это задача будущего, а в данной монографии авторы делают попытку углубить и расширить некоторые стороны молекулярной теории адгезии полимеров, а также, опираясь на эту теорию и учитывая специфику полимерных адгезивов, наметить основные пути направленного влияния на адгезионную прочность и адгезию полимеров к субстратам различной природы. [28]
Итак, несмотря на малый радиус действия молекулярных сил между двумя частицами, роль этих сил возрастает, когда во взаимодействие вступают конденсированные тела. Теоретические расчеты и прямые эксперименты, подтвердившие наличие значительных межмолекулярных сил, сравнительно медленно убывающих с расстоянием, играют огромную роль в понимании механизма многих поверхностных явлений, в том числе и адгезии. Имеются многочисленные свидетельства того, что молекулярное поле твердой поверхности не ограничивается расстоянием в несколько ангстремов, а простирается значительно дальше. Поэтому есть все основания говорить о трехмерных аспектах поверхностных явлений [33], о влиянии твердой поверхности на структуру и свойства прилегающих слоев второй фазы и других проявлениях пристенного эффекта, вызванного дальнодействием поверхностных молекулярных сил. Несомненно, немалую роль эти эффекты играют и при адгезии. III будет подробно рассмотрен вопрос о влиянии твердой поверхности на структуру и свойства прилегающих слоев. Здесь мы ограничимся некоторыми примерами, наиболее ярко иллюстрирующими эффекты дальнодействия, и отметим, что в случае полимерных адгезивов и покрытий они проявляются особенно четко благодаря особенностям структуры этих материалов - наличию крупных надмолекулярных образований. [29]
Страницы: 1 2