Cтраница 3
Особенность микроструктуры исследуемого полистирола состоит в том, что доля ориентированных упорядоченных структур значительно меньше, чем глобулярных. Об этом свидетельствует также широкое диффузное кольцо на рентгенограмме пленок из растворов полистирола в разных растворителях. Размер глобул также зависит от природы растворителя. Наиболее мелкие глобулы ( диаметром 30 - 70 нм) в поверхностных слоях обнаруживаются для покрытий из растворов полистирола в ксилоле. С ухудшением качества растворителя размер глобул увеличивается до 50 - 100 ли для покрытий из растворов полистирола в сольвенте и до 80 - 400 нм - для покрытий из растворов полистирола в четыреххлористом углероде. Эти глобулы представляют собой также вторичные надмолекулярные структуры, возникшие при формировании покрытий, так как в покрытиях, травленных кислородом, и в блоках, сформированных в одинаковых условиях, выявляются в поверхностных слоях более мелкие структурные элементы размером 20 - 30 нм. [31]
![]() |
Неоднородность в структуре слоев полиэфирных покрытий, граничащих с воздухом. [32] |
В покрытиях из эпоксидной смолы ЭД-20 также наблюдаются в поверхностных слоях неоднородности сферической формы. Однако размер их меньше вследствие, вероятно, более узкого молеку-лярно-массового распределения. В покрытиях из диановой эпоксидной смолы Э-41 с широким молекулярно-массовым распределением от 600 до 20000 сложные надмолекулярные образования являются центрами формирования кратеров в поверхностных слоях покрытий. При изучении механизма структурообразования в растворах эпоксидной смолы было установлено [5], что причина этого явления связана с неодинаковой растворимостью фракций различной молекулярной массы в сложном растворителе Р-5 и возникновением вторичных надмолекулярных образований в растворе олигомеров. Для выяснения механизма образования кратеров методом электронной микроскопии исследовалась структура кратеров и дефектов, возникающих при попадании в покрытия пыли или пузырьков воздуха. Показано [6], что в центре кратера расположено ядро из более упорядоченных и плотно упакованных структурных элементов, а по радиусу кратера - сферы с различной структурой и четкими границами раздела. В отличие от олигомеров с более узким молекулярно-массовым распределением в покрытиях из этой смолы образуются вторичные надмолекулярные структуры и кратеры разной формы. Строение последних зависит от природы подложки. [33]
Наиболее плотно структурные элементы упакованы в слое, прилегающем к подложке. Структура этого слоя выявляется нечетко, только на отдельных участках. По мере приближения к границе раздела с воздухом размер структурных элементов увеличивается, а плотность их упаковки уменьшается. Число слое в с различной структурой по толщине пленки зависит от ее толщины и природы подложки. Полимеризация в этом случае протекает неравномерно по площади пленки. Вначале через 3 ч прогрева при 80 С возникают более плотные участки в виде лент, тонкая структура которых не выявляется. При последующем облучении электронным пучком процесс структуро-образования начинается внутри таких ленточных структур и вблизи них. Через 5 ч отверждения число ленточных образований увеличивается, при этом возникают глобулярные структуры в поверхностном слое при одновременном его разрушении. При последующем прогреве пленок глобулярная структура выявляется более четко в результате агрегации структурных элементов. Прогрев пленок более 8 ч и последующее облучение не приводят к изменению их структуры. Из сравнения структурных данных следует, что первичные структурные элементы при полимеризации покрытий и свободных пленок одинаковы по морфологии и размеру. Характер вторичных надмолекулярных структур, образующихся при последующей полимеризации, различен. В пленках сохраняется глобулярная структура, а в покрытиях формируются структуры цепочечного типа. [34]
Широкое применение в качестве антиадгезионных покрытий находят метилфенилсилоксаны с различным соотношением метиль-ных и фенильных групп, в частности лаки К-55 и К-56, содержащие соответственно 55 и 46 % фенильных радикалов. Эти лаки имеют сравнительно высокую адгезию к металлу [20] и хорошие антиадгезионные свойства. При адгезии к металлу около 3 0 МПа адгезия их к пленкам 1на основе алкидных смол, определяемая по величине предельных критических внутренних Напряжений, составляет соответственно 1 9 и 1 3 МПа. В процессе отверждения алкидные пленки способны самопроизвольно отслаиваться от поверхности антиадгезионных покрытий под действием внутренних напряжений. Однако важным эксплуатационным свойством этих покрытий является сохранение антиадгезионных свойств в процессе эксплуатации. Для решения этой задачи большое значение имеет однородность структуры поверхностных слоев антиадгезионных покрытий. При исследовании структуры поверхностных слоев покрытий из лаков К-55 и К-56, мало отличающихся по своим ан-тиадтезиомным свойствам, было обнаружено, что по сохранению антиадгезионных свойств в процессе эксплуатации эти покрытия могут существенно отличаться. Анализом структуры покрытий из лаков К-55 и К-56 и алкидной смолы, сформированных на стеклянной подложке, было выявлено, что в пленках из алкидной смолы возникает глобулярная структура с диаметром глобул 15 - 20 нм. В пленках из лака К-55 обнаруживается также глобулярная структура с размером гло бул до 50 нм. В пленках из лака К-56 формируется редкая пространственная сетка из плотно упакованных структурных элементов, в ячейках ( которой расположена глобулярная структура. После формирования покрытий из алкидной смолы на поверхности пленок из лака К-55 и К-56 и отслаивания их изучалась структура поверхностных слоев. Обнаружено, что после отслаивания пленки структура антиадгезионного покрытия из лака К-55 не изменяется. Иная картина обнаруживается после отслаивания пленки от антиадгезионного покрытия из лака К-56. Для этих покрытий, отличающихся неоднородной структурой поверхностных слоев, вторичные надмолекулярные структуры, образующие сетку, после отслаивания пленок значительно уменьшаются в размере и проявляется только контур их распределения. [35]