Cтраница 4
Улучшение эксплуатационных характеристик органоминераль-ных композитов путем аппретирования минерального наполнителя силанами объясняется либо уплотнением структуры полимера ( теория фиксированного слоя), либо достижением внутреннего равновесия в процессе отверждения при условии более мягкой поверхности раздела ( теория деформируемого слоя) ( гл. Изучая влияние силановых аппретов на поверхность наполнителей, Плю-деман [37] показал, что более эффективные силаны ( если степень их воздействия оценивать по улучшению механических свойств композитов) стимулируют выделение большего количества тепла при отверждении смол. Эти данные согласуются с теорией фиксированного слоя, находящегося на модифицированной силанами поверхности раздела в полимерных композитах. [46]
Поскольку герметики и адгезивы на основе невулканизуемых каучукоподобных полимеров не подвергаются химическим изменениям в процессе переработки, они не взаимодействуют с силанами на поверхности раздела с минеральными наполнителями. Согласно многочисленным данным, силановые аппреты не способствуют образованию водостойких связей между такими адгезивами и поверхностью минеральных веществ. Водостойкие связи не всегда образуются даже в результате химической прививки силановых аппретов к термопластичным каучукам. [47]
В табл. 24 - 28 ( приведены результаты исследований адгезии смол и аппретов к стеклянным волокнам. Эти результаты показывают, что силановые аппреты способствуют значительному повы-лию прочности стеклопластиков на изгиб во влажном состоянии. Потери прочности после кипячения в воде в течение 2 ч составляют 5 - 14 % в зависимости от типа смолы, стекла и аппрета. Как правило, прочность композита, который армирован волокном, обработанным воланом, во влажном состоянии сохраняется хуже: всего. Этот аппрет оказывается более эффективным при использовании полиэфирных и меламиновых смол. Обработка волокон аминосиланом А-1100 эффективна для композитов на основе эпоксидной смолы, полиамидоимида, полиимида, фенольной и мелами-овой смол, а также полиэфиров. [48]
На выяснение механизма адгезионной связи силановых аппретов с поверхностями неорганических материалов и, в частности, стекловолокна затрачены значительные усилия ученых. Почти невозможно получить непосредственные данные о характере механизма адгезионных связей. [49]
На поверхности стеклянного волокна [47] при этом появляются так называемые ямки травления. Нанесение на поверхность волокон слоев силановых аппретов или замасливателей замедляет разрушение волокна. [50]
Путем сополимеризации Волана А, содержащего метакрилатную группу, с полиэфирной смолой Ятес и Требилкок [53] получили хромсодержащую смолу, плохо растворимую в ацетоне; смола, обработанная только хромовым комплексом в тех же условиях, полностью растворялась в ацетоне. Исходя из этого можно заключить, что все эффективные силановые аппреты, применяемые для пластиков с термореактивными смолами, должны реагировать с ними в процессе отверждения. Следует отметить, что свойства аппретирующей доба ( В. [51]
Таким образом, вид силоксановой пленки, адсорбированной на минеральной поверхности, зависит от природы органической функциональной группы в кремнийорганическом соединении, воздействия воды, рН среды, от интенсивности старения раствора силана и наличия специфического катализатора, например иона фтора. Результаты эллипсометрических измерений позволяют предполо - жить, что силановые аппреты осаждаются на минеральных поверхностях в виде полимерной пленки с определенной ориентацией органических функциональных групп при атоме кремния, а не в виде мономолекулярной пленки силанов. [52]
Эфирные или амидные группы полиэфиров, алкидных смол, лолиакрилатов, полиамидов, полиуретанов и других смол могут образовывать водородные связи с гидроксильными группами гидрофильной поверхности, но в присутствии воды условия равнове - Сия для возникновения этих связей менее благоприятны. Эти условия улучшаются в результате добавления очень небольших количеств силановых аппретов. Углеводороды и другие неполярные лолимеры связаны с гидрофильной поверхностью только слабыми дисперсионными силами, и их воздействие не может быть сравнимо с влиянием воды. [53]