ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диффузионные н каталитические явления в процессе формирования адгезионного контакта из "Адгезионная прочность" При формировании некоторых адгезионных соединений, например полиэтилен—металл, одновременно развиваются каталитические и диффузионные процессы. Предположения о возможности диффузии ионов металлов в полимер высказывались давно [72, 73]. Экспериментально растворение металла в полимере было обнаружено в работах Белого, Егоренкова и др. и описано в 74]. Было установлено, что в результате взаимодействия полимера с поверхностью металла при высокой температуре образуются соли жирных кислот, которые затем и диффундируют в массив полимера. Появление в объеме полимера металлсодержащих соединений оказывает в свою очередь влияние на окислительные процессы и, следовательно, на адгезионную прочность [75—82]. Каталитическая активность металлов (медь, железо, свинец, алюминий) в процессе окисления полиэтилена различна. Некоторые металлы (например, железо) ускоряют процесс окисления полиэтилена, поэтому зависимость адгезионной прочности от продолжительности процесса формирования адгезионного соединения в данном случае описывается кривой с максимумом, что связано с интенсивной термоокислительной деструкцией макромолекул граничного слоя [75]. В отличие от железа свинец катализирует процесс окисления полиэтилена только на ранних стадиях термического воздействия, а затем выступает в роли ингибитора. Поэтому адгезионная прочность в системе полиэтилен—свинец после незначительного снижения, вызванного интенсивным окислением, стабилизируется на достаточно высоком уровне [75]. В случае меди также только в начальной стадии процесса окисления наблюдается каталитический эффект, а затем на стадии ингибирования в полиэтилене накапливаются карбонильные группы, что приводит к термоокислительному структурированию полиэтилена и повышению адгезионной прочности [75]. [c.90] Необходимо учитывать, что в процессе формирования адгезионных соединений некоторые компоненты системы могут проявлять повышенную поверхностную активность, выступая в роли ПАВ. Дело в том, что поверхностная энергия полимеров, как правило, невысока. Поэтому многие низкомолекулярные вещества, содержащиеся в полимерных материалах, распределены в массе и не проявляют себя в качестве ПАВ. Однако в процессе формирования адгезионного соединения поверхность раздела полимер—воздух заменяется на поверхность раздела полимер—подложка. Многие подложки (металлы, стекла) имеют высокую поверхностную энергию, и межфазная энергия на границе полимер—подложка оказывается значительно выше поверхностной энергии на границе полимер—воздух. В этих условиях инертные ранее низкомолекулярные примеси становятся поверхностно-активными веществами, и их миграция на поверхность раздела полимера с подлон кой энергетически выгодна, так как приводит к снижению межфазной энергии. При повышенной температуре (требуемой для формирования адгезионных соединений) скорость миграции не является лимитирующим фактором, и в результате на границе раздела полимера с подложкой скапливаются низкомолекулярные вещества, что сказывается на адгезионной прочности. Закономерности этого процесса определяются соотношением поверхностных энергий компонентов адгезионных соединений [100—102]. [c.95] Вернуться к основной статье