ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адгезионные свойства из "Эпоксидные полимеры и композиции" На адгезионные свойства покрытий большое влияние оказывает природа металла, способ подготовки поверхности, состав композиций, условия пленкообразования (из раствора или из расплава), температурно-временные режимы и другие факторы. Влияние способов подготовки поверхности на адгезионную прочность, рассмотренное в гл. 5, в целом справедливо и для покрытий. [c.191] Поэтому ниже в основном излагаются данные о зависимости адгезионных свойств эпоксидных покрытий от их состава. [c.192] В качестве количественной меры адгезионной прочности покрытий на металле в большинстве случаев используют, согласно ГОСТ 15140—78, усилие, необходимое для отслаивания от пленки гибкой металлической пластины. [c.192] С ростом молекулярной массы исходной смолы наблюдается уменьшение адгезионной прочности покрытий как по сталп, так и по алюминию, что обусловлено одновременным действием ряда факторов. Прежде всего при этом происходит снмжение полярности пленок, о чем свидетельствует уменьшение е и бмакс [62]. Кроме того, увеличивается жесткость сетки, что подтверждается повышением 7 с и модуля Е [63], а также возрастают внутренние напряжения. Так, при молекулярной массе смолы 1-103 д 5-10 Овн составляет 1,3 и 4,9 МПа, соответственно. В итоге происходит снижение адгезии. [c.192] Наряду с этим видно, что адгезия к стали выше, чем к алюминию. Это может быть связано с различием в строении кристаллической решетки металла или оксидной пленки. Показано [64, 73], что характер адсорбционного взаимодействия, а также адгезия эпоксидной смолы к алюминию зависят от структуры поверхностного оксидного слоя. Наконец, различным может быть специфическое взаимодействие функциональных групп пленко-образуюшего с активными центрами поверхности металла. [c.192] Известно, что эпоксидные группы могут химически взаимодействовать с алюминием или железом, или (что чашй) с их оксидами и гидроксидами по схеме [64, 65]. [c.192] Вместе с тем показано, что первичные ОН-группы также могут хемосорбироваться на поверхности металлов [66]. Убедительных экспериментальных данных о характере взаимодействия с металлами вторичных ОН-групп эпоксидных молекул пока нет. [c.192] Покрытия имеют максимальную адгезию при наличии в сшивающем мостике шести метиленовых групп. Можно полагать, что при п=2 близкое расположение узлов пространственной сетки ограничивает молекулярную подвижность цепей. Известно, что увеличение гибкости цепей способствует достижению большего молекулярного контакта, а повышение полярности — усилению взаимодействия на межфазной границе [67, с. 200]. Однако для каждой полимерной системы существует оптимальная степень полярности, выше которой возрастающее диполь-диполь-ное взаимодействие между цепями уменьшает их адгезионную способность. С ростом величины п гибкость молекул диаминов, и пространственных полимеров на их основе возрастает, полярность же проходит через максимум [69, с. 136, 194, 244]. Снижение полярности при п = 9, очевидно, является причиной уменьшения адгезионной прочности. [c.193] С увеличением содержания твердой дисперсной фазы адгезионная прочность изменяется экстремально, достигая максимума при определенной концентрации, которая, очевидно, зависит от дисперсности частиц и характера их взаимодействия с пленкообразующим. Наблюдаемое увеличение адгезии может быть связано с уменьшением внутренних напряжений. Так, показано, что при увеличении концентрации TiOg в данной композиции с 10 до 25% ствн снижается с 8,3 до 6,8 МПа. Причиной уменьшения адгезионной прочности при дальнейшем увеличении концентрации пигмента, вероятно, является уменьшение гибкости цепей в результате все большего взаимодействия с поверхностью частиц. [c.194] Величина 0 проходит через минимум, характерный для наиболее полного при данной температуре растекания расплава по твердой поверхности. В той же области концентраций адгезионная прочность покрытий максимальна, чт5 соответствует существующим представлениям о влиянии характера смачивания на адгезионное взаимодействие [72, 73]. [c.195] Рассмотрим характер изменения адгезионной прочности под действием некоторых эксплуатационных факторов, На рис. 7.3 представлена кинетика изменения адгезии к стали в процессе выдержки в дистиллированной воде лаковых покрытий на основе смол типа Э-ООС, отвержденных ГМДИ и ДГУ при 120°С и течение 2 ч [53]. Для наглядности начальные значения адгезионной прочности (до увлажнения) вынесены влево от оси ординат. Из рисунка видно, что в течение первых нескольких часов после увлажнения покрытий адгезионная прочность уменьшается, а затем (a IOOO ч) практически не изменяется. [c.195] Степень снижения адгезионной прочности под действием влаги зависит как от молекулярной массы исходной эпоксидной смолы, так и от строения отвердителя. Так, адгезионная прочность покрытий, отвержденных ГМДИ, изменяется меньше, чем прочность покрытий, отвержденных ДГУ. По-видимому, это связано с меньшим водопоглощением первых покрытий благодаря более низкой полярности. [c.195] Данные рис. 7.3 показывают, что покрытия, отвержденные ДГУ, характеризуются более высоким уровнем прочности, установившимся под действием влаги. Можно полагать, что это обусловлено повышенным содержанием уретановых групп, которые, видимо, в результате хемосорбции на стали, образуют более водостойкие связи. [c.196] В табл. 7.8 представлены данные об адгезионной прочности непигментированных эпоксидно-аминных покрытий по алюминию в процессе длительного пребывания во влажной атмосфере (ф = 90 и 98%), а также в дистиллированной воде [57]. Покрытия на основе смолы ЭД-20 отверждали ГМДА при комнатной температуре в течение 25 сут при различном соотношении эпоксидных групп и активных атомов водорода 1 0,5 (I), 1 1 (П) и 1 2 (П1). При стехио.метрическом содержании диамина (композиция И) адгезионная прочность покрытий при ф —90% незначительно возрастает, в то время, как при большей влажности и в воде наблюдается ее снижение, приводящее в результате к самопроизвольному отслаиванию. В данном случае достигается наиболее высокая степень сшивания, и потому можно полагать, что основной вклад в адгезию к металлу должна вносить адсорбция групп ОН, образующихся в ходе реакции отверждения или имеющихся в молекулах ЭД-20 (их немного). Очевидно, здесь преобладают физические связи с поверхностью алюминия, разрушаемые молекулами воды. [c.196] При выдержке в растворе хлорида натрия наблюдается не-)торое временное возрастание адгезионной прочности, видимо, 1 счет уменьшения Овн в результате пластифицирующего дей- вия среды. Однако в целом адгезионная прочность снижается, собенно интенсивно этот процесс протекает в растворе уксус-)й кислоты. [c.197] Покрытия, отвержденные ДЭТА, обладают более высоко адгезией, что, вероятно, связано с наличием в молекуле допол нительной (вторичной) аминогруппы. В этих покрытиях и I меньшей скоростью нарастают внутренние напряжения в процес се старения. [c.198] Вернуться к основной статье