ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование адгезии полимерных клеев к полиэфирному волокну и металлам из "Адгезия и фазовые переходы в сложных высокомолекулярных системах" Процессы адгезии играют значительную роль в технологии получения текстильных и композиционных материалов, клеев, строительных материалов и т.д. Существующие термодинамические теории адгезии основаны на результатах исследований энергии межфазного поверхностного натяжения, краевых углов на границе субстрат - адгезив , а также смачивания и растекания адгезива на межфазных границах с учетом вязкости и различного вклада межмолекулярных сил [2, 6, 7]. При этом недостаточно учитывается структура поверхностного слоя молекулярных растворов полимеров и их отклонения от идеальных. [c.11] В процессе адгезии играют роль поверхностные (двумерные) силы, так как в процессе участвует только тонкий приповерхностный слой жидкости. В предложенной нами модели поверхность адгезива (раствора) рассмотрена как двумерный газ полимерных молекул, а процесс адгезии - как изобарное изотермическое расширение этого газа в поле вандервальсовых и химических сил субстрата. Предполагается, что при расширении двумерного поверхностного газа заполняются поры и дефекты поверхности субстрата. В дальнейшем этот газ взаимодействует с его активными центрами. [c.11] Допустим, что объем жидкости и двумерный газ на ее поверхности эквивалентны по составу и являются однородными многокомпонентными смесями из N низкомолекулярных компонентов и полимеров. Тогда модель адгезии эквивалентна модели изобары реального двумерного многокомпонентного газа, который существует на поверхности раствора и подчиняется уравнению состояния неидеального газа. [c.11] Варианты адгезии неидеальных сред к субстратам. [c.12] Уравнение (2.6) описывает адгезию многокомпонентных органических веществ, например, олигомеров, диспергированных в углеводородной среде, к однородным субстратам. [c.12] Для растворов полимеров для изобары адгезии применимо уравнение (2.5). Уравнение описывает адгезию полимера в обычных растворителях к однородным субстратам и применимо для полимерных клеев и описания адгезионных процессов в композиционных материалах на границе матрица-наполнитель . [c.12] Уравнения (2.5 - 2.7) описывают изобару адгезии многокомпонентного раствора полимеров к однородно.му непрерывному субстрату. [c.12] Уравнение (2.8) описывает различные процессы, например, адгезию полимер аых клеев, смол и бетуминозных веществ на волокнах и минералах. Из термодинамической модели следует, что во всех случаях зависимости адгезии от концентрации компонентов в растворе нелинейны и почти линейны зависимости адгезии от температуры. [c.12] Величины плотности вводы и исследуемой жидкости, а также поверхностное натяжение воды взято из таблиц для температуры равной 293 К, при которой проводились измерения. Результаты экспери.мента приведены в таблице 2.1. [c.13] Концентрация растворов, % масс. [c.13] При повышении концентрации свыше 3-6 % масс, применение метода сталогмометрии не возможно из-за сильного гелеобразования. Обработка результатов свидетельствует о нелинейном характере зависимости адгезии водных растворов к стеклу от концентрации, что соответствует предложенной модели (2.5). [c.13] Из рис. 2.2., 2.5., 2.6. и уравнения (2.8) следует, что lga/F A) Я, где. ig а - угловой коэффициент зависимости адгезии от те.ипературы. Для адгезии П13А на углеродистой стали У/= 5,22 10 моль, отсюда следует, что средняя толщина мономолекулярной адгезионной пленки порядка 10 м. что соответствует теории адгезии [2]. [c.14] В таблице 2.3. приведены коэффициенты, полученные аппроксимацией зависимости работы адгезии от концентрации. Исправленные коэффициенты с учето.м соответствующих значений Д приведены в таблице 2.4. Соответствующие вириальные коэффициенты получены по уравнению (2.4 ). [c.14] Исследована температурная зависимость адгезии для систем волокно - полимер и металл - полимер (рис. 2.1., 2.4), Из приведенных данных следует, что зависимость почти линейна, так как соответствующие коэффициенты корреляции колеблются в пределах от 0,68 до 0,96.Оценка воспроизводимости. коэффициент вариации 2,85, доверительный интервал при надежности 0,95 и числе степеней свободы 2 равен 1,79. [c.18] Таким образом, результаты исследования гелей водорастворимых полимеров на металлических и полиэфирных субстратах свидетельствуют о нелинейной зависимости адгезии от концентрации и почти линейной зависимости от температуры, что подтверждает адекватность модели изобары расширения двумерного реального поверхностного полимерного газа. [c.18] Вернуться к основной статье