ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы СТРУКТУРА Й СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ПОЛИМЕРОВ из "Физико-химические основы наполнения полимеров" Химическая связь между полимерной матрицей и дисперсным (или волокнистым) наполнителем может быть образована путем прививки макромолекул полимера к твердой поверхности. [c.85] Возможность получения привитых полимеров на твердых неорганических поверхностях впервые была рассмотрена в работе [247]. [c.85] Существуют также другие принципиально отличные пути получения привитых полимеров на поверхности стекла, которые могут быть применены при получении наполненных полимеров на основе таких наполнителей, как стеклянное волокно, которые нельзя подвергнуть механическим воздействиям перед прививкой. На поверхности стекла можно создать соединения — центры прививки, не разрушая поверхности стекла, а лишь используя высокую активность силанольных групп на поверхности стекла. Таким образом, эти методы основаны на таком же использовании функциональных групп, как и при нанесении аппретов или гидрофобизирующих пленок на поверхности. Однако есть определенная специфика, поскольку эти группы используются не для образования связи поверхности стекла с аппретом, а непосредственно в качестве центров привитой полимеризации. Используя названные методы можно не только привить к поверхности наполнителя полимер, но в определенных условиях, что особенно важно, регулировать его структуру. Так, отмечено образование привитого полимера на поверхности стеклянного волокна путем его обработки инициатором (пероксидом водорода) с последующей полимеризацией мономера [251]. Активность поверхности стекла обусловила возможность ее обработки катализаторами - хлоридами металлов переменной валентности (титана, олова) и ВРз. Эти соединения, являясь активными катализаторами катионной полимеризации, обладают комплексообразующей способностью. В ряде работ [252 - 254] было показано, что комплексы, образующиеся с активными центрами поверхности стекла, являются центрами прививки. Таким образом, к поверхности стеклянного волокна были привиты полистирол, эпоксидная смола и полимер диметакрилат-бис (триэтиленгликольфталата), т.е. наряду с линейным полимером были привиты также полимеры, обладающие трехмерной структурой, что особенно важно для получения армированных стеклянных волокном пластиков. [c.86] Процессы привитой сополимеризации имеют особое значение при получении армированных пластиков на основе полимерных волокон и полимеризационноспособных связующих. Как и при применении неорганических наполнителей, прививка связующего к синтетическому армирующему волокну должна способствовать улучшению физико-механических характеристик армированного материала. [c.86] Особенностью таких систем является то, что ход прививки к ориентированным волокнам и свойства получаемого привитого сополимера в значительной степени определяются свойствами волокна [255, 256]. [c.86] Особый интерес представляет модификация поверхности углеродного волокна, которая также может быть достигнута путем привитой полимеризации [257 - 260]. [c.87] Анализ данных по прививке полимеров к поверхностям неорганических, органических и углеродных волокон дает возможность прийти к следующему заключению. Во всех случаях прививка проходит неоднородно по поверхности волокна, т.е. лишь на определенных участках поверхности наблюдается заметное количество связанного с поверхностью волокна другого полимера. При этом очевидно, что непосредственно (химически) с поверхностью связывается относительно небольшая доля полимера, а остальная его масса связана с привитыми молекулами в результате сильной сегрегации или кластерообразо-вания (аналогия с агрегативным механизмом адсорбции - см. гл. 1). Поэтому поверхность волокна, к которой осуществляется прививка, покрыта прививаемым полимером неоднородно - кластероподобные области чередуются с областями поверхности, покрытыми тонким привитым слоем. Вследствие этого свойства привитых волокон, в том числе и поверхностные, будут зависеть от соотношения химически связанных и не связанных с поверхностью цепей. Толщина и протяженность привитого слоя полимера на ориентированных волокнах обусловлена энергетической неоднородностью их поверхностей и вследствие этого наличием различных по своей активности адсорбционных участков, часть которых обеспечивает адсорбционное связывание непривитых молекул через химически привитые. [c.87] Как видно, при получении армированных пластиков на основе различных волокон, модифицированных прививкой к их поверхности других полимеров, возможно как повышение прочности адгезионной связи в результате образования химической связи между полимерным связующим и волокном, так и одновременно упрочнение армирующего волокна, что дает возможность повысить прочностные свойства получаемых материалов. [c.87] В последнее время с целью повышения адгезии связующих к волокнам, в том числе к углеродным, используются методы поверхностной обработки волокна холодной плазмой, в результате которой изменяются поверхностные свойства волокна [261 - 265] происходит удаление слабого граничного слоя на волокне (в основном, адсорбированных примесей) улучшается контакт меж ду во локном и связующим, в том числе за счет механических зацеплений возрастает число активных центров на поверхности, способных к химическому взаимодействию со смолой (центров прививки) и улучшается смачивание. Очевидно, полимеризация под действием плазмы также может быть перспективным способом повышения адгезии на межфазной границе. [c.87] Вернуться к основной статье