Формирование покрытий кинетика

На каждой стадии формирования покрытия/ величина напряжений определяется усадкой покрытия, его упругими свойствами и релаксационными процессами, которые приводят к уменьшению или полному снятию внутренних напряжений. Поэтому, изучив кинетику формирования упруго-релаксационных свойств полимерных пленок и усадочные явления в них, можно рассчитать внутренние напряжения, которые возникнут в покрытии, получаемом на твердой подложке. Такой подход к изучению механизма возникновения внутренних напряжений в полимерных покрытиях был описан для пленок желатины [3]. [c.20]

Для формирования покрытий с оптимальными свойствами предпочтительно использование олиго.меров, образующих кристаллы с узким распределением по размеру и определенным уровнем надмолекулярной организации. Эти факторы оказывают решающее влияние на скорость плавления кристаллов при формировании покрытий, кинетику полимеризации олигомеров, степень однородности и дефектности структуры покрытий и в конечном счете определяют их свойства. Для синтеза кристаллических олигомеров с требуемым комплексом свойств необходимо установить влияние на механизм кристаллизации олигомеров различных физико-химических факторов и установить взаимосвязь между структурой и свойствами олигомерных кристаллов и механизмом формирования покрытий на их основе. [c.59]

Природа подложки оказывает существенное влияние при формировании покрытий из пленкообразующих других типов на внутренние напряжения и свойства покрытий. Было изучено [120] влияние природы подложки на внутренние напряжения и свойства покрытий. Из данных о кинетике нарастания и релаксации внутренних напряжений при формировании покрытий из бутадиен-стирольных латексов при 20 °С на поверхности стекла, капроновой ткани и хлопчатобумажной подложке (ткани имели одинаковое полотняное переплетение) следует, что в покрытиях, сформированных на тканях, внутренние на пряжения в 1,5—2 раза больше, чем на стекле. Нарастание внутренних напряжений в этом случае обусловлено большей адгезией латексных покрытий к тканям и частичным армированием латексных покрытий из-за проникновения пленкообразующего в ткань на глубину около 50 мкм. При хранении покрытий в условиях их формирования внутренние напряжения в пленках на тканях релаксируют медленней. Уменьшая адгезию покрытий к подложке, можно значительно понизить величину внутренних напряжений. С учетом этого модифицирование тканей осуществлялось различными соединениями, применяющимися в текстильной промышленности (табл. 2.17). [c.95]

Добавки, модифицирующие поверхность наполнителя (в частности, стекла), существенно влияют на внутренние напряжения и адгезию полимеров к наполнителю [343]. На рис. IV. 26 представлена кинетика нарастания внутренних напряжений на границе раздела полиэфирная смола — стекло (стекло необработанное и обработанное), а на рис. IV. 27 — зависимость вну- тренних напряжений от толщины пленки полимера на поверхности стекла. Как видно, модификация поверхности подложки оказывает влияние на внутренние напряжения, возникающие при формировании покрытий и на их адгезионные свойства. [c.181]

Анализ полученных результатов позволяет регулировать процессы коагуляции частиц у электрода для различных типов дисперсных систем, и тем самым управлять технологическими процессами. Так, системы с концентрационным типом электрохимической агрегации более пластичны в смысле возможности кинетики формирования осадка на электроде, но требуют более длительного процесса и дают меньшую величину осадкообразования, чем системы с нейтрализационным типом электрохимической агрегации. Поэтому следует формировать условия по последнему механизму при решении задач электрохимической очистки жидкостей, в частности промстоков, отдавая предпочтение концентрационному типу химического осаждения в процессах формирования покрытий электрофорезом. В этом случае качество получаемых покрытий выше, чем при чисто нейтрализационной коагуляции на электроде [27]. [c.132]

Результаты термообработки во многом зависят от температурно-временных параметров процесса формирования покрытия. Например, для полиэтилена низкого давления и пентапласта зависимости, описывающие влияние температуры расплава на остаточные напряжения в покрытии при постоянной продолжительности термостатирования 10 мин и одинаковой скорости охлаждения, свидетельствуют о протекании достаточно сложных процессов (рис. V.7). Оценка влияния продолжительности формирования покрытий при температурах, соответствующих максимальным внутренним напряжениям, показала, что увеличение продолжительности термостатирования приводит к существенному уменьщению остаточных напряжений (рис. V.8). С изменением скорости охлаждения расплава меняются как абсолютные значения остаточных напряжений, так и кинетика их возникновения (рис. V.9). [c.159]

В работах [10, 11] максимальные значения напряжений в подложке Оо приняты за меру напряженности полимерного покрытия и исследовано изменение Оо в зависимости от различных факторов. В частности, исследована кинетика нарастания внутренних напряжений в желатиновых покрытиях в продессе их отверждения и установлено, что рост напряжений начинается только в конце процесса формирования покрытия. Установлено, что для ряда покрытий имеет [c.145]

В книге сделан систематизированный обзор работ, проведенных в области латексной полимеризации как в СССР, так и за рубежом. При этом наиболее подробно разбираются влияние способа проведения латексной полимеризации на свойства латекса, связь между растворимостью мономеров в воде и кинетикой полимеризации, возникновение в процессе полимеризации надмолекулярных структур и зависимость свойств образующихся покрытий от этих структур, влияние химического состава полимера (наличие функциональных групп) на механизм формирования покрытий из латексов. Отдельно рассматривается стабильность латексных систем, что имеет особенно важное значение для этих пленкообразователей. [c.6]

Глава 5. Кинетика формирования покрытий из растворов полимеров. [c.4]

Систематические исследования в области физикохимии формирования и старения полимерных покрытий с учетом специфики структурообразования в различных типах пленкообразующих, влияния структурных превращений на отдельных этапах формирования покрытий на их структуру и свойства, кинетики нарастания и релаксации внутренних напряжений, адгезии, теплофизических параметров, характера взаимодействия на границе полимер— наполнитель и полимер — подложка проводились в ИФХ АН СССР в течение более двадцати лет. [c.6]

В главе 4 рассмотрено влияние структурных превращений на кинетику формирования покрытий из водных дисперсий полимеров с учетом структуры частиц дисперсий и влияния специфики их строения на скорость протекания релаксационных процессов, особенностей формирования структуры и свойств покрытий. [c.8]

В главе 5 рассмотрена кинетика формирования покрытий из растворов полимеров в зависимости от природы растворителя и условий структурообразования. [c.8]

В связи с этим повышение долговечности полимеров неразрывно связано с изучением специфических особенностей структурных превращений при формировании покрытий и влияния их на свойства материалов, выяснением механизма возникновения внутренних напряжений в полимерных студнях, созданием методов их измерения, разработкой физико-химических путей управления процессами структурообразования, определяющими величину и кинетику нарастания внутренних напряжений и эксплуатационные свойства покрытий. [c.10]

Особенности надмолекулярной структуры покрытий, сформированных на различных подложках, определяют не только их физико-механические, теплофизические свойства и долговечность, но и кинетику водопоглощения. При малой величине адгезии в слоях полиэфирных покрытий, граничащих с воздухом, обнаруживается более высокая плотность упаковки структурных элементов. Покрытия с такой структурой медленно поглощают влагу и отличаются сравнительно небольшой удельной величиной водопоглощения. В покрытиях, сформированных на стекле, с более дефектной структурой поверхностных слоев, скорость водопоглощения и его предельное значение увеличиваются. При формировании покрытий на блочной меди и особенно на стали с более ориентированной и упорядоченной структурой обнаруживается наименьшее водопоглощение (рис. 1.14). [c.27]

Рис. 2.2, Кинетика сушки (У, 2) и нарастания внутренних напряжений (5—5) при формировании покрытий толщиной 150 мкм

Рис. 2.40. Кинетика внутренних напряжений при формировании покрытий из ПЭ-220 на стекле, модифицированном поливинилацетатными грунтами

Рис. 2.42. Кинетика изменения внутренних напряжений при формировании покрытий из растворов полистирола в ксилоле (/, 3, 5), сольвенте (2, 4, 6) и четыреххлористом углероде (7) на разных подложках

Эта неравномерность протекания процесса отверждения проявляется также и в покрытиях значительно меньщей толщины. Об этом свидетельствуют данные о неоднородной структуре по толщине покрытий, а также результаты исследования кинетики формирования покрытий. Из кинетических данных следует, что скорость нарастания внутренних напряжений увеличивается с уменьшением толщины покрытий. По данным [13, 37 и 148], эта закономерность обнаружена для полиэфирных и эпоксидных покрытий. [c.111]

Было проведено систематическое исследование [32—50] надмолекулярной структуры сетчатых полимеров с учетом влияния химического состава пленкообразующего, природы подложки и наполнителей и условий нанесения и формирования. Для этой цели применялись как косвенные методы, основанные на изучении кинетики изменения физико-механических и теплофизических свойств при формировании покрытий и пленок из мономерных и олигомерных систем, так и непосредственное исследование их надмолекулярной структуры и густоты пространственной сетки в зависимости от различных физико-химических факторов. [c.129]

Широкое применение для исследования процесса формирования полимерных покрытий нашел метод изучения кинетики нарастания и релаксации внутренних напряжений [70—84]. С помощью этого метода было изучено влияние различных физико-химических фак-горов на процесс формирования покрытий, таких как химический состав олигомеров, природа подложки, прочность взаимодействия на границе пленка — подложка и полимер — наполнитель, условий нанесения и формирования. [c.135]

ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ОЛИГОМЕРНОГО БЛОКА НА КИНЕТИКУ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ [c.145]

На рис. 3.13 приведены данные о кинетике нарастания внутренних напряжений при формировании покрытий с различной структурой олигомерного блока. Видно, что наибольшие внутренние на- [c.146]

При изучении кинетики нарастания внутренних напряжений установлено, что специфическая особенность формирования покрытий из эпоксид- о ной смолы с широким молекулярномассовым распределением состоит в скачкообразном изменении свойств и наличии индукционных периодов на отдельных этапах формирования. Из рис. 3.37 видно, что в условиях формирования покрытий при 20 °С на начальной стадии возникают небольшие внутренние напряжения и только через 5 ч начинается нарастание напряжений, достигающих предельного значения через 10 сут. С повышением температуры формирования до 90 °С внутренние напряжения изменяются скачкообразно, в три этапа, отличающиеся различной скоростью нарастания внутренних напряжений. [c.181]

Кинетика изменения внутренних напряжений при формировании покрытий сопоставлялась с кинетикой полимеризации при различных условиях отверждения. Из рис. 3.38 видно, что на начальной стадии формирования независимо от температуры отверждения на кривых 1, характеризующих глубину превращения эпоксигрупп, наблюдается индукционный период, продолжительность которого зависит от температуры полимеризации и соответствует постоянному значению на кинетических кривых изменения внутренних напряжений в этих же условиях. При последующем отверждении изменение концентрации эпоксигрупп в процессе полимеризации, как и внутренних напряжений, осуществляется скачкообразно. Одновременно с уменьшением концентрации эпоксигрупп при отверждении покрытий увеличивается оптическая плотность полосы поглощения 3340 см характерной для аминогрупп, участвующих в образовании водородных связей с гидроксильными группами. [c.181]

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ НА КИНЕТИКУ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ДИСПЕРСИЙ ПОЛИМЕРОВ [c.193]

Специфика структурных превращений определяет незавершенность релаксационных процессов при формировании покрытий и оказывает существенное влияние на кинетику нарастания и релаксации внутренних напряжений, изменение их теплофизических параметров. Исследованию внутренних напряжений при формировании покрытий из дисперсий полимеров долгое время не уделяли должного внимания, а экспериментальные исследования в этой области полностью отсутствовали. Предполагалось [3], что величина внутренних напряжений в покрытиях из дисперсий полимеров незначительна и не оказывает влияния на их свойства. Постановка работ в этом направлении обусловлена разработкой технологии получения латексных покрытий на мягких подложках, тканях или волокнистых основах, являющихся составными элементами дублированных материалов типа клеенки, искусственной кожи, плащевых и технических тканей, а также нетканых материалов, где дисперсии применяются в качестве связующего для склеивания волокон. Внутренние напряжения, возникающие при формировании подобных материалов, вызывали их коробление в процессе формирования, значительно ухудшали качество изделий, а в ряде случаев вызывали их разрушение. С учетом этого возникла необходимость в разработке физико-химических путей понижения внутренних напряжений в покрытиях из дисперсий полимеров. Изучение кинетики нарастания и релаксации внутренних напряжений на различных этапах формирования покрытий дает возможность исследовать механизм пленкообразования в этих системах. [c.207]

Рис. 4.8. Кинетика нарастания и релаксации внутренних напряжений (1—3) и изменения влажности (4—6) при формировании покрытий из латексов

Рис. 4.9. Кинетика нарастания внутренних напряжений при формировании покрытий из растворов полимеров СКС-50 (1). СКН-40 (2) и СКД-1-3 (3) в бензоле.

Как уже отмечалось, на практике стараются избежать дополнительного оплавления деталей с покрытием. Для этого изделие нагревают до высоких температур и погружают в псевдоожижен-иый слой на определенное время, определяемое из зависимости толщины покрытия от времени нахождения его в псевдоожиженном слое. Как правило, подобные данные получают предварительно на конкретных образцах для какого-то одного состояния псев-доожиженного слоя. Поэтому при переходе к другому изделию или при изменении условий нсевдоожижения они нуждаются в корректировке. Основным возражением против такого приема является то, что формирование покрытия происходит в нестационарных термических условиях. Это приводит к возникновению анизотропии свойств покрытий по толщине. Формирование покрытий без до-оплавления разрешается лишь для изделий, которые эксплуатируются в достаточно легких условиях. Процессы нанесения (электроосаждения) дисперсных материалов на холодные изделия изучены в меньшей степени. Для каждого материала при определенной напряженности электрического поля существует предельная толщина слоя осевших частиц. Чем выше напряженность поля, тем больший заряд приобретают дисперсные частицы, и тем быстрее образуется слой, препятствующий дальнейшему осаждению. До настоящего времени нет аналитического описания кинетики роста толщины осаждаемого слоя. Как правило, временная зависимость толщины осаждаемого слоя может быть установлена в каждом конкретном случае — для определенных оборудования, режима, изделия и используемого материала. В связи с авторегулируемостью электроосаждения, обусловленной существованием предельной толщины осадка, часто назначают только время напыления, которое обеспечивает (для данных условий) осаждение максимально возможного количества материала. [c.153]

Условия формирования покрытий на конкретном изделии в производственной сушильной установке могут существенно отличаться от лабораторных интенсивностью теплообмена, характеристиками подложки (теплоемкость, поверхность теплообмена) и т. п. Для оценки условий формирования покрытий при различной кинетике нагрева сопоставляются средние интегральные значения температуры сушки при одинаковой длительности процесса. На этом принципе и основан расчет по универсальной таграмме. [c.424]

Формирование упорядоченных структур вблизи поверхности частиц кварцевого песка наблюдалось в полиэфирных смолах в отсутствие инициатора и ускорителя полимеризации, а сам факт их возникновения приводит к значительному увеличению скорости полимеризации. Об этом свидетельствуют данные о кинетике нарастания внутренних напряжений и изменения теплофизичеоких параметров при формировании покрытий в присутствии и при отсутствии наполнителя (рис. 1.21 и 1.22). Исследовалось [79] 1вли-яние отдельных компонентов, входящих в состав полиэфирной смолы, на характер структур, возникающих около частиц вблизи твердой поверхности. Обнаружено, что такие структуры образуются в среде ненасыщенного полиэфира в отсутствие стирола, в то время как в срсде стирола ориентированные структуры около частиц наполнителя не образуются даже при полимеризации его при 80 °С в присутствии инициатора. [c.40]

Механизм формирования покрытий на основе полифенилдиметилсилоксановых преполимеров исследовали путем изучения кинетики нарастания внутренних напряжений в условиях отверждения при 130 °С и последующей релаксации при комнатных условиях. Внутренние напряжения определяли поляризационно-опти-ческим методом. [c.78]

Рис. 2.32. Кинетика нарастания внутренних напряжений при формировании покрытий из полифенилдиметилсилоксанов (а) и композиций на их основе с 50% алюминиевой пудры (б) при различном содержании диметилсилоксановых звеньев

Данные о кинетике нарастания и релаксации внутренних напряжений при формировании покрытий на основе полифенилдиметилсилоксанов, пигментированных 50% алюминиевой пудры (см. рис. 2.32), показывают, что изменение содержания диметилсилоксановых звеньев в полимере в пределах 0,5—1,5 диметилсилоксановых звена на звено 1,3-дифенилдисилоксана оказывает незначительное влияние на величину внутренних напряжений и на [c.82]

ГИЙ на поверхность стеклянной подложки наносились слои из синей и черной красок, входящих в серию 2513, толщиной 5—7 мкм. Получены данные о влиянии природы непористых подложек (например, стекла), черной и синей красок на кинетику нарастания внутренних напряжений при формировании покрытий из акрилового латекса БМ. Наиболее быстро процесс формирования заканчивается на синем подслое. Применение подслоя из краски соцро-вождается понижением внутренних напряжений. Однако одновременно с этим понижается адгезия покрытий с 5 (на стекле) до 2 МПа (на красочном подслое). Уху ДШ1ение адгезии пююрытия к подслою связано с тем, что в состав офсетных красок входят полимеризующиеся композиционные олифы на основе канифольно-малеиновой или фенолоформальдегидных смол [122], содержащие значительно меньшее число активных групп, способных специфически взаимодействовать с латексным покрытием. [c.97]

Было показано [123], что природа подложки влияет на кинетику и величину внутренних напряжений при формировании покрытий из растворов полимеров. На рис. 2.42 приведены данные о кинетике нарастания внутренних напряжений при формировании покрытий из ра1спворов атактического полистирола с молекулярной маюооп 30 000 в ксилоле, сольвенте и четыреххлористом углероде на различных подложках. [c.97]

В связи с тем, что одним из существенных факторов, определяющих кинетику формирования покрытий и их свойства, является цроч ность адгезионного взаимодействия, значительный интерес представляют исследования, направленные на установление этой взаимосвязи на простых модельных системах. Наиболее удобными объектами являются олигомеры. Процессы структурообразования в этом случае в значительной мере протекают при осуществлении полимеризации их непосредственно на подложке. Исследовалось [124, 125] влияние прочности взаимодействия ненасыщенного олигоэфира с аэросилом на внутренние напряжения, скорость протекания релаксационных процессов и кинетику полимеризации. [c.98]

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПОЛИМЕРИЗАЦИОННОСПОСОБНЫХ ОЛИГОМЕРОВ [c.134]

Рнс. 3.7. Кинетика нарастания прочности на сдвиг От (1), внутренних напряжений Овн (2), прочности на разрыв (Тр (3) и модуля упругости Е (4) при формировании покрытий из олигоэфирмалеинатов при 20 (а) и 80°С (б). [c.135]

Кинетику нарастания внутренних напряжений при формировании покрытий из исследованных олигомеров сопоставляли с кинетикой расхода функциональных групп в процессе полимеризации, определяемой спектрофотометрически. [c.147]

Механизм кратерообразовапия изучался с применением оптической и электронной микроскопии, позволяющей определить число дефектов на единицу поверхности, их распределение, строение и тонкую структуру кратеров.- Данные о характере структурообразования при формировании покрытий в разных условиях сопоставлялись с кинетикой полимеризации, изменением внутренних напряжений, скоростью удаления растворителя Р-5. Процесс образования дефектов типа кратеров исследовался в зависимости от температуры формирования, способа наиесения покрытий и вязкости исходных растворов. [c.180]

Из сопоставления кривых кинетики сушки и полимеризации с кинетикой изменения внутренних напряжений при формировании покрытий следует, что небольшое изменение внутренних напряжений на начальной стадии формирования связано с удалением растворителя из покрытий и образованием физических связей между структурными элементами. Как видно из рис. 3.38, в этот период формирования в системе фактически не возникают химические связи. Последующее значительное нарастание внутренних напряжений обусловлено возникновением химических связей между структурными элементами в процессе полимеризации, которая протекает практически при минимальном количестве растворителя в системе. По этой причине структура покрытий, полученных из растворов--эпоюоидной смолы без отвердителя и в его присутствии, одинакова. Однако на характер структурообразования в покрытиях существенное влияние оказывает температура формирования. Из сравнения фотографий структуры эпоксидных покрытий, сформированных при различной температуре, видно, что в покрытиях, отвержденных при 20 °С, образуется глобулярная структура. С увеличениет температур формирования до 90 °С для покрытий характерна структура, образованная анизодиаметричными структурными элементами. [c.183]

Пленкообразующие, применяемые для получения покрытий, существенно отличаются не только по химическому составу и физи-ко-химическпм свойствам, но и по размеру и строению структурных элементов, образуемых молекулами в жидкой фазе. Наиболее значительными различиями в структуре отличаются три основных класса пленкообразующих дисперсии полимеров, их растворы и мономерные и олигомерные системы, образующие покрытия в результате проведения полимеризации непосредственно на подложке. В соответствии с этим и структурные превращения, происходящие при формировании покрытий из этих пленкообразующих, имеют свою специфику, оказывающую значительное влияние на кинетику пленкообразования и свойства покрытий. [c.193]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология