Взаимодействие волокна со связующим

Модификация поверхности волокна проводится в целях усиления взаимодействия со связующим. Наибольший эф( >екг достигается в увеличении прочности на срез, особенно для высокомодульных волокон (рис. 9-13). Это связано с удалением в начальной стадии травления неорганизованного углерода и поверхностных слоев, которые образуются при получении углеродного волокна [В-5]. [c.531]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОЛОКНА СО СВЯЗУЮЩИМ [c.647]

Примером ионных связей являются ионные связи, возникающие между анионом кислотного красителя и положительными центрами белковых или полиамидных волокон. Эти волокна содержат основные группы и, в первую очередь, аминогруппу (—ЫНг). Крашение ведут в кислой среде, которую создают добавлением уксусной кислоты. Взаимодействие волокна с кислотой идет по определенной схеме (В-волокно) и приводит к образованию соли [c.269]

Некоторые исследователи придерживаются мнения, что влияние аппретов заключается в изменении условий смачивания аппретированного стеклянного волокна связующим [37—42]. Эти исследователи полагают, что силы, действующие между компонентами системы, имеют чисто физическую природу и сводятся к адсорбционному взаимодействию. Подобные взгляды в некоторой степени обоснованы. Нанример, обнаружено [43], что в эпоксидных стеклопластиках при использовании кремнийорганических аппретов имеется большое число воздушных включений. Это объясняется тем, что критическое поверхностное натяжение аппретирующего слоя составляет 23 дин/см, в то время как [c.332]

Несмотря на то, что смачивание играет важную роль нри формировании различных адгезионных систем, в том числе стеклопластиков, основное значение в итоге приобретает способность к взаимодействию функциональных групп адгезива и субстрата. Взаимодействие связующего с аппретом и образование между ними химических связей обусловливают получение стеклопластиков, устойчивых к действию различных факторов и обладающих высокими физико-механическими показателями. Замена в аппретах функциональных групп, способных к взаимодействию со связующим, на инертные, например этильные, сопровождается понижением механической прочности стеклопластика [44]. Таким образом, эффективность применения гидрофобно-адгезионных веществ в производстве стеклопластиков является неоспоримой [ , 17]. Однако этот метод усиления адгезионного взаимодействия связующего со стеклянным волокном весьма трудоемок и имеет ряд недостатков. Поэтому большой интерес вызвал другой способ повышения физико-механических показателей стеклопластиков, заключающийся во введении в состав связующего небольших количеств активных добавок [14, 28, 45—48, 51]. [c.333]

Приготовление прядильной массы. Получение вязких концентрированных растворов (7—25%-ных) высокополимеров в доступных растворителях (щелочь, ацетон, спирт и пр.) или перевод смолы в расплавленное состояние — обязательное условие для осуществления процесса прядения или, правильнее сказать, формования химических волокон. Только в растворе или в расплавленном состоянии могут быть созданы условия, позволяющие снизить энергию взаимодействия макромолекул и после преодоления межмолекулярных связей ориентировать молекулы вдоль оси будущего волокна (рис. 90). [c.208]

Большое значение приобретают работы по изучению границы раздела стеклянное волокно — связующее и визуализации явлений на межфазной поверхности [55—58]. Перспективно для этих исследований применение электронного микроскопа, особенно сканирующего [58]. Несомненный интерес имеют работы, связанные с изучением внутренних напряжений в стеклопластиках (см. гл. IV), влиянием аппретов па релаксацию напряжений [88 89, с. 18]. Однако следует признать, что наиболее важными факторами, определяющими надежность, долговечность и прочностные свойства стеклопластиков, являются адгезионная прочность на поверхности раздела стекло — связующее и способность компонентов композиции к химическому взаимодействию. У подавляющего большинства исследователей это не вызывает сомнений [11, 14, 15, 17, 59, 60, 70, 93, 94]. Но даже теперь, когда созданы веще- [c.334]

Взаимодействие иона гидроксония с глюкозидной связью приводит к ее возбуждению и ослаблению. Происходит разрыв кислородного мостика с образованием иона карбония. Вследствие своей малой устойчивости ион карбония быстро реагирует с водой, образуя ОН-группу и генерируя протон. Протон с водой вновь образует ион гидроксония. Существенное влияние на скорость гидролиза оказывает плотность упаковки макромолекул целлюлозы (так как процесс гетерогенный). Например, целлюлозные волокна гидролизуются со значительно меньшей скоростью, чем целлюлоза, находящаяся в растворенном состоянии, где все глюкозидные ОН-группы доступны разрушающему действию гидролизующего агента (процесс гомогенный). Гидролиз целлюлозы протекает постепенно, приводя к продуктам со все более короткими молекулярными цепями, вплоть до Р-О-глюкозы. Последовательность стадий гидролитического распада целлюлозной молекулы выражается следующей схемой [c.296]

При получении армированных пластиков большое значение имеет взаимодействие между связующим и волокном, или адгезия. Стеклянное или другое волокно должно идеально смачиваться связующим, что достигается путем специальной обработки волокна. Кроме того, при переработке армированных пластиков возникает проблема усадки. Процессы полимеризации и поликонденсации, которые часто происходят при переработке, всегда сопровождаются уменьшением объема материала, так как более длинные химические связи заменяются более короткими. На каждый моль раскрывающейся двойной связи объем уменьшается примерно на 20 см . Изменение объема связующего приводит к изменению формы изделия и возникновению внутренних напряжений, что сказывается на механических свойствах. Для получения высококачественных изделий необходимо применять связующие, которые имеют наименьшую усадку. [c.206]

Изучение прочности композита углеродное волокно—металл при температурах до 1000° показало [160], что снижение прочности с ростом температуры связано с ослаблением взаимодействия волокно—металл. В случае композита с алюминиевой матрицей прочность при температурах до 500° изменяется незначительно, однако при температурах выше 600° наблюдается разупрочнение композита [169]. [c.186]

Если поверхность наполнителя испещрена микропорами и трещинами (например, графитированное волокно), то взаимодействие со связующим происходит по принципу молекулярного сита микродефекты заполняются только молекулами малых размеров, в результате чего в адсорбционный слой отсеиваются низкомолекулярные фракции полимера. [c.9]

Повышение стабильности свойств в условиях повышенной влажности или действия воды может быть достигнуто за счет улучшения взаимодействия волокна и связующего тремя основными путями термохимической обработкой армирующего материала специальными аппретами введением в состав замасливателя соединений, способных образовывать прочную связь со стеклянным волокном и связующим введением в состав связующих специальных кремнийорганических соединений. Два последних метода находят в настоящее время наиболее широкое применение. [c.236]

При изучении механизма действия аппретов на адгезию и их возможное химическое взаимодействие со связующим, важную роль играет поверхностная концентрация функциональных групп аппрета и возможные изменения их реакционной способности на поверхности. Поверхностная обработка волокон аппретами одновременно выполняет две функции - передачу напряжений от матрицы к волокну и защиту поверхности волокна от повреждений при воздействии внешних сред [235]. [c.83]

Граница раздела матрица—волокно. Свойства границы раздела, в первую очередь адгезионное взаимодействие волокна с матрицей, определяют уровень свойств композитов и их сохранность в условиях эксплуатации. Адгезионная связь не должна нарушаться под воздействием термических и усадочных напряжений и различных внешних воздействий. [c.115]

Таким образом, основные научные задачи в области армированных систем, стоящие теперь перед нашими учеными,— это дальнейшее развитие экспериментальных работ по получению высокопрочных армированных пластиков исследование вопросов, связанных с процессами взаимодействия и поверхностными явлениями на границе раздела волокно — связующая среда разработка методов получения новых типов волокон и связующих сред создание теории расчета прочности армированных систем, базирующейся на изучении свойств их компонентов и исследовании закономерностей их совместной деформации, а также создание научных основ переработки этих армированных систем в различные изделия. [c.368]

I последний будет удерживаться на волокне настолько прочно, что может быть использован для практических целей крашения. Поэтому чрезвычайно ценным является возникновение между целлюлозой и красителем дополнительного взаимодействия — водородных связей, прочность ко- [c.292]

Увеличение прочности образца с ростом молекулярной массы и усилением степени ориентации цепей более детально иллюстрируется на рис. 1.13. При малой молекулярной массе легко проявляется лабильность цепи и прочность образца зависит исключительно от прочности межмолекулярного взаимодействия. Заметная макроскопическая прочность достигается лишь при молекулярной массе, достаточной для образования физических поперечных связей в результате перепутывания или складывания цепей. Прочность волокна в интервале значений молекулярных масс (1,5—3) Ю г/моль увеличивается с ростом [c.21]

Таким образом, при взаимодействии наноструктурных волокнистых наполнителей с полимерными связующими благодаря высокой адгезионной способности волокон происходило их смачивание, заполнение пор и межволоконных каналов жидкими смолами, которые в процессе пиролиза превращались в углеродный пек. Последний при нагревании взаимодействовал с волокнами, образуя индивидуальные оксикарбиды металлов, а выше 1900 С формировался твердый раствор оксикарбидов циркония и гафния кубической структ ы. [c.196]

Волокна шерсти имеют чешуйчатое строение, по химическому составу они представляют собой белки амфотерной природы. Основная составная их часть — кератины. Поперечные связи между молекулярными цепями — дисульфидные. Прочность волокон обусловлена сильным межмолекулярным взаимодействием и наличием поперечных дисульфидных связей. Обычно в качестве наполнителей при- [c.173]

Адгезионное взаимодействие пары волокно-связу-ющее определяет такое важнейшее свойство, как прочность и ха- [c.57]

В отдельных случаях загустители должны удовлетворять ряду специфических требований. Например, при использовании активных красителей загустители не должны реагировать с ними с образованием ковалентных связей. При печатании кубовыми красителями по двухфазному способу загустки должны коагулировать при действии концентрированных щелочных проявительных растворов. Загустители для печатания пигментами не должны взаимодействовать со связующими препаратами, предназначенными для фиксирования пигментов на волокне. [c.77]

Для удаления образующейся в результате реакции соляной кислоты стеклянную ткань или маты подвергают термической обработке при 110— 120°. Обычно для получения на поверхности волокна стойкой гидрофобной пленки применяют смесь ди- и трифункциональных мономеров. Гидрофобность полученного слоя обусловлена наличием в нем метильного или этиль-ного радикала. В результате обработки стеклянных волокон мономерными продуктами, содержащими у атома Si метильный или этильный радикалы, не способные взаимодействовать со связующими, улучшаются некоторые свойства стеклопластика при шровышенной влажности, но в ряде случаев еоняжаются его механические характеристики в нормальных условиях. Это явление связано с тем, что у большинства применяемых связующих, являющихся до момента отверждения гадрофильными (кроме кремнийорганических смол), ухудшается адгезия к стеклянному волокну после его обработки. Наилучшие результа-Tb 28 29 были получены при использовании силанов типа [c.30]

Жесткость полиамидного волокна связана также с интенсивностью межмолекулярного взаимодействия, существуюи его между полярными группами линейных цепей. Этот фактор оказываег сугцественное влияние на величину температуры плавления полиамида [196]. Так, например, штапельное волокно найлон 66, имеющее более высокую температуру плавления, чем волокно найлон 6, характеризуется и большей объемностью. На основании имеющихся данных нельзя сделать однозначного вывода о том, может ли иметь существенное значение эта разница в жесткости между волокнами найлон 6 и найлон 66, которая намного меньше разницы между жесткостью полиамидного волокна и штапельного волокна из полиэтиленгликольтерефталата (особенно, когда полиамидное волокно применяется для смески с хлопком, шерстью или вискозным штапельным волокном). Несомненно, что незначительная жесткость поликапроамидного штапельного волокна, не подвергнутого обработке специальными препарирующими агентами или сформованного по обычной технологической схеме (не полое волокно ), не позволяет отнести его к классу волокон типа шерсти. Из-за этого недостатка полиамидное штапельное волокно перерабатывают только в смесках с другими волокнами, а не в чистом виде. [c.645]

Пластические массы часто содержат наполнитель (в реактопластах практически всегда), который используют для придания материалу определенных свойств. При введении, например, хлопчатобумажного волокна связующее пропитывает его, проникая в структуру. При введении стеклянного волокна связующее лишь обволакивает волокно, и крайне желательно, чтобы оно легло сплошной пленкой. Различие во взаимодействии смолы и хлопчатобумажного и стеклянного волокон хорошо видно на рис. 1.4 [3]. При плохой смачиваемости связующее не может вьшолнить ни одной из перечисленных выше функций. [c.12]

Снижение внутренних напряжений в наполненных и армированных полиэфирных покрытиях осуществлялось путем применения модификаторов, ослабляющих прочность взаимодействия между связующим и стеклянным волокном, а также между частицами наполнителя и полимером. При опти.мальной прочности взаимодействия на границе раздела ко.мпонентов в поли.мерной матрице армированных и наполненных покрытий формируется однородная упорядоченная структура, которая обусловливает увеличение прочности покрытий при растяжении. Уменьшение прочности взаимодействия между частицами наполнителей и связующим осуществлялось путем модифицирования порошковых наполнителей и стеклянного волокна поверхностно-активными веществами. Значительное снижение внутренних напряжений (более чем в 8 раз) наблюдается при введении в связующее алкамона в количестве > 2" . Было установлено, что независимо от степени наполнения внутренние напряжения в покрытиях, армированных холстом, снижаются тем больше, чем выше содержание модификатора в композиции. [c.179]

Естественно, что лишь при какой-то определенной величине сил межмолекулярного взаимодействия между целлюлозой и красителем последний будет удерживаться на волокне настолько прочно, что может быть использован для практических целей крашения. Поэтому чрезвычайно ценным является возникновение между целлюлозой и красителем дополнительного взаимодействия — водородных связей, прочность которых, как уже говорилось выше (см. стр. 171), приблизительно в 10 раз превосходит силы ван-дер-ваальсоЕского взаимодействия между молекулами небольших раз-м юв. [c.262]

Близость значений теплот шлихтования разными клеящими материалами волокон говорит, ло-видимому, об одинаковой природе связей между данным клеящим материалом и волокном и о том, что количество активных групп волокна, способных образовывать водородные связи с клеящим материалом, ограниченно, так как взаимодействие происходит, в основном, с поверхности волокнистого материала. При исследовании процесса шлихтования важной характеристикой является энергия непосредственного взаимодействия волокна с клеящим материалом [4]. Она позволяет объяснить величину приклея, физикомеханические показатели ошлихтованных нитей и говорить о пригодности последних к процессу ткачества. Нами были рассчитаны теллоты ззаимодей ствия капронового волокна, смеси его и целлюлозного волокон с вышеуказанными клеящими материалами и модифицированным крахмалом при 25, 45 и 65°С. Они приведены в табл. 4 и 5. [c.14]

Круг теоретических вопросов, возникающих в связи с реализацией неоодного крашения, достаточно велик. Это вопросы, связанные с состоянием красителей в органических средах, с изменением структуры и свойств волокна в этих средах и с взаимодействием в системе волокно-краситель. Несмотря на то, что взаимодействие волокна с красителем в органических растворителях базируется на тех же самых принципах, что и при крашении в водных средах, оно должно иметь существенные особенности. Они обусловлены слабой сольватацией сильнополярных групп молекул красителя и волокна, более мощной сольватацией неполярных и слабополярных частей этих молекул, а следовательно, иным характером движущих сил, вызывающих крашение. [c.13]

Очевидно, что роль сильно запутанных, свободно взаимодействующих, но всегда сшитых основных цепей ири разрыве эластомерных материалов должна быть совсем иной по сравнению с их ролью в термопластах. Основные закономерности поведения и понятия резиноэластичности были даны в гл. 2 (разд. 2.2.1), разные модели разрушения описаны в гл. 3, а рассмотрение энтропийного упругого деформирования одиночной цепи приведено в гл. 5 (разд. 5.1.1). Если говорят о цепи в связи с наполненной или сшитой полимерной системой, то, конечно, под этим понимают участок молекулы между соседними точками присоединения (частица наполнителя или сшивка). Таким образом, разрыв цепи относится к разрушению цепи в данных точках или между ними. Примерно 30 лет назад Муллинз [183] предположил, что разрушение цепей во время первого цикла нагружения вызывает размягчение материала, обнаруживаемое при последующих циклах. С тех пор данное явление известно как эффект Муллинза. В этом отношении феноменологическое описание эффекта Муллинза сопоставимо с соответствующим описанием разрыва цепей при растяжении волокна. [c.311]

Вид металла, способ его введения и вариации технологических режимов карбонизации волокон определяют структуру, элементный и фазовый состав формирующихся Ме-УВ, позволяют в широких пределах регулировать их свойства Металлосодержащие включения в составе Ме-УВ в виде оксидов, карбидов, высокодисперсных (3-20 нм) восстановленных металлов придают им высокие адсорбционно-каталитические свойства в ряде химических реакций, улучшают смачивание волокон различными видами связующих, влияют на характер взаимодействия реагирую1Ш1Х компонентов на границе раздела фаз волокнистый наполнитель-полимер. Структурно-активные фуппы Ме-УВ могут служить центрами кристаллизации полимеров, ориентировать макромолекулы в гюверхностном слое, изменяя структуру и свойства межфазного слоя и в целом всего армированного волокнами композита. [c.182]

Структура адсорбционного слоя определяется также и видом связующего. Это может быть проиллюстрировано на примере взаимодействия поверхности стеклянного волокна со смесью эпоксидной смолы с полиэтиленполианилином [2-140], когда адсорбированный слой состоит в основном из эпоксидной смолы, а смола в объеме имеет повышенное количество отвердителя. В результате адсорбционный слой после отверждения становится более жестким по сравнению со смолой в объеме, где полиэти-ленполианилин играет роль пластификатора. [c.146]

Как и в случае взаимодействия дисперсных частичек со связующим, геометрические и физические свойства поверхности волокна определяют ориентацию граничных слоев и структуру связующего, находящегося в объеме (в удалении от поверхности) (рис. 9-12). По данным [9-27], граничные слои связующего препятствуют накоплению повреждений в волокнах. С уменьшением адгезии этого слоя образование микротрещин в волокнах усиливается. По мере их накопления напряжения перераспределяются, а концентрация трещин продолжает увеличиваться. При превышении нагрузки на материал 0,85-0,9 его статической прочности, сохраняемость КМУП становится неудовлетворительной. [c.529]

Так как термопластичные полимеры не содержат в своем составе реакционноспособных групп, дальнейшее повышение адгезии может быть достигнуто за счет прививок функциональных групп или использования сополимеров термопластичное — термореактивное связующее. Предварительная обработка поверхности углеродного волокна эпоксидными смолами позволяе увеличить прочность при сдвиге КМУП с полисульфоновым связующим. По-видимому, это связано с предотвращением взаимодействия функциональных групп на поверхности волокна с влагой. Последняя препятствует адгезии полисульфона к поверхности УВ. Улучшение указанного показателя достигнуто при покрытии поверхности волокна полиимидными и фенольными смолами, а также стиролом и малеиновым ангидридом [9-59]. Термообработка после покрытия улучшает адгезию и прочност1> при сдвиге за счет снижения внутренних напряжений в поверхностных слоях связующего. [c.557]

Фи-бриллизация не возникает в волокнах из неорганических полимеров, например в стеклянных. Связано это, опять-таки, с межмолекулярными взаимодействиями по самым грубым оценкам, плотность энергии когезии в неорганических полимерах на полтора— два порядка выше, чем в образующих почти бездефектную кристаллическую решетку неполярных или умеренно полярных органических полимерах. В связи с этим имели и до сих пор имеют место попытки подражания структуре стеклянных волокон с использованием достаточно жесткоцепных и достаточно полярных некристаллизующихся полимеров. Попытки эти, однако, априори обречены на провал, так как в случае тех же стеклянных волокон даже не нужна кристаллическая решетка, а при отсутствии решетки в органических полимерах, неминуемо содержащих обрамляющие группы [24, т. 2, с. 363—371], плотность энергии когезии, а значит и средняя энергия взаимодействия соседних звеньев смеж ных цепей, непоправимо мала. [c.228]