Механизм формирования адгезионного соединения

Механизм формирования адгезионного соединения [c.69]

На основании изложенного выше можно сделать вывод о том, что механизм формирования адгезионного соединения состоит из следующих стадий [c.69]

Исследования механизма формирования адгезионного соединения полиэтилен — целлофан открыли возможность направленно регулировать адгезионную прочность комбинированного материала путем изменения технологических параметров, влияющих на величину поверхности контакта этих двух полимеров, — температуры, давления и продолжительности контакта. [c.29]

Полученные результаты позволяют предложить следующий механизм формирования адгезионного соединения в системах с реакционноспособными компонентами и частичной совместимостью. Вначале через исходную границу раздела ФФО — эластомер происходит взаимодиффузия компонентов и по обе стороны от нее образуются стабильные растворы с непрерывным изменением концентрации. Этот процесс диффузионного обмена и роста размеров диффузионной зоны продолжается до тех пор, пока концентрации каучука в пленке адгезива и ФФО в эластомерной матрице не достигнут равновесного значения, соответствующего их взаимной растворимости. Если при этом не начинается отверждение ФФО, то граница раздела, отделяющая пленку набухшего в каучуке ФФО от чистого каучука, перемещается к поверхности металлического субстрата, т. е. происходит растворение адгезива в субстрате. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока концентрация каучука в ФФО не достигнет предела растворимости. В этом случае поверхностная концентрация ФФО на границе адгезив — металл уменьшается в соответствии с кинетикой растворения тела конечных размеров в бесконечной среде. Очевидно, на этой стадии уменьшение концентрации ФФО вблизи поверхности металла может привести в конечном итоге к уменьшению адгезионной прочности. На эту ста- [c.265]

Особое внимание следует уделить изучению микрорельефа поверхности субстрата, ее гетерогенности методом визуализации активных центров поверхности, раскрытию природы их действия, измерению поверхностной энергии. Это важно нри изучении закономерностей формирования адгезионного соединения. Смачивание поверхности субстрата адгезивом, влияние полимерной природы адгезива на смачивание, зависимость смачивания от деформации субстрата — все эти вопросы еш,е недостаточно изучены, хотя их значение для понимания механизма адгезии полимеров несомненно. [c.386]

Влияние магнитного поля в принципе обусловлено тем же механизмом. Наложение сильных полей напряженностью до 125 А/м способно привести к поляризации не только в металлах, но и в резинах. Если магнитное поле наложить на приведенные в контакт резину и металл, соединяемые эластомерным клеем, то ориентация активных центров на поверхности элементов системы окажется достаточной для практически полного их совмещения . При этом может происходить изменение как надмолекулярной организации адгезива, так и скорости его структурирования. В итоге за счет соблюдения геометрического соответствия активных центров продолжительность процесса формирования адгезионных соединений резко сокращается и результативность технологического оформления склеивания существенно возрастает. Так, предварительная магнитная обработка алюминиевого сплава, винипласта и кварца приводит к увеличению прочности их крепления эпоксидными клеями на 20— 45%. [c.40]

При склеивании эпоксидным компаундом и другими клеями кварцевого стекла, винипласта, некоторых металлических сплавов адгезионная прочность в результате магнитной обработки возрастает на 20—46% [61]. Магнитная обработка обеспечивает также повышение прочностных свойств стеклопластиков [61]. Обнаружено, что изменение адгезионной прочности зависит не только от типа полимера и режима обработки, но и от магнитных свойств подложки. Так, повышение адгезионной прочности эпоксидных покрытий на стали под действием магнитной обработки составляет 54%, на алюминии — 45%, а на меди — 29% [193]. Механизм влияния магнитного поля на адгезионную прочность полностью не ясен. По-видимому, одной из причин этого эффекта является воздействие магнитного поля на характер адгезионного контакта. Известно, что макромолекулы в растворе способны запоминать действие магнитного поля, изменяя, в частности, свою ориентацию [64]. Сушественно меняется надмолекулярная структура пленок, полученных в магнитном поле [65]. По-видимому, магнитное поле способствует возникновению более упорядоченной структуры полимера, находящегося в контакте с подложкой [61]. Возможно также, что механизм действия магнитного поля, в котором происходит формирование адгезионного соединения, заключается в упрочняющем воздействии на полимер. В настоящее время установлено, что магнитная обработка существенно повышает прочностные свойства различных полимеров [66—70, 193]. [c.88]

Таким образом, мы обнаруживаем близкое сходство и даже полное совпадение некоторых факторов, определяющих адгезионную прочность в совершенно различных случаях. Близкое сходство в поведении адгезивов органической природы и минеральных вяжущих веществ обусловливается не только общностью механизмов проявления адгезионных свойств. Органические адгезивы и минеральные вяжущие вещества — это полимерные материалы [34, 35], и специфика их полимерной природы проявляется как на различных стадиях формирования адгезионных связей, так и в работе адгезионных соединений. В настоящее время, очевидно, может быть развита единая теория адгезии для различных адгезионных систем эта единая теория в значительной степени должна базироваться на представлениях молекулярной теории адгезии. Однако это задача будущего, а в данной монографии авторы делают попытку углубить и расширить некоторые стороны молекулярной теории адгезии полимеров, а также, опираясь на эту теорию и учитывая специфику полимерных адгезивов, наметить основные пути направленного влияния на адгезионную прочность и адгезию полимеров к субстратам различной природы. [c.12]

При формировании металлополимерных соединений плавлением порошка полимера в контакте с металлом образуется большое количество газовых включений как на границе адгезионного контакта, так и в объеме полимерной пленки [4]. Эти включения (пузырьки) также удаляются ло диффузионному механизму, постепенно уменьшаясь в размерах. В случае интенсивной деструкции макромолекул размеры и число газовых включений могут увеличиваться. [c.34]

В условиях переработки многослойных и комбинированных пленок и эксплуатации изделий из них между слоями должна сохраняться определенная адгезионная связь. В процессе получения таких материалов на границе раздела фаз возникают связи различной природы, причем этот процесс идет во времени и определяется механизмом адгезии. При этом важно установить, какие факторы благоприятствуют формированию адгезионных связей при контакте соединяемых поверхностей, как влияют па прочность соединения давление и продолжительность контакта, температура и т. д. Кроме того, необходимо установить зависимость механических усилий, прилагаемых для нарушения контакта, от таких условий, как температура, продолжительность и скорость приложения нагрузки, размер и форма образцов и др. [c.174]

Таким образом, основным механизмом формирования переходной зоны в адгезионном соединении являются взаимодиффузии компонентов. Однако разрушение, а следовательно, и прочностные характеристики такого соединения определяются структурой слабого слоя . [c.257]

Роль адгезионного взаимодействия в формировании свойств композиционного материала чрезвычайно велика и многогранна. Здесь мы коснемся только одной стороны проблемы — некоторых особенностей деформационных свойств комбинированных материалов, обусловленных адгезионным взаимодействием между компонентами. Приведем примеры аномальных свойств комбинированных материалов. Цилиндрические образцы из серебра, армированные стальной проволокой, обнаруживают способность к удлинению, в 2 раза превышающему расчетное [288, 289]. Композиция, состоящая из тонких слоев Ag и Си или РЬ и 2п, при растяжении гораздо прочнее любого из компонентов [288]. ]Механизм упрочнения объясняют блокировкой дислокаций у поверхности раздела [288]. Двуслойный пленочный материал из двух нленок полиэтилена, соединенных полиизобутиленом, имеет предел прочности при растяжении выше, чем одинарная пленка той же толщины [291, 292]. Эффект упрочнения в этом случае объясняют блокировкой опасных дефектов одного слоя бездефектными участками прилегающего второго слоя, приводящей к синхронной работе слоев материала и перераспределению напряжений [291—293, 390]. [c.195]

Необходимо четко разграничивать понятия термодинамической работы адгезии — равновесной величины, не зависящей от условий испытания, нанесения адгезива и т.п., и определяемой только термодинамическими характериаиками поверхностей (в том числе их структурой) и адгезионной прочностью. Последняя как прочность любого тела является кинетической величиной, определяемой условиями разрушения, а также дефектами структуры материала и многими другими факторами, которые будут рассмотрены при обсуждении механизма формирования адгезионных соединений. Адгезионная прочность зависит также от условий отрыва или расслоения. [c.72]

Диффузионная теория касается только одной стороны собственно адгезии, объясняя лишь кинетику, формирования адгезионного соединения, да и то в случае взаиморастворимых полимерав. Эти же вопросы рассматриваются и в рамках микрореологической теории, но в отличие от диффузионной эта теория более универсальна. Кроме того, именно в рамках микрореологических представлений было сформулировано принципиальное положение о применимости к адгезионной прочности термофлуктуационного механизма прочности. [c.30]

Электрическая и электронная теория также рассматривают только частные вопросы проблемы адгезии. Например, электронная теория представляет собой, по существу, полуфеноменологический метод исследования роли донорно-акцепторной химической связи при контакте двух поверхностей [30]. В этих теориях совершенно не рассматриваются закономерности формирования адгезионного соединения, остается без внимания механизм его разрушения, не учитывается специфика физико-химических свойств полимерных материалов, да и донорно-акцепторный механизм — далеко не единственная форма взаимодействия приведенных в контакт разнородных материалов. [c.30]

В настоящее время практически нет сомнения в том, что в адгезионных соединениях существуют пограничные слои. В пользу этого свидетельствуют многочисленные прямые наблюдения методами оптической и электронной микроскопии пенетрации, элипсометрии и ряд механических методов (см. ниже). Однако для разработки метода расчета напряженно-де-формированного состояния адгезионных соединений с привлечением представлений о пограничном слое и включении его в схему расчета существенным оказывается механизм формирования этого слоя. [c.81]

Необходимо отметить, что обе концепции теоретически и экспериментально недостаточно обоснованы. Однако многочисленными экспериментами доказано, что скорость коагуляции значительно выще при формировании малорастворимых соединений. По-видимому, здесь следует предположить о преимущественном влиянии адгезионного механизма процесса противоположно заряженных поверхностей частиц и гидроксидо% [c.117]

Перечисленные обстоятельства свидетельствуют о сложности однозначного описания реологических закономерностей образования адгезионных соединений. Так, даже при 6 < 90° смачивание поверхности субстрата маловязким адгезивом может не обеспечить близких к теоретическим значений площади контакта если к равновесной системе приложить нагрузку, то эта площадь будет в большинстве случаев возрастать. Данный факт обусловлен сложным механизмом процесса растекания даже при отсутствии испарения, растворения субстрата или образования межфазных химических связей вследствие влияния диффузионных факторов, морфологии поверхности и т.д. Поэтому зависимость площади молекулярного контакта или прочности адгезионного соединения от продолжительности формирования системы обычно имеет начальный (высокоскоростной) и монотонно возрастающий (практически линейный) участки. Начальная восходящая ветвь соответствует внедрению микровыступов поверхности субстрата в фазу адгезива и растеканию последнего по гладким площадкам монотонный участок отвечает заполнению адгезивом микровпадин. На первой стадии кинетика процесса определяется скоростью растекания адгезива, заключенного между твердыми поверхностями, на второй-скоростью ми-крореологического затекания. [c.137]

Теоретические представления о механизме возникновения в системе внутренних напряжений в результате взаимодействия на границе раздела полимер — наполнитель были разработаны Зубовым [329—331]. Наблюдалось сильное влияние типа подложки на величины внутренних напряжений [331—334]. Особый интерес представляет влияние наполнителей на адгезионные свойства покрытий [335, 336]. Исследование внутренних напряжений на границе со стеклом при формировании пленок полиэфирмалеината с разными наполнителями показало, что с увеличением содержания наполнителя в покрытии внутренние напряжения- и адгезия к подложке увеличиваются. Увеличение напряжений зависит от прочности связей между связующим и частицами наполнителя. С увеличением содержания активного наполнителя внутренние напряжения и адгезия возрастают. Снижение внутренних напряжений может быть достигнуто модификацией поверхности наполнителя поверхностноактивными веществами, способствующими/ул1еньшению прочности связи между частицами наполнителя и связующим. Существенно, что внутренние напряжения в клеевых соединениях во много раз больше, чем в покрытиях той же толщины [337]. Это связано с увеличением площади контакта связующего с подложкой (числа центров структурообразования). Внутренние напряжения в клеевых соединениях зависят, в свою очередь, от прочности связи между склеиваемыми поверхностями и клеем. [c.180]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология