СТРУКТУРА Й СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ПОЛИМЕРОВ

Ограничение молекулярной подвижности вследствие адсорбционного взаимодействия ведет к существенным изменениям свойств поверхностных слоев полимеров. Они проявляются в плотности упаковки молекул в поверхностных слоях, в температурах стеклования и релаксационном поведении наполненных полимеров, а также в характере образующихся на поверхности надмолекулярных структур. [c.162]

К проблемам строения адсорбционных и граничных слоев полимеров на поверхности раздела с твердым телом тесно примыкают также вопросы, связанные с поверхностной энергией полимеров [15—17, 24—28]. Молекулярная упаковка в адсорбционном слое и его структура могут быть оценены из данных по исследованию свойств монослоев на жидких подложках. Изучение особенностей структуры монослоев полимеров дает возможность рассмотреть с определенным приближением поведение граничных слоев не на жидкой, а на полимерной подложке с тем, чтобы приблизиться к оценке поведения поверхностных слоев полимеров [29—34]. [c.5]

Таким образом, термодинамические исследования указывают на значительные различия в структуре и свойствах поверхностных слоев. Аналогичные результаты были получены впоследствии во многих работах. Подробно термодинамика набухания и сорбции наполненных полимеров описаны в монографии [181. [c.163]

Таким образом, термообработка наполненных полимерных систем оказывает определяющее влияние на их структуру, нивелируя в значительной степени или полностью исключая структурные различия, вызванные введением наполнителя в систему. Очевидно, при этом происходит перераспределение связей полимерных молекул с поверхностью. Полученные данные подтверждают правильность общей концепции поведения поверхностных слоев полимеров на границе раздела фаз, изложенной нами ранее, и позволяют распространить ее на широкий круг гетерогенных полимерных материалов, показывая возможности влияния на нх свойства путем изменения условий получения. [c.171]

Изложенные выше особенности релаксационных свойств наполненных полимеров указывают на то, что по своим вязкоупругим свойствам они должны отличаться от ненаполненных систем. Однако если ранее рассматривались только изменения релаксационных свойств собственно полимеров, обусловленные взаимодействием макромолекул с поверхностью, то вязкоупругие свойства композиции определяются тремя факторами свойствами поверхностных слоев полимера образованием дополнительных связей полимер — поверхность, эквивалентным увеличению плотности сетки наличием частиц наполнителя и при определенных условиях — структур, образованных этими частицами. Исследование вязко-упругих свойств наполненных полимеров существенно для оценки поведения изделий из них в условиях эксплуатации. Несмотря на важность проблемы, динамические механические свойства полимеров, содержащих наполнители, исследованы недостаточно. [c.136]

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ПОЛИМЕРОВ [c.88]

Прочность адгезионных соединений и механизм их разрушения являются частью общей проблемы прочности и разрушения твердых тел. Однако некоторые аспекты адгезионной прочности требуют специальных исследований, например механические свойства модифицированных слоев полимеров. Ориентирующее влияние твердой поверхности, эффект дальнодействия поверхностных сил приводит к образованию в зоне контакта полимера с твердой поверхностью слоев, отличающихся по структуре и механическим свойствам от основной массы полимера и оказывающих большое влияние на адгезионную прочность. [c.386]

Влияние поверхности твердого тела на свойства поверхностных слоев полимера в дисперсных полимерных системах - важный фактор, определяющий возникновение неоднородной или микрогетерогенной структуры [7, 19]. В дисперсных полимерных системах на гетерогенность структуры, обусловленную введением в фазу полимера дисперсных частиц, накладывается микрогетерогенность, обусловленная прежде всего возникновением поверхностного или межфазного слоя и различием структуры и свойств поверхностных слоев на молекулярном и надмолекулярном уровнях. [c.114]

Одним из основных процессов, определяющих свойства наполненных и армированных систем, является адсорбция полимеров на поверхности дисперсной фазы наполнителя. Структура формирующегося при адсорбции поверхностного слоя полимера определяет важнейшие физико-химические и л еханические свойства композиционных материалов. Представления о структуре этого адсорбционного слоя основаны на многочисленных экспериментальных и теоретических исследованиях адсорбции полимеров из разбавленных и концентрированных растворов, которые обобщены в монографии [24]. [c.10]

К факторам, связанным с процессом формирования металлополимерных соединений, помимо температурно-временного режима формирования, в том числе режима отжига, давления и т. д., следует отнести также изменение в процессе формирования соединения химического состава и строения макромолекул, надмолекулярной структуры полимеров, изменение физико-химических свойств поверхностного слоя металла, площади молекулярного контакта, образование и разрушение слабых граничных слоев и т.д. [c.33]

При рассмотрении структуры поверхностного слоя полимера на границе раздела двух фаз мы исходим из того, что наличие границы раздела обусловливает существование ограниченного числа конформаций, которые может принять цепная молекула, находящаяся в этом слое, что, в свою очередь, приводит к изменению фи-зико-химических свойств слоя в целом. Действительно, в ряде работ [36, 37] было экспериментально установлено, что даже в поверхностных слоях блочных полимеров, т. е. на границе раздела полимер воздух, происходит изменение как подвижности, так и [c.12]

Поскольку вклад поверхностного слоя в свойства материала, как правило, невелик в сравнении с вкладом объема, экспериментальное исследование свойств и структуры поверхностных слоев сильно затруднено большинство методов характеризует сумму свойств поверхностного слоя и объема. Поэтому большая часть выводов относительно вклада поверхностного слоя делается на основании изменений, вносимых границей раздела в свойства полимера в целом. В этом случае наиболее удобным объектом для исследования свойств граничных слоев являются наполненные полимеры, которые можно рассматривать как систему, состоящую из частиц твердого тела с тонкими полимерными прослойками на поверхности. [c.13]

В общем виде можно дать следующую классификацию типов микрогетерогенности в многокомпонентных полимерных системах 1) молекулярная микрогетерогенность, проявляющаяся в измене- НИИ в межфазном слое таких физических характеристик, которые определяются макромолекулярным строением полимерных цепей (термодинамические свойства, молекулярная подвижность, плотность упаковки, свободный объем, уровень межмолекулярных взаимодействий и др.) 2) структурная микрогетерогенность, определяемая изменениями во взаимном расположении макромолекул друг относительно друга в поверхностных и переходных слоях на разном удалении от межфазной границы и характеризующая ближний порядок в аморфных полимерах и степень кристалличности в кристаллических полимерах 3) микрогетерогенность на надмолекулярном уровне, определяемая различиями в типах и характере формирования и упаковки надмолекулярных структур в поверхностных слоях и в объеме 4) химическая мйкрогетероген-ность, обусловленная влиянием границы раздела на формирование полимерных молекул микрогетерогенность этого типа может быть также дополнительной причиной указанных выше трех типов микрогетерогенности. [c.285]

Структура и свойства поверхностных слоев, как следует из изложенного выше, определяют основные механические свойства наполненных полимеров. Это отчетливо проявляется, например, при сопоставлении механических свойств полимеров, содержащих одинаковые объемные количества наполнителя, частицы которого различаются по размерам, что определяет толщину поверхностного слоя и его вклад в механические свойства наполненного полимера. [c.179]

Поверхностные слои полимеров, структура и свойства которых будут нами рассмотрены, следует разделить на слои, находящиеся на твердой поверхности постороннего вещества (наиболее распространенные случаи — армированные пластики, клеи, защитные покрытия), и поверхностные слои в блочных полимерах. [c.175]

Поскольку во всех случаях толщина поверхностного слоя невелика по сравнению с объемом, то это сильно затрудняет экспериментальное исследование их свойств и структуры, так как применение большинства методов дает данные о сумме свойств поверхностного слоя и объема. Поэтому в основном большая часть выводов делается на основании изменений, вносимых границей раздела в объемные свойства, т. е. на нахождении некоторых избыточных характеристик. В этом случае наиболее удобной моделью для исследования свойств граничных слоев являются наполненные полимеры, которые можно рассматривать как систему из частиц твердого тела с тонкими полимерными прослойками на поверхности. [c.176]

Если после всего изложенного перейти к рассмотрению особенностей структуры граничных слоев в блочных полимерах, то в целом можно сказать, что основные факторы, влияющие на отличия в свойствах поверхностных слоев на твердых поверхностях от структуры в объеме, сохра- [c.180]

Таким образом, теоретические расчеты, основанные на общих принципах конформационной статистики полимера, хорошо коррелируют с экспериментальными данными, х актеризующими структуру и свойства поверхностных слоев полимера, в частности конформации цепей. Однако к вопросу о конформациях цепей в наполненном полимере можно подойти и с точки зрения экспериментальной термодинамики, не делая упрощенных предположений о структуре граничного слоя. [c.94]

HajnieHHe адсорбционных явлений и их влияния на структуру образующихся поверхностных слоев полимера на стеклянных волокнах является весьма интересным для решения задачи получения качественных стеклопластиков, так как прочность этих поверхностных слоев, адгезионно связанных с армирующими волокнами, в значительной степени определяет свойства материалов. [c.192]

Проблема поверхностных явлений в полимерах — весьма разносторонняя и многообразная. Она включает такиг важные для техники вопросы, как адгезию полимеров к твердым поверхностям, структуру и свойства монослоев, структурно-механические свойства граничных слоев полимеров, находящихся в контакте с твердыми телами, и многие другие. Однако все эти вопросы тесно связаны с одним, центральным, вопросом всей проблемы — с адсорбцией полимеров на твердых поверхностях. [c.3]

Пленки и волокна в отличие от массивных полимеров имеют малые размеры в одном или двух направлениях. Условия формирования пленок у поверхности, контактирующей с воздухом, отличаются от условий при контакте с подложкой, что может приводить как к слоевой, так и поверхностной неоднородности [34, 35]. Причем, чем тоньше пленка, тем в большей степени начинают влиять на ее свойства поверхностные слои, отличающиеся по своей структуре не только от глубинных слоев, но и друг от друга на отдельно выбранных участках поверхности. Структурная слоевая неоднородность в наибольшей степени влияет на деформируемость пленок и ударную вязкость. В [36] проведены сравнительные исследования структуры свободной поверхности пленки (1мкм) и внутреннего среза СПУ пленки толщиной 200 мкм, отлитой из раствора, которая представляла блочную структуру. Морфология свободной поверхности отличалась от внутренних слоев СПУ пленки количеством доменов жестких блоков (во внутреннем слое ПУ содержание доменов возрастает), их размерами и формой, а также междоменным пространством. Это говорит о различиях протекания микрофазового разделения во внутренних слоях и на поверхности СПУ пленок, формуемых из раствора. Однако при рассматриваемой толщине пленок 0.1-0.8 мм тонкие поверхностные слои не будут играть существенной роли, поскольку размеры внутренних неоднородностей могут быть более значительными. [c.230]

Проведенные нами исследования методом изучения спин-решеточной релаксации радикалов, стабилизированных в объеме и в поверхностном слое кристаллических полимеров, показали, что поверхностный слой обладает значительно большей дефектностью по сравнению с объемом, что могкет быть результатом тех же причин, которые уже рассматривались в применении к поверхностным слоям полимеров на твердых границах [21, 22]. Изучение свойств поверхностных слоев в блочных полимерах значительно затруднено отсутствием подходящих методов, позволяющих провести эксперимент в условиях, когда вклад свойств поверхностного слоя в общие свойства системы достаточно велик. Этим объясняется тот факт, что сведений о структуре таких слоев очень мало по сравнению с данными о слоях на твердых поверхностях. Однако можно полагать, что основные принципы, управляющие структурой поверхностных слоев полимеров, сохраняются и в этом случае. Вопрос о структуре поверхностных слоев имеет особенно важное значение в том случае, когда процесс синтеза полимера совмещен с получением нолимерпого материала, т. е. когда он проводится в присутствии твердой поверхности. Примером является получение стекло- и армированных пластиков, лаков, наполненных полимеров и пр. [c.181]

Рассматриваются структурные, морфологические и термодинамические характеристики поверхностных слоев полимеров на различных границах раздела в блочных полимерах. Показывается влияние границы раздела на релаксационные и конформащюнные свойства, приводящие к отличиям в структуре поверхностных слоев от структуры в объеме. Рассматривается влияние границы раздела на формирование структур в ходе синтеза. [c.230]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология