Формирование адгезионного контакта

Влияние условий формирования адгезионного контакта на прочность адгезионных соединений можно проследить на системе полимер — металл. В частности, для данной системы была обнаружена зависимость адгезионной прочности от температуры. Повышение температуры не только облегчает достижение адгезионного контакта, но может приводить и к некоторым дополнительным эффектам, например вызывать появление у адгезива функциональных групп, способствующих повышению адгезии. [c.297]

Итак, проблемы, возникающие при формировании адгезионного контакта, весьма разнообразны. С одной стороны — это вопросы смачивания и растекания, связанные с термодинамикой адгезии и частично рассмотренные в гл. II. Однако применение термодинамических параметров к реальной системе адгезив — субстрат осложнено рядом обстоятельств. Во-первых, любая твердая поверхность обладает микрошероховатостью. Процессы смачивания и растекания в реальных условиях развиваются во времени, и шероховатость поверхности оказывает влияние на кинетику этих процессов. Во-вторых, важнейшим фактором, определяющим кинетику этих процессов, являются реологические свойства адгезива. [c.145]

Известно, например, что недогрев полимера приводит к сверх-молекулярным образованиям, отрицательно сказывающимся на формировании адгезионного контакта (т. е. уменьшается число функциональных групп, обеспечивающих молекулярные связи в зоне контакта). Добавление в полимер различных пластификаторов приводит к разрушению этих образований и способствует лучшей адгезии. Решающее значение на величину адгезионной прочности феноло-формальдегидных смол к поверхности твердых тел имеют гидроксильные группы [2]. [c.127]

Это прежде всего касается первой части монографии. Значительно больше внимания уделено молекулярному взаимодействию в зоне контакта, сделана попытка анализа этого вопроса с позиций взаимодействия конденсированных фаз. Приведен материал по адсорбции полимеров на различных поверхностях и показана связь этого явления с адгезией подробно рассмотрены вопросы термодинамики адгезии и методы измерения поверхностного натяжения. Гораздо подробнее рассмотрены аспекты проблемы формирования адгезионного контакта, систематизирован материал о влиянии твердой поверхности на структуру и свойства пленок полимеров. Кроме методов измерения адгезионной прочности рассмотрены методы изучения внутренних напряжений. [c.5]

Разумеется, все эти объекты специфичны. Но используемые материалы — неорганические и полимерные клеи, связующие, покрытия, эмали и металлические припои — должны иметь общее свойство, а именно способность образовывать прочное соединение с поверхностью другого материала. Общими, весьма сходными оказываются многие аспекты адгезии материалов различной природы, что легко обнаружить при анализе закономерностей формирования адгезионного контакта и молекулярного взаимодействия контактирующих материалов. Приведем некоторые примеры. [c.9]

В процессе формирования адгезионного контакта в соединяемых материалах возникают напряжения, вызванные усадкой слоя адгезива, различием в коэффициентах термического расширения и некоторыми другими причинами. В системах полимер — суб- страт для снижения остаточных напряжений в полимер вводят наполнители, изменяют режим формирования слоя адгезива, облегчают протекание процессов релаксации напряжений при помощи пластификаторов. [c.10]

Глава III ФОРМИРОВАНИЕ АДГЕЗИОННОГО КОНТАКТА [c.93]

Термодинамические условия смачивания поверхности субстрата адгезивом и растекания его по поверхности, рассмотренные в предыдущей главе, при анализе закономерностей формирования адгезионного контакта в реальных системах оказываются недостаточными. Приходится учитывать кинетику этих процессов и реальную скорость растекания и смачивания и иметь в виду, что часто в системе не достигается равновесие, не реализуются [c.107]

Используя эту зависимость, можно удовлетворительно объяснить полученные экспериментальные результаты (рис. 111.30). Строгое решение задачи о формировании адгезионного контакта но реологическому механизму требует интегрирования дифференциальных уравнений Навье—Стокса для неустановившегося течения, так как происходит непрерывное уменьшение градиента давлений и скорости затекания [128]. Ввиду сложности этой задачи в работе [128] рассмотрена упрощенная модель процесса затекания расплава полимера в микродефекты подложки. Принято, что в общем виде функция, определяющая глубину затекания I, имеет вид [c.124]

Закономерности процесса формирования адгезионного контакта исследовали для системы эластомер — пористое тело (ткань) [129]. Было обнаружено, что глубина затекания адгезива в субстрат зависит от давления и продолжительности формирования образцов, Адгезионная прочность оказалась пропорциональной глубине затекания и, по мнению авторов [129], она зависит в основном от микрореологических процессов. [c.125]

Вопросы диффузии макромолекул при формировании адгезионного контакта затрагивались в работах многих исследователей. Применительно к полимерам близкой природы можно ожидать полного исчезновения границы раздела. Аутогезию полимеров — установление связи между приведенными в контакт телами одинаковой природы — объясняли присутствием на поверхности полимеров свободных подвижных концов макромолекул, обусловливающих сплавление двух приведенных в контакт поверхностей за счет самодиффузии [195—199]. Литература [c.137]

Формирование адгезионного контакта сопровождается также развитием процесса поверхностной, а иногда и объемной диффузии, причем кинетические параметры этих процессов также определяются термодинамикой и реологией. Все эти факторы (смачивание, растекание, диффузия) определяют полноту контакта адгезива с субстратом и в значительной степени влияют на прочность адгезионного соединения. [c.145]

Термогравиметрические исследования процесса образования адгезионной связи в системе полиэтилен—железо четко выявляют роль термоокислительных нроцессов при формировании адгезионного контакта в этой системе. Кроме того, наблюдается [53] некоторое смеш,ение пика окисления в сторону низких температур, что свидетельствует [c.299]

Зависимость адгезионной прочности в системе металл—реакто-пласт от температуры формирования адгезионного контакта оказывается еще более сложной, чем в системе металл — термопласт. В данном случае изменяются условия отверждения клеевого слоя, глубина отверждения и другие факторы [57—60], [c.300]

Кроме температурного режима важнейшим фактором, определяющим формирование адгезионного контакта, является количество пластификатора. При введении в полимер пластификатора облегчается достижение контакта между адгезивом и субстратом, [c.300]

Такие факторы, как вид и устойчивость надмолекулярных образований в вязкотекучем адгезиве, должны оказывать не меньшее влияние на адгезионную прочность. К сожалению, эти вопросы пока недостаточно изучены. Если полимер в процессе формирования адгезионного контакта находится в вязкотекучем [c.380]

От температуры литья непосредственно зависит вязкость расплава и протекание микрореологических процессов при формировании адгезионного контакта. По мере увеличения температуры литья вязкость расплава у больщинства термопластов, как правило, снижается, одновременно интенсифицируются процессы термодеструкции, ведущие к увеличению количества низкомолекулярных продуктов в объеме и снижению когезионной прочности полимера. Поэтому прочность адгезионных соединений в зависимости от температуры литья проходит через максимум, приходящийся на температуру интенсивной деструкции расплава в цилиндре. В табл. 1У.2 влияние различных факторов на прочность литьевого соединения показано на примере соединений полиамид— сталь. [c.120]

Было найдено, что с увеличением температуры формирования адгезионного контакта наблюдается увеличение адгезионной прочности (рис. 1). Это согласуется с данными, полученными при изучении изменения площади фактического контакта полимеров с твердой подложкой [c.87]

Таким образом, исследованы адгезионные свойства реакционноспособных полимерных комплексов полиметакриловая кисло га — амид с металлами. Определены оптимальные условия формирования адгезионного контакта. Установлено, что исследованная группа полимерных адгезивов имеет достаточно высокую прочность крепления к металлам, достигающую 35-10 - 40-10 Н/м , зависящую от вида полимерного комплекса и от природы металла. [c.84]

Механизм образования адгезионных связей в металлополимерных системах неразрывно связан с природой связей в зоне контакта и их числом. В соответствии с современными представлениями природа связей в зоне формирования адгезионного контакта (на границе раздела фаз) определяется химическим строением адгезива и субстрата, обусловливающих соответствующий характер взаимодействия химическое, межмолекулярное, электростатическое и т. д. Однако независимо от природы связей число их задается фактической площадью контакта соприкасающихся поверхностей. [c.196]

Формирование адгезионного контакта между двумя полимерами, находящимися в начале процесса в вязкоупругом состоянии, может сопровождаться значительным развитием межфазной границы. Это наблюдается, например, при формировании адгезионного контакта между резиной и пленкой пропиточного состава на корде в процессе вулканизации резинокордных систем [7]. Из-за различия в реологических свойствах контактирующих материалов в зоне контакта под действием внешнего давления возникают значительные сдвиговые усилия, приводящие к указанному эффекту (рис. 2.3). Чем выше содержание технического углерода, [c.68]

Т. е. чем жестче пленка адгезива, тем более развитой и извитой оказывается граница раздела, так как повышение жесткости приводит к возрастанию сдвиговых усилий. Обратим внимание еше на один очень любопытный момент. Формирование адгезионного контакта приводит не только к образованию протуберанцев , но и сопровождается в ряде случаев их отрывом от основного массива (рис. 2,3, г). [c.69]

Несомненно, в процессе формирования адгезионного контакта двух полимеров, находящихся в высокоэластическом или вязкотекучем состоянии, могут иметь место и диффузионные явления. Этот вопрос будет более подробно рассмотрен ниже. Закономерности формирования адгезионного контакта подробно рас- [c.69]

Доказав симбатность указанных зависимостей, Гуль и сотр. показали, что в рассматриваемых ими системах (расплав полимера — твердое тело или расплав полимера — полимер в застеклованном состоянии) имеет место микрореологический механизм развития истинной поверхности контакта. В формировании контакта между алюминиевой фольгой и расплавом полиэтилена участвуют два типа дефектов — макроскопические и микроскопические [10]. При температуре формирования адгезионного контакта 120 °С увеличение истинной поверхности контакта происходит, по-видимому, путем заполнения крупных дефектов — борозд, возникающих на поверхности фольги в процессе прокатки. Этот процесс заканчивается достаточно быстро, и рост адгезионной прочности по мере увеличения продолжительности контактирования прекращается (рис. 2.5). При 190°С вязкость расплава полиэтилена снижается в несколько раз. Поэтому появляется возможность заполнения более мелких дефектов поверхности субстрата, продолжительность процесса формирования адгезионного контакта увеличивается и рост адгезионной прочности прекращается значительно позже (см. рис. 2.5). Важно подчеркнуть, что степень окисления полиэтилена в интервале температур 120— [c.70]

ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ФОРМИРОВАНИЕ АДГЕЗИОННОГО КОНТАКТА И АДГЕЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ [c.85]

При формировании адгезионного контакта очень часто прибегают к внешним, принудительным мерам, ускоряющим процесс, повышающим полноту контакта. Наиболее широко применяемые способы — повышение температуры и давления, а также вакуумирование. [c.85]

ДИФФУЗИОННЫЕ И КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ АДГЕЗИОННОГО КОНТАКТА [c.89]

В формировании адгезионных контактов связка — наполнитель значительную роль играют химические взаимодействия на границе раздела фаз. Так, если связка — кислая, а наполнитель обладает основными свойствами, то равновесие на границе фаз между мономерными и полимерными формами в растворе нарушается из-за изменения pH (снижение кислотности) и усиливается катионная конденсация, приводящая к выделению цементирующей фазы. Цементирующая фаза другого состава образуется в результате взаимодействия наполнителя с анионом связки. Так, по данным [44] при введении в цинкоксихлоридную связку наполнителя в виде СиО образуется полимерный хлорид меди. Эти фазы и формируют адгезионный контакт. При взаимодействии боратных связок с наполнителем протекает химическая реакция образования комплекса с участием катиона твердой фазы [46]. [c.41]

Изучение поверхностной энергии полимеров оказывается задачей еще более сложной, чем изучение поверхностной энергии металлов и других неорганических материалов. Своеобразие и специфика свойств полимеров исключают применение многих рассмотренных выше методов для измерения их поверхностной энергии. Это относится прежде всего к механическим методам, методам, основанным на изучении кинетических явлений в кристаллических объектах, и к расчетным. Но количественная оценка поверхностной энергии полимерных субстратов представляет еще больший практический интерес, чем изучение этой характеристики применительно к неорганическим субстратам. Дело в том, что при сочетании полимерных адгезивов с полимерными субстратами соотношения поверхностных энергий оказываются подчас весьма близкими, и при формировании адгезионного контакта наряду с кинетическими факторами особую роль начинают играть термодинамические факторы. Практические вопросы адгезионной прочности могут быть решены только с учетом соотношений поверхностных энергий адгезива и субстрата. Поэтому ведутся интенсивные поиски методов количественной характеристики поверх-/ ностной энергии полимеров. Неоднократно предпринимались попытки определения у путем экстраполяции к комнатной температуре температурной зависимости поверхностной энергии расплава (рис. II.2). Правомерность экстраполяции даже для аморфных полимб ров может быть подвергнута сомнению [95—97]. Дело в том, что переход полимера из расплава в стеклообразное состояние связан с изменением энтропии, а проводя экстраполяцию температурной зависимости поверхностного натяжения расплава, исходят из предположения, что полимер в твердом состоянии [c.60]

Показано [117], что зависимость сопротивления расслаиванию в системе фольга — адгезив — фольга от температуры дублирования описывается кривой с явным максимумом (рис. П1.28). В качестве адгезива был использован фторопласт-4. Пленку фторопласта-4 толщиной 0,1—0,2 мм помешали между двумя полосками стальной фольги и образец прогревали в прессе при 380—460 °С. Расплав полимера должен обладать определенной подвижностью, необходимой для того, чтобы заполнить многочисленные углубления на поверхности металла. Поэтому повышение температуры в момент формирования адгезионного контакта вызывает снижение вязкости расплава и благоприятствует достижению более высокой адгезионной прочности. Установлению возможно более полного контакта в системе полимер — металл препятствуют надмолеку- [c.122]

Нетрудно предсказать, что для внедрения на глубину 100 А при ) = 10 см /с потребуется около 13 ч, а при В = 10 см7с продолжительность проникновения возрастет на порядок. Следует такя б иметь в виду, что эти ориентировочные оценки времени смещения центра тяжести макромолекул диффузанта, проведенные по уравнению (111.39), явно занижены, поскольку О не остается постоянным, а постепенно снижается (см. выше). Существенное снижение коэффициента диффузии при формировании адгезионного контакта происходит также вследствие структурирования, сшивания, вулканизации и других необратимых процессов, протекающих при склеивании. В силу перечисленных обстоятельств диффузионные процессы иногда отсутствуют даже в тех системах, в которых имеются благоприятные условия для их протекания. [c.138]

Тер1иическая и окислительная деструкция сложным образом влияют на процесс формирования адгезионного контакта. С одной стороны, деструкция макромолекул, уменьшая вязкость расплава, должна способствовать более быстрому формированию адгезионного контакта. С другой стороны, образование изкомолекуляр-ных соединений, в том числе газообразных, может затруднять этот процесс и способствовать разрушению ранее образованного ко нтакта. [c.34]

Выбор оптимальных температурно-временных режимов формирования адгезионного контакта, отверждения связующего и отжига адгезионных соединений является сложной и трудоемкой задачей, так как температурные и В1ременные интервалы достаточно широки. Этот процесс можно существенно упростить, если получение образцов производить в термическом поле, имеющем градиент температур [45]. Для выбора оптимальной температуры создания адгезионного контакта полимерных покрытий на металлах покрытие формируют на металлической подложке, имеющей поверхностный градиент температуры (пащример, на пластине, имеющей на одном конце нагреватель, а на противополажном — охладитель). Покрытие можно формировать либо непосредственно на градиентной пластине, либо на фольге, помещенной на ее поверхность. Последний вариант предпочтительнее. При градиентном способе формирования покрытий каждый элементарный участок покрытия, расположенный в направлении градиента температуры, формируется при температуре, отличающейся от температуры соседнего участка. После формирования покрытие с подложкой снимают с градиентной пластины и охлаждают. Если полученное в таких условиях покрытие отслаивать ют подложки (или подложку от покрытия) в направлении градиента температуры, существовавшего на стадии формирования адгезионного контакта, непрерывно регистрируя сопротивление разрушению адгезионного соединеиия, то полученная адгезиограмма представляет собой за- [c.41]

В настоящей работе представлены результаты исследования адгезионных свойств сополимеров этилена и винилфосфонатов. Изучалась зависимость прочности склеек адгезивов с металлом от температуры формирования адгезионного контакта и количественного содержания фосфора в сополимере. Разрывное напряжение измерялось при нормальном отрыве а стальных грибках (сталь Ст2) на разрывной машине РМ-500. [c.87]

Рис. 1. Зависимость прочности крепления сополимеров этилена и винилфосфоната с металлом от температуры формирования адгезионного контакта. Сополимер, содержащий фосфорорганический мономер

Исследованы адгезионные свойства реакциониоспособных полимерных комплексов полиметакриловая кислота — амид, полученных рад1н<альной полимеризацией метакриловой кислоты в присутствии амидов. Определены оптимальные условия формирования адгезионного контакта иолимерных комплексов с металлами. Установлено, что исследованная группа полимерных адгезивов имеет достаточно высокую прочность креилеиия к металлам при сдвиге, достигающую 35-10- — 40 10 Н/м и зависящую от состава и вида полимерного комплекса и от природы металла. Ил. 4. Бнбл. 5 назв. [c.124]

Определяемая на основании кинетических исследований энергия активации процесса формирования адгезионного контакта может быть представлена как сумма энергии активации сегментальной подвижности и энергии связи сегмента с субстратом. Тогда, если суммарная энергия активации для пары полиизобутилен— стекло составляет 101 кДж/моль, то она слагается из энергии сегментальной подвижности (50—55 кДж/моль) и энергии связи сегмента с субстратом (34—42 кДж/моль). [254]. Порядок этих величин тот же, что и энергии водородных связей. Однако при использовании клея лейконат (/г,а, /г"-трифенилметантриизоцианат) или других веществ с активными функциональными группами между металлами и резиной могут образовываться прочные химические связи. [c.37]

Влияние наполнителей. Различные наполнители органической и минеральной природы могут оказывать существенное влияние как на процесс формирования адгезионного контакта, так и на свойства клеевого соединения. Введеипе наполнителей снижает остаточные иапрял ения в клеевом слое, что сопровождается повы-шепнем прочности адгезионной связи. Металлы и их окислы могут служить не только наполнителями, но и сшивающими агентами. С помощью наполнителей (например, аэросила) можно регулировать тиксотроиные свойства клеев [74, 75]. В некоторых случаях введение наполнителей способствует увеличению не только прочности, но и теплостойкости клеевых соединений. [c.24]

К вопросам формирования адгезионного контакта непосредственное отношение имеют закономерности пропитки полимерами пористых материалов. Согласно принятым в настоящее время представлениям, проникновение жидкости в пористые тела подчиняется законам капиллярности. Эти представления с успехом применяются для интерпретации проникновения воды в почву, бумагу, кожу, ткани [39]. Во всех перечисленных случаях экспериментально доказана применимость уравнения Уошбурна, основанного на законах капиллярности. Применение уравнения Уошбурна базируется на отождествлении тела с ансамблем параллельных цилиндрических капилляров. Однако во многих реальных системах радиус капилляра является фиктивной, условной величиной. Поэтому неоднократно предпринимались попытки отказаться от этой условной характеристики и создать теорию пропитки, в большей степени учитывающую реальную структуру пористого тела. Одной нз таких попыток является подход, развитый Дерягиным [40, 41]. Движущей силой процесса пропитки пористого тела Дерягин [c.83]

Диффузионные явления при формировании адгезионного контакта весьма разнообразны. В тех случаях, когда оба компонента адгезионного соединения — полимеры, не исключена односторонняя или взаимная диффузия сегментов макромолекул, фрагментов или целых цепей через границу раздела фаз и формирование переходной зоны. Эти случаи рассматривались в работах Воюцкого с сотр., а также в концепции Кулезнева о сегментальной растворимости (см. гл. 1). Кроме того, иногда существенное значение приобретает диффузия низкомолекулярных компонентов. Например, физико-механические свойства латексных адгезивов существенно зависят от того, в контакте с какой резиной эти адгезивы находятся [7, 71]. Это объясняется диффузией низкомолекулярных ингредиентов, в частности серы. Как следует из данных, приведенных в табл. 2.3, модуль (при 100%-ном удлинении) и сопротивление разрыву пленок на основе ви-нилпиридинового и бутадиенового карбоксилсодержащего латексов, свулканизованных в контакте с различными подложками — резинами на основе натурального каучука (НК) и бутадиенового (СКВ), — существенно различаются. Соответственно различается и содержание [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология