Кислотно-основные взаимодействия полимеров и металлов в адгезионных соединениях

Кислотно-основные взаимодействия полимеров и металлов в адгезионных соединениях

Автор: Старостина, Ирина Алексеевна

Шифр специальности: 02.00.06

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2011

Место защиты: Казань

Количество страниц: 314 с. ил.

Артикул: 5087417

Автор: Старостина, Ирина Алексеевна

Стоимость: 250 руб.

Кислотно-основные взаимодействия полимеров и металлов в адгезионных соединениях  Кислотно-основные взаимодействия полимеров и металлов в адгезионных соединениях 

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Адгезионное взаимодействие в системах полимер металл и возможности его оценки
1.1. Основные проблемы эксплуатации и оценки прочности адгезионных соединений полимеров с металлами
1.2. Оценка роли механических факторов в формировании адгезионных соединений полимер металл
1.3. Оценка роли диффузионных факторов в формировании адгезионных соединений полимер металл
1.4. Оценка роли электрических факторов в формировании адгезионных соединений полимер металл
1.5. Оценка роли адсорбционных факторов в формировании АС полимер металл
1.5.1. Характеристика межмолекулярных сил
1.5.2. Некоторые теоретические основы кислотноосновных взаимодействий
1.6. Возможности оценки адгезионного взаимодействия в системах поли мер металл
ГЛАВА 2. Термодинамика поверхностных явлений в адгезионных
соединениях полимер металл
2.1. Свободная поверхностная энергия и термодинамическая работа адгезии
2.2. Кинетика смачивания
2.2.1 .Гистерезис смачивания. Углы натекания и отекания
2.2.2. Определение равновесного контактного угла
2.3. Термодинамика смачивания
2.3.1. Термодинамическая работа адгезии тестовых жидкостей на иссле дуемых поверхностях
2.3.2. Свободная поверхностная энергия и ее компоненты
2.3.3. Расчет дисперсионной составляющей СПЭ образцов методом нейтральных тестовых жидкостей
2.3.4. Теоретический расчет кислотноосновной составляющей СПЭ1
ГЛАВА 3. Сравнительный анализ методов определения кислотных и 1 о
основных свойств жидкостей и твердых тел
3.1. Метод Драго
3.2. Метод Гутмана
3.3. Калориметрические методы
3.4. Спектроскопические методы
3.5. Эллипсометрия
3.6.Индикация красителей
3.7. Обращенная газовая хроматография .
3.8. Перенос заряда о
3.9. Методы смачивания тестовыми жидкостями
3.9.1. Метод Фоукса и Мустафы
3.9.2.Смачивание растворами тестовых кислот и оснований
3.9.3. Графический метод определения составляющих свободной по 3 верхностной энергии
3.9.4. Метод Э.Бергер
3.9.5. Метод ван Осса
3.9.5.1. Модификация Дела Вольпе и Сибони
3.9.5.2. Нелинейная модификация Дела Вольпе и Сибони
3.9.5.3. Компоненты СПЭ воды
3.9.6. Апробация метода ВОЧГ для полимерных поверхностей 1.
3.9.6 1. Научнообоснованный подход к выбору триплета
3.9.6.2. К вопросу о монополярности полиметилметакрилата и 9поливинилхлорида
3.9.6.3. Апробация нелинейной модификации метода ВОЧГ
ЗЛО. Практическое использование кислотноосновных характеристик.
I ЛАВА 4. Направленная модификация, кислотноосновных свойств.
полимерных композиционных материалов . .
4.1. Кислотноосновные свойства эпоксидных покрытий
4.1.1. Влияние способа отверждения эпоксидных композиций1 на кис 2 лотноосновные свойства.
4.1.2. Влияние природы отвердителя на кислотноосновные свойства 3 эпоксидных покрытий.
4.1.2.1. Использование метода Бергер
4.1. Использование метода ВОЧГ
4.1.3. Эффект модификации эпоксидных покрытий
4.1.4. Эффект наполнителей и пигментов
4.2. Кислотноосновные свойства полиолефиповых покрытий .
4.2.1. Влияние условий формирования
4.2.2. Влияние модификации полиэтиленовых покрытий
4.3.3. Влияние модификации сэвиленовых покрытий
4.3.4. Использование метода ВОЧГ для покрытий на основе СЭВ А
4.4. Кислотноосновные свойства композиций на основе
сополимеров этилена
4.5. Кислотноосновные свойства модифицированных каучуков
4.6. Кислотноосновные свойства брекерных резиновых смесей
4.7. Кислотноосновные свойства металлических субстратов
ГЛАВА 5. Кислотноосновной подход к проблеме усиления взаимодействия в адгезионных соединениях
5.1. Роль кислотноосновных свойств в адгезии полимерных покрытий различной природы
5.2. Связь кислотноосновных и адгезионных свойств эпоксидных покрытий
5.3. Связь кислотноосновных и адгезионных характеристик в системе полиолефиновое покрытие металл
5.4. Связь кислотноосновных и адгезионных свойств смесей полиолефинов
5.4. Связь кислотноосновных и адгезионных характеристик в системе каучуковое покрытие металл
5.6. Кислотноосновные свойства модельных резиновых смесей
5.7. Интерпретация кислотноосновных свойств полимерных поверхностейс позиций квантовохимического подхода
ГЛАВА 6. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
6.1. Характеристика используемых в работе веществ
6.1.1. Полимеры
6.1.2. Эластомеры
6.1.3 Эпоксидные олигомеры
6.1.4. Вулканизующие агенты
6.1.5. Огвердители
6.1.6. Модификаторы 6.1.7 Наполнители
6.1.8. Тестовые жидкости
6.1.9. Металлические субстраты
6.2. Приготовление полимерных покрытий
6.2.1. Немодифицированые полимеры
6.2.2. Приготовление композиции для грунтовки и липкого слоя
6.2.3. Приготовление пленки липкого слоя
6.2.4. Приготовление раствора грунтовки
6.2.5. Нанесение грунтовки на металлическую поверхность
5 0 4 4 6
6.2.6. Нанесение ленты липкого слоя, усиленного тканью
на загрунтованную металлическую поверхность
6.2.7. Вулканизация ленты грунтовки и липкого слоя
6.2.8. Лабораторное изготовление резиновых смесей
6.2.9 Приготовление эпоксидных покрытий
6.2. Приготовление покрытий на основе импортных порошковых 1 красок
6.3. Методы исследования
6.3.1. Измерение краевых углов смачивания
6.3.2. Методика определения СПЭ и ее составляющих
6.3.3. Методика определения параметра кислотности
6.3.4. Методика определения параметров СПЭ по методу ВОЧГ
6.3.5. Методика определения параметров СПЭ нелинейным методом
6.3.6. Определение усилия отслаивания
6.3.7. Метод катодного отслаивания
6.3.8. Сканирующая электронная микроскопия с микрозондовым 5 рентгеноспектральным анализом
6.3.9. ЯМРспектроскопия
6.3 ИКспектроскопия
6.3 Определение шероховатости образцов
6.3Сканирующая зондовая микроскопия
6.3 Количественный эмиссионный спектральный анализ
6.3 Квантовохимический анализ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИС1ЮЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АС адгезионное соединение
БК бутилкаучук
ВАГ винилацетатная группировка
ВОЧГ теория Ван ОссаЧодери Гуда
дмсо диметил сульфоксид
ДМФА диметилформамид
ЖМКО жесткие и мягкие кислоты и основания
НК натуральный каучук
нис нефтеполимерная смола
ПДПБ лдинитрозобензол
пиц полиизоционат
ГК поликарбонат
Пк покрытие
ПММА полиметилметакрилат
ПП полипропилен
ппк полипропиленкарбонат
ПС полистирол
ПТФЭ политетрафторэтилен
пхдо лхинондиоксим
пэ полиэтилен
пэвд полиэтилен высокого давления,
пэнд полиэтилен низкого давления
ПЭТФ полиэтилентерефталат
ск синтетический каучук
СКБ синтетический каучук бутадиеновый
скд синтетический каучук бутадиеновый стереорегулярный
ски синтетический каучук изопреновый стереорегулярный
скс синтетический каучук стирольный
спэ
СЭАК
СЭБЛ
ХБК
ЭТС
Б


у
У
яЬ
синтетический каучук этиленпропиленовый тройной
свободная поверхностная энергия
сополимер этилена с этилакрилатом и акриловой кислотой
сополимер этилена с бутилакрилатом
сополимер этилена и винилацетата
сополимер этилена с винилацетатом и малеиновым
ангидридом
хлорбутилкаучук
диэтилдитиокарбомат цинка
этилсилоксан
ядерный магнитный резонанс параметр кислотности приведенный параметр кислотности контактный угол смачивания свободная поверхностная энергия
дисперсионная составляющая свободной поверхностной энергии
кислотноосновная составляющая свободной поверхностной энергии
кислотный параметр свободной поверхностной энергии основный параметр свободной поверхностной энергии термодинамическая работа адгезии вандерваальсовский компонент термодинамической работы адгезии
кислотноосновной компонент термодинамической работы адгезии
энтальпия кислотноосновного взаимодействия между двумя контактирующими материалами
Г1АА первичные ароматические амины
ФДМИ фенилендималеинимид
ЭД эпоксидиановая смола
ПЭФЗА низкомолекулярный эноксиуретановый каучук
ДЭТА диэтилентриамин
НЭПА полиэтиленполиамин
АФ2М аминофенол
ДТБ2 модифицированный аминный отвердитель
УП3 высокоактивный аминный отвердитель
КРООТ кремнийорганический отвердитель
ОС отверждающая система
ВВЕДЕНИЕ


Для них нами была проведена оценка среднеквадратичного отклонения пиков от базовой линии по формуле
где Н, ордината нго пика, п число пиков на выбранном отрезке трассы. Согласно проведенным расчетам, Нск для случая а самой шероховатой пластины составило приблизительно 2x мм, для случая б Нск 0,7x мм, для случая в Нск 0,3xмм. Соответственно исследуемым поверхностям можно опятьтаки приближенно присвоить классы чистоты 7, 8. Рис. Профилограммы поверхностей образцов Ст3 с различной степенью шероховатости, а класс чистоты 7, б 8, в . Также были рассчитаны коэффициенты шероховатости 3 для каждой поверхности как отношение фактической площади 8факт поверхности к ее проекции на горизонтальную плоскость, т. Р Г . Для 1го случая Р 1,6, для второго р2 1,7 и для третьего р3 1,. На каждый из субстратов в одинаковых технологических режимах наносился один и тот же адгезив СЭВ А цифра содержание винилацетатных группировок ВАГ в процентах. Пк на субстрате класса чистоты 7 Д мм для Пк на субстрате класса чистоты 8 Д мм для Пк на субстрате класса чистоты Д мм. Нетрудно заметить, что с увеличением шероховатости металлической поверхности диаметр дефекта полиолефинового Пк снижается весьма незначительно, что говорит о сравнительно небольшой роли механических зацеплений в прочности данных адгезионных соединений. Подобная серия исследований в условиях катодной поляризации была проведена для полиэпоксидных Пк одинакового состава ЭДПЭПА и одинаковой площади поверхности 1,5см2, нанесенных на аналогичным образом подготовленные субстраты из Ст3 с различной степенью шероховатости классов чистоты 7, 8 и . Оценивалось время полного отслаивания Пк. В ходе эксперимента было обнаружено, что покрытия от субстратов классов чистоты7 и отслоились. Таким образом, в данном случае зависимость стойкости к катодному отслаиванию и адгезионной1 прочности полиолефиновых Пк от шероховатости металлического субстрата вообще отсутствует. Очевидно, что для рассматриваемых классов АС полиолефиновых и полиэпоксидных не происходит реологического заполнения затекания вязкотекучим адгезивом пористой структуры поверхностного слоя субстрата, в результате которого и должно наблюдаться механическое сцепление с шероховатостями поверхности субстрата и увеличение площади межфазного контакта. Именно эти эффекты считаются в механической теории основным источником адгезионного взаимодействия компонентов соединения. Технологические режимы формирования полиолефиновых композиций не обеспечивают достаточной текучести адгезива. В случае полиэпоксидных покрытий, вероятно, наблюдается аналогичное явление, поскольку отверждение начинается непосредственно сразу после смешения компонентов. В мировой научной литературе имеются попытки определения удельных вкладов механического зацепления и химических связей в интенсивность адгезионного взаимодействия . Уэйк 4, стр. Оптимальная прочность соединения постоянный множитель X компонент, обусловленный, механическим зацеплением х компонент, обусловленный межфазным взаимодействием. Однако, согласно собственным исследованиям, и анализу имеющихся литературных данных, это выражение носит сугубо частный характер. За исключениемслучаев когда имеет место специальная обработка поверхности субстрата, увеличение адгезионной прочности при увеличении шероховатости поверхности бывает также обусловлено другими факторами удалением слабых 1раничных слоев в процессе обработки поверхностиконтакта, улучшением условий растекания, усилением механизма диссипации энергии. Кроме того, по всей видимости, механическое заклинивание не оказывает никакого воздействия на процессы взаимодействия на. Подводя итог, укажем, что для получения соединений с высокими адгезионными свойствами принято считать полезным использование субстратов со сравнительно грубым рельефом поверхности при условии, чтооксидный слой обладает подходящими механическими характеристиками, а адгезив или праймер может проникать в поры любого пористого оксида. Тем не менее, наличие в межфазной зоне механических зацеплений не вносит решающего вклада в повышение прочности АС, особенно в присутствии агрессивных сред.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.280, запросов: 121