Влияние деформационно-прочностных характеристик полимеров на их адгезионные свойства

• Автор: Чалых, Анна Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Основные понятия, классификация и определения

1.2. Теории адгезии, основанные на анализе межфазного контакта

1.3. Теории адгезии, основанные на рассмотрении смачиваемости

1.4. Теории адгезии, основанные на разрушении соединений

Глава 2. Объекты исследований

2.1. Гидрофобные адгезивы

2.1.1. Сополимеры бутилакрилата с винилацетатом

2.1.2. Сополимеры стирола и изопрена

2.1.3. Смеси эпоксидного олигомера с нитрильным каучуком
2.1.4. Ненасыщенные полиэфиры
2.2. Гидрофильные адгезивы
2.2.1. Поливинилпирролидон и его композиции
2.2.2. Поливинилкалролактам и его композиции
2.2.3. Сополимеры вииилпирролидона с акрилатами
2.3. Субстраты
2.4. Исследованные системы
Глава 3. Методы исследования
3.1. Деформационнопрочностные испытания
3.1.1. Адгезионные исследования
3.1.2. Деформационнопрочностные испытания адгезивов
3.1.3. Определение коэффициентов переноса
3.2. Структурноморфологические исследования.
3.2.1. Сканирующая электронная микроскопия
3.2.2. Оптическая микроскопия
3.3. Оптическая интерферометрия
3.4. Метод краевых углов смачивания
3.5. Сорбционные исследования
3.5.1. Сорбционные вакуумные весы МакБена
3.5.2. Эксикаторный метод
Глава 4. Сорбция воды адгезивами
4.1. Изотермы сорбции
4.2. Термодинамика сорбции
4.3. Свободная энергия смешения полимеров
Глава 5. Гидрофобные адгезивы
5.1. Сополимеры винилацетата и бутилакрилата
5.2. Блоксополимеры стиролизопренстирола
5.2.1. Кинетика нарастания прочности адгезионных соединений
5.2.2. Влияние температуры формирования адгезионных соединений
5.2.3. Модификация гермоэластопластов
5.3. Отверждающиеся адгезивы
5.3.1. Эпоксикаучуковая композиция
5.3.2. Полиэфирная смола
Глава 6. Гидрофильные адгезивы
6.1. Смеси поливинилпирролидона и полиэтиленгликоля
6.2. Смеси поливинилкапролактами и полиэтиленгликоля
6.3. Система сополимеры винилпирролидона с акрилатами
Глава 7. Обсуждение результатов
7.1. Некоторые обшие соображения
7.2. Морфология зоны разрушения адгезионных соединений
7.3. Модель разрушения соединений при расслаивании
7.4. Результаты модельных расчетов
Выводы
Список цитированной литературы


По тем же целевым признакам различают, например, конструкционные адгезивы для авиакосмической и автомобильной промышленности, адгезивы для изготовления элементов солнечных батарей, конструкционные адгезивы широкого назначения, медицинские клеи и т. Очевидно, что и в этих случаях полимерные адгезивы по своей химической природе те же, но распределяются они по иному признаку получению максимальной прочности относительно выбранного субстрата в условиях эксплуатации соответствующего изделия. Наконец, возможна классификация адгезионных соединений по их фазовым характеристикам и физическим состояниям. Глава 1. В последние годы сформировалась группа адгезивов, чувствительных к давлению iiv iv . К этой группе относятся полимерные материалы, находящиеся в условиях формирования и эксплуатации адгезионного соединения чаще всего в вязкотекучем иили высокоэластическом состоянии. Заметим, что для всех остальных систем адгезивы находятся в вязкотекучем состоянии только на стадии формирования клеевого соединения. В дальнейшем они переходят в отвержденное кристаллическое, стеклообразное, высокоэластическое состояние, в котором и находятся при эксплуатации. Для предельная прочность адгезионного соединения Апр достигается при небольших внешних давлениях, которые соответствуют усилию руки человека при надавливании. В конструкционных адгезивах Апр, как правило, реализуется после завершения химических реакций отверждения, а формирование соединения осуществляется при повышенном давлении. Вторым отличительным признаком является то, что они сохраняют свою липкость и после разрушения соединения, поэтому их часто называют постоянно липкие адгезивы . Остальные виды клеев, по вполне понятным причинам, теряют липкость после завершения стадии их отверждения и разрушения адгезионного соединения. Интересно отметить, что разрабатывают на основе все тех же линейных полимеров натуральный каучук, бутадиенстирольные и бутадиеннитрильные сополимеры, блоксополимеры, полиизобутилен, акриловые эластомеры, смеси полимеров и олигомеров. Достигается же эффект постоянной липкости за счет рационального выбора молекулярной массы полимеров и специальных добавок промоторов или регуляторов липкости . Глава . Количественно взаимодействие адгезива с субстратом традиционно характеризуют прочностью адгезионного соединения А. В зависимости от условий испытаний различают прочность при расслаивании, сдвиге, отрыве, кручении, ударе и т. Многочисленные исследования показали, что в общем случае прочность АС определяется тремя основными параметрами а0 так называемая специфическая адгезия, обусловленная силами взаимодействия на межфазной границе или в переходной зоне при совершенном молекулярном контакте двух сопряженных фаз 5 истинная площадь поверхности контакта, которая определяет адгезионную связанность системы субстрат адгезив параметр, характеризующий отклик материала на внешнее механическое воздействие 6. Основываясь на положениях механики разрушения сплошных сред, Кинлок, Эндрюс и Джент 6 в качестве меры прочности адгезионных соединений привлекли энергию разрушения А, в которой выделили два вклада энергию, необходимую для распространения трещины по межфазной поверхности, т. А А 0у. Здесь А0 внутренняя энергия разрушения представляет собой удвоенную величину поверхностной энергии, диссипация энергии при распространении трещины по межфазной границе при разрушении. Отсюда следует, что адгезия явление сложное и многостороннее. Поэтому создание объединенной, обобщенной, единой теории, несмотря на попытки ряда авторов 3, 6, , , остается на сегодняшний день вопросом открытым. Термодинамические подходы используют понятие свободной энергии, необходимой для обратимого отделения одной фазы от другой на бесконечно большое расстояние, которое обозначают как термодинамическая работа адгезии УА. Х0 равновесное расстояние между двумя фазами, к постоянная. Таким образом, определить термодинамическую работу адгезии можно либо рассчитав ее из экспериментальных данных у5, уА и уЛ5 см.