Физико-химические особенности и разработка модели процессов адгезионного взаимодействия растворов высокомолекулярных соединений

• Автор: Тимофеева, Марина Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Введение

1. Особенности межфазных процессов адгезии в неидеальных

высокомолекулярных системах.

1.1. Обзор различных теорий адгезии полимеров.

1.2. Равновесная термодинамика адгезии.

1.3. Термодинамика неидеальных растворов ВМС.

1.4. Физикохимические особенности молекулярных взаимодействий в

полимерных адгезивах.

1.5. Структура субстратов, их влияние на процессы адгезии.

2. Объекты и методы исследований.

2.1. Характеристики объектов исследования.

2.1.1. Основные характеристики адгезивов.
2.1.2. Основные характеристики субстратов.
2.1.2.1. Волокнистые полимерные субстраты.
2.1.2.2. Металлические субстраты.
2.2. Методы исследований. .
2.2.1. Метод определения адгезии.
2.2.2. Определение температуры размягчения методом Кольца и шара
2.2.3. Вискозиметрические исследования.
3. Разработка полуэмпирической феноменологической модели адгезии.
4. Исследование физикохимических особенностей процессов адгезионного взаимодействия растворов высокомолекулярных соединений.
4.1. Исследование вязкости растворов.
4.2. Исследование температуры размягчения нефтеполимерных систем.
4.3. Расчет критических концентраций растворов адгезивов.
4.4. Исследование процессов адгезии концентрированных растворов
высокомолекулярных соединений к волокнистым субстратам.
4.5. Исследование процессов адгезии нефтеполимерных систем к
волокнам различной природы.
4.6. Исследование работы сил адгезии растворов полимеров к
металлическим субстратам
4.7. Статистическая проверка адекватности модели.
4.8. Исследование феноменологической модели в системах
полиэлектролитов.
4.9. Исследование термодинамических характеристик адгезии.
4 Выводы к главе.
5. Влияние струкгуры полиэфирного волокнистого армирующего материала на взаимодействие адгезив субстрат.
5.1. Влияние структуры армирующей основы на адгезионное
взаимодействие в системе сталь полиэфирная сетка раствор полипропилена.
5.2. Некоторые химикотехнологические аспекты оптимизации
аппретирующих композиций.
5.3. Выводы.
Заключение.
Общие выводы
Используемая литература
ВВЕДЕНИЕ


Для определения адгезии между жидкостью и твердым телом уравнение Дюпре не может быть эффективно применено, так как не существует достаточно точного метода измерения поверхностного натяжения твердого тела. Адсорбционная Дейброн, МакЛарен е года вв . Объясняет адгезию вандерваапьсовым взаимодействием между поверхностными молекулами адгезива и субстрата. По Дебройну, адсорбционных сил на границе твердое тело жидкость достаточно для образования прочной связи адгезив субстрат. Первой стадией адгезии является миграция молекул адгезива из раствора или расплава к поверхности субстрата. В результате теплового движения полярные группы или группы, способные к взаимодействию, приближаются к активным центрам адсорбции субстрата. Вторая стадия представляет собою установление адсорбционного равновесия. Между молекулами субстрата Адгезия связывается исключительно с действием адсорбционных сил в слое на поверхности раздела. Не учитывается межмолекулярное взаимодействие на границе фаз адгезив субстрат. Продолжения табл. Взаимодействие поляризационных сил Дейброн Теория описывается эмпирическим правилом Дебройна, по которому высокая адгезия возможна только тогда, когда обе фазы полярны либо неполярны, и затруднена в том случае, когда одна фаза полярна, а другая неполярна. Правило Дейброна выполняется в области низких температур. При высоких температурах данное условие не является обязательным, так как при этом основное значение имеет энтропия взаимодействия, а внутренняя энергия системы играет не основную роль. Диффузионная теория адгезии Воюцкий С. С. Адгезия полимеров сводится к диффузии длинноцепных молекул или их отдельных участков и к образованию вследствие этого прочной связи адгезив субстрат. Учитываются такие особенности полимеров, как цепное строение и гибкость макромолекул, способность сегментов макромолекул совершать микроброуновское движение. Объясняется зависимость работы адгезии от скорости расслаивания склейки. Такое объяснение подтверждается зависимостью разрывной прочности образца полимера от скорости разрыва. Отсутствие учета высокоэластической и пластической диссипации энергии разрушения объектов. Не учитываются эффекты, связанные с полярностью молекул и эффекты межмолекулярного взаимодействия. Система адгезив субстрат отождествляется с конденсатором, а двойной электрический слой, возникающий при контакте двух фаз, рассматривают как обкладки конденсатора. При отслаивании адгезива от субстрата или при раздвижении обкладок конденсатора возникает разность потенциалов, величина которой растет с увеличением зазора между раздвигаемыми 1. Электрическая теория адгезии не иожет удовлетворительно объяснить существование адгезионной связи между фазами, близкими по своей природе. Продолжение табл. Электрическая Б. В. Дерягин и Н. А. Кротова Поверхностями до определнного предела, когда наступает разряд. Работа адгезии А приравнивается к энергии плоского конденсатора и вычисляется по формуле . Л о где о поверхностная плотность зарядов Ъ разрядный промежуток величина зазора между обкладками Едиэлектричсская проницаемость среды. Объясняется зависимость адгезии от скорости установления межфазного котакта. При медленном раздвижении заряды успевают в значительной мере стечь с обкладок конденсатора. Вследствие этого ликвидация первоначальных зарядов успевает закончится при малом разведении поверхностей и при расслаивании будет затрачена малая работа. При быстром расслаивании заряды не успевают стечь, и их высокая начальная плотность сохраняется вплоть до наступления разряда. Эго обеспечивает большие значения работы адгезии, поскольку действие сил притяжения разноименных электрических зарядов преодолевается на сравнительно больших расстояниях. Противоречие экспериментальным фактам наполнение каучука сажей, способствуя высокой проводимости сажснаполнснных смесей, делало бы невозможной адгезию между ними. Однако адгезия этих смесей не только друг к другу, но и к металлам достаточно высока. В действительности же после вулканизации способность к адгезии резко снижается.