Усиление адгезионного взаимодействия путем регулирования кислотно-основных свойств поверхности органических и неорганических материалов

• Автор: Бурдова, Елена Вячеславовна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Термодинамические основы поверхностных явлений

1.2. Термодинамическая работа адгезии

1.3. Краевой угол смачивания. Гистерезис смачивания. Углы натекания и оттекания

1.4. Свободная поверхностная энергия и ее компоненты

1.5. Кислотноосновные ззаимодсйствия в адгезионных системах

1.6. Методы опенки кислотноосновных свойств.

1.7. Практическое использование кислотноосновных характеристик

1.8. Кислотноосновной подход к повышению адгезионной способно сти полимерных покрытий
1.9. Заключение по литературному обзору
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Характеристики используемых в работе веществ
2.1.1. Полимеры
2.1.2. Эластомеры
2.1.3. Вулканизующие агенты
2.1.4. Наполнители
2.1.5. Модификаторы
2.2. Приготовление полимерных покрытий
2.2.1. Немодифидированьте полимеры
2.2.2. Приготовление композиции для грунтовки и липкого слоя
2.2.3. Приготовление пленки липкого слоя
2.2.4. Приготовление раствора грунтовки
2.2.5. Нанссснис грунтовки на металлическую поверхность
2.2.6. Нанесение ленты липкого слоя, усиленного тканыопа за грунтованную металлическую поверхность
2.2.7. Вулканизация ленты грунтовки и липкого слоя
2.2.8. Лабораторное изготовление резиновых смесей
2.3. Методика определения СГ1Э и параметра кислотности
2.4. Определение усилия отслаивания ленты от металла
2.5. Метод катодного отслаивания
2.6. Сканирующая электронная микроскопия ЬЕМ с микрозоидовым
рентгеноспектральным анализом X i
2.7. Снятие спектров ЯМР
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Кинетика смачивания
3.1.1. Гистерезис смачивания. Углы натекания и оттекания
3.1.2. Определение равновесного контактного угла
3.2. Термодинамика смачивания
3.2.1. Термодинамические характеристики поверхности полиме ров. Термодинамическая работа адгезии
3.2.2. Свободная поверхностная энергия и ее составляющие
3.2.3. Определение составляющих СПЭ графическим методом
3.3. Кислотноосновные свойства полимерных поверхностей
3.3.1. Кислотноосновные свойства некоторых карбо и гетеро ценных полимеров, а также их сополимеров
3.3.2. Кислотноосновные свойства немодифицированных каучу ков
3.3.3. Кислотноосновные свойства модифицированных каучуков
3.3.4 Кислотноосновные свойства модельных резиновых смесей
3.3.5. Кислотноосновные свойства композиций на основе сопо 1 лимеров этилена
3.3.6. Особенности кислотноосновных и адгезионных свойств 7 металлических адгерендов. Соотношение жесткостей адгезива и адгеренда
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Кроме того, по всей видимости, механическое заклинивание не оказывает никакого воздействия на процессы взаимодействия на границе раздела полимерметалл, например, при попадании молекул воды, пластификаторов, ингибиторов и т. В основе представлений диффузионной теории 6 лежит положение о том, что адгезия обуславливается взаимной диффузией макромолекул через межфазную границу. Процесс диффузии приводит как бы к размыванию границы раздела фаз, взаимному их растворению в местах контакта. Это предполагает, что макромолекулы должны обладать достаточной подвижностью и взаимным сродством, а скорость этого процесса и количество продиффундировавших макромолекул, в конечном счете, определяют прочность адгезионного соединения. В настоящее время существуют прямые доказательства взаимного проникновения макромолекул в системе полимерполимер 7. Вместе с тем, в тех случаях, когда подвижность молекул ограничена система полимерметалл или отсутствует сродство, классический диффузионный механизм не работает. Диффузионная теория, несмотря на применимость ее к узкому классу адгезионных систем, в то же время обогатила представления об адгезии, указав на роль молекулярной подвижности и гибкости макромолекул полимера в формировании адгезионного контакта. Электрическая теория была развита Дерягиным и Кротовой 8. Она основана на представлении о двойном электрическом слое, возникающем на приведенных в контакт поверхностях двух различных материалов в результате электростатического взаимодействия. Вслед за электрической возникла также электронная теория 1, внесшая определенные уточнения в электрическую теорию. Эти теории не находятся в явном противоречии с адсорбционной теорией рассматриваемой далее, однако по мнению ряда авторов 1,9, основываются на спорном утверждении о том, что электростатические силы являются причиной, а не просто результатом сильного межфазного взаимодействия. По всей видимости, для объяснения адгезионных явлений нет необходимости привлекать представления о двойном электронном слое 9. Кроме того, вполне обоснован вывод о том, что явления, изученные в рамках электронной и электрической теорий адгезии, являются лишь следствием разрушения АС 1. Адсорбционная теория адгезии, получившая наиболее широкое распространение, предполагает, что на достаточно близком расстоянии сцепление между поверхностями адгезива и субстрата обусловлено действием межатомных и межмолекулярных сил 2. Как правило, возникающие связи являются вандерваальсовыми вторичными. К этой категории можно отнести и водородные связи. Кроме того, в направлении, перпендикулярном границе раздела фаз, могут образовываться и химические первичные связи ,. Такое явление хемосорбция состоит в генерировании ионных, ковалентных или металлических межфазных связей. Связи дифференцируют по величине энергии соответствующих сил, хотя такое деление несколько условно. Данные по видам связей и их типичным энергиям представлены в таблице 1. Промежуточное место между первичными и вторичными взаимодействиями занимают донорноакцепторные или кислотноосновные взаимодействия ,. Наконец, в определенных условиях возможно образование молекулярных межфазных комплексов . Таблица 1. Поскольку общепризнанным считается тот факт, что основную роль в формировании межфазного контакта играют кислотноосновные взаимодействия, в последние годы интенсивно проводятся исследования кислотноосновных свойств и свободной поверхностной энергии СПЭ твердых тел органической и неорганической природы. Возрастающий объем полезной информации новые способы оценки кислотноосновных свойств и модификация уже существующих нуждается в систематизации, необходимой для выбора наиболее научнообоснованного метода в рамках конкретной задачи. Методология исследования кислотноосновных взаимодействий применительно к поверхностным слоям основывается на изучении явлений смачивания тестовыми жидкостями и определении поверхностных энергетических и кислотноосновных свойств таких как термодинамическая работа адгезии, СПЭ, се дисперсионная, кислотноосновная составляющие и параметр кислотности.