Влияние межфазных кислотно-основных взаимодействий на адгезионную способность полимерных покрытий к металлам

• Автор: Кустовский, Виталий Яковлевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Современный взгляд на природу адгезии в системах 9 полимерметалл

1.2 Поверхностноэнергетические характеристики адгезивов и адгерендов и их влияние на интенсивность адгезионного взаимодействия

1.3 Кислотноосновные взаимодействия на границе раздела фаз в адгезионном соединении

1.4 Пути повышения адгезии полимерных покрытий

Заключение по литературному обзору

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Характеристика используемых в работе веществ

2.1.1 Полиолефины
2.1.2 Эпоксидные олигомеры
2.1.3 Модификаторы
2.1.4 Наполнители
2.1.5 Отвердители
2.1.6 Металлы
2.2 Методика проведения эксперимента
2.2.1 Получение полимерных композиций
2.2.2 Приготовление полимерных покрытий
2.2.3 Приготовление покрытий на основе коммерческих порошковых красок
2.3 Методика определения СПЭ и параметра кислотности
2.5 Метод катодного отслаивания
2.6 Метод сканирующей электронной микроскопии с
микрозондовым рентгеноспектральным анализом ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Поверхностная термодинамика органических и неорганических материалов
3.1.1 Расчет дисперсионной составляющей СПЭ образцов методом нейтральных тестовых жидкостей
3.1.2 Определение составляющих СПЭ графическим методом
3.2 Кислотноосновной подход к проблеме усиления взаимодействия в адгезионных соединениях
3.2.1 Количественная оценка кислотноосновных свойств твердых гладких поверхностей
3.2.2 Кислотноосновные свойства полиэпокидов
3.2.3 Кислотноосновные свойства металлических субстратов
3.2.4 Связь кислотноосновных и адгезионных свойств полиэпоксидных покрытий
3.2.5 Кислотноосновные свойства полиолефиновых покрытий
3.2.6 Связь кислотноосновных и адгезионных характеристик в системе полиолефиновое покрытие металл
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Этот прогресс привел к осознанию необходимости более глубоких знаний об адгезии и адгезивах, что вызвало повышение уровня фундаментальных представлений о формировании и механических свойствах адгезионных соединений (АС). Проведению подобных исследований в значительной степени способствовало развитие инструментальных методов исследования АС, в том числе специальных методов анализа поверхности и межфазных областей. Адгезия между металлом и полимерным Пк, ее устойчивость в эксплуатационных условиях - фактор, определяющий работоспособность полимерных Пк. Согласно современным представлениям, защитные свойства ПК на металле обуславливаются комплексом факторов: изоляционными, электроизоляционными, способностью замедлять диффузию и перенос коррозионно-активных агентов к металлической поверхности, пассивировать или электрохимически защищать металл. Материалы данного раздела посвящены рассмотрению современных представлений об адгезии, а также взаимном влиянии адгезии, физических и химических процессов, происходящих при формировании и эксплуатации Пк и возможности управлять ими с целью повышения адгезионной способности Пк. Среди фундаментальных физических явлений редко можно встретить такое, которое, подобно адгезии, характеризуется столь же высокой общностью и привлекает пристальное внимание представителей многих разделов естествознания и техники. Это явление многостадийно и многофакторно. Поэтому к настоящему времени существует большое число гипотез и концепций, авторы которых пытаются описать картину сложного адгезионного взаимодействия на основе одной из сторон этого явления. Количество этих теорий определяется по-разному. Это неудивительно, так как в процессе развития представлений об адгезии происходит взаимодействие различных концепций, порождающее в свою очередь новые, содержащие признаки предшествующих. По его мнению, эти теории соответствуют тем основным механизмам, которые в зависимости от конкретных условий формирования адгезионного контакта могут играть решающую роль. Он отмечает также, что несколько лет назад многие исследователи стремились создать обобщенную теорию адгезии. Однако в последнее время принято считать, что в большинстве случаев применима адсорбционная теория, поскольку молекулярные силы в поверхностных слоях адгезива и субстрата, оказывающие существенное влияние на образование молекулярного межфазного контакта, часто являются основной предпосылкой реализации адгезионного взаимодействия. Остальные теории могут быть использованы для установления вклада дополнительных факторов в адгезионное взаимодействие. Большинство противоречий в интерпретации механизмов адгезии обусловлено, в первую очередь, тем, что методы измерения прочности АС принципиально непригодны для определения величины межфазного взаимодействия адгезива и субстрата. В результате вклад собственно адгезионного взаимодействия в величину прочности АС обычно полностью маскируется влиянием других факторов. Действительно, при определенных условиях [4] этот механизм, по всей видимости, может оказать большое влияние на адгезионную прочность. Вместе с тем, существующие в настоящее время факты говорят о том, что этот механизм не является универсальным. Так, например, показано, что адгезия существует даже между идеально гладкими поверхностями [5-7]. Кроме того, изучение строения поверхности после обработки ее с помощью обычных технических методов обнаруживает незначительное количество микрополостей, которые могли бы обуславливать преобладание в адгезии механизма механических заклиниваний. В основе представлений диффузионной теории [8] лежит положение о том, что адгезия обуславливается взаимной диффузией макромолекул через межфазную границу. 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 полимер-полимер [9]. Вместе с тем, в тех случаях, когда подвижность молекул ограничена (система полимер-металл) или отсутствует сродство, классический диффузионный механизм не работает.