Адгезионные соединения резин на основе каучуков различной природы

• Автор: Третьякова, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Современные представления об адгезии полимеров и композиций 9 на их основе

1.1.1 Основные теоретические основы адгезии полимеров

1.1.2 Основные факторы, влияющие на адгезионную прочность клеево го соединения

1.1.3 Оценка совместимости полимеров

1.1.4 Исследование граничных слоев в клеевых соединениях

1.1.5 Оценка динамической прочности связи в резинокордных компози тах

1.2 Основные принципы создания эластомерных клеев на основе хлоро

преновых и бутадиеннитрильных каучуков

1.2.1 Клеи на основе хлоропреновых каучуков
1.2.1.1 Модификация хлоропреновых клеев
1.2.2 Клеи на основе бутадиеннитрильных каучуков
1.2.2.1 Модификация клеев на основе бутадиеннитрильных каучуков
1.3 Основные принципы создания клеев на основе смесей полимеров
1.4 Модификация полимерных клеев
1.5 Краткие выводы
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.1.1 Компоненты клеевых композиций
2.1.1.1 Хлоропреновые каучуки
2.1.1.2 Бутадиеннитрильные каучуки
2.1.1.3 Смолы
2.1.1.4 Вулканизующие агенты
2.1.1.5 Растворители
2.1.1.6 Промоторы адгезии
2.1.2 Субстраты
2.2 Методы исследования
2.2.1. Определение прочности связи между двумя полосками бязи
2.2.2 Определение вулканизационных характеристик клеевых смсссй на безроторном виброреометре
2.2.3 Исследование упругопрочностных свойств резин субстратов и клеевых резин на разрывной испытательной машине
2.2.4 Измерение вязкости клеев на вискозиметре ВЗ6
2.2.5 Определение массовой доли сухого остатка в клее
2.2.6 Определение прочности склеивания при расслоении слоев резины с резиной и с прорезиненными тканями
2.2.7 Исследование кинетики набухания клеевых пленок в агрессиив ных средах
2.2.8 Испытания резин на стойкость к термическому старению
2.2.9 Определение влияния агрессивных сред на адгезионную прочность резиновых стыков
2.2. Электронный парамагнитный резонанс
2.2. ИКспектроскопия
2.2. Методы обработки результатов измерения
Глава 3. Разработка клеевых композиций для склеивания резиновых
смесей на основе разнополярных каучуков
3.1 Обоснование выбора компонентов клеевых композиций горячего отверждения
3.2 Выбор полихлоропрена для клеевой композиции
3.3 Исследование влияния бутадиеннитрильных каучуков различной 4 природы на свойства хлоропреновых клеев
3.4 Исследование промоторов адгезии полифункционального действия в 7 составе клеевых композиций
3.5 Исследование повысителей клейкости в клеевых композициях
3.6 Сравнительная характеристика свойств разработанных клеевых 9 композиций с промышленным аналогом
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы


Склеивание идеально гладких инертных материалов, например полированных стекол, объясняет адсорбционная теория, основанная на поверхностном взаимодействии субстратов. Адгезионное взаимодействие в этом случае происходит благодаря межатомным и меж-молекулярным силам на поверхности субстрата и адгезива. Большую роль в образовании прочного адгезионного контакта играют температура, давление, вязкость клея, которые благоприятствуют смачиванию и растеканию клея по поверхности подложки, в результате чего происходит миграция молекул адгезива по поверхности. При расстоянии между молекулами клея и субстрата меньше 5 А начинают действовать молекулярные силы, на эффективность которых значительное влияние оказывают активные функциональные группы (карбоксильные, эпоксидные, амидные, гидроксильные) на поверхности субстрата и адгезива и давление на склеиваемые материалы. Влияние содержания функциональных групп в адгезиве на адгезионную прочность проходит через максимум (рисунок 1. Адгезионная прочность возрастает с увеличением числа функциональных групп». Согласно современным научным представлениям, важную роль в формировании адгезионных соединений в рамках адсорбционной теории играют межфаз-ные кислотно - основные взаимодействия. Согласно кислотно - основному подходу максимальная адгезия достигается, когда один из соединяемых материалов обладает кислотными свойствами, а другой - основными. Адсорбционное взаимодействие на межфазных границах подтверждается данными фотоэлектронной спектроскопии, ионной масс-спектрометрии и ИК-спектроскопии [8]. Формирование граничных межфазных слоев приводит к концепции отрицания чистого адгезионного разрушения с поправкой, что разрушение происходит в слабом слое переходной зоны, в которой происходят различные диффузионные, химические процессы. Рисунок 1. Исходя из основных положений адсорбционной теории, следует линейная корреляционная зависимость между прочностью соединения и поверхностной энергией адгезива и субстрата, т. Однако ни адсорбционная, ни электрическая теории не могут дать удовлетворительного объяснения зависимости прочности от длительности контакта адгезива и субстрата. Согласно диффузионной теории, адгезия полимеров происходит вследствие диффузии линейных молекул или их сегментов адгезива в субстрат и образования прочной связи между ними. Отправными точками диффузионной теории являются линейное строение высокополимеров и гибкость их молекул, позволяющая им совершать микроброуновское движение. В соответствии с диффузионной теорией адгезии способностью к диффузии могут обладать только адгезивы. Однако при нанесении клеящих материалов из растворов сами склеиваемые материалы могут набухать или растворяться под действием растворителя, вследствие чего молекулы субстрата приобретают значительную подвижность, а отсюда возможна диффузия молекул склеиваемого материала в клей. Оба эти процесса могут привести к исчезновению поверхности раздела фаз и образованию прочного соединения, в ряде случаев превышающего прочность одного из элементов — клея или субстрата [6]. Причиной повышения прочности клеевого крепления вулканизованных резин является диффузия участков макромолекул пленкообразующего полимера во внутренние слои склеиваемых образцов. В результате проведенных исследований поперечных сечений склеенных образцов вулканизатов установлено, что глубина проникновения хлоропренового клея после модификации аминосодержащими промоторами адгезии в вулканизаты на основе СКИ-3 и СКЭП- по данным профилирования хлора, увеличивается в среднем от мкм до мкм [9]. Диффузионная теория адгезии может быть применена довольно редко, так как она объясняет образование адгезионного контакта путем взаиморастворения субстрата и адгезива, в результате чего отсутствует четкая граница раздела между поверхностями (рисунок 1. Межмолекулярное взаимодействие происходит в объеме диффузионной зоны, в отличие от адсорбционной теории, при которой взаимодействие молекул происходит на поверхности полимеров. Рисунок 1. Для образования соединения в результате диффузии адгезив и субстрат должны быть совместимы. В случае растворения одного полимера в другом получают предельную силу адгезии [].