Адгезионное взаимодействие в условиях контактного термоокисления и технология получения водостойких адгезионных соединений сополимеров этилена-винилацетата со сталью

• Автор: Озолиньш, Юрий Леонидович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Рига
• Количество страниц: 167 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ГЛАВА I. КРАТКИЙ АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ .

1.1. Термическое адгезионное взаимодействие полиолефинов

с металлами
1.2. Анализ результатов исследований в области характера разрушения адгезионных соединений .

1.3. Граничные слои полимеров. Концепция слабых граничных слоев .

1.4. Взаимосвязь прочности граничного слоя адгезионных соединений полиолефинметалл с процессом контактного термоокисления в условиях термического контактирования

1.5. Выводы из литературного обзора и постановка задач

исследования

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика исходных материалов
2.2. Подготовка исходных материалов .
2.2.1. Подготовка поверхности металлического субстрата
2.2.2. Получение полимерного адгезива
2.3. Получение адгезионных соединений .
2.4. Определение сопротивления расслаиванию адгезионных соединений, внутренних напряжений и физикомеханических характеристик полимерных адгезивов .
2.5. Отделение адгезива от субстрата и получение микросрезов слоя адгезива
2.6, Исследование полимерного адгезива и субстрата .
2.6.1. Определение равновесного угла смачивания, оценка количества следов полимера на поверхности субстрата и микроскопические исследования поверхности адгезива и субстрата после расслаивания адгезионных соединений .
2.6.2. Спектроскопические исследования адгезива .
2.6.3. Определение коэффициента растекания
2.6.4. Определение содержания полимера сетчатого строения,содержания низкомолекулярных продуктов и среднего значения молекулярной массы
2.7. Определение водостойкости адгезионных соединений .
2.8. Оценка достоверности результатов измерения
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ АДГЕЗИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВШ СИСТЕМЫ ПОЛИЭТИЛЕНСОПОЛИМЕР ЭТИЛЕНА С ВИНИЛАЦЕТАТОМСТАЛЬ
3.1. Кинетика формирования адгезионных соединений сополимер этилена с винилацетатомсталь и сополимер этилена с винилацетатомполиэтилен в условиях ограниченного доступа кислорода
3.2. Влияние процессов контактного термоокисления на адгезионное взаимодействие сополимеров этилена с винилацетатом со сталью при неограниченном доступе кислорода через слой адгезива .
3.3. Локализация фронта когезионного разрушения адгезионных соединений полиолефинсталь
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ, ПРОИСХОДЯЩИХ В СЛОЕ ПОЛИМЕРА ПРИ АДГЕЗИОННОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ПОЛИОЛЕФИНОВ СО
СТАЛЬЮ . УЗ
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СОСТАВА АДГЕЗИВА НА ОСНОВЕ СОПОЛИМЕРА ЭТИЛЕНА С ВИНИЛАЦЕТАТОМ И ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОСТОЙКИХ АДГЕЗИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ СО СТАЛЬЮ .
5.1. Исследование водостойкости адгезионной системы полиэтиленсополимер этилена с винилацетатомсталь
5.2. Изучение возможности увеличения водостойкости адгезионных соединений сополимер этилена с винилацетатомсталь .
5.3. Модификация адгезионных свойств сополимеров этилена с винилацетатом введением 2,4толуилендиизоцианата диффузионным способом .
5.4. Использование модифицированного сополимера этилена с винилацетатом в технологическом процессе получения покрытия на стальных трубах методом экструзии.
ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Уменьшение ПАС после достижения максимума объясняется протеканием процессов термоокислительной деструкции в граничащем с металлом слое полимера, что подтверждается данными ИКС МНПВО . В последствии на основании комплекса исследований было показано , , что на адгезионное взаимодействие полимерметалл основное влияние оказывают процессы термоокисления, протекающие в слоях полимера, непосредственно граничащих с поверхностью металла. Контактные термоокислительные процессы определяют главным образом когезионные характеристики граничного слоя . В работах исследовалась кинетика процессов термоокисления и формирования адгезионных соединений полиэтиленсталь в процессе термического контактирования. Найдено выражение, описывающее изменение основных кинетических параметров процесса контактного термоокисления слоя расплава ПЭ на поверхности металла скорости поглощения кислорода, накопления кислородсодержащих функциональных групп, шделения низкомолекулярных продуктов окислительной деструкции, начальной скорости изменения массы окисляющегося полимера и начальной скорости роста сопротивления расслаиванию А адгезионных соединений, разрушающихся по граничному слою, от толщины слоя полимера и температуры контактирования. Авторами показано, что параметры, характеризующие процесс КТО полиэтилена на стали, и изменение значений А адгезионных соединений ПЭсталь кинетически взаимосвязаны. А и параметров КТО обусловливается непосредственным влиянием макромолекулярных превращений на когезионные характеристики граничного слоя . Определенный интерес вызывают ресурсы кислорода, необходимого для осуществления контактного термоокисления. В контактном термоокислении полколефинов при их адгезионном взаимодействии с металлом может принимать участие кислород, диффундирующий к поверхности раздела через слой полимера , а также захваченный полостями и кратерами поверхности металла, еще не смоченными полимером , . При этом, как было показано авторами на примере полиэтилена, этого количества кислорода вполне достаточно для достижения весьма высокой степени поверхностного окисления полимера и прочности адгезионных соединений. Контактирование в вакууме , или в инертной атмосфере , , , приводит к практически нулевым или очень небольшим значениям прочности адгезионных соединений полиолефинметалл. В большинстве работ , , это объясняется отсутствием термоокислительных процессов в граничных слоях адгезива. Авторы , низкие значения ПАС связывают с присутствием в полиэтилене низкомолекулярных соединений, которые в условиях контактирования в вакууме мигрируют к поверхности раздела. Это доказывается увеличением ПАС, полученных в вакууме или в инертной среде, после освобождения полимера от низкомолекулярных примесей путем экстракции или переосаждением , . Специально изучению влияния связанного с поверхностью металла кислорода на характер термического адгезионного взаимодействия полиэтилена со сталью были посвящены работы , . Авторами было установлено, что термическое контактирование полиэтилена со сталью в среде аргона и вакууме, а также предварительный отжиг стали в вакууме вызывают определенное снижение значений сопротивления расслаиванию АС. Однако принципиального изменения характера зависимостей а не происходит, что свидетельствует о протекании контактного термоокисления и в этих условиях. Полное отсутствие контактного термоокисления при контактировании можно обеспечить путем предварительного отжига стали в атмосфере водорода. Достигаемые значения ПАС во всем интервале времен контактирования практически равны нулю при когезионном разрушении адгезионных образцов . Поверхность субстрата может оказывать значительное влияние на скорость и направление термоокислительных процессов в полимерном адгезиве в условиях термического контактирования. Известно, что соединения металлов переходной валентности МПВ оказывают ускоряющее влияние на процессы термоокисления высокомолекулярных углеводородов , . При этом каталитическое действие соединений МПВ проявляется только в случаях, если они принимают участие в химических превращениях, находясь в форме ионов. Связывание ионов в устойчивые комплексы, как правило, приводит к полной потере их каталитической активности , .