Получение и свойства адгезивов чувствительных к давлению на основе полиэлектролитных комплексов

• Автор: Левада, Татьяна Игоревна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Теории адгезии
1.2. Адгезия чувствительная к давлению
1.3. Реологическая теория адгезии
1.3.1. Критерии липкости для адгезивов чувствительных к
давлению (АЧД)
1.3.2. АЧД и модельный адгезив на основе полимер - 29 олигомерного комплекса ПВП-ПЭГ
1.4. От реологической к молекулярной теории адгезии чувствительной к 33 давлению
1.5. Основы молекулярного конструирования новых АЧД с заданными 38 свойствами
1.6. Методы оценки прочности адгезионных соединений АЧД
1.7. Экспериментальная оценка вкладов энергии когезии, свободного 51 объёма, диффузионных и релаксационных свойств в прочность
адгезионных соединений модельного АЧД (ПВП-ПЭГ)
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Получение образцов плёнок
2.2. Методы исследования
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Глава 3. Механизмы межмолекулярного
взаимодействия в ПЭК
3.1. Определение взаимодействующих функциональных групп в
тройных смесях ПО-ПК-Пластификатор при помощи ИК-спектроскопии
3.1.1. ИК-спектры компонентов смеси
3.1.2. ИК-спектры бинарных смесей ПО-ПК
3.1.3. ИК-спектры смесей полиэлектролитов с ионизированными 72 функциональными группами ПО-ПК

3.1.4. ИК-спектры тройных полиэлектролитных смесей с пластификатором (ТЭЦ)
3.2. Квантово-химический анализ водородного и ионного связывания в смесях ПО-ПК
3.2.1. Оценка структурных электронных и энергетических характеристик моделей несмешанных компонентов и их ионизованных форм
3.2.2. Взаимодействие между незаряженными функциональными группами ПО и ПК
3.2.3. Само-ассоциация незаряженных или частично заряженных функциональных групп
3.2.4. Равновесие между различными механизмами молекулярного взаимодействия в смесях ПО-ПК
3.2.5. Влияние присутствия СГ на комплексообразование катиона аммония и незаряженной карбоксильной группы
3.2.6. Молекулярные взаимодействия в присутствии поглощённой воды
3.2.7. Конкурирующее влияние молекул воды и неорганических противоионов
3.2.8. Взаимодействие с пластификатором (ТЭЦ)
3.3. Классификация механизмов межмолекулярного связывания в соответствии с энергиями их образования
Глава 4. Фазовое поведение АЧД на основе полиэлектролитных комплексов (ПЭК)
4.1. Характеристика фазового состояния смесей ПО-ПК-ТЭЦ
4.1.1. Фазовое поведение исходных компонентов
4.1.2. Влияние механизмов межмолекулярного взаимодействия на фазовое поведение смесей полиэлектролитов
4.1.3. Бинарные композиции
4.1.4. Фазовое поведение пластифицированного ПЭК
4.1.5. Влияние концентрации нековалентного полимерного сшивателя (ПК) на фазовое поведение пластифицированного ПЭК
4.1.6. Фазовое поведение ПЭК без пластификатора в области близкой к стехиометрическому соотношению ПОЛК
4.2. Диаграмма фазового состояния для смесей полиэлектролитов
Глава 5. Механические свойства АЧД на основе ПЭК

5.1. Высокоэластические свойства адгезивов на основе ПЭК в области
линейной упругости
5.2. Вязкоупругое поведение ПЭК при больших деформациях
Глава 6. Адгезионное поведение АЧД на основе ПЭК
6.1. Влияние концентрации и природы полимерного сшивателя
6.2. Влияние пластификаторов и усилителей адгезии 123 на адгезионное поведение ПЭК
6.3. Температурная зависимость адгезионных свойств ПЭК
1 'У (л
6.4. Влияние типа межмолекулярного взаимодействия на адгезию ПЭК

6.5. Взаимосвязь релаксационного и адгезионного поведения ПЭК

6.5.1. Эффект пластификации ПЭК

6.5.2. Влияние времени контакта на адгезию ПЭК

Глава 7. Влагоабсорбирующая способность АЧД на основе ПЭК ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список цитируемой литературы

„ 7, пИаИх
Р = Ы——в-ь(12)

Безусловно, при всём количестве допущений, принятых при выводе уравнения (12), оно представляет лишь качественную иллюстрацию, отражающую физический смысл явления адгезии чувствительной к давлению. Уравнение игнорирует существование спектра времен релаксации и предполагает, что поведение материала описывается моделью Максвелла, поэтому оно не применимо для количественных расчетов силы отслаивания. Кроме того, размер сегмента полимера (а) не всегда может быть легко измерен. Тем не менее, уравнение (12) на качественном уровне предсказывает значимость вкладов диффузионных и релаксационных процессов в адгезию чувствительную к давлению, которые предполагают высокую молекулярную подвижность макромолекул полимерного адгезива. Оба этих фактора указывают на подвижность полимерных молекул адгезива при образовании и деформации фибрилл в ходе разрушения адгезионного контакта. Следует также отметить, что при выводе уравнения (12) не прибегали к постулатам так называемой диффузионной теории адгезии Воюцкого С.С. [169]. Основной постулат этой теории гласит, что адгезия является результатом взаимодиффузии макромолекул полимера и субстрата. Однако уравнение (12) предполагает, что высокая молекулярная подвижность АЧД необходима для развития больших деформаций и крупномасштабных преобразований надмолекулярных структур адгезионного полимера в ходе разрушения контакта, а не для диффузионного проникновения адгезива в субстрат. Большие деформации и крупномасштабные перестройки надмолекулярной структуры в адгезионном слое требуют значительных затрат механической энергии, определяя прочность адгезионного соединения (рис.1).
В соответствии с уравнением (12), для проявления адгезии чувствительной к давлению материал должен сочетать высокую молекулярную подвижность, характеризующуюся высокими значениями коэффициента самодиффузии сегментов полимера (В), с длительными процессами релаксации, т.е. высокими значениями времен релаксации (г), а также высокую энергию межмолекулярного взаимодействия, выраженную в терминах предела прочности на разрыв (о*). Однако высокие значения одной из величин предполагают минимальные значения двух других. Так например высокую подвижность макромолекул и соответственно высокое значение Д характерно для жидкостей, в которых релаксационные процессы проходят почти мгновенно, т.е величины времён релаксации крайне малы, и в которых когезионная прочность также невелика, чтобы сопротивляться растягивающей нагрузке. И напротив, долгие времена