Физико-химическое модифицирование поверхностных слоев эластомеров при формировании композиционных материалов

• Автор: Елисеева, Ирина Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Гомель
• Количество страниц: 252 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЭЛАСТОМЕРОВ
1.1. Основные понятия
1.2. Физико-химические превращения эластомеров
при формировании композиционных материалов
1.3. Крепление эластомеров к твердым подложкам
1.3 Л. Технология получения резинометаллических
изделий
1.3.2. Крепление резины к металлам посредством
латуни
1.3.3. Влияние металлов переменной валентности на адгезионные характеристики соединений с резиной
1.3.4. Технический ресурс резинометаллических изделий
1.3.5. Формирование систем резина-стеклоткань
1.4. Химическая стойкость эластомеров в углеводородных средах
1.4.1. Стойкость резин в маслах и растворителях
1.4.2. Топливостойкость резины
1.4.3. Методы стабилизации резины
1.5. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материалы для исследований
2.2. Методы исследований
2.2.1. Физико-химическая структура эластомеров
2.2.2. Образцы для исследований и режимы их

изготовления
2.2.3. Эксплуатационные свойства композиционных
материалов на основе эластомеров
ГЛАВА 3. ФИЗЖО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ
ЭЛАСТОМЕРОВ В КОНТАКТЕ С ТВЕРДЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
3.1. Термическое окисление каучуков в контакте с
металлами
3.1.1. Накопление кислородсодержащих групп
3.1.2. Деструкция и окислительная сшивка
3.1.3. Перенос металла в каучуках
3.1.4. Свойства каучуковых покрытий на металлах
3.2. Термовулканизация резиновых смесей в контакте
с металлами
3.2.1. Природа металла и вулканизационные
превращения
3.2.2. Состав вулканизующей группы
3.3. Влияние вулканизации на адгезионно-механические характеристики резин
3.3.1. Особенности формирования адгезионных соединений резина-стеклоткань
3.3.2. Температурно-временные режимы формирования
адгезионных соединений
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛАСТОМЕРОВ
4.1. Влияние условий формирования и эксплуатации
на адгезионно-механические характеристики системы резина-металл окорд
4.1.1. Режимы вулканизации
4.1.2. Температура испытаний
4.1.3. Действие жидких сред
4.2. Получение плакированного обрезиненного
металлокор да
4.2.1. Условия формирования

4.2.2. Режимы плакирования
4.2.3. Температурно-временные режимы вулканизации
4.2.4. Получение материала в промышленных условиях
4.3. Модифицирование эластомерами заливочного
компаунда
4.3.1. Объемное и поверхностное модифицирование
4.3.2. Технологические особенности получения изделия
ГЛАВА 5. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КОНТАКТНЫХ УПЛОТНЕ
НИЙ
5.1. Влияние окисления и температуры
5.2. Сшивающие агенты и низкомолекулярные
вещества
5.3. Влияние полимерных модификаторов
ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1. Слоистая облицовка
6.2. Плакированный резиноармированный материал
6.3. Резиновые уплотнители
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

очередь зависит от ряда факторов: исходного состава латуни, толщины покрытия, условий термообработки, хранения и транспортировки.
Еще в начале 70-х годов было показано, что высокая прочность сцепления в системе резина-латунь обусловлена наличием на поверхности раздела пленки сульфида меди. Было замечено, что непосредственное крепление резины к меди затруднительно, тогда как использование тонких (50 нм) пленок меди на стали позволяет получить хорошие адгезионные характеристики соединений. Этот и другие факты определили разработку ряда теоретических концепций крепления резины к металл окорду [68].
При изучении процесса сульфидирования латуни были установлены закономерности, аналогичные закономерностям при окислении латуни кислородом [69]. Механизм сульфидирования также предполагает эпитаксиальный рост сульфидного слоя за счет взаимной диффузии ионов меди, цинка, серы. При наличии на поверхности латунной подложки пленки оксида цинка пассивация наступает в процессе формирования слоя, состоящего из сульфида цинка и оксида цинка. Если пленка оксида цинка достаточно гомогенна, то сульфид цинка образуется в результате взаимодействия серосодержащего соединения с продуктами коррозии типа 2п(0Н)г, а сульфид меди - с включением в реакцию Си и СиО/Си20 из матрицы оксида цинка [70]. В целом сульфидирование следует рассматривать как продолжение процесса окисления латуни серосодержащими окислителями, в результате которого образуется сложная многокомпонентная система.
Формирование сульфидов на поверхности латунной подложки протекает через стадию образования координационных комплексных соединений по реакции [66]. Поскольку координационные соединения, также как и ускорители, растворимы в эластомере, сульфидная пленка на межфазной границе растет не за счет диффузии ионов, а главным образом вследствие химического взаимодействия серы с металлсодержащими соединениями в каучуке и последующего осаждения сульфидов на поверхности металлической подложки.
В процессе вулканизации образование комплексных соединений в резине прекращается по мере истощения включений меди в матрице оксида цинка. Из представленной выше реакции, в частности следует, что степень обогащения серой сульфидов меди, являющаяся основным