Повышение адгезионной прочности полимеров

Повышение адгезионной прочности полимеров [c.454]

ПОЛОСКИ, к-рая существенно зависит от скорости отслаивания, увеличиваясь с уве личением последней. Изменение темп-ры сказывается прежде всего на типе отрыва. С повышением темп-ры внутр. напряжения, возникшие п пленке при склейке, могут быть сняты частично за счет того, что температурный коэфф, расширения пленки обычно больше, чем у подложки, частично за счет увеличения скорости релаксац- процессов, происходящих в пленке. При этом адгезионная прочность возрастает и наблюдается не адгезионный, а смешанный тип разрушения. При дальнейшем повышении темп-ры тип разрушения станет когезионным, так как с повышением темп-ры прочность полимера резко падает и становится меньше адгезионной. Г. М. Бартенев. [c.91]

Следует отметить, что эффект от действия тлеющего разряда длительно сохраняется. Так, адгезия алюминиевых покрытий на полиэтилене не ухудшалась даже при нанесении их через 6 мес. после активации подложки, хотя краевой угол смачивания увеличился в течение месяца от 14 до 31°. Очевидно, полярность поверхности, мерой которой является величина краевого угла смачивания, не всегда играет решающую роль в обеспечении хорошей адгезии. При исследовании адгезионной способности полиэтилена и политетрафторэтилена после обработки разрядом в среде инертного газа было установлено, что краевой угол смачивания, а следовательно, и полярность обработанной поверхности практически не изменялись по сравнению с необработанной, хотя наблюдалось существенное улучшение адгезии после обработки. Возможно, под действием энергии ионов происходит удаление низкомолекулярных фракций, слабо связанных с поверхностью, и отрыв водородных атомов от молекул полимера с возникновением свободных радикалов. При последующем сшивании цепей когезионная прочность поверхностных слоев полимера возрастает и вместе с тем образуются ненасыщенные связи. Удаление низкомолекулярных фракций и повышение когезионной прочности, как указано выше, улучшают адгезию, а ненасыщенные связи способствуют тому, что адгезия получается достаточно высокой и без увеличения полярности подложки. [c.336]

Цементно-полимерные бетоны характеризуются наличием двух активных составляющих минерального вяжущего и органического веществ. Вяжущее вещество с водой образует цементный камень, склеивающий частицы заполнителя в монолит. Полимер по мере удаления воды из бетона образует на поверхности пор, капилляров, зерен цемента и заполнителя тонкую пленку, которая обладает хорошей адгезией и способствует повышению сцепления между заполнителем и цементным камнем, улучшает монолитность бетона и работу минерального скелета под нагрузкой. В результате цементно-полимерный бетон приобретает особые свойства повышенную по сравнению с обычным бетоном прочность на растяжение и изгиб, более высокую морозостойкость, хорошие адгезионные свойства, высокую износостойкость, непроницаемость. В то же время для этого бетона отмечается несколько повышенная деформируемость, а также снижение показателей прочности при водном хранении. [c.316]

Для наполнения ПФО использовали стеклосферы, необработанные и обработанные кремнийорганическим аппретом для увеличения адгезионного взаимодействия полимера с наполнителем. При увеличении адгезии значительно повышается верхний предел пластичности при растяжении (рис. 2.31) и практически не изменяется энергия разрушения (рис. 2.32). И обработанные, и не обработанные стеклосферы уменьшают энергию разрушения с увеличением их объемной доли. Хотя обработка поверхности наполнителя мало сказывается на энергии разрушения наполненного ПФО, повышение адгезионной прочности снижает энергию разрушения, что проявляется в изменении топографии поверхности. Аналогичный эффект наблюдали при наполнении полиамидов 6 и 66 необработанными стеклосферами [51]. Полиамид 66 обладает большей адгезией к стеклу по сравнению с полиамидом 6, поэтому при [c.86]

Прочность адгезионной связи между волокнами и матрицей оказывает решающее влияние на прочность композиций с короткими волокнами. Необходимо добиваться максимальной сдвиговой прочности по границе раздела волокно — полимер. В промышленности стеклопластиков успешно применяются аппреты, способствующие повышению адгезионной прочности стеклянных волокон к полиэфирным и эпоксидным смолам. Физико-химические процессы, протекающие при аппретировании стеклянных волокон, изучены достаточно хорошо [63]. В качестве аппретов обычно используют кремнийорганические соединения, в которых органический радикал совместим с полимерной матрицей. При гидролизе одной или нескольких связей =Si—OR в молекуле аппрете образуются силанольные группы =Si—ОН, способные реагировать с аналогичными группами гидрофильной поверхности стеклянных волокон. Теоретически мел<ду стеклом и полимерной матрицей образуются ковалентные связи. Важнейшей особенностью стеклопластиков с обработанными аппретами стеклянными волокнами является значительно меньшая потеря ими прочности и жесткости при выдержке во влажной среде. Аппреты повышают прочность при изгибе и сдвиге однонаправленных стеклопластиков, однако они оказывают значительно меньший эффект на прочность при растяжении. В полимерных композициях с короткими волокнами использование аппретов целесообразно, если они обеспечивают заметное улучшение их свойств. В полиэфирных и эпоксидных стеклопластиках адгезионная прочность между стеклянным волокном и связующим достаточно высока и без использования аппретов вследствие хорошего смачивания волокон жидкими смолами, однако в термопластах, наполненных волокнами любых типов, значительно труднее добиться хорошего смачивания волокон полимерами и высокой адгезионной прочности между ними. Большое число исследований проведено по нахождению усло-, ВИЙ аппретирования стеклянных волокон, вводимых в термопла- [c.97]

Если при нагружении в композиции наблюдаются расслоения по границе раздела полимер—волокно или образуются трещины, ползучесть резко возрастает, и все предложенные уравнения, в том числе (8.22),. оказываются совершенно не применимыми. Обработка стекловолокон аппретами обычно снижает ползучесть в результате повышения адгезионной прочности сцепления полимер—волокно [70]. Экспериментально установлено, что ползучесть в трансверсальном направлении для однонаправленных композиций значительно больше, чем в продольном. [c.277]

Тонкие полимерные прослойки в композитах получают для повышения адгезионной прочности с покрытиями. Технология получения таких прослоек заключается в операциях нанесения на подложку раствора полимера, испарения растворителя, нагрева подложки с образовавшейся на ней полимерной прослойкой (Пс) до температуры, превышаюш,ей температуру плавления адгезируемого полимера, и заливки на нее под давлением полиме )а. [c.454]

Второй путь снижения внутренних напряжений заключается в применении многослойных покрытий. Ряд полимеров, из которых формируются пленки, обладает высокими экснлуатационньши качествами (прочность, твердость и т. д.). К числу таких полимеров относятся нолиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и др. В то же время пленки из этих материалов обладают низкой адгезионной прочностью. Одной из причин этого являются внутренние напряжения. Для снижения внутренних напряжений и повышения адгезионной прочности на поверхность субстрата наносят первичный слой, состоящий из прилипших частиц. Этот слой выполняет функции своеобразного грунта [250]. [c.309]

Большинство металлов играет роль катализаторов при термоокислении инертных полимеров в граничном слое, что приводит к повышению адгезионной прочности. На этом основании предложено стальные поверхности подвергать электролитической обработке, с тем чтобы повысить содержание железа в граничном слое до оптимального значения, при котором возрастает адгезионная прочность. [c.253]

Большинство металлов катализирует термоокисление инертных полимеров в граничном слое, что приводит к повышению адгезионной прочности покрытия. На этом основании предложен способ модификации стальных поверхностей электролитическим нанесением железа для повышения его содержания в граничном слое адгезива до оптимального значения, при котором возрастает адгезионная прочность. [c.167]

В Ленинградском НПО Пигмент рассмотрена возможность модификации порошков полиэтилена высокого давления марки 16802-070 путем сухого смешения с добавками олигомеров или полимеров, содержащих полярные группы, например, эпоксиолигомера [43]. Разработаны порошковые краски на основе ПЭ с добавками ЭО (П-ПО-2267), покрытия которыми сочетают в себе высокую адгезионную прочность и повышенные защитные свойства. Эти краски применяют для покрытия корпусов щелочных аккумуляторов. [c.89]

Энергия разрушения при росте трещины перпендикулярно направлению ориентации волокон обычно не чувствительна к выбору полимерной матрицы. Введение эластификаторов хотя и повышает величину Ур, однако это повышение незначительно при малом его количестве [28]. По вязкости разрушения очень хрупкие стекла, армированные углеродными волокнами, мало отличаются от материалов на основе пластичных полимеров [18]. Однако, как было показано Баркером [190], ударная вязкость по Шар-пи ряда композиционных материалов на основе различных углеродных волокон и различных полимерных матриц резко зависит от температуры испытаний. На кривых температурной зависимости ур композиционных материалов в области 7 с матрицы наблюдается максимум, значительно более резко выраженный, чем для ненаполненных матриц. Очевидно, что резкое возрастание ур композиционных материалов не может быть обусловлено только возрастанием энергии разрушения полимерной матрицы при ее Тс, а связано с изменением адгезионной прочности сцепления фаз. [c.130]

Одним из важнейших положительных эффектов армирования полимеров волокнистыми наполнителями являетея повышение их теплоетойкости. Это подтверждается данными, приведенными на стр. 274 и 275 [33] и на рис. 8.7 [271. Обычно теплостойкость кристаллических полимеров с эластичной аморфной фазой возрастает более резко, чем аморфных стеклообразных полимеров [701. В криеталличееких полимерах она приближается к Тпл, а в аморфных стеклообразных полимерах она только немного превышает их Т . Связь теплостойкости наполненных композиций е модулем упругости и его температурной зависимостью обсуждалась в гл. 6. Возрастание теплостойкости аморфных полимеров при введении жестких наполнителей является кажущимся, обусловленным уменьшением скорости ползучести из-за возрастания модуля упругости, а не из-за повышения полимеров. При температуре выше Тс рост вязкости композиций является решающим фактором в увеличении их деформационной устойчивости, следовательно, с возрастанием молекулярной массы и прочности адгезионных связей на границе полимер—наполнитель должна возрастать теплостойкость наполненных аморфных полимеров. Повышение теплостойкости кристаллических полимеров при наполнении связано главным образом с возрастанием их модуля упругости. [c.278]

Предполагается, что однонаправленные ленточные композиции должны обладать высокой трансверсальной прочностью. Теоретические расчеты, выполненные с использованием ЭВМ, подтверждают это предположение [96]. Однако на практике часто наблюдается низкая прочность таких композиций [97]. Если адгезионная прочность сцепления ленты с матрицей мала, то прочность композиций резко падает с увеличением концентрации лент [96]. Кроме того, даже при хорошей адгезии экспериментальные значения прочности могут быть низкими из-за того, что матрица не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям. Для достижения высокой прочности ленточных композиций необходимо выполнение следующих условий [98] повышенная адгезия полимера к ленте пластичность и высокие значения удлинения при разрыве матрицы для сведения к минимуму влияния концентрации напряжений из-за термических напряжений, возникающих в процессе получения образцов и изделий высокие значения wit (выше определенного критического уровня) и перекрывание лент для обеспечения полной передачи напряжений от матрицы к лентам регулярное распределение лент, с тем, чтобы обеспечить размер перекрываемых участков выше критического, а также полное отсутствие пор, пустот, отслоений матрицы от лент (это условие может быть выполнено только при высокой точности технологических процессов получения композиций) прочность матрицы при растяжении и сдвиге должна быть выше ее предела текучести композиция должна разрушаться трансверсальным разрывом лент, а не разрушением при сдвиге матрицы. [c.285]

Защитные свойства и долговечность покрытий (особенно тонкослойных) в значительной степени зависят от их адгезии к защищаемой поверхности. Для повышения адгезионной способности покрытия используют различные приемы. Прежде всего, тщательно подготавливают стальные поверхности (травление или дробеструйная обработка), затем желательно фосфа-тирование). Так, адгезионная прочность покрытий из полипропилена и пентапласта, нанесенных на дробеструйно очищенную поверхность, составляет соответственно 10 и 15,7 МПа, тогда как при нанесении их на фосфатированную поверхность эти вел ичины составляют 19,7 и 21,5 МПа. Алюминиевые и магниевые поверхности рекомендуется подвергать травлению с последующим оксидированием. При нанесении порошков фторполимеров на алюминий рекомендуется сульфохромирование. Адгезионная прочность покрытий из расплавов полимеров повышается при их окислении в граничном слое до некоторого предела. Этот процесс зависит от температуры и толщины наносимого слоя, так как связан с диффузией кислорода. Однако адгезия весьма тонких пленок невысока. Оптимальная величина адгезии обеспечивается при толщинах 1200—2000 мкм. Естественно, что важным фактором является и соблюдение температурного режима. [c.253]

Увеличение адгезионной прочности согласно адсорбционной теории достигается изменением химической природы полимера (накоплением полярных групп, уменьшением молекулярной массы, повышением подвижности цепей) и увеличением полярности подложки, например, посредством окисления, гндрофилн-зации и т. д. Достаточно высокая адгезионная прочность многих полярных пленкообразователей (эпоксидных, алкидных, феноло-82 [c.82]

В любом композиционном материале должны быть по крайней мере две различные фазы, разделенные межфазной границей или областью (слоем). Хотя влияние границы раздела на свойства композиционных материалов может быть значительным, его не следует переоценивать. Однако недооценивать его также не следует. Причина, по которой чрезвычайно трудно значительно улуч-щать одновременно такие свойства композиционных материалов как жесткость, механическая прочность и стойкость к росту трещин, кроется, по крайней мере частично, в особенностях и свойствах граничных областей. Так, в простейшем случае, облегчая отслаивание полимерного связующего от стеклянного волокна в полиэфирных стеклотекстолитах, можно добиться повышения стойкости к росту трещин, но при этом прочность понизится, и наоборот, повышая прочность сцепления полимер — наполнитель, можно добиться повышения прочности, но за счет снижения энергии роста трещин. Повысить энергию роста трещин наряду с другими способадми можно классической остановкой трещины (рис. 1.8), тогда как прочность можно повысить путем равномерной передачи усилий с матрицы на волокна, возможной только при прочной адгезионной связи между фазами [25]. При этом следует пом- [c.41]

Термические коэффициенты расширения полимеров значительно больше, чем большинства жестких наполнителей. Это различие в термических коэффициентах расширения компонентов, образующих композиционные материалы, обусловливает проявление нескольких важных эффектов. Так, при охлаждении композиции от температуры переработки или отверждения до температуры эксплуатации полимерная фаза обжимает частицы наполнителя. Это препятствует проявлению подвижности фаз по границе раздела даже при слабой адгезионной связи, особенно при небольших напряжениях. Поэтому в большинстве случаев модуль упругости композиций одинаков при хорошей и плохой адегезион-ной связи полимер—наполнитель. Полимер вблизи поверхности частиц наполнителя может подвергаться большим окружным растягивающим термическим напряжениям. Если диаграмма напряжение—деформация полимера линейная, модуль упругости композиции оказывается ниже расчетного, и относительный модуль возрастает с повышением температуры [43]. Обжатие полимером наполнителя может быть столь большим, что растягивающие напряжения вызовут образование трещин и снизят прочность композиции. [c.253]

С целью формирования фторопластовых покрытий на различных металлических поверхностях с повышенной прочностью сцепления нами были проведены исследования по изучению технологических свойств порошков фторопласта и, полифениленсульфида, тешератур-но-временные режимы получения покрытий на основе этих полимеров, их физико-механические и адгезионные свойства. [c.126]

Совместное применение цемента и полилмера обеспечивает при твердении бетона заполнение субмикроскопических пустот, имеющихся в обычном цементном камне, цепными молекулами полимера. В результате полимер создает непрерывный скелет, вписанный в цементный скелет бетона. Это придает бетону новые качества, такие, как повышенная водонепроницаемость, повышенная стойкость к агрессивным средам, высокая адгезионная способность (приклеиваемость), износоустойчивость и повышенная прочность. [c.125]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...