химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

ивается новое значение степени набухания, и избыток жидкости (чистый растворитель) отделяется — первоначально в виде микрокапель в массе студня (микросинерезис, сопровождающийся помутнением системы из-за светорассеяния), а затем в виде непрерывной жидкой фазы (м а к р о с и-н е р е з и с, приводящий при достижении полного равновесия к исчезновению мутности). С. в студнях этого типа обратим при восстановлении начальных параметров состояния системы.

Студни, полученные из р-ров несшитых полимеров в результате изменения темп-ры или добавления избытка нерастворителя, являются двухфазными системами с незавершенным расслоением, и С. в них представляет собой самопроизвольный процесс отделения разб. фазы от концентрированной (см. Растворы). Этот процесс не доходит до конца; образовавшиеся системы обладают устойчивой мутностью (опалесценцией). Количество отделившейся разб. фазы, к-рая иммобилизована в виде субмикроучастков в непрерывной (матричной) фазе с высокой концентрацией полимера, зависит от степени механич. разрушения матрицы. С. в студнях рассмотренного типа необратим.

При приложении внешнего силового поля к студням (напр., при растяжении) наблюдается вынужденный синерезис. Для студней из сшитых полимеров в указанных условиях нарушается равновесие между полимером и растворителем вследствие изменения свободной энергии системы. Для двухфазных студней вынужденный С. связан с образованием дополнительных открытых капиллярных пор. Вынужденный С. отчетливо наблюдается в свежесформованных искусственных волокнах, находящихся в студнеобразном состоянии: при растяжении они покрываются капельками жидкости.

Вынужденным синерезисом иногда наз. и отделение жидкости из студня в результате дополнительного введения осадителя. В этом случае также происходит нарушение равновесия в системе полимер — растворитель.

Возникновение или усиление С. в равновесных или квазиравновесных студнях м. б. обусловлено, кроме того, медленными (вторичными) процессами, изменяющими структуру полимера (при кристаллизации, дополнительном сшивании) или его химич. состав (напр., при омылении тиоэфирных групп ксантогената целлюлозы при созревании вискозы).

С. имеет большое практич. значение. Так, в пластифицированных полимерах часто наблюдается постепенное «выпотевание» пластификатора, свидетельствующее о возникновении несовместимости компонентов вследствие введения в систему заведомого избытка пластификатора или в результате изменения внешних условий (напр., понижения темп-ры ниже критич. точки совместимости). С.— важная стадия формования химических волокон и пленок из р-ров по т. н. «мокрому» способу (с применением осадительных ванн). Аналогичные процессы происходят при переработке и хранении пищевых продуктов. В биологических объектах С. белковых систем играет исключительно важную роль, в частности как один из процессов, регулирующих деятельность клеток.

Лит. см. при ст. Студни. С. П. Папков.

СКЛЕИВАНИЕ полимерных материалов (adhesive bonding, Kleben, collage) — метод создания неразъемного соединения элементов конструкций при помощи клеев. С. более пригодно, чем сварка, для соединения разнородных материалов. Этот метод позволяет сохранить структуру и свойства склеиваемых деталей и соединить большие поверхности сложной формы. Недостатки С.— значительная продолжительность рабочего цикла и необходимость применения сложной многооперационной технологии.

Условия, определяющие образование прочного клеевого соединения. Прочность клеевого соединения обусловлена адгезионным взаимодействием склеиваемых поверхностей с клеевой прослойкой, а также когезион-ной прочностью этой прослойки и самих соединяемых материалов. Для создания высокопрочного соединения необходимо присутствие в клее и на склеиваемых поверхностях полярных или способных поляризоваться групп и хорошее смачивание клеем соединяемых поверхностей.

Положительное влияние полярности полимерной основы клея и соединяемых материалов на прочность клеевого шва подтверждается след. фактами: неполярные полимеры не образуют прочного соединения; работоспособность шва возрастает при повышении полярности склеиваемых поверхностей, напр. путем их химич. или физич. обработки (см. ниже); хорошими адгезионными свойствами по отношению к полярным полимерам и материалам на их основе обладают клеи из полимеров, макромолекулы к-рых содержат полярные группы — уретановые, гид-роксильные, эпоксидные, карбоксильные (при С. материалов разной полярности высокая прочность соединения достигается применением клеев на основе сополимеров, синтезируемых из мономеров, содержащих группы различной полярности). Следует, однако, отметить, что зависимость прочности соединений от содержания полярных групп в клее имеет экстремальный характер: при слишком большом содержании таких групп ухудшаются механич. свойства клеевой прослойки, в частности повышается ее хрупкость.

Полнота смачивания клеем соединяемых поверхностей зависит, в соответствии с ур-нием Юнга, от соотношений поверхностных натяжений на трех межфазных границах: клей — воздух (ук), подложка — воздух (у„) и клей — подложка (укп)-Мерой смачиваемости служит краевой угол смачивания 8, к-рый уменьшается с увеличением у„ И снижением ук. Полное смачивание соответствует условию ук<.уа—7кп> при котором 6=0. Параметры у„ и уяп не поддаются непосредственному экспериментальному определению; поэтому для оценки смачиваемости часто пользуются эмпирической характеристикой — критическим поверхностным натяжением смачивания ус (об определении ус см. Когеаия).

Клей полностью смачивает полимерный материал при VKVCI смачивание неполное, но увеличивающееся (как и адгезия клея к поверхности) по мере уменьшения разности ук—7С. При соблюдении условия полного смачивания значительные различия между ук и ус нежелательны, т. к. клеевая прослойка на основе полимера с низкой поверхностной энергией имеет низкую когезионную прочность. Поверхностное натяжение клея можно изменить химич. модифицированием его полимерной основы. Так, при фторировании эпоксидной смолы и полидиметилсилоксана ук снижается соответственно с 44 до 20 и с 24 до 10 мн/м, или дин/см. Такими клеями м. б. склеены любые полимерные материалы.

Истинная смачиваемость поверхности полимера клеем м. б. искажена наличием на ней низкомолекулярных веществ (напр., загрязнений, мигрирующих из объема материала на его поверхность) или продуктов химич. взаимодействия полимера с окружающей средой. Надежное С. не обеспечивается, если склеиваемая поверхность частично или полностью покрыта пленкой др. материала, к-рый хорошо смачивается клеем, но сам имеет слабую адгезию к поверхности. Смачиваемость можно регулировать, добавляя в клей поверхностно-активные вещества, разбавители, пластификаторы, наполнители и др.

На полноту смачивания влияют форма и размер углублений и выступов на поверхности. Наиболее часто встречается и наиболее благоприятна призматич. форма углублений (выступов). Мелкие углубления на поверхности заполняются клеем под влиянием капиллярного давления, а также давления, прилагаемого при нанесении клея и приведении соединяемых поверхностей в контакт (т. н. запрессовка). Находящийся в капиллярных углублениях (порах) воздух препятствует их заполнению клеем. Глубину h заполнения клеем неровностей конич. формы выражают ф-лой:

^я[1-(Рв/р)]1+(2;к//>Д)

где Н — средняя глубина поры; рв — начальное давление воздуха в порах; р — давление при запрессовке; R — средний радиус поры.

Механич. обработка поверхностей с целью придания им шероховатости приводит к повышению адгезионной прочности соединения, если клей полностью заполняет образовавшиеся при шероховании поры. Увеличение шероховатости поверхности, краевой угол смачивания к-рой клеем превышает 90°, не дает желаемого результата, т. к. капиллярное давление имеет в этом случае отрицательное значение, и клей не заполняет поры. Повышение адгезионной прочности соединения при механич. обработке гетерофазных материалов (напр., стеклопластиков) м. б. связано с выходом на поверхность более полярной фазы (когезионная прочность последней также выше, чем у связующего).

Адгезионная прочность соединения сильно зависит и от ряда др. факторов. Так, даже лучший клей не образует прочного соединения, если поверхности покрыты веществами с низкой поверхностной энергией или недостаточной когезионной прочностью (жирами, пластификаторами, непрореагировавшими мономерами). Немалое влияние на С. оказывает микроструктура поверхности склеиваемых материалов; напр., аморфные неориентированные термопласты склеиваются легче, чем частично кристаллические.

Происходящая при отверждении и (или) охлаждении клеевой прослойки соответственно химич. и (или) термич. усадка полимерной основы клея обусловливает возникновение в клеевом шве остаточных напряжений. Следствие этого — снижение адгезионного взаимодействия и когезионной прочности прослойки. Под действием остаточных напряжений в клеевой прослойке и на границе ее контакта со склеиваемыми материалами могут образоваться трещины и полости, к-рые становятся центрами концентрации напряжений, снижающими механич. свойства соединения. Значительные усадки наблюдаются в случае С. композициями на основе мономеров (см., напр., Полиакриловые клеи) или олигомеров (полиэфирных смол, олигоэфиракрилатов, феноло- или моче-вино-формальдегидных смол и др.). При использовании клеев на основе линейных полимеров (напр., поливинил-ацеталей), макромолекулы к-рых обладают высокой гибкостью, большая усадка не вызывает значительных остаточных напряжений вследствие их релаксации. В общем случае с изменением степени отверждения меняются и релаксационные характеристики клеевой прослойки. Чем выше концентрация напряжений в клеевом шве, тем больше роль релаксационных процессов; поэтому прочность соединения может достигать наибольшего значения при степени отверждения ниже максимальной. Оптимальными свойствами характеризуется клеевая прослойка, к-рая имеет не только высокую прочность, но и достаточную эластичность, обусловливающую равномерное распределение напряжений.

Выбор клея. При выбор

страница 117
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)" (21.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Рекомендуем компьютерную фирму КНС купить ноутбук недорого б у - федеральный мегамаркет офисной техники.
домашние спортивные комплексы в саратове купить
железный мебель
объемные буквы из стали

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.04.2017)