|
|
|
Главная --> Справочник терминов Когезионную прочность Можно привести множество других примеров, которые позволяют сделать следующий вывод: неудовлетворительные технологические свойства полимера чаще всего не связаны с его реологическими характеристиками на стадии окончательного формования, а обусловлены неспособностью полимера выдерживать без нежелательных последствий термическое и механическое воздействие, которому он подвергается в процессе переработки. К числу свойств, которые обусловливают плохую перерабатываемость полимера, следует отнести малую насыпную плотность, низкий коэффициент трения, низкую вязкость расплава, склонность к термической и окислительной деструкции, а также когезионное разрушение при малых удлинениях, ответственное за плохое диспергирование добавок при смешении полимеров на вальцах.* Когезионное разрушение 337 Компенсационный эффект 190 Конфигурация макромолекул 16 Конформация макромолекул 16, 86 Концевые группы 24 Коэффициент изотермической сжимаемости 33 и смешанное — одновременно адгезионное и когезионное разрушение (рис. 141). / — адгезив; ? — субстрат; а — адгезионное разрушение; б — когезионное разрушение; в — смешанное разрушение и смешанное — одновременно адгезионное и когезионное разрушение (рис. 141). В этом случае имеют в виду когезионное разрушение склейки. Был установлен микрореологический механизм формирования S,. При малых молекулярных массах адгезия существенно возрастала, но при этом когезионная прочность адгезива уменьшалась настолько, что происходило его когезионное разрушение. Для обогащения спектра времен релаксации за счет малых значений времен релаксации был использован гомолог полиэтилентерефталата с кислородным атомом в цепной молекуле, играющим роль шарнира [384]. При этом за счет интенсификации микрореологических процессов существенно увеличилась адгезионная прочность склейки, не сопровождавшаяся уменьшением коге-зионной прочности. В работе [383, с. 122—126] также был установлен микрореологический механизм формирования при затекании расплава полиэтилена в микродефекты фольги. Было обнаружено два уровня размеров микродефектов: связанных с прокатом металла в фольгу и обусловленных микропорами оксидной пленки алюминиевой фольги. Соответственно этому закону St = = / (4) и Ad = ij (tK) существенно зависят от условий протекания микрореологических процессов. Например, при Тк = 293 К обусловлены формированием St при затекании только в борозды поверхности фольги, а при Тк = 463 К также одновременным затеканием в поры оксидной пленки. Когезионное разрушение 135 Следует различать деструкцию клея и деструкцию адгезионных связей. В первом случае при снижении прочности происходит когезионное разрушение по клею, а во-втором разрушение имеет адгезионный характер. В зависимости от действия того или иного фактора различают термическую, термоокислительную, гидролитическую деструкцию. Реже клеи в соединениях подвергаются фотолизу или радиолизу.. "s*- Продолжи- Прочность при сдвиге, МПа Когезионное разрушение, % Между тем отрыв, как указывает Я. О. Бикерман [12], практически никогда не происходит между двумя материалами. Всякое разрушение адгезионного соединения включает когезионное разрушение, и случаи истинно адгезионного разрушения редки, но даже и тогда отрыв является неравномерным. Поэтому прямое сопоставление найденных в различных работах характеристик адгезии с данными по адсорбции тех же полимеров к тем же поверхностям не может быть использовано для решения вопроса о связи адгезии и адсорбции. Поясним это положение на некоторых примерах. Как известно, полимеры регулярного строения способны кристаллизоваться как при охлаждении, так и при растяжении [5]. Для получения когезионнопрочных смесей необходимо, чтобы скорость кристаллизации при растяжении (в области обычных температур) не была бы очень низкой. Так, например, смеси на основе стереорегулярного цыс-1,4-полибутадиена — кристаллизующегося каучука — имеют низкую когезионную прочность из-за недостаточной скорости кристаллизации этого каучука при растяжении смеси. В последнее время были синтезированы новые типы эластомеров общего назначения — этилен-пропилен-диеновые и транс-полипентенамер (ТПП), обладающие высокими скоростями кристаллизации. Резиновые смеси на основе этих каучуков имеют большую когезионную прочность без какой-либо модификации полимерных цепей полярными добавками, а резины характеризуются прекрасными техническими свойствами. Таким образом, открывается возможность создавать резиновые смеси с высокой когезионной прочностью путем совмещения чисто углеводородных полимеров. При этом, правда, возникают другие проблемы, связанные с совместимостью и(или) совулканизацией каучуков с различной непредельностью [7]. В настоящее время имеется уже достаточно материала для обсуждения этих вопросов. Исследования, проведенные во ВНИИСК [14, с. 33—71; 15], позволили оценить влияние молекулярной массы и молекулярно-массового распределения каучука СКИ-3 на когезионную прочность его сажевых смесей. Было показано, что когезионная прочность невулканизованных сажевых смесей типа брекерной изменяется от 0,05—0,06 до 0,3 МПа при изменении вязкости по Муни каучука СКИ-3 от 40 до 110. Аналогичную закономерность повышения когезионной прочности (до 0,5 МПа) с увеличением молекулярной массы наблюдали и у каучука СКИЛ (полиизопрен, полученный с литиевым катализатором) [16]. В то же время смеси на основе глубоко деструктирован-ного вальцеванием НК [вязкость по Муни (Б-1-4-100) меньше 40] обладают достаточно высокой когезионной прочностью — около 1,0 МПа. Влияние микроструктуры на когезионную прочность можно проследить при сопоставлении каучуков СКИ-3 (96—98% цис-\,4-звеньев) и СКИЛ (90—92%). Повышение стереорегулярности способствует увеличению когезионной прочности, однако последняя не достигает уровня НК (рис. 1,2). Имеется сообщение о синтезе полиизопрена с высокой когезионной прочностью из особо чистых продуктов [14, с. 93—108]. Роль микроструктуры иллюстрируется Вулканизаты наполненного модифицированного каучука СКИ-ЗМ характеризуются высокими значениями напряжения при растяжении и сопротивления разрыву (на уровне этих показателей для натурального каучука), более высокой эластичностью при 20 и 100 °С и меньшим теплообразованием. Наличие в полиизопрене полярных групп (галогена и гидроксильной) обеспечивает некоторое повышение прочности невулканизованных резиновых смесей и вулканизатов, но введение структурирующих низкомолекулярных веществ (например, диизоцианатов) значительно усиливает эффект модификации. Присутствие в полиизопрене сложноэфирных групп в количестве 1—2% (мол.) практически-не влияет на когезионную прочность невулканизованных сажевых смесей вследствие незначительного увеличения межмолекулярного взаимодействия и взаимодействия с наполнителем. В присутствии окисей и гидроокисей двухвалентных металлов, смеси на основе полиизопрена со слож-ноэфирными группами в жестких режимах смешения (140°С, из-за трудности омыления) обнаруживают увеличение когезионной прочности, при этом возможно образование бессерных солевых вулканизатов с сопротивлением разрыву около 20 МПа. Практическое значение может иметь модификация каучуков СКИЛ или Щ-305, получаемых в растворе с применением литий-органических соединений. Несмотря на меньшую стереорегуляр-ность (90—92% ц«с-1,4-звеньев), после введения гидроксильных групп наполненные смеси на основе СКИЛМ (или Щ-305) приобретают высокую когезионную прочность (см. рис. 3), что позволяет предполагать возникновение у сажевых смесей из модифицированного СКИЛМ при растяжении определенной упорядоченности. Термоэластопласты применяются для изготовления конфекционных клеев и клеев-расплавов [25]. По сравнению с резиновыми такие клеи имеют более высокие когезионную прочность, сопротивление ползучести и прочность при изгибе. высокую адгезионную и низкую когезионную прочность исходного материала [80]. Поэтому особенно важным является конструирование единой перерабатывающей установки, состоящей из смесителя, из которого материал непосредственно поступает в машину для литья под давлением, чтобы обеспечить его транспортирование. При использовании в качестве удлинителя цепи 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметана получают эластомеры с высоким сопротивлением раздиру, причем лучшие результаты достигаются в системах с отношением диамин :преполимер близким к 1. Отчасти это объясняется возникновением большего числа водородных связей, увеличивающих когезионную прочность полимера, что, однако, сопровождается ростом потерь: уже при первом цикле деформации полимочевин — сегментированных уретанов реализуется до 90% всех потерь на гистерезис. Клеевые композиции на основе полихлоропрена (неопрена) и бутадиеннитрильного каучука отличаются высокой когезионной прочностью и хорошей адгезией к различным подложкам. Добавление к таким клеям фенольных смол повышает прочность и термостойкость клеевых соединений, уменьшает ползучесть, а также снижает стоимость клея. Такие клеи применяют в обувной промышленности (для склеивания кожи, ткани, пластмасс и резины), в автомобильной промышленности (внутренняя обивка), мебельной и в строительстве. Клеи на основе хлоропрена обеспечивают высокие прочность при отдире и когезионную прочность. Клеящие вещества, содержащие бутадиеннитрильный каучук, характеризуются хорошей стойкостью к действию жиров, масел и нефтепродуктов. Для получения контактных клеев применяют фенольные смолы, чувствительные к нагреванию и взаимодействующие с оксидами металлов. При использовании л-грег-бутилфенольных смол, которые образуют с хлоропреновым каучуком однофазную систему, повышается когезионная прочность. Вследствие быстрой кристаллизации тонкие пленки, полученные из растворов таких эластомеров, проявляют высокие адгезию при кратковременном контакте с подложкой и когезионную прочность. Именно эти свойства и определяют применение таких веществ в качестве контактных клеев [7]. Однако при температурах выше 60—70 °С кристаллизация прекращается.  Количества органических Количества перманганата Количества побочного Количества поперечных Количества производных Качественной характеристики Количества реагирующих Количества смолистых Количества свободных |
- |
Навигация