Кіріспе тақырыптың өзектілігі
Кордқа резинаның адгезиясы
жүктеу/скачать 273,09 Kb.
|
| Кордқа резинаның адгезиясы.
Полимерлі байланыстырғыштар негізінде талшықтармен армирленген композиттер жасау үшін талшық пен матрица қасиеттерін ғана емес, сонымен қатар олардың арасындағы адгезияны да зерттеу қажет. Бөлімнің шекарасының әрекеті, ең алдымен талшық пен матрицаның адгезиялық өзара әрекеттесуі көбінесе композиттер қасиеттерінің деңгейін және пайдаланғанда олардың сақталуын анықтайды. Композиттегі жергілікті кернеулер бөліну шекарасына жақын жерде немесе тікелей осы шекарада максималды мәндерге жетеді, әдетте сол жерден материалдың бұзылуы басталады. Талшық пен матрица арасындағы ілінісу беріктігі фазалар бөліну шекарасы арқылы кернеудің берілу тиімділігін анықтайды, жүктеме кезінде олардың бірлесіп жұмыс істеу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Бірақ бұл үшін талшық пен матрица арасындағы байланыс сызықтық ұлғаюдың температуралық коэффициенттеріндегі және матрица мен талшықтың механикалық сипаттамаларындағы айырмашылыққа байланысты немесе оны қатайтқандағы байланыстырғыштың химиялық шөгуі нәтижесінде материалды қалыптастырғандағы бөліну шекарасында пайда болатын термиялық және шөгу кернеулерінің әсерінен бұзылмауы керек [19]. Адгезия (лат. Adhaesio - жабысу, ілінісу, тартылыс) – алуан түрлі екі денелердің (конденсацияланған фазалардың) беттері түйіскенде механикалық беріктіктің пайда болуын білдіретін беттік құбылыс. Адгезия себебі - түйісетін фазалардың молекулалық тартылуы немесе олардың химиялық әрекеттесуі болып табылады. Адгезия құбылысы қатты дене–субстрат және желімденетін агент - адгезиялық қосылыстың негізгі компоненттері болып табылатын адгезив арасындағы берік түйісудің (желімденудің) түзілуі негізінде жатыр. Талшықты полимерлі композициялық материалдарда субстраттар - талшықтар, ал адгезивтер – полимерлі матрицалар (байланыстырғыштар) болып табылады . Когезия біртекті молекулалардың, атомдардың немесе иондардың ілінісуі деп аталады, оған бір фаза ішіндегі молекулааралық және атомаралық тартылыстың барлық түрлері кіреді. Когезия дененің беріктігін және оның сыртқы әсерлерге қарсы тұру қабілетін сипаттайды. Көптеген еңбектерде «адгезия» және «адгезиялық беріктік» ұғымдары теңдестіріледі. Мұндай теңдестіру дұрыс емес және адгезия, әдетте, әртүрлі әдістермен эксперименталды түрде анықталатын «адгезив-субстрат» τо қосылысының адгезиялық беріктігін өлшеу нәтижелері бойынша бағаланатындығына байланысты. Осылайша, адгезиялық беріктік кинетикалық шама болып табылады. Сондай-ақ, τо «адгезив-субстрат» бөліну бетіндегі ақаулардың кездейсоқ таралуымен анықталатын статистикалық шама екенін атап өткен жөн. Сондықтан адгезиялық беріктік мәндері эксперименттік үлгілердің мөлшеріне өте сезімтал. «Талшық-байланыстырғыш» қосылысының адгезиялық беріктігі резина - тоқыма корд байланыс беріктігін қамтамасыз етуге айтарлықтай үлес қосатындықтан, одан әрі адгезиялық беріктік шамасын анықтайтын факторларды қарастырған жөн : 1) Бөліну беті арқылы әрекет ететін байланыстардың энергиясы адгезив пен субстраттың химиялық табиғатымен, субстраттың бетінде және адгезивтің полимерлік тізбегінің құрылымында химиялық өзара әрекеттесуге қабілетті функционалды топтардың болуымен, сондай-ақ адгезив пен субстраттың реакцияға түсуге қабілетті топтарының конверсиялану дәрежесімен анықталады, олардың жоғарылауы әрдайым байланыстырғыштың механикалық қасиеттерінің өзгеруіне байланысты өсуіне алып келе бермейді. арттырудың тиімді тәсілі талшық бетінде химиялық емес, дисперсиялық емес молекулааралық тартылыс күштері есебінен полимерлік адгезивпен өзара әрекеттесуге қабілетті полярлы топтар санын арттыру үшін талшықты алдын-ала тотықтыра өңдеу немесе аппреттеу болып табылады. Талшықты тотығу арқылы өңдеу нәтижесінде оның бетінің ауданы ұлғаюы мүмкін, бұл сонымен қатар жоғарылауына әкелуі мүмкін. 2) Химиялық реакциялар, молекулааралық күштердің әсері немесе диффузия нәтижесінде бөліну шекарасында түзілетін байланыстар саны адгезив пен субстраттың түйісу ауданына байланысты болады. Нақты түйісу ауданының қаншалықты толық жүзеге асырылатындығындағы шешуші рөл субстрат бетінің сұйық адгезивімен малыну заңдылықтарымен және адгезив пен полимерлі субстраттың термодинамикалық үйлесімділігімен анықталады. 3) Бөліну шекарасының ақаулығы субстрат бетінің сұйық адгезивпен малынуымен қатар, «полимерлі адгезив-субстрат» бөліну шекарасында қалдық кернеулердің пайда болуымен анықталады. Жақсы малынғанда адгезиялық қосылыс компоненттерінің толық ақаусыз түйісуін қамтамасыз ете отырып сұйық адгезив субстраттың бетін безендіреді. Адгезиялық қосылысты қатаю температурасынан өлшеу жүргізілетін температураға дейін одан әрі салқындатқанда адгезив пен субстраттың жылулық және механикалық сипаттамаларының айырмашылығына байланысты ішкі кернеулер пайда болады. Сонымен қатар, термореактивті байланыстырғыштардың қатаю процесінде үш өлшемді тор қалыптасады, оның қоюлығы жоғарылаған сайын полимердің беріктігі мен қаттылығы артады. Тиісінше, қатайғаннан кейін жүйені салқындатқанда бөліну шекарасындағы термиялық және шөгу кернеулері артады. Полимердің шынылануынан жоғары температурада қалдық кернеулердің шамасына әсері төмен, алайда полимер шыны тәрізді күйге өткенде бұл кернеулер температура төмендегенде сызықтық түрде артады. Қалдық кернеулер шамасы олардың адгезиялық қосылыстағы олардың тұмшалану орнына, адгезиялық қосылыстың мөлшеріне және үлгінің пішініне байланысты. 4) Бөліну бетінің фазалық құрамы және құрылымдық-морфологиялық ұйымдастырылуы ақаулардың пайда болу және таралу механизмдерін айқындайды. Қатаю процесінде полимер көлемінде және бөліну шекарасына жақын полимерлі адгезивтің бір фазалы немесе гетерофазалық құрылымы қалыптасады. Полимерлік матрицада полимер қасиеттерінен өзгеше механикалық қасиеттерге ие диспергирленген бөлшектердің болуы сызаттардың өсуі мен таралу процесінің өзгеруіне байланысты адгезиялық қосылыстың бұзылу механизмінің өзгеруіне әкелуі мүмкін. Өз жолында кедергілерге кездесе отырып сызат тоқтауы, бағытын өзгертуі, тарамдануы және т.с.с мүмкін. Егер қосылу фазасы жеткілікті пластикалық болса, сызат соңында пластикалық деформация пайда болуы мүмкін, және сайып келгенде, ПКМ соқпа тұтқырлығы мен жарыққа төзімділігінің өсуіне ықпал ететін бұзылу процесін баяулатады. Алайда, байланыстырғышта толықтырғышқа адгезиясы елеусіз диспергирленген бөлшектердің саны көбейген сайын, бөліну шекарасының зақымдану және бұзылуға ықпал ететін ақаулардың түзілу ықтималдығы артады [20]. Адгезиялық беріктікті реттеудің ең тиімді тәсілі полимерлі байланыстырғышты модификациялау болып табылады. Модификациялау бөліну шекарасындағы қалдық кернеулерді азайтуға, байланыстырғышпен талшық бетінің малынуын жақсартуға және полимер матрицасының беткі қабаттарының бұзылу механизмін реттеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, полимерлерді модификациялау қажетті қасиеттерге ие материалдарды алу үшін олардың физика-механикалық сипаттамаларының ауқымын кеңейтуге мүмкіндік береді. жүктеу/скачать 273,09 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|