Tapadás tulajdonságokat szubsztrátjai epoxigyanták különböző természetű
Tapadás fémek, epoxigyanták
Epoxigyantákat használnak ragasztók fémek a nem motoros tervez, és a szerkezeti ragasztók.
A reakcióban az epoxigyanta és a fém és olyan, tapadó kapcsolati befolyásolja a hőmérséklet. A gyantát kell rendelkeznie bizonyos mobilitást, hogy töltse számos hornyok a felületén a fém. Ezért, a hőmérséklet-emelkedés idején alkotó kontakt tapadó okoz a viszkozitás csökkenése és a kedvezőbb elérése nagy ragasztóerő.
Attól függően, hogy az összeget a keményítőanyag mennyisége tapadását epoxigyanták általában változik a maximális görbét. Alacsony tartalma keményítőszer adhéziós való kölcsönhatás miatt egy fémfelület mentes epoxicsoportok. A növekvő edzőt számú szabad epoxicsoport csökken. Mivel ebben az esetben csökken, és a tapadást, arra lehet következtetni, hogy a kötést hidroxil- és amincsoportok a fém-oxid-film felületére gyengébb, mint a kötés az epoxicsoportok. Epoxicsoport javítja tapadást különösen hatékony elősegítő körülmények között a nyitó egy epoxid gyűrű (adagolva anyagok, amelyek aktív hidrogénatomot tartalmaznak, mint például benzidin). Disclosure oxirán ciklus képződése kíséri a kémiai kötések és a fém-oxid-film.
Azonban az a feltevés, hogy a ragasztó tulajdonságai epoxigyanták főként jelenléte miatt epoxicsoportok, nem osztozik az összes vizsgálatban. Vannak kísérletek szerint a nedvesíthetősége a poláris felületekhez az epoxigyanta-tartalma a gyanta hidroxilcsoportot tartalmaznak. A nyírási ellenállás a ragasztott epoxigyanták alumínium mintákban egyenesen arányos a tartalmát hidroxilcsoportok epoxigyanták gyógyítható ftálsavanhidriddel.
Epoxi, és hidroxil-csoport, hogy meglehetősen poláros és reaktív, fontos szerepet játszanak a tapadását epoxigyanta különböző szubsztrátumokhoz, beleértve a fémeket. A szerepe egyes csoportok még fontosabb, nem lehet megválaszolni egyértelműen. Ez függ az adott körülmények között - az a fajta és mennyiségű térhálósító, a természet a szubsztrátum felületének, és egyéb tényezők.
Amikor tapadása a polimer a fém része a kémiai jellege a ragasztó kritikus. Fontos, hogy a ragasztó nem csak tartalmaznak egy bizonyos mennyiségű poláris csoportok, és ezek a csoportok a képességgel, hogy vegyenek részt egy intenzív kölcsönhatás a szubsztrát felületi csoportok, például szolgált elektrondonor. A kifejezettebb elektron tulajdonságait funkciós csoportok, annál magasabb a tapadása fémre. Között a fém atomok és a szénhidrogént a ragasztó és a szubsztrátum lehet kémiai kommunikációs rendszer. Között, a szénhidrogén és a fém lehet egy kovalens kötés.
Annak ellenére, hogy a lehetőségét, kémiai kölcsönhatást a fém és a szénhidrogének nagyobb érdeklődés a ragasztó rendszerben a mechanizmus a kölcsönhatása polimer ragasztókat olyan oxidfilm alakul ki szinte bármilyen fémes felszínre. Ennek köszönhetően, sok esetben a polimer-fémion kötések jelenléte következtében. A legtöbb esetben, ez a típusú kapcsolat valósul meg érintkezés fémek karboxil- és hidroxil-tartalmú polimerek. A fémfelület vonva a hidratált oxid filmet, és a funkciós csoportok a polimerek lehetnek különböző kémiai kötések. A epoxigyanta reagálnak a fémfelület séma szerint:
Ismeretes, hogy az oxid filmek fémek, mint az alumínium, cink és ón kompakt, tartós, van egy kis vastagságú, jó záró tulajdonságok és jó tapadás a fém. Az oxid film a réz, éppen ellenkezőleg, azzal jellemezve, hogy egy nagy vastagságú, jelentős hibák számát, és gyenge kötés a fém. Ezért, a befolyása a oxidfilmeket fémek eltérő eredményekre vezet a tapadás. Ezekkel a módszerekkel különböző kémiai kezelések fém felületek.
Kísérletek ragasztás fémek polimer tapadó alkalmazott fém festékek, elektromos szigetelő és egyéb bevonatok azt jelzi, hogy a tartósságot kommunikációs polimer - fém függ sok esetben, az ilyen polimer tulajdonságait például hőállóság, hőtágulási együttható, vízállóság, ózon ellenállás, hideg ellenállás, tartósság, . modulus, stb minél kisebb a különbség a hőtágulási együtthatók a fém és a polimer, annál stabilabb a polimer egy ragasztó anyaggal, - fém WHO magas hőmérséklet. Hangsúlyozza során felmerülő képződési bevonatok és a ragasztó vegyületek, szintén befolyásolja a tartósság a polimer-szubsztrát kapcsolatot.
Tapadás üveg epoxigyanta
A szekció tekinthető tapadását epoxigyanták, hogy szilícium üveg, amelynek fő összetevője a SiO2. Tetraydery szilícium-oxigén rács szilikát üveg is tartalmaznak oxidokat mono-, di- és trivalens fémek. Mivel a szilícium-oxigén rács tetrayderami szerkezetileg rokon felületi hidroxilcsoportok. Szintén a hidroxilcsoportok az üveg felületén van egy réteg az adszorbeált nedvességet, elérve magas értékek - a sorrendben száz angström. Ez a nedvesség aligha vákuumban eltávolítjuk melegítés közben 400-500 ° C-on
Mivel ezek a tulajdonságai, akkor várható, hogy a magas tapadást üveg rendelkeznek polimerek, amelyek poláros csoportokat, amelyek képesek hidrogénkötést létrehozni a felületi hidroxilcsoportokat, valamint ion-dipólus, és különösen a kémiai kölcsönhatás. Következésképpen, az epoxi gyanták, hogy a megfigyelt magas szilícium üveg adhézió 300-370 kg / cm2 nyírási.
Tapadás az epoxigyanta a szálak
Annak megállapítására, a tapadási szilárdsága a rendszer szál - polimer összes típusú mechanikai vizsgálatot végrehajthatjuk csak nyíró vagy torziós. Használt, hogy meghatározzuk a ragasztási szilárdság ilyen rendszerekben, a elválasztási módszer nem lehetséges, hogy meghatározzák a ragasztási szilárdság a szétválasztása szálak ragasztott egy homlokfelülete, gyakorlatilag lehetetlen, és a szétválasztása rostok összeragasztva keresztben, lehetetlen meghatározni kellő pontossággal az érintkezési terület. Az adhéziós szilárdság torziós nem terjedt kapott. A ragasztó vegyület fordul elő a szál felületén, elmerül a ragasztóréteg. Geometry vegyület azzal jellemezve, hogy L hosszúságú, meghatározott a vastagsága a polimer réteg, és egy olyan területen S =. dl, ahol d - átmérő a szál. (Az S értéke is lehet nevezni az érintkezési terület). A pusztítás a minták mértük az F erő, szükséges meglazítja a szálakat a ragasztóréteg, t. E. meghatározása a nyírási tapadási szilárdsága.
Egy nagyon fontos kérdés, hogy mi a jelentése meghatározott képlet szerint értékeit tapadási erő. Szigorú teljesítéséhez képletű (2) és a, illetve az „abszolút” érték. Szükség van: 1) szál keresztmetszetének volt körkörös; 2) az átmérője a szálak merítettük mátrix plot - állandó; 3) szálak egyenletesen (folytonossági hiányok nélkül) kapott polimer borítja; 4) a látszólagos és a valódi közötti érintkezési terület a szál és a polimer azonos volt; 5) A nyírófeszültség, a felület közötti kötőanyag és a szál egyenlően elosztottuk. Az a feltevés, egyenletes eloszlását feszültségek a kapcsolatokat a szálak a polimerek általában nem teljesül, és ezért a ragasztó szilárdsági érték határozza meg az erőt elosztjuk a terület, jellemző átlagos értéket. és emiatt egy feltételes érték, mint a legtöbb érték értékelésére használt ereje.
Tapadás A epoxi mátrix a szénszálak
Szén kompozitok - polimer alapú kompozit anyagok szénszálak. Vegyületek értékes tulajdonságok olyan kombinációját nagyon nagy merevség, szilárdság és hőállóság és egy kis sűrűségű. Ugyanakkor ismert, hogy szén kompozitok alacsony nyírási szilárdsága. Gyakran ez a rossz tapadását a kötőanyag, hogy a szén-dioxid szál felületén, és így az elbírálás adhéziós polimerek a felszínre a szálak különösen érdekes.
Kísérleteket irányító nagyon nehéz, elsősorban a kis átmérőjű szálak és azok fokozott törékenysége. Ugyanakkor nehéz beszerezni vegyületek olyan méretű, hogy a pusztítás volt egy ragasztó. A kísérletekben a szénszálak együtt mintákat ragasztással elpusztítsa a nagy számú mintát, amely, ha egy külső terhelés éri a szál mentén szünet, t. E. kohéziósán. Azonban, ha gondosan végrehajtott kísérlet, és ezek nagyon törékeny szálak lehet elérni jól reprodukálható.
A méréseket brit szubsztrát szénszálak Modmor-2 és a PAN-alapú hazai. A keresztmetszete e szálak lényegében kör alakú, ami nagyban leegyszerűsíti a számítás ragasztási szilárdság, és teszi egy kisebb hibát az előre meghatározott érték? 0. A mechanikai jellemzők a szálak az alábbiakban mutatjuk be:
A gyártás a szén kompozitok széles körben használják különböző epoxi mátrix, valamint a kötőanyagok javított hőállóság. Az alábbi adatok a tapadás erőssége a kölcsönhatás a hőre keményedő kötőanyagok szénszálas Modmor-2 és (összehasonlítás) alkáli-mentes üveg, melynek átmérője 9 mikron (S = június 10-03 mm2?) (0, MPa?):
Látható, hogy a vizsgált kötőanyagok magas tapadás szénszálak és a ragasztási szilárdság közeli érték. Felszíni Modmor 2-rostok általában borított kenőanyaggal. Ezért úgy tűnik, nagyon valószínű, hogy a pusztulása nem következik be a felületet, és a réteg alkalmazott kenőanyag. Természetes, hogy az értékek a tapadási szilárdsága lényegében nem változhat a különböző készítményekben.
Közvetett bizonyíték a hipotézis az eredmények a tanuló a tapadását oligomerek, hogy az azonos nettó felületi ognepolirovannoy közvetlenül levonni a kemencéből a üvegszálak és bórszálakat: ebben az esetben az értéket t0 jelentősen megváltozik.
Ismeretes, hogy növeli az erejét a CFRP közbenső réteg nyírási gyakran eltérő módszereket az oxidációs kezelés töltőanyag: Oxidációs forró levegő, ózon kezelés, aktivált elektrokémiai anódos oxidáció. Továbbá, a felület a szénszálak kezelt speciális csatlakozóval szerek [7].
Tekintsük a kezelés hatását a szén-szál felületén határfelületi reakció a PAN-alapú szálak. Ragasztó szilárdságát reagáltatásával ezekkel kötő szálakat, ha a felület nem vetjük alá kémiai kezelés, alacsony:
A tapadási szilárdság ebben az esetben lényegesen kisebb, mint a kölcsönhatás az üvegszálak. Például, a kötőanyag EDT-10 értéket? A kölcsönhatás az üvegszálak (azonos geometriájú vegyület) egyenlő 55 MPa.
Aktiválása oxidatív elektrokémiai felületkezelésére eredmény a rostoknak egy jelentős növekedését erő a határfelületen. Ez elsősorban nyilvánul meg, hogy ha az együttes geometria drasztikusan növeli a minták száma az összeomló rost. Ezért van szükség, hogy jelentősen csökkenti az átlagos területe; Sikeresen értékének meghatározásához? körülbelül csak akkor lehetséges, Scp = (1,5-2)? 10-3 mm2. A hatás a felületkezelés a adhéziós szilárdság (S = február 10-03 mm2?) Azt mutatják, a következő adatokat:
Oxidatív módosítását a szál felületén vezet jelentős növekedése a tapadási erőt. Tehát, a kötőanyag EDB-10 értékek? Növelése 28% -kal. Fokozott adhézió mindkét változás szál felületi struktúra, és annak kémiai módosítást. Oxidációs növekedéséhez vezet a felületi érdesség, hozzon létre további pórusokat és üregeket, és így -, hogy növelje a fajlagos felülete a szálak. Ugyanakkor az oxidációs előfordulhat felületén a poláros oxigéntartalmú csoportot (karbonil- és karboxi) jelentősen növeli a aktivitását, hogy a felszíni.
Oxidációs kezelés vezet néhány növekedése a fajlagos felület, azonban továbbra is alacsony, jelezve egy alacsony porozitású és felületi hibák adatok a szénszálak. Ez megerősíti azt a tényt, hogy az erő a szálak kezelés után kissé változik.
Amikor a magas hőmérsékletű kezelés a rostok a módosított felszín van allokálva kétszer annyi gázt (CO + C02), mint amikor ugyanazt a kezelési forrás szálak, azaz. E. kémiai aktivitása a felület az oxidáció után a kezelés növeli. A megnövekedett aktivitás kapcsolódó növekedése a tapadási erőt szénszálas rendszerek - kötőanyag. Felületkezelés a szénszálak a gáz növeli a ragasztási szilárdság epoxi mátrixok nem.
Tapadás a polimer mátrixból az nagyszilárdságú szerves rostok
Adhéziós polimer mátrixok bórszálakat
Tapadás a polimer mátrix, hogy a szálak a szilícium-karbid
Polimer kompozit anyagok, amelyek nagy modulusú rostok, a legkevésbé tanulmányozott kompozitok szilíciumkarbid-alapú folytonos szálak, bár ezek az anyagok rendelkeznek számos értékes tulajdonságok. Mechanikai tulajdonságok epoxi kompozitok megerősített szálak szilícium-karbid és a bór, közelítőleg egyenlő, és a magasabb a termikus stabilitás anyagok tele SiC szálak.
Az itt használt kötőanyagok epoxi készítmény EDT-10 és K-21, amelynek jó feldolgozási tulajdonságok és gyártására alkalmas a kompozitok tekercseléssel. Azt találtuk, hogy a kölcsönhatás ezen megkötőanyagok SiC szálak értékek összehasonlíthatók a értékei adhéziós erejét a kölcsönhatás az acél és a bór szálak. Ragasztó szilárdságot, ha egy kötőanyagot használva, K-21 valamivel kisebb, mint abban az esetben, EDT-10. Ez is megfigyelhető a kölcsönhatás a SiC rost, és ha együtt az acélhuzal.
Adhéziójának javítására SiC szálak kötőanyagok felhasználásával különböző felületi módosító technikákkal - oxidációs méretezés. Ez hatását vizsgálták a tapadási szilárdsága a rendszer szál epoxi mátrix SiC szálak feldolgozása egy gázkisüléses plazma.
NSS a plazmában a kezelés növeli az adhéziós szilárdság. A rostokat kezeljük 15 percig, az értékek? A növekszik 58-90 MPa (az S = 0,2 mm2) t. E. 50%. A megfigyelt növekedés a tapadási erőt a szál a kezelés után a plazmában képződése miatt a reaktív csoportok a felszínen a szilícium-karbid. A kísérleti körülmények a komplex cselekvési aktív RFD plazma komponensek - ionok (a 50eV energia) elektronok, izgatott részecskék, az elektromágneses sugárzás - is jól képződéséhez felületén a SiC szál reaktív helyek és funkciós csoportokat, például OH, NH2, stb amelyek alkothatnak. szilárd (kémiai) közötti kapcsolatok epoxi kötőanyagot és szilícium-karbid.