După cum se știe, suprafața unui solid are întotdeauna o ușurare: chiar și o suprafață netedă, cu o creștere mare, dezvăluie nereguli constând dintr-o combinație de crestături și văi de formă neregulată. Soluția de suprafață afectează zona de contact dintre adeziv și substrat și, prin urmare, aderența. Există o mare varietate de forme și dimensiuni ale neregularităților de suprafață. Un rol important în interacțiunea la interfața dintre adeziv și substrat poate fi jucat de neregularități microscopice și ultramicroscopice, ale căror dimensiuni variază de la 10 la 100 A.
Creșterea rugozitatea suprafeței substratului trebuie să conducă la o creștere a ariei de contact și, prin urmare, pentru a crește puterea de adeziune dintre polimeri, cu condiția, desigur, în cazul în care adezivul este capabil să completeze aceste neregularități.
Pentru a crește aderența, sa acordat recent o atenție deosebită modificării mecanice și chimice a suprafeței corpului de armare. Principalele modalități de modificare a suprafeței umpluturilor de armare sunt prezentate în Tabelul. 9.1.
Tabelul 9.1. Metode chimice și fizico-mecanice pentru modificarea suprafeței de umplere
Procesul de tratare a suprafețelor
Facilități de prelucrare de bază
Oxidarea în soluție
Potasiu permanganat, săruri acide hipocloroase, sare de acid cromic
Oxidarea în mediul gazos
În aer, în oxigen, ozon, amestecuri de halogen, compuși ai azotului
Compuși organici și anorganici, polimeri, mușchi
Efectul câmpurilor fizice
Ultrasunete. Câmp magnetic. Încărcare electrostatică. Descărcare electronică. Expunerea la radiații ultraviolete și radiații
Practic, toate tipurile de tratamente chimice sunt asociate cu oxidarea și urmăresc obiectivul de creștere a activității suprafeței (tensiunea superficială a fibrelor). Acest lucru se realizează prin creșterea suprafeței specifice datorită îndepărtării contaminării de suprafață și a deschiderii porilor existenți în structura fibrelor, precum și a posibilei formări de pori noi. În plus, modificarea suprafeței este realizată prin formarea de grupări funcționale care conțin oxigen pe aceasta. Fiecare dintre aceste metode are nu numai avantajele sale, ci și dezavantaje, inclusiv cele tehnologice.
Metoda de polimerizare a vaccinării este singura și are un caracter mai complex și mai multifuncțional. Rezistența unui compozit cu astfel de fibre depinde nu numai de rezistența adezivă, ci și de rezistența la coajă a grefei, de exemplu, detașarea mușchilor de suprafața fibrei.
Tratamentul cu ultrasunete (ultrasunete) a fost studiat cel mai bine, ceea ce are un efect pozitiv semnificativ asupra ratei de impregnare a materialelor poroase. Influența ultrasunetelor asupra creșterii lichidului în capilare a fost descoperită încă din anii 1920. Chimistul american T. Richards și este investigat până în prezent.
Efectul cu ultrasunete asupra componentelor structurale ale compozitului în timpul impregnării face posibilă creșterea intensității acestuia, mărind în același timp caracteristicile de rezistență ale produsului.
Pe măsură ce trece prin liantul de umplutură de ranforsare este de umectare și de impregnare acestuia, și după completarea liantului - dopropitka câmpurile vibroacustice locale. Există, de asemenea, un efect vibroacoustic se manifestă prin aceea că materialul de armare este întinsă între rolele menghină cu includerea magnetostrictor și altele asemenea este transformat într-un ghid de undă prin care unda sonoră se propagă. În acest caz, există o deplasare reciprocă a fibrelor, care facilitează îndepărtarea incluziunilor de aer între fibre.
Simultan, în stratul de fibre adiacent fibrei, liantul se deplasează în direcția propagării undei sonore, adică în direcția opusă mișcării materialului. Există, de asemenea, o mișcare a liantului în direcția mișcării de umplere, aparent datorită adeziunii liantului la fibră, dar direcția opusă a mișcării liantului este dominantă; La limita de legare a fibrelor, apare o mișcare suplimentară care, în combinație cu deformarea ciclică, duce la o scădere a viscozității într-o zonă limitată delimitată.
Manifestare efect vibroacoustic sub tratament cu ultrasunete depinde de parametrii sistemului oscilatorie și parametrii procesului de impregnare, prin necesitatea de a instala moduri experimental optim vibroobrabotki. Astfel, odată cu creșterea amplitudinii curentului de rată oscilație cu ultrasunete a liantului în stratul limită a lungul crește de umplere, și există o eliberare intensă de bule de gaz în liant. Timpul acțiunii cu ultrasunete este limitat de viteza de extindere a umpluturii. Frecvența vibrațiilor ultrasonice este specificată de magnetostrictor și nu se schimbă în timpul procesului de impregnare. Pe măsură ce temperatura liantului crește, viteza de mișcare a stratului de frontieră crește, iar procesul de degazare se intensifică.
efect modificarea cu ultrasunete impregnat materiale de umplutură fibroase de ranforsare prevăzute prin creșterea omogenității structurale, modificări ale proprietăților matricei polimerice a compozitului și reduce defectele datorate îndepărtării incluziunilor de aer toroane din fibre și îmbunătățirea distribuției liantului pe secțiunea transversală a materialului de umplutură, care are ca rezultat crescute caracteristici de continuitate și de rezistență ale materialului. Liantul pătrunde mai departe în spațiu interfiber-dimensional, astfel umplerea practic ideală a spațiului, adică, există o îmbunătățire a calității și intensificării impregnării.
Efectul observat este vibroacoustic inerente, aparent diferite variante de impregnare cu ultrasunete a șarjelor fibroase, iar expresia sa depinde de viscozitatea liantului, proprietățile adezive și viteza de umplere care se extinde, precum și parametrii de impact cu ultrasunete.
Ca exemplu, luați în considerare impregnarea cu 3 impurități epoxidice UKN-5000P - EDU și ENFB.
Rezultatele testelor de probe de inel unidirecțional din materialele plastice de carbon investigate care nu au trecut și au fost supuse tratamentului sunt prezentate în Tabelul 9.2. Se poate observa din tabel că rezistența probelor vibrobrombotice (numitor) crește, iar răspândirea proprietăților scade.
Tabelul 9.2. Rezistența specimenelor inelului de la UKN
Rezistența adezivă este de asemenea îmbunătățită prin formarea unei legături adezive într-un câmp magnetic. În special, rezistența de aderență a epoxi, furanoepoksidnyh, poliamidă și alte rășini mărește prelucrarea în formarea pas într-un câmp magnetic static, și pentru a crește puterea de aderență este influențată de intensitatea câmpului electromagnetic și durata tratamentului. În funcție de modul de tip și de prelucrare a polimerului crește rezistența de aderență este de la 1,4 până la 2,8 ori. Modificarea rezistenței adezive este dependentă nu numai pe matrice de polimer și modul de prelucrare, dar, de asemenea, proprietățile magnetice ale materialului de umplutură de ranforsare.
Se poate presupune că unul dintre motivele acestui efect este efectul câmpului magnetic asupra naturii contactului adeziv. Câmpul magnetic promovează apariția unei structuri mai ordonate a polimerului în contact cu substratul.
De interes fără îndoială este efectul încărcării electrostatice asupra interacțiunii corpului cu mediul lichid. Electrificarea suprafeței polimerilor afectează unghiul de umezire. În particular, tensiunea superficială a unei căderi încărcate sub acțiunea efectului electrocapilar scade brusc, ceea ce îmbunătățește umectarea. În plus, acțiunea câmpului electric accelerează eliminarea urmele de umiditate și aer din suprafața substratului. Toți acești factori îmbunătățesc formarea compusului adeziv și conduc la o creștere a rezistenței adezive.
Radiațiile ultraviolete și radiațiile accelerează formarea unei legături adezive și măresc numărul de legături chimice la interfață.
De obicei, descărcarea electronică este utilizată pentru modificarea fibrelor de carbon și grafit, ca urmare a acțiunii sale și formării de centre reactive pe suprafața fibrei.
Una dintre problemele de creștere a aderenței unui polimer cu un material de umplutură este curățarea suprafeței de umplere. Prezența pe suprafață a formațiunilor aleatoare și tehnologice (lubrifiant) interferează semnificativ cu contactul materialului matricei cu umplutura. Pericolul grav este cauzat de umiditatea adsorbită de umplutură.
Pentru a îndepărta formările nedorite pe suprafață, este purificat prin metodele enumerate. În mod tipic, pentru a îndepărta umiditatea, este suficient să se usuce fibra la o temperatură de 80 ° C.
- 160 ° C Eliminarea contaminanților mai importanți necesită spălare cu diferiți solvenți sau arderea acestora.
Îmbunătățirea aderența materialului de umplutură fibros la polimer prin pansament sau podshlihtovki cunoscut de ceva timp, cu toate că încă nu există un mecanism larg acceptat pentru îmbunătățirea aderenței prin pansament.
De obicei, agentul de curățare are două funcții: 1 - protejează fibrele împotriva influențelor externe și leziunilor mecanice; 2 - îmbunătățește aderența umpluturii la matricea de polimer.
Agenții au o compoziție complexă și trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
1 - fixat ferm pe umplutura;
2 - pentru a forma pe suprafața umpluturii o carapă de adsorbție care este aproape de proprietățile moleculare față de matricea de polimer;
3 - saturați optim suprafața de umplere cu un modificator.
Trimiteți-le prietenilor: