166228 (685447), страница 4
Текст из файла (страница 4)
2-ой ПАВ: оксиалкиловый спирт (смесь оксиэтил и оксипропил);
3-ий ПАВ: четвертичная соль амино-производная.
Таким образом, проведенные исследования показали, что в случае ПА-548, наибольшее заметное улучшенное смачивание наблюдалось в композиции с 50%-ным содержанием ПБТ, а также в некоторых случаях и с 20%-ым содержанием ПБТ.
В случае ПЭВД исследования показали, что наиболее высокие значения краевых углов смачивания наблюдались, когда сами гранулы были обработаны третьим ПАВ-ом.
Существуют различные методы измерения адгезионной прочности. В зависимости от метода испытания за меру прочности адгезионного соединения могут быть приняты сила, энергия или время. Наиболее распространены методы неравномерного отрыва (отслаивания, расслаивания). Они позволяют выявить колебания в значениях адгезионной прочности на отдельных участках испытуемого образца. Кроме того, эти методы дают достаточно хорошую воспроизводимость результатов и довольно просты. Предположение об одновременном нарушении связи между адгезивом и субстратом по всей площади контакта ( лежащие в основе методов равномерного отрыва и сдвига) не всегда является правильным, так что усилие отрыва или сдвига, отнесенное к площади отрыва, можно рассматривать только как приближенную характеристику адгезионной прочности [2].
В данной работе наиболее удобным методом для изучения взаимодействия в исследуемых системах был метод расслаивания. Однако, все материалы на основе ПА имели высокую адгезионную прочность, при этом расслаивания не происходило, а разрушалась подложка (бумага или стеклоткань).
Поэтому этим методом оценить влияние ПБТ и ПАВ на адгезионную прочность в системах бумага – полимер, стеклоткань – полимер не представлялось возможным. Однако при исследовании ПЭВД метод расслаивания оказался успешным. Как видно из таблицы 4, лучшая прочность наблюдалась на чистом ПЭВД.
Таблица 4
Прочностные характеристики полиэтилена, модифицированного ПАВ-ами
|   №  |    Образцы  |    ПЭВД  |    Пленка, пропитанная 10%-ным раствором ПАВ  |  ||
|   1-ый ПАВ  |    2-ой ПАВ  |    3-ий ПАВ  |  |||
|   ,МПа  |    , МПа  |    , МПа  |    , МПа  |  ||
|   1  |    Стеклоткань I  |    0,86  |    0,64  |    0,48  |    0,42  |  
|   2  |    Бумага 70 Ом  |    0,63  |    0,43  |    0,47  |    0,29  |  
Достаточно часто для повышения адгезионной прочности, ПЭ подвергают окислению. Как нам удалось показать, после обработки KMnO4 композиты на основе ПЭ имели высокую прочность и не расслаивались. Данные по окисленному ПЭ внесены в таблицу 5.
Таблица 5
Прочностные характеристики окисленного полиэтилена
|   №  |    Образцы  |    Чистый ПЭВД  |    Окисленная пленка из ПЭВД  |  
|   ,МПа  |    , МПа  |  ||
|   1  |    Стеклоткань I  |    0,86  |    1,79  |  
|   2  |    Бумага 70 Ом  |    0,63  |    не расслаивается  |  
|   3  |    Бумага 270 Ом  |    не расслаивается  |  |
Из приведенных в таблице 5 данных видно, что на стеклоткани I адгезионная прочность повысилась, а на бумаге с различным сопротивлением образцы не расслаивались. Это говорит о том, что имеет место высокая адгезионная прочность.
Так как не удалось оценить адгезионную прочность методом расслаивания на чистом и модифицированном полиамиде, был использован метод вырыва волокна.
Считается, что при максимальной толщине пленки наблюдается минимальная адгезионная прочность в системе полимер – волокно, из-за возникновения внутренних напряжений. В данной работе такой зависимости обнаружено не было.
Вероятно, что для систем на основе термопластов внутреннее напряжение играет меньшую роль.
Из данных, приведенных в таблице 6, видно, что введение ПБТ приводит к уменьшению прочности вырыва волокна.
Для композиции на основе ПЭВД исследования показали, что прочность на чистом ПЭВД лучше, чем для композиции на основе окисленного ПЭВД.
Таблица 6
Вырыв волокна
|   №  |    чистый ПА  |    Смесь ПА +10% ПБТ  |    Смесь ПА +20% ПБТ  |    Смесь ПА +50% ПБТ  |    ПЭВД  |    Окисленный ПЭВД  |  ||||||||
|   Толщи на, мм  |    , МПа  |    Толщи на, мм  |    , МПа  |    Толщи на, мм  |    , МПа  |    Толщи на, мм  |    , МПа  |    Толщи на, мм  |    , МПа  |    Толщи на, мм  |    , МПа  |  |||
|   1  |    0,49  |    5,11  |    0,47  |    11,13  |    0,49  |    10,68  |    0,63  |    5,78  |    0,67  |    4,41  |    0,46  |    2,47  |  ||
|   2  |    0,58  |    22,36  |    0,46  |    2,47  |    0,61  |    1,12  |    0,70  |    13,32  |    0,62  |    13,94  |    0,41  |    14,98  |  ||
|   3  |    0,54  |    16,01  |    0,50  |    8,64  |    0,55  |    2,48  |    0,67  |    12,22  |    0,59  |    5,39  |    0,51  |    9,81  |  ||
|   4  |    0,58  |    21,18  |    0,37  |    35,04  |    0,73  |    10,59  |    0,69  |    10,22  |    0,52  |    16,19  |    0,53  |    12,0  |  ||
|   5  |    0,37  |    7,99  |    0,44  |    4,14  |    0,62  |    1,10  |    0,69  |    10,55  |    0,60  |    4,93  |    0,46  |    3,96  |  ||
|   6  |    0,57  |    24,34  |    0,40  |    8,53  |    0,53  |    3,43  |    0,65  |    7,35  |    0,57  |    8,38  |    0,51  |    1,78  |  ||
|   7  |    0,54  |    15,59  |    0,38  |    9,58  |    0,54  |    5,48  |    0,59  |    13,11  |    0,59  |    1,54  |    0,65  |    4,53  |  ||
|   8  |    0,69  |    36,92  |    0,47  |    27,10  |    0,55  |    21,51  |    0,62  |    14,31  |    0,66  |    4,48  |    0,45  |    6,57  |  ||
|   9  |    0,65  |    3,49  |    0,45  |    22,24  |    0,64  |    6,04  |    0,67  |    12,56  |    0,58  |    15,29  |    0,48  |    8,0  |  ||
|   10  |    0,70  |    15,27  |    0,40  |    13,65  |    0,49  |    0,93  |    0,64  |    9,24  |    0,46  |    8,41  |    0,49  |    4,1  |  ||
|   11  |    0,51  |    12,04  |    0,44  |    9,82  |    0,70  |    6,82  |    0,63  |    10,11  |    0,49  |    1,86  |    0,36  |    7,58  |  ||
|   12  |    0,66  |    16,89  |    0,46  |    10,88  |    0,61  |    19,76  |    0,65  |    12,25  |    0,52  |    5,69  |    0,58  |    4,7  |  ||
|   XСР  |    16,43  |    13,60  |    7,49  |    10,92  |    7,54  |    6,7  |  ||||||||
Так как нам не удалось прямым методом оценить адгезионную прочность в системах бумага – полимер, стеклоткань-полимер, мы оценивали композиционные материалы по прочности готовой композиции. Полученные результаты представлены в таблице 7 и на рис.2, 3 .
Таблица 7
Прочностные характеристики композиций
|   №  |    Образцы  |    Исходный материал  |    ПА + 10%ПБТ  |    ПА + 20%ПБТ  |    ПА + 50%ПБТ  |    Чистый ПА  |    ПЭВД  |  ||||||||||||
|   ,МПа  |    ,%  |    ,МПа  |    ,%  |    ,МПа  |    ,%  |    ,МПа  |    ,%  |    ,МПа  |    ,%  |    ,МПа  |    ,%  |  ||||||||
|   1  |    Стеклоткань I  |    31,73  |    8,1  |    84,65  |    8,5  |    193,79  |    5,6  |    133,51  |    4,6  |    19,54  |    8,8  |    144,16  |    7,4  |  ||||||
|   2  |    Стеклоткань II  |    103,84  |    8,7  |    253,18  |    8,8  |    173,79  |    4,8  |    167,72  |    5,5  |    35,48  |    7,8  |    172,97  |    8,0  |  ||||||
|   3  |    Бумага 30 Ом  |    28,53  |    7,1  |    26,92  |    7,2  |    60,39  |    3,5  |    46,85  |    3,8  |    24,06  |    4,6  |    49,68  |    6,4  |  ||||||
|   4  |    Бумага 70 Ом  |    28,45  |    7,9  |    39,54  |    6,3  |    63,12  |    3,5  |    46,43  |    4,1  |    75,11  |    6,2  |    33,41  |    6,4  |  ||||||
|   5  |    Бумага 140 Ом  |    41,77  |    8,3  |    30,87  |    6,2  |    84,73  |    4,2  |    41,19  |    4,0  |    34,01  |    5,1  |    66,25  |    7,2  |  ||||||
|   6  |    Бумага 270 Ом  |    43,12  |    7,7  |    50,91  |    6,4  |    53,76  |    3,6  |    44,77  |    3,3  |    17,08  |    7,9  |    49,07  |    6,3  |  ||||||
|   7  |    Пленка  |    15,48  |    27,67  |    23,49  |    1,56  |    12,56  |    1,94  |    28,09  |    243,3  |    15,30  |    567,56  |  ||||||||
Из графиков зависимостей, приведенных на рис.2, можно видеть, что максимальную прочность имеет система на основе ПА + 20% ПБТ. Дальнейшее увеличение содержания ПБТ не приводит к улучшению прочностных характеристик, что вероятно обусловлено понижением когезионной прочности самого полимера.















