РОЛЬ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ, ОСЛОЖНЕННЫХ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИЕЙ, В ФОРМИРОВАНИИ АДГЕЗИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛАСТОМЕРНЫХ КЛЕЕВ (02.05.2012)

Автор: Козулин Денис Анатольевич

Козулин Денис Анатольевич

роль ДИФФУЗИОННЫХ процессов, осложненных химической реакцией, в формировании адгезионных соединений эластомерных клеев

Специальность 05.17.06 – технология и переработка полимеров и композитов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата химических наук

Казань – 2012

Работа выполнена на кафедре химии и технологии переработки эластомеров федерального государственного бюджетного образовательного учреждения Высшего Профессионального Образования «Вятский государственный университет».

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Хлебов Георгий Амподистович,

ФГБОУ ВПО «Вятский государственный университет», зав. кафедрой химической технологии переработки эластомеров

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Зенитова Любовь Андреевна

ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», профессор кафедры технологии синтетического каучука

кандидат химических наук,

Данилов Денис Николаевич

ФГБОУ ВПО «Вятский государственный гуманитарный университет»,

старший преподаватель кафедры химии

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова», г. Москва

Защита состоится «6» июня 2012 г. в 9 часов на заседании Диссертационного совета Д 212.080.01 при ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» по адресу: г. Казань,

ул. К. Маркса, 68 (корп. А, зал заседаний Ученого совета)

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах направлять по адресу: 420015

г. Казань, ул. К. Маркса, 68, Казанский национальный исследовательский технологический университет, Диссертационный совет Д 212.080.01

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского национального исследовательского технологического университета

Автореферат разослан « 5 » мая 2012 года.

Ученый секретарь Черезова Елена Николаевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Клеящие материалы играют очень важную роль в народном хозяйстве. С помощью клеев удается надежно склеивать самые различные материалы, причем в ряде случаев склеивание является единственным способом их надежного соединения. При этом широкое применение находят адгезивы, отверждаемые посредством химической реакции. Полученные при этом адгезионные соединения высокопрочны, стойки к нагреванию, действию растворителей и масел.

Высокую адгезионную способность клеев справедливо связывают с образованием сетки химических связей между адгезивом и субстратом. Однако протекание подобной химической реакции, несомненно, должно осуществляться только в условиях, когда концентрация реагента достаточно велика на границе раздела между адгезивом и субстратом. Следовательно, при интерпретации результатов исследований следует учитывать значительную роль диффузионных процессов при формировании полимерных композиционных материалов.

Первые представления о роли диффузионных процессов в формировании адгезионного соединения появились в 40-х годах ХХ века, в последующие годы это привело к формированию диффузионной теории адгезии, предложенной С.С. Воюцким. Изменение прочности адгезионного соединения в зависимости от свойств поверхностных слоев материалов, приводимых в контакт, занимает одно из центральных мест в вопросах диффузионной теории адгезии.

Изучение диффузионных явлений в системе адгезив – субстрат нашло дальнейшее развитие в работах А.А. Берлина, В.Е. Басина, Чалых А.Е.,

Б.С. Гришина и др. Диффузия, протекающая при контакте адгезива с субстратом, в сочетании со смачиваемостью, растеканием адгезива по поверхности субстрата, микрореологическими процессами определяет полноту молекулярного контакта. Развитие диффузионных процессов на границе раздела систем адгезив – субстрат не исчерпывает все факторы, оказывающие влияние на прочность адгезионных соединений, но очевидна необходимость учитывать их как один из этапов формирования адгезионного соединения.

Применение общих, универсальных моделей и описаний в вопросе взаимосвязи однородности и ее работоспособности не всегда дает положительные результаты. Одной из причин несоответствия между теоретическими описаниями и явлениями, которые наблюдаются на практике, связано с применением для них общих схем, которые не могут учитывать индивидуальных особенностей всех включаемых в эти системы явлений. Особенно это актуально для процессов, протекающих на границе раздела фаз, для гетерогенных и многофазных сред, для материалов со сложной структурой.

Однако до самого последнего времени в работах, посвященных прогнозированию свойств адгезионных соединений, содержащих низкомолекулярные отверждающие ингредиенты, и изделий на их основе не учитывается возможность их массопереноса и влияние этих процессов на свойства соединения и изделие в целом.

Цель работы заключается в изучении влияния процесса массопереноса, осложненного химической реакцией, на примере отверждающих компонентов адгезива, на формирование и свойства граничных слоев эластомерных композиционных материалов.

Достижение поставленной цели осуществлялось решением следующих основных задач:

исследование кинетики диффузии отверждающих компонентов клея в фазе адгезива и в фазе субстрата;

исследование кинетики химической реакции между отвердителем и полимерной матрицей;

оценка возможности реальной диффузии отвердителей в процессе формирования адгезионного соединения, в том числе и с помощью математического моделирования;


загрузка...