Таблица 3
Значения краевых углов смачивания для смеси ПА +20% ПБТ, модифицированного ПАВ-ами
| № | Образцы | Смесь ПА +20% ПБТ | Образцы, обработанные 10%-ным раствором ПАВ | Гранулы, обработанные 10%-ным раствором ПАВ | ||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |||
| cosq | сosq | cosq | cosq | cosq | cosq | cosq | ||
| 1 | Стеклоnкань I | 0,6365 | 0,6191 | 0,6725 | 0,7215 | 0,6476 | 0,7322 | 0,7176 |
| 2 | Стеклоткань II | 0,8282 | 0,7586 | 0,7599 | 0,7373 | 0,7212 | 0,5866 | 0,8788 |
| 3 | Бумага 270 Ом | 0,6992 | 0,6347 | 0,5476 | 0,6509 | 0,5735 | 0,6414 | 0,7187 |
1-ый ПАВ: алкилбутил-аммоний хлорид при n=12;
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 | |||
| s,МПа | s, МПа | s, МПа | s, 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 |
| s,МПа | s, 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 | s, МПа | Толщи на, мм | s, МПа | Толщи на, мм | s, МПа | Толщи на, мм | s, МПа | Толщи на, мм | s, МПа | Толщи на, мм | s, 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 | ||||||