Области применения КМ 8 страница

Взаимодействие полимерных цепей кристаллизующегося полимера в расплаве с частицами наполнителя приводит к изменению молекулярной подвижности цепей, что должно обусловить изменение кинетики кристаллизации. Наполнители могут также оказывать влияние и на процесс зародышеобразования при кристаллизации.

Эффективность зародышеобразующего действия определяется природой как полимера, так и наполнителя. Исследование влияния малых добавок солей органических кислот, использованных в качест­ве искусственных зародышеобразователей, на кристаллизацию пока­зало, что при их введении изменяется надмолекулярная структура полимера, поскольку при увеличении концентрации заро­дышеобразователей повышается скорость протекания процесса.

Механизм действия добавок заключается в том, что на поверхности твердых частиц зародышеобразователя в результате адсорбции воз­никают упорядоченные области полимера, играющие роль центров кристаллизации. Такие упорядоченные области сохраняются на по­верхности и при температурах перехода полимера в расплав, когда гомогенные центры кристаллизации полностью разрушаются в его объеме. При достаточно большой концентрации добавок число гетеро­генных центров на их поверхности значительно превосходит число гомогенных центров, которые возникают в объеме в ходе кристалли­зации. Увеличение числа центров кристаллизации приводит к повы­шению общей скорости кристаллизации и уменьшению размера сферолитов (наличие добавок не влияет на скорость линейного роста сферолитов).

Даже при концентрации искусственных зародышеобразователей, равной 0,2% (масс.) реологические свойства расплавов полимеров изменяются, что обусловлено их структурообразующим действием уже в расплаве. Подбирая различные по природе искусственные зародышеобразователи, варьируя их концентрацию и размеры, можно получить высоковязкие, устойчивые к температурным воздействиям расплавы полимеров. Следовательно, для кристаллизующихся поли­меров вводимые частицы наполнителя также являются центрами структурообразования, как и в случае аморфных полимеров, оказывая существенное влияние на тип возникающих надмолекулярных струк­тур.

Изотермы кристаллизации можно описать , используя уравнение Авраами:

1-a = e^-ktn , 5.1.

где a-доля полимера, претерпевшего фазовый переход ко времени t, k-константа скорости кристаллизации, n-константа, характеризующая природу зародышей и тип возникающих структур.

Для наполненных систем константа n нахо­дятся в пределах 2,24—2,72.

На процесс кристаллизации полимеров в присутствии наполнителей должны влиять в основном два фактора: взаимодействие полимера с наполнителем, вызывающее возникновение на поверхности раздела полимер—наполнитель напряженных участков, способствующих началу процесса кристаллизации. С другой стороны - присутствие наполнителя в полимере приводит к увеличению его вязкости, что будет препятствовать протеканию процесса кристаллизации.

Указанные факторы предопределяются природой поверхности наполнителя и его концентрацией. При малых содержаниях наполнителя скорость кристаллизации возрастает, поскольку частицы наполнителя играют роль зародышей кристаллизации; с увеличением концентрации наполнителя происходит торможение этого процесса, поскольку преобладающим становится увеличение вязкости системы.

Таким образом, наполнитель оказывает специфическое воздействи на процесс кристаллизации. Сравнение констант п при кристаллизаци из расплава и высокоэластического состояния дает возможность предположить, что введение в полимер даже небольшого количеств наполнителя аналогично переводу системы из расплава в высокоэластическое состояние, что влияет на механизм кристаллизации и eе кинетические параметры.

Из этих соотношений видно, что объемную скорость кристаллизации из расплава можно регулировать путем введения даже небольшого количества наполнителя.

Этот результат подтверждает предположение о сходном характере процессов, протекающих в расплавах наполненных полимеров и в ненаполненных полимерах, находящихся в высокоэластическом состоянии. Исследование влияния природы поверхности наполнителя — немодифицированного аэросила со свободными ОН-группами на поверхности и модифицированного диметилдихлорсиланом без ОН-групп на поверхнос­ти—показало, что в случае немодифицированного аэросила степень кристаллизации больше благодаря эффекту гетерогенного зародышеобразования. Это объясняется тем, что энергия взаимодействия полимера с полярной поверхностью наполнителя больше, чем с неполярной, что облегчает переход макромолекул в граничные слои и образование микроупорядоченных (адгезионных) областей, способных играть роль гетерогенных зародышей кристаллизации.

Введение в расплав гибкоцепкых полимеров малых количеств дисперсных частиц может привести и к замедлению роста кристаллической фазы за счет повышения кинети­ческого барьера молекулярного переноса через межфазную границу раздела расплав-кристалл. Это обусловлено изменением микроструктуры расплава в граничном слое вблизи поверхности твердого тела, причем этот эффект зависит от содержания наполни­теля, т. е. от доли граничного слоя в системе. Толщина граничного слоя зависит от природы, формы и размеров наполнителя.

Все описанные выше эффекты могут быть объяснены на основе представлений об уменьшении подвижности и изменении плотности упаковки макромолекул в граничных слоях.

Наполнители разной природы могут по-разному распределяться в среде полимера и влиять на его структуру. Так, частицы высокодис­персного наполнителя могут быть центрами сферолита, а также вытес­няться при кристаллизации в межсферолитные неупорядоченные области и располагаться в основном по границам раздела сферолитов, в местах дефектов. Частицы низкодисперсных наполнителей, размер которых велик по сравнению с диаметром ядра сферолита, не могут быть центрами сферолитов. В этом случае влияние на зародышеобразование оказывает поверхность частиц. Высоконаполненные кристаллизующиеся полимеры обладают разрыхленной сферолитной структурой и содержат агрегаты из частиц наполнителя.

Наполнитель влияет также на характер распределения сферолитов по размерам. Малые добавки наполнителей приводят к распределению сферолитов, зависящему от формы и размеров частиц наполнителя.

Введение небольших количеств наполнителя способствует образованию более совершенных структур. При дальнейшем увеличении его концентрации снижается степень совершенства надмолекулярных структур. С характером надмолекулярных образований в кристаллических полимерах в присутствии наполнителей связан также и механизм разрушения полимера (развитие трещин, адгезионный когезионный характер разрушения, определяемый также концентрацией наполнителя, и др.).

Наполнитель влияет также на плотность упаковки надмолекулярных структур. Плотность упаковки сферолитов в наполненном полимере больше, если наполнитель способствует структурообразованию. Таким образом, наполнитель влияет на структуру и морфологию кристаллического полимера на самых различных уровнях его кристаллизации, приводит к изменениям в размерах, форме, типе распределения надмолекулярных структур. В этом случае наполнитель является активным, т.к. оказывает влияние на структуру полимера .

Изменение свойств кристаллических полимеров при введении наполнителей будет определяться изменениями, происходящими в аморфной фазе. В наполненном кристаллизующемся полимере наполнитель может способствовать переводу кристаллической фазы в более равновесное, а аморфной - в менее равновесно состояние. Поскольку наполнитель имеет тенденцию скапливаться в менее упорядоченных областях, действие наполнителя на свойства кристаллизующегося полимера, связано с его влиянием на аморфную часть, может быть достигнуто при гораздо меньших концентрациях наполнителя, чем в случае его введения в аморфный полимер. Это же может явиться одной из причин роста прочностных характеристик наполненных кристаллических полимеров при малых концентрациях наполнителя.

Приведенные данные о влиянии границы раздела на кристаллиза­цию и формирование структур наполненных кристаллических поли­меров показывают, что, оказывая воздействие на структуру, наполнитель тем самым существенно изменяет весь комплекс свойств наполненных кристаллических олигомеров, главным образом вслед­ствие структурных изменений, оказывая влияние на механичес­кие, теплофизические свойства, деформацию и разрушение наполнен­ных кристаллизующихся полимеров.

5.3.Реологические свойства наполненных полимеров

При выборе оптимальных технологических режимов переработки наполненных полимеров важное значение имеют их реологические свойства. Вязкость расплавов, температура текучести полимеров в основном зависит от собственных реологических свойств полимера, концентрации наполнителя, его формы и размера. При этом, если в расплаве полимера формируется структура, образованная частицами наполнителя, то реологические свойства наполненного полимера будут определяться в основном этой структурой. Для таких систем сохраняется ньютоновское поведение жидкости, ламинарность потока и другие условия. Вязкость наполненного полимера определяется гидродинамическим эффектом и механическим усилием матрицы вследствие взаимодействия с наполнителем.

Для систем, в которых частицы наполнителя покрыты адсорбционным слоем полимера, наблюдается эффективное увеличение объема дисперсной фазы на величину объема полимера, связанного частицами наполнителя. Разность между действительным и кажущимся объемом частиц дает эффективный объем адсорбированного слоя, из которого можно определить его среднюю толщину. Взаимодействие полимера с наполнителем оказывает влияние на его вязкость даже в разбавленных растворах полимеров. Влияние наполнителя на вязкость наполненного полимера зависит в т.ч. от концентрации его раствора.

Механизм течения наполненных и ненаполненных полимеров аналогичен, т.е. не происходит разрыва связей между полимером и наполнителем. Наибольшее влияние на вязкость наполненного полимера оказывает введение 2-5% наполнителя.

Реологические свойства наполненных систем в значительной мере определяются структурообразованием в полимере частиц наполнителя и связыванием их друг с другом через молекулы полимера, адсорбированные на поверхности наполнителя. Таким образом частицы наполнителя могут являться центрами возникновения сплошной пространственной сетки, образующейся в результате ориентации макромолекул полимера под влиянием сплошного поля частиц активного наполнителя. Если степень наполнения раствора полимера высока, то возможно структурообразование в чистом растворителе за счет взаимодействия частиц наполнителя друг с другом. Минимальная степень наполнения, при которой в растворе возникает пространственная структура, уменьшается с ростом степени дисперсности активного наполнителя. Такие структуры обладают тиксотропными свойствами, причем для них характерно наличие тонких остаточных прослоек жидкой среды растворителя в местах контакта между частицами. Эти прослойки, снижая прочность системы, обеспечивают ее способность к пластическим деформациям - пластическому течению без значительного разрушения структуры и к легкому ее восстановлению после полного или частичного разрушения. Таким образом, вязкость наполненных полимеров и их растворов зависит природы полимера, растворителя, наполнителя, его формы и размера, концентрации раствора полимера и содержания наполнителя.

5.4. Температура стеклования наполненных полимеров

Температура стеклования (Tс) соответствует температуре, при которой возникает подвижность сегментов поли­мерных цепей. Следовательно, адгезионное и адсорбционное взаимо­действия должны влиять на Tс.

В настоящее время известно большое число экспериментальных данных по изменению Tс полимера под влиянием поверхности твер­дого тела. Эти данные получены различными методами (дилатометри­ческим, динамическим, по измерению теплоемкости, методами ЯМР, диэлектрической релаксации, радиотермолюминесценции и пр.). Поскольку каждый из этих методов имеет свои ограничения и дает возможность выявить преимущественно какой-либо один тип моле­кулярных движений, то результаты, полученные различными мето­дами, не всегда сопоставимы между собой.

Это положение иллюстрируется на рисунке 5.1., где показано изме­нение Tс ПММА при введении в него аэросила, причем Tс определялась различными методами. При сохранении общего характера изменения температуры стеклования с ростом концентрации наполнителя, сте­пень изменения Tс не одинакова. Она максимальна при применении низкочастотных методов (дилатометрия, калориметрия). По мере повышения частоты воздействия Tс повышается. Значительно расхо­дятся экспериментальные данные о влиянии наполнителей на Tсэластомеров.

Рucунок 5.1. Зависимость изменения темпе­ратуры стеклования для ПММА от содержания аэросила при измерении Tс различными методами:

1 — калориметрия; 2 — дилатометрия; 3 — динамический метод; 4 — диэлектрический метод; 5 - ЯМР

Рассмотрим некоторые общие закономерности изменения Tс при наполнении полимеров. В большинстве случаев с увеличением содер­жания наполнителя в полимере происходит закономерный рост Tс. Повышение температуры стеклования при одном и том же содержании наполнителя зависит от величины общей поверхности наполнителя и условий формирования его контакта с полимером. В общем виде повышение Tс определяется природой поверхности наполнителя и полярностью поли­мера; оно особенно заметно в том случае, когда на границе раздела фаз возможно обра­зование водородных связей.

Экспериментальные данные показывают, что изме­нение свойств полимера в граничных слоях затрагивает не только непосредственно контактирующие с поверхностью наполнителя макромолекулы, но более удаленные. Действительно, если бы изменение свойств полимера (изменение подвижности цепей) касалось только слоев макромолекул, непосредственно взаимодействующих с поверхностью, то невозможно было бы обнаружить изменения такой величины, как Tс, которая характеризует поведение большого числа молекул. Известно, что стеклование является кооперативным процессом. Поэтому изменения Tс, отражают ограничения подвижности, создаваемые твердо поверхностью, которые распространяются не только на непосредственно контактирующие с наполнителем макромолекулы полимера, но и на молекулы, связанные в агрегаты, и другие надмолекулярные образования, расположенные вблизи границы раздела фаз.

Таким образом, при формировании наполненного полимера с поверхность связываются не изолированные макромолекулы, а молекулярные агрегаты. В результате этого подвижность цепей, входящих в агрегат ограничиваются уже в ходе формирования полимерного слоя на поверхности.

Основная трудность при разработке теории стеклования наполненных полимеров заключается в недостаточной ясности тех физических причин, которые определяют дальнодействие на границе раздела полимер-твердое тело и проявляются в монотонном повышении Tс при увеличении содержания наполнителя.

При введении в наполненный полимер пластификатора происходит снижение Tс, причем у наполненного полимера в большей степени. Это связано с тем, что при введении пластификатора возрастает подвижность цепей молекул полимера, ослабляется адгезионная связь в т.ч. из-за его конкурирующего взаимодействия с поверхностью наполнителя. При содержании пластификатора выше определенного предела Tс наполненных полимеров становится ниже, чем у не наполненных.

6. Модификация компонентов композиционных материалов

Методы модификации компонентов композиционных материалов широко применяются при разработке композиционных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Их можно классифицировать по различным признакам. Во-первых, модификации может подвергаться сам материал или только его поверхность. Во-вторых, по способам модификации: физический, химический или физико-химический.

По первому признаку классификации методов можно отметить структурную (объемную модификацию) и поверхностную модификацию. В первом случае модификации подвергают сам материал - адгезив или субстрат путем изменения химического состава, структуры и строения. Примером такого вида модификации может служить применение сополимеров, когда в основной полимер вводят другой полимер при совместной полимеризации или в виде механической примеси. К этому типу модификации адгезива можно отнести и способ, основанный на введение в адгезив наполнителей порошкообразного или волокнистого типа. Применение сополимеров, например каучука дивинильного ряда с акрилом, нитрилом, стиролом существенно изменяет адгезию полимеров к субстратам.

Так, введение в резину соединений с подвижными атомами хлора (бензотрихлорид, бензальхлорид, хлорсульфополиэтилен) способствует повышению прочности связи с кордом, особенно, если он пропитан составом на основе пиридинового латекса. На границе раздела образуются соли пиридиния.

Например, введение в раствор натурального каучука, содержащего канальную сажу, небольшое количество каталамина, которые адсорбируются на поверхности сажи. Углеводородный радикал каталамина ориентируется в сторону молекул каучука, тем самым улучшая условия взаимодействия полимера с сажей.

Установлено, что модифицируя полимеры акрилового и метакрилового рядов, вводя в них карбоксильные (-СООН), гидроксильные (-ОН), нитрильные (-CN), амидные (-NH₂) и эпоксидные группы ( ) были получены материалы с высокой адгезией к различным субстратам (металлам, стеклу, дереву). Введение небольшого количества гидроксильных групп в клеевую композицию оказалось достаточным для того, чтобы предел прочности при сдвиге дуралюмина повысился на порядок (рисунок 6.1.).

Рисунок 6.1. Зависимость адгезии дуралюмина от содержания –ОН групп в клеевой композиции на основе сополимера метилакрилата с карбоксиаллиловым эфиром диэтиленгликоля и этиленгликольметакрилатом.

Другой способ повышения адгезионной прочности – модификация полимерного субстрата, в результате которой появляются группы, способные к взаимодействию с функциональными группами адгезива.

Итак, как уже было сказано выше, основным фактором, определяющим работоспособность адгезионного соединения, является химическая природа соединяемых материалов. К таким веществам как ПЭ, полипропилен и фторопласты адгезия полярных полимеров весьма низка. Одним из способов решения этой проблемы является модификация поверхности субстрата. Известны различные способы спецификации: обработка окислителями, электрическими разрядами, пламенем горелки, газообразным хлором и т.д. При такой обработке на поверхности полимера в результате окисления образуются полярные группы, т.е. карбонильные, карбоксильные, гидроксильные группы.

Рассмотрим на примере ПЭ влияние модификации его поверхности на увеличение адгезии к полярным клеям. Поверхность ПЭ обрабатывают минеральными кислотами, окислителями (H₂SO₄ (олеум-серная кислота), хромовая смесь, гипохлорит натрия, перекись Н₂). Наиболее эффективными являются олеум H₂SO₄ при содержании SO₃ – 40%.

Сопротивление сдвигу, кГ/см²

Исходный не обработанный ПЭ

(система ПЭ-дуралюмин+клей ПУ-2) - 1

Олеум 40% SO₃ - 75

Олеум 60% SO₃ - 74

Хромовая смесь - 90

После обработки ПЭ хорошо смачивается Н₂О и другими полимерными жидкостями, склеивается неполярными клеями. Это связано с тем, что при обработке поверхности ПЭ окислителями образуются карбонильные, спиртовые и эфирные, а также гидроксильные группы. При этом возрастает адгезия ПЭ к целлофану

Если обработать поверхность ПЭ надуксусной кислотой, то сопротивление расслаиванию в системе ПЭ- к целлофану:

Сопротивление сдвигу, кГ/см²

ПЭ-исходный, не обработанный - 0

ПЭ, обработанный хромовой смесью - 900

ПЭ, обработанный надуксусной кислотой - 2000

Адгезия ПЭ к целлофану может быть повышена за счет тепловой обработки ПЭ пленки. При температуре 220-250° и выше наблюдается резкое возрастание адгезионной прочности. Это связано с тем, что происходит образование водородных связей между гидроксильными группами и кислородсодержащими группами ПЭ.

Хлорированием полиэтилена (ПЭ) можно повысить его адгезию к целлофану. Повысить адгезию полиэтилена к целлофану можно путем поверхностного окисления ПЭ хромовой смесью. Экстремальная зависимость величины адгезионной прочности от числа функциональных групп объясняется постепенным снижением подвижности сегментов макромолекул адгезива при увеличении содержания в них полярных групп, что в дальнейшем препятствует взаимодействию на границе раздела фаз.

А вот адгезия к политетрафторэтилену (ФП-4) без соответствующей обработки его поверхности не возможна. С этой целью используют щелочные и щелочноземельные металлы, которые могут химически взаимодействовать с ФП-4. Натрий взаимодействует с полимером с образованием NaF, а в цепи ФП-4 появляются двойные связи. Модифицировать поверхность ФП-4 можно комплексом, представляющим раствор Na+нафталин, расплавленным ацетатом К, дифенилдиоксановым комплексом К. После такой обработки поверхности ФП-4 он приобретает способность склеиваться с различными металлами, полиэтименом и другими материалами. Наилучшие результаты получены для клея ПУ-2 (полиуретановый).

Есть другой способ модификации поверхности ФП-4 – подвергать воздействию радиации в присутствии мономера, который полимеризуется на поверхности ФП-4, создавая покрытие, к которому легче подобрать подходящий адгезив.

Политрифторхлорэтилен ФП-3 также является химически малоактивным. Выбрав подходящий модифицирующий агент, можно склеивать ФП-3 практически с любым материалом. Так, обработка его поверхности расплава ацетата К приводит к резкому повышению его адгезии к полярным клеям.

Модификация субстратов широко применяется в резинотехнической промышленности, в производстве пластиков, композитов. Объектами модификации выступают полимеры олифатического и ароматического рядов (полиэтилен, полипропилен, фторопласт, полистирол).

Механические - физические методы в основном применяют с целью придания поверхности шероховатость и очищают ее от примесей.

Из физических методов нашли применение, такие как обработка поверхности электрическим разрядом, ультрафиолетовым светом, пламенем газовой горелки, ионизирующим излучением, плазмой и др. При такой обработке происходит деструкция макромолекул полимеров и образование радикалов, окисление и возникновение функциональных групп.

Метод повышения адгезии модифицированием поверхности химическим способом получил широкое применение в резиновой промышленности. Обработка поверхности резины минеральными кислотами обеспечивает склеиваемость адгезивами на основе фурфурольных смол. Кроме кислот в этих целях применяют окислители. Обработка резины на основе бутилкаучука галогенами (хлор, бром, йод) повышает адгезию к другим каучукам.

Модификация как метод изменения активности поверхности широко используется при обработке искусственных волокон в электрическом поле или источниками высокой энергии.

Целью обработки поверхности субстратов химическими методами является также создание активной поверхности с повышенной поверхностной энергией, способствующей повышению смачиваемости субстрата адгезивом, повышению молекулярного контакта, а, следовательно, увеличению адгезии. Примером химической модификации субстрата могут быть окисление кислородом или озоном, газообразным хлором, раствором металлического натрия в нафталине, травление в растворах неорганических кислот (олеум, хромовая смесь, гипохлорид натрия, перекись водорода).

На практике широко применяется модификация металлических субстратов. Известна модификация алюминия анодированием перед нанесением на его поверхность лаковых покрытий, который является распространенным в авиационной промышленности. Оксидирование железа, меди способствует повышению адгезионной прочности с галогенсодержащими полимерами. Модификация поверхности металлов может быть осуществлена не только оксидированием, но и путем получения фторидных, фосфатных, оксихроматных покрытий на их поверхности. Это достигается обработкой металлов в растворах кислот: фтористоводородной, фосфорной и хромовой. На поверхности образуется слой, содержащий соединения соответствующих кислот с определенной толщиной, структурой и пористостью. Адгезионная прочность клеевого соединения с металлической поверхностью после ее фосфатирования возрастает в 1,5-2 раза.

Модификация субстратов может осуществляться не только полимерами, растворами кислот и солей или газообразными галогенами и кислородом, но и поверхностно-активными веществами (ПАВ). Например, если на поверхность металла нанести мономолекулярный слой жирной кислоты, то адгезия ПЭ к поверхности металла резко возрастает. Это связано с тем, что –СООН (карбоксильная группа кислоты) химически взаимодействует с поверхностью металла, а углеводородный «хвост» обеспечивает связь с ПЭ. При этом сопротивление отслаиванию резко возрастает и достигает 4500 Г/см.

Применяемый в этих целей ПАВ должен быть способен к хемосорбционному взаимодействию с одной стороны с субстратом, а с другой – с адгезивом, т.е. должен быть бифильным. Обработка металла в виде пластины или проволоки по методу Лэнгмюра- Блоджет с формированием монослоя жирной кислоты из их растворов позволяет повысить адгезионную прочность в системе «металл-полиэтилен» в несколько раз. При этом было отмечено, что ПАВ не только взаимодействует с поверхностью металла, но и оказывает влияние на структуру поверхностного слоя полиэтилена. Ориентирующее влияние ПАВ простирается на глубину до 50 мкм.

Методы активирования поверхности наполнителей имеют много общего с рассмотренными методами повышения адгезионной прочности. Например, обработка наполнителей резины: сажа, каолин, добавками, содержащими функциональные группы, приводит к увеличению адгезии. Введение активных добавок различной природы в полимеры является способом их модификации и упрочнения.

Модификация поверхности субстрата может осуществляться не только для повышения адгезии, но и для ее снижения. Это применяют для получения антиадгезионных покрытий, например, на поверхности стекла. В этих целях на поверхность субстрата наносят покрытие, в большинстве случаев из силоксана. Силоксан представляет собой продукт гидролиза метилтрихлорсилана и (или) димитилхлорсилана и при полимеризации образует полидиметилсилоксановый полимер. Наличие не полярных метильных радикалов снижает адгезию к полярным адгезивам. Например, при предварительной обработке поверхности стали полидиметилсилоксановой жидкостью с последующей полимеризацией существенно снижается адгезия полиуретанового клея (ПУ-2). Аналогичный эффект наблюдается и при использовании клеев на основе фенолформальдегидной и эпоксидной смол.

7. Факторы, оказывающие влияние на адгезионную прочность клеевого соединения

При рассмотрении факторов, оказывающих влияние на адгезионную прочность клеевого соединения необходимо учитывать природу, физико – химические свойства адгезивов и субстратов с целью установления закономерностей адгезионного взаимодействия. Установлено, что основными факторами, влияющими на адгезионную прочность, являются поверхностные явления: адсорбция и смачивание, а также реологические характеристики - оптимальная вязкость адгезива, при которой полимер способен смочить поверхность всех неровностей субстрата, увеличив таким образом площадь фактического контакта. Повышение температуры, давления прижатия и время выдержки способствуют увеличению прочностных свойств клеевого соединения. Площадь фактического Условия деформации и разрушения адгезионных соединений также являются важным фактором определения уровня прочностных характеристик композиционных материалов.

С целью увеличения прочностных свойств адгезионного соединения, получения дополнительных функциональных групп используют методы модификации адгезива и субстрата Чистота поверхности субстрата и площадь фактического контакта оказывают существенное влияние на прочность клеевого соединения. С этой целью поверхности таких субстратов, как металл, стекло, керамика очищают механически с целью придания шероховатости и очистки от примесей, затем обезжиривают с помощью растворителей. При необходимости субстраты с целью создания поверхностного слоя с определенными химическими свойствами обрабатывают поверхностно – активными веществами для прививки на поверхность мономеров с соответствующими функциональными группами, получение покрытий различной природы - является эффективным способом активирования поверхности субстрата ( ).

Выбор адгезива связан с подбором таких его свойств как содержание оптимального количества функциональных групп, вязкость, когезионных характеристик и др. Если адгезив не удовлетворяет по каким – либо характеристикам, то его модифицируют. Оптимальное содержание функциональных групп часто подбирают эмпирически из–за отсутствия прямой взаимосвязи между адгезионной прочностью и содержанием в адгезиве функциональных групп. В большинстве случаев эта зависимость имеет экстремальный характер. По мере увеличения функциональных групп в клее адгезионная прочность растет, а затем при определенном их содержании, снижается. Это связано с тем, что при большом содержании функциональных групп возрастает межмолекулярное взаимодействие, в результате чего, уменьшается подвижность макромолекул, возрастает жесткость цепей адгезива, затрудняются конформационные превращения макромолекул, что ограничивает доступ макромолекул и их функциональных групп к активным центрам субстрата. В настоящее время накоплен большой объем экспериментальных данных, свидетельствующих о повышении адгезионной прочности при введении в адгезив в оптимальном количестве функциональных групп.