Несмотря на эти недостатки, использование стеклонитей для армирования пленки весьма распространено, особенно для изучения реакций отверждения. Этот метод получил название «тор-зионный анализ», причем имеется промышленное оборудование для его проведения [34, 35]. При неправильной геометрии нитей невозможно получить модуль покрытия, но для изучения реакций отверждения метод вполне удовлетворителен. Если производится постепенное изменение температуры, результаты могут зависеть от скорости ее изменения. Гораздо более серьезным, с нашей точки зрения, является вопрос о смачивании и адгезии (соответственно жидких и твердых покрытий) к волокнам стеклоткани, что может влиять на результаты. Имеются работы, в которых показано, что существенные отклонения может внести склеивание волокон стеклоткани.

13.4.3.2. Резонансные методы при вынужденных колебаниях

Резонансная техника заключается в приложении к окрашенному образцу синусоидальной силы и измерении амплитуды происходящих изменений как функции частоты. Резонансная частота определяется как частота, соответствующая максимальной («пиковой») амплитуде. Путем измерения этого параметра и «ширины пика» можно вычислить модуль. «Ширина пика» определяется как диапазон частот, за пределами которого амплитуда имеет значение, равное пиковой амплитуде, деленной на 2. Иногда возможно определить более высокочастотные резонансные пики, возникающие ввиду протекания более сложного типа деформации, но они обычно меньше по пиковой амплитуде, чем при нормальной деформации. Метод прост для использования. Образец свободной или' адгезированной пленки прочно закрепляется в вибраторе "одним концом и подвергается вибрации. Амплитуда колебаний свободного конца может быть изменена микроскопически. Необходимо прочное закрепление образца,, иначе может возникнуть псевдор.езонанс. В другой разновидности метода может быть использована окрашенная гонкая полоска стали (например .бритвенное лезвие), которая подвешивается на тонкой нити, а колебания возбуждаются с помощью электромагнита.

Все эти методы имеют общий недостаток. Ёсли покрытие недостаточно твердое (диссипация энергии мала), трудно идентифицировать пик резонансной частоты с точностью,, соответствующей свободной пленке (эта частота, не будет сильно о,тлцчаться от ее значений для чистого субстрата).

Так же как и для маятникового метода, описанного выше, данный метод основан на использовании одной любой фактор, изменяющий модуль эластичности покрытия: например температура или степень отверждения, будет сдввдаэйи.рззонанс-ную частоту. Толщина оказывает несколько влияние для свободных пленок, так как она входит в ypaвнение в виде квадратного члена; однако для армированных образцов уравнения более сложны и включают линейные, квадратичные и кубические члены в соотношениях толщин покрытия и субстрата [36, 37). Для большей точности теория также должна учитывать адгезию покрытия к подложке.

13.4.3.3. Нерезонансные методы при вынужденных колебаниях.

Более предпочтительным по сравнению с вышеописанными методами является измерение амплитуды, как функции частоты (как и в резонансном методе), и нахождение разности фаз между приложенной силой и волновым откликом. Этот метод для твердых пленок является точным аналогом метода, используемого для определения вязкоэластических свойств красок, описанного в гл. 11 и 12. Он позволяет использовать набор частот .при постоянной температуре, с применением принципа WLF или набор температур при постоянной частоте. Первый вариант является более точным методом определения Тс, а второй предпочтителен для изучения процессов отвержденйя. Совокупность таких методов называют «динамическим механическим анализом» (ДМА). Важно, что одна из основных конструкций приборов ДМА контролирует и частоту, и температуру. Геринг [38] опубликовал результаты, полученные на таком приборе, для образцов красок (использовалась деформация изгиба).


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒