А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Проблема - адгезія

Проблема адгезії була детально розглянута в декількох роботах[69-71], І тому ми не прагнули розглянути різні теорії адгезії в цьому розділі.

Розглядаючи проблеми адгезії сполучного до наповнювача, слід враховувати наведений вище матеріал по адгезії полімерів до монолітним субстратів і, зокрема, до скла (гл. Проблема диспергирования і проблема адгезії мають багато спільного. Залежність міцності зв'язку плакированного дуралюмина від вмісту зв'язаної метакрил-ловой кислоти в сополимере діметак-рілат - біс - тріетіленглікольфталата (МГФ-9 і метилакрилату. | Залежність міцності зв'язку (відшарування при стисканні в системі корд (віскозний - адгезив (латексно-смоляний - гума (з натурального каучуку від змісту 2-метил - 5-вінілпіридину (МВП. Полеміка з багатьох проблем адгезії триває досі[120, 122], причому критика адсорбційної теорії, часто неспроможна, цитується в літературі[124, с. Тем не менее адсорбционная теория в том виде, в котором она была сформулирована в конце 40 - х годов, в настоящее время представляет в основном исторический интерес. Например, упомянутое выше правило полярности, как теперь установлено, справедливо далеко не всегда.
Здесь отметим существенное для проблемы адгезии обстоятельство, заключающееся в том, что, согласно определению, у связана с работой изменения площади поверхности и деформативным фактором двучленом, второе слагаемое которого отлично от нуля только для упругодеформируемых тел, например полимеров.
В реологической теории Бикермана проблемы адгезии сводятся, по существу, только к прочности одного из компонентов или ослабленного слоя и полностью игнорируются действующие на поверхности раздела силы.
Следует различать два аспекта проблемы адгезии. С одной стороны, технолога интересует, какие факторы благоприятствуют установлению адгезионных связей при контакте поверхностей полимерных материалов с поверхностями полимерных или неполимерных тел. Естественно, что характер адгезионных связей определяется химическим строением тел.
При исследовании битумов центральное место занимает проблема адгезии битумов к минеральным материалам.
В работе Цисмана[114]дан ретельний аналіз проблем адгезії. У цій главі робиться спроба узагальнити дані про фізичні і хімічні властивості поверхні - волокон бору, карбіду кремнію і графіту (вуглецю), встановити взаємозв'язок між поверхневими властивостями волокон і механічними властивостями композитів, а також визначити фактори, які відіграють важливу роль в утворенні міцних зв'язків на поверхні розділу волокно - смола.

Електрична та електронна теорія також розглядають тільки приватні питання проблеми адгезії. У цих теоріях абсолютно не розглядаються закономірності формування адгезійного з'єднання, залишається поза увагою механізм його руйнування, не враховується специфіка фізико-хімічних властивостей полімерних матеріалів, та й донорно-акцепторні механізм - далеко не єдина форма взаємодії наведених в контакт різнорідних матеріалів.

При виробництві армованих пластиків виникає дуже важлива фізико-хімічна проблема - проблема адгезії сполучного до волокна. Скляне або інше волокно має ідеально смачиваться сполучною. У разі застосування скляного волокна це досягається шляхом відповідної обробки.

Залежність модуля пружності Е плівки ПММА (крива 1 і питомої поверхні (крива Я від товщини плівки. | Ізотерми адсорбції ПММА на поверхні скловолокна з толуолу при 19 (1 і з толуолу при 25 (S. Зазначені вище особливості адсорбції полімерів необхідно мати на увазі і при розгляді проблеми адгезії полімерів до твердих тіл, для якої адсорбційні сили грають основне значення.

Безсумнівно, питання хімічної взаємодії колоїдних металів з полімерами, що містять активні функціональні групи, мають безпосередній стосунок до проблем адгезії. Саме епоксидні смоли і карбоксилсодержащими полімери виявляють, як правило, високу адгезію до металів (див. Гл. . Якщо в разі водоочищення роль поверхневих сил пов'язана переважно з необхідністю зниження високої агрегативной стійкості гидрозолей, то в разі газоочистки вона пов'язана з проблемою адгезії уловлених частинок пилу, міцності формованого в пилоочисного установках осаду.

Сили, що зумовлюють адгезионное взаємодія адгезиву і субстрату, до уваги не приймаються, адгезійний тип руйнування в принципі не може бути реалізований, а вся проблема адгезії зводиться до слабких граничним верствам.

В першому виданні монографії[2]автори розглянули різні теорії адгезії полімерів і показали, що, спираючись на адсорбційну теорію адгезії і доповнивши цю теорію сучасними уявленнями фізико-хімії полімерів і хімії поверхневих явищ, можна виробити єдиний підхід до проблеми адгезії полімерів до субстратів різної природи. Цей підхід, названий молекулярної теорією адгезії, виявився цілком доцільним і плідним. Тому автори у другому виданні монографії роблять спробу подальшого розвитку і поглиблення молекулярної теорії адгезії полімерів. Потрібно відзначити, що хоча і адсорбційна, і молекулярна теорії адгезії розглядають адгезію як результат прояву сил молекулярного взаємодії між контактуючими фазами, між ними є істотна різниця.

Основними перевагами іонної імплантації, якщо порівнювати її з іншими методами, заснованими на легуванні поверхні[80], Є: можливість отримання практично будь-який комбінації матриця-легуючий компонент, в тому числі сплавів елементів, незмішуваних в твердому і рідкому стані і досить далеких від термодинамічної рівноваги; відсутність проблеми адгезії, характерною при нанесенні покриттів: практично незмінність розмірів оброблюваної поверхні; виняткова чистота процесу; введення строго контрольованого кількості легуючої домішки; можливість здійснення процесу при будь-яких, в тому числі кімнатних і негативних, температурах. До недоліків слід віднести такі: глибина проникнення імплантуються іонів не перевищує, як правило, десяті частки мікрометра; максимально досяжна концентрація легуючої домішки обмежена розпиленням поверхні (не більше 10 - 20%); затруднительность обробки затінених ділянок поверхні; відносна складність і висока вартість обладнання.

Основними перевагами іонної імплантації, якщо порівнювати її з іншими методами, заснованими на легуванні поверхні [80], Є: можливість отримання практично будь-якої комбінації матриця-легуючий компонент, в тому числі сплавів елементів, незмішуваних в твердому і рідкому стані і досить далеких від термодинамічної рівноваги; відсутність проблеми адгезії, характерною при нанесенні покриттів; практично незмінність розмірів оброблюваної поверхні; виняткова чистота процесу; введення строго контрольованого кількості легуючої домішки; можливість здійснення процесу при будь-яких, в тому числі кімнатних і негативних, температурах. До недоліків слід віднести такі: глибина проникнення імплантуються іонів не перевищує, як правило, десяті частки мікрометра; максимально досяжна концентрація легуючої домішки обмежена розпиленням поверхні (не більше 10 - 20%); затруднительность обробки затінених ділянок поверхні; відносна складність і висока вартість обладнання.

Тому більш докладне ознайомлення з проблемами адгезії слід починати з аналізу сил молекулярного взаємодії.

Зазначені напрями не вичерпують можливостей використання похідних целюлози з новими цінними властивостями. Мабуть, найближчим часом будуть вирішені проблеми адгезії модифікованого віскозного корду до гумі, отримання термостійких целюлозних матеріалів і ряд інших актуальних і цікавих проблем.

Таким чином, враховуються фізико-хімічні особливості полімерних адгезивів, закономірності взаємодій полімер - субстрат і фактори, що зумовлюють міцність адгезійного з'єднання. По суті, це єдино можлива позиція дозволяє аналізувати проблеми адгезії всебічно, в той-час як інші теорії адгезії розглядають приватні[вопросы: диффузию при формировании адгезионного соединения, реологические эффекты, закономерности деформации и разрушения адгезионных соединений. Эти вопросы, как мы видели, рассматриваются и молекулярной теорией адгезии, но именно как частные-вопросы при анализе той или иной стороны проблемы.
В подобных подходах не принимается во внимание ряд тонких термодинамических эффектов ( см., например,[2,17]), Проте в напівкількісному аспекті вони, безумовно, корисні при дослідженні загальних закономірностей адгезії рідин. Облік всіх або навіть більшості термодинамічних параметрів при розгляді проблем адгезії в даний час вельми утруднений. Деякі з них, подібні, скажімо, розвиненості рельєфу поверхні твердого субстрату, гістерезису змочування і ін. W2w2w27. , Не мають для мономерних адгезивов такого значення, як у випадку адгезії в'язких розчинів або розплавів полімерів. Однак нехтування окремими факторами свідомо збіднює аналіз.

Полістирол має слабку полярністю, до того ж вироби мають гладку поверхню. Тому при обробці виробів з полістиролу в першу чергу повинна бути вирішена проблема адгезії до лакофарбового покриття. Для цього поверхню обробляють одним з описаних вище (стор. Полістирол легко набухає в таких розчинниках, як бензол, толуол, ксилол, декалін, дихлорбензол, діхлоретілен, тетрахлоретан, метіленхло-рид, трихлоретилен, бензиловий спирт, циклогексанон. Деякі типи плівкоутворюючих смол , завданих зазначеними методами, забезпечують отримання високоякісних хімічно стійких покриттів. Єдиним моментом, який затримує більше широке використання таких покриттів, є невирішена досі проблема адгезії.

Метод дослідження мономолекулярних шарів в застосуванні до полімерів виявився корисним у таких різноманітних областях полімерної науки, як кінетика полімеризації, характеристика прищеплених кополімерів, визначення швидкостей реакцій функціональних груп, встановлення переважної конформації для синтетичних поліпептидів, ідентифікація стереорегу-лярних полімерів і їх сумішей. Крім того, цей метод надає істотну допомогу в такому практично важливому напрямку, як проблеми адгезії.

Адгезія, або прилипання тел один до одного, - одне з найскладніших явищ. Для її пояснення існує досить багато різних теоретичних підходів, але жоден з них самостійно повністю не вирішує всіх проблем адгезії.

Існує ряд теорій, що пояснюють явища адгезії. Спочатку були висунуті адсорбційна і термодинамічна теорії адгезії[1], які пояснювали явища адгезії з тієї ж наукової точки зору, що і адгезію рідин. На першому етапі розвитку проблеми адгезії ці теорії, здавалося, суперечили один одному. Так, наприклад, на підставі адсорбційної теорії адгезія пояснюється різними типами хімічних і молекулярних взаємодій, що можуть мати місце на кордоні розділу адге-зів-підкладка. Дифузійна теорія припускає наявність дифузійних процесів в зоні контакту. Експериментальним підтвердженням цієї теорії служать в ряді випадків результати досліджень температурних і часових залежностей адгезії. В електричної теорії адгезії підкреслюється, що процес порушення адгезійного зв'язку в звичайних умовах протікає необоротно, завдяки чому положення термодинамічної теорії адгезії, розроблені для рідин, стають неприйнятними. Таким чином, на перший план висувається питання з'ясування природи адгезійних сил і характеру зміни їх в процесі відриву.

У роботах Ребіндера[19]неодноразово зазначалося, що одним з основних чинників, що визначають можливість структуроутворення, є змочування поверхні дисперсної фази дисперсійним середовищем, а в нашому випадку - наповнювача полімером. У літературі є дані про зв'язок між смачивающей здатністю і адгезією полімеру до твердої поверхні. Однак складність додатки термодинаміки до проблеми адгезії полімерів полягає в тому, що в більшості експериментальних робіт розглядається змочування твердих поверхонь полімеризуються рідинами, смолами і розчинами полімерів, а значення роботи адгезії, певні для рідких систем, екстраполюються на тверді полімери.

У роботах Ребіндера[19]неодноразово зазначалося, що одним з основних чинників, що визначають можливість структуроутворення, є змочування поверхні дисперсної фази дисперсійним середовищем, а в нашому випадку - наповнювача полімером. У літературі є дані про зв'язок між смачивающей здатністю і адгезією полімеру до твердої поверхні. Однак складність додатки термодинаміки К4 проблеми адгезії полімерів полягає в тому, що в більшості експериментальних робіт розглядається змочування твердих поверхонь полімеризуються рідинами, смолами і розчинами полімерів, а значення роботи адгезії, певні для рідких систем, екстраполюються на тверді полімери.

Порівняння рівнянь (IV.2) і (IV.3), (IV.4) і (IV.5), (IV.6) і (IV.7), (IV.8) і (IV.9) показує , що закономірності руйнування адгезійних з'єднань аналогічні закономірностям когезійний руйнування. І це цілком логічно, так як і адгезионная, і когезійна міцності обумовлені проявом сил однієї і тієї ж природи - сил міжмолекулярної і хімічної взаємодії. Однак звідси не випливає, що проблеми адгезії взагалі не існує і що всі проблеми міцності адгезійних з'єднань можуть бути вирішені з позицій механіки і опору матеріалів.

У роботах Ребіндера[19]неодноразово зазначалося, що одним з основних чинників, що визначають можливість структуроутворення, є змочування поверхні дисперсної фази дисперсійним середовищем, а в нашому випадку - наповнювача полімером. У літературі є дані про зв'язок між смачивающей здатністю і адгезією полімеру до твердої поверхні. Однак складність додатки термодинаміки до, проблеми адгезії полімерів полягає в тому, що в більшості експериментальних робіт розглядається змочування твердих поверхонь полімеризуються рідинами, смолами і розчинами полімерів, а значення роботи адгезії, певні для рідких систем, екстраполюються на тверді полімери.

Критичні зауваження, зроблені нами на адресу деяких робіт, не переслідували, зрозуміло, цілі дезавуювати розглянуті теорії і концепції. Ці теорії і концепції зіграли, безумовно, позитивну роль, розширивши уявлення про механізм адгезії полімерів. Однак в даний час потрібно подальше поглиблення робіт в області адгезії і адгезійної міцності, що охоплюють все коло питань, що відносяться до проблем адгезії. Почата нами спільно з А. А. Берліним в кінці 60 - х років узагальнення наявного експериментального матеріалу[22], А також роботи інших авторів привели до однозначного висновку про вирішальну роль міжфазних молекулярних сил як першопричини адгезії. Ця точка зору в даний час прийнята, по суті, прихильниками майже всіх існуючих теорій адгезії. Зупинимося детальніше на впливі міжфазних молекулярних сил на адгезійну міцність.

Адгезійна міцність є однією з найважливіших практичних характеристик адгезійного з'єднання. Незважаючи на різноманіття механізмів адгезійного взаємодії, можна виділити основний фактор, що впливає на адгезійну міцність - характер міжфазних молекулярних сил. У середині 60 - х років автором спільно з А. А. Берліним була зроблена спроба узагальнити наявний в ті роки експериментальний матеріал, критично осмислити виниклі суперечності і сформулювати по можливості несуперечливий підхід до проблеми адгезії полімерів. Результатом цієї роботи стала монографія, видана в 1969 р У цій монографії, в її переробленому другому виданні (1974), а також в роботах інших дослідників була досить переконливо продемонстрована вирішальна роль міжфазних молекулярних сил в адгезії.