ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние поверхностных свойств на структурообразование в полимерах, . их пропитываемость и совместимость из "Поверхностные явления в полимерах " Обстоятельный критический анализ существующих теорий пленкообразования выполнен А. В. Лебедевым [39]. В начальной стадии процесса пленкообразования, например, из водных полимерных дисперсий, происходит испарение водной фазы. При наличии между контактирующими полимерными глобулами прослоек жидкости возникает избыточное лапласовское давление, которое вызывает их сжатие. В случае сфер диаметром 30— 60 нм и при поверхностном натяжении порядка 30 мН/м в меж-частичных полостях может развиться избыточное давление порядка 10 МПа. [c.16] При длительном хранении порошкообразных высокомолекулярных смол также происходит их самопроизвольное слияние в сплошное тело, что является нежелательным. [c.17] В работах [46, 47] на основе анализа энергетики процесса были углублены представления Брауна и выдвинут диффузионно-осмотический механизм пленкообразования. Основными источниками энергии, затрачиваемой на образование пленки, авторы работ [46, 47] считают энергию испарения воды и меж-фазное натяжение на границе полимер — вода. В начальной стадии пленкообразования под действием капиллярных сил происходит сжатие частиц в объеме пленки и уменьшение пористости ее поверхностного слоя с образованием пленки, непроницаемой для воды. Последнее обусловливает дополнительное давление, уплотняющее структуру пленки. [c.17] Как видно из краткого обзора теорий пленкообразования, несмотря на отсутствие единого четкого толкования механизма пленкообразования, важную роль поверхностных сил на отдельных стадиях процесса признают все исследователи. [c.17] Точный расчет поправочного члена затруднителен, что приводит подчас к противоречивым данным о характере зависимости между работой адгезии и поверхностным натяжением. Эти противоречия в определенной мере Связаны с тем, что при формировании покрытий из полимерных жидкостей поверхностное натяжение последних играет двоякую роль. С одной стороны, с его увеличением ускоряется влияние полимерных частиц, а с. другой — ухудшается смачивание подложки. [c.18] Липатов и В. И. Мышко [49] использовали уравнение (1.17) для расчета работы адгезии отвержденного полимера, заменив а на От. Предпосылкой для расширения функциональных возможностей этого уравнения является формальная, справедливость термодинамических соотношений для любого агрегат-, ного состояния. В результате, они. наблюдали удовлетворительную корреляцию работы адгезии с адгезионной прочностью. [c.18] Хата Тосио [50] сделал попытку вскрыть механизм взаимосвязи поверхностного натяжения и-прочности адгезии различных полимеров — полиэтилена, поливинилацетата (ПВА) и их сополимера — к металлической поверхиости. При содержании в сополимере ПВА приблизительно 35% на изотермах поверхностного натяжения был обнаружен четкий минимум, которому соответствовал минимум адгезионной прочности. [c.18] В работе [51] свободная поверхностная энергия представ-, ляется в виде двух слагаемых и соответствующих дисперсионным силам и силам, обусловленным водородными связями. [c.18] С увеличением поверхностного натяжения полимера износ повышается из-за усиления адгезионного взаимодействия между поверхностями. [c.19] Несмотря на обширные теоретические и экспериментальные исследования [9, 54—56], общая теория адгезии полимеров далека от завершения. [c.19] Принципы физико-химической механики дисперсных структур особенно наглядно проявляются в полимерах ввиду способности последних к образованию так называемых надмолекулярных структур [57]. Природа факторов, определяющих микроструктуру материала, рассматривалась в работах [58—60], исходя из условия термодинамического равновесия двух или более фаз. [c.19] Общие теоретические принципы кристаллизации полимеров подчиняются фундаментальным положениям термодинамики и статистической физики, учитывающим величину поверхностной энергии граней при росте кристалла. Снижение скорости роста кристаллов с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ) обусловливает мелкозернистую структуру как кристаллических полимеров [61—63], так и металлических [ , 65] и силикатных [66] материалов, отражая общность закономерностей адсорбции. [c.19] Введение ПАВ (нефтяных масел, полимеров, абиетиновых хг нафтеновых высокомолекулярных кислот) в прессовочные композиций из сульфатцеллюлозного волокна и синтетических фе-нолоформальдегидйЪ1х смол улучшает физико-механические свойства изделий за счет повышения адгезии связующего к наполнителю и образования ориентированных слоев на границе между смолой и волокном [69]. [c.21] Колбановская, П. А, Ребиндер и О. И. Лукьянова [70] изучали влияние ПАВ (бензидин, азобензол, стеариновая и се-бациновая кислоты, бутиламин) на модули упругости и эластичности и вязкость эластической -деформации растворов каучуков. ПАВ вводили в 15%-ный раствор натрий-бутадиенового каучука в ксилоле. Для этого экстрагированный каучук сушили в вакууме и помещали в растворитель, содержащий ПАВ. Через сутки раствор перемешивался в течение часа лопастной мешалкой и для различных концентраций ПАВ снимались кривые изменения упруговязких характеристик. [c.21] Как показали эксперименты, действие ПАВ приводило к са-. мым противоположным результатам. [c.21] азобензол при содержании около 0,1 % (масс.), а бензидин в количестве до 0,5% масс, увеличивали модуль упругости раствора каучука в 1,5 раза. В то же время стеариновая и себациновая кислоты и бутиламин не оказывали влияния на этот показатель. [c.21] По данным авторов [71], результаты расчета хорошо согласуются с опытом. [c.21] Гельфанд [72] получил уравнения для свободной энергии двухфазной системы, также позволяющие оценить размер з форму частиц дисперсной фазы в блок-сополимерах. [c.22] К сожалению, в указанных работах [61, 63, 70] не приводятся данные по поверхностному натяжению полимерных систем с добавками ПАВ, поэтому взаимосвязь поверхностных свойств раствора с его физико-механическими показателями в жидкой и твердой фазах не прослеживается в явйом виде. В этом плане некоторая корреляция наблюдается при изучении водных дисперсий полиуретанов и пЛенок из них [73]. Обнаружен оптимум физико-механических свойств при содержании в дисперсии одного процента неионогенного оксиэтилированного препарата ОС-20 (рис. 1.5). Молекулы ОС-20, адсорбируясь на поверхности коллоидных частиц, снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз и способствуют дополнительному диспергированию частиц. [c.22] Критерием оценки диспергирующего действия ПАВ в гетерогенных системах является отношение Асг/ср, где Ао —изменение поверхностного натяжения раствора после введения ПАВ, а Ср —предел растворимости, при котором поверхностное натяжение не меняется. [c.22] Вернуться к основной статье