Межмолекулярное взаимодействие и адгезия

Межмолекулярное взаимодействие играет определенную роль и в явлении смачивания. Прежде чем обсудить этот вопрос, остановимся на понятиях когезии и адгезии. Когезия характеризует взаимное притяжение частиц тела, обусловленное силами межмолекулярного взаимодействия, действующими внутри него. Наиболее сильна когезия в твердых телах и жидкостях и очень незначительна в газах (см. разд. 1.10). Она определяет прочность тел и другие подобные физико-механические свойства. [c.31]

Как влияет природа твердого тела и л<идкости (межмолекулярное взаимодействие в них) на смачивание и адгезию [c.31]

Адгезией (прилипание) называют взаимодействие между телами разной природы в отличие от когезии (слипание)—межмолекулярного взаимодействия внутри гомогенной фазы. Работа когезии определяется затратой энергии на разрыв тела, отнесенной к сечению [c.288]

Адгезия характеризует взаимное притяжение частиц различных тел в области их соприкосновения (на поверхности раздела), обусловленное силами межмолекулярного взаимодействия между этими телами. Адгезией объясняется слипание различных тел, а также и смачивание. [c.31]

Для химмотологии определенный интерес представляет явление адгезии, возникающей при контакте твердых частиц с поверхностью металлов. В самом общем теоретическом аспекте адгезия есть результат межмолекулярного взаимодействия двух соприкасающихся разнородных твердых поверхностей. Она зависит от химической и физической природы этих поверхностей, их размера, а также от свойств среды [214, 215]. В жидкой среде адгезия частиц значительно меньше, чем в воздухе. [c.194]

Поверхностное натяжение и межмолекулярные взаимодействия внутри фаз обусловливают процессы смачивания и растекания капли жидкости на твердой или жидкой поверхности, а также явления когезии и адгезии. [c.311]

Одной из важнейших характеристик покрытия является адгезия его к подложке. Под адгезией в общем смысле понимается энергия межмолекулярного взаимодействия адгезива и субстрата. Единой теории, описывающей механизм возникновения адгезионной связи покрытия с подложкой, не существует. Есть несколько теорий механическая, адсорбционная, диффузионная и электрическая. [c.24]

Величина адгезии зависит не только от силы межмолекулярного взаимодействия, но и от числа контактов между пленкой и твердым телом на единице повер)хности. Число таких контактов — связей зависит от строения и физического состояния пленки и поверхности. К числу влияющих параметров относится температура, а к числу свойств поверхности — ее шероховатость. [c.658]

В процессе склеивания двух полимерных поверхностей с течением времени происходит увеличение истинной поверхности контакта и числа связей, соединяющих контактируемые поверхности. Связи, обеспечивающие адгезию полимерного тела с другим (полимерным, металлическим и т. д.) телом, могут быть обусловлены как межмолекулярным взаимодействием, так и силами главных химических валентностей. [c.128]

В области низких температур клеящие составы иа основе сложных ДГЭ образуют соединения значительно с более высокой прочностью при сдвиге, чем клеи на основе простого ДГЭ. При повышенных температурах прочность всех клеевых соединений снижается, однако в этом случае наблюдается преимущество сложных эфиров ДГЭ, особенно мета- и яара-изомеров. Считают, что это обусловлено более интенсивным межмолекулярным взаимодействием цепей с полярными сложноэфирными группами. Значение полярных взаимодействий было показано на примере соединений меди лишь амины с двумя активными атомами водорода в молекуле эффективно способствовали увеличению адгезии эпоксидной смолы и предотвращали уменьшение адгезионной прочности при кипячении соединений в воде [19]. [c.107]

Абсолютное значение величины адгезии зависит от интенсивности межмолекулярного и химического взаимодействия в зоне контакта. Межмолекулярное взаимодействие (вандерваальсовы дисперсионные силы) проявляется на расстоянии 5А и меньше Поэтому для достижения высоких значений адгезионной прочности в реальных системах большое значение имеет также ряд другие факторов. Вязко-эластические характеристики адгезива определяют способность к заполнению трещин, шероховатостей и прочих микродефектов на поверхности субстрата. Смачиваемость дублируемых материалов создает тесный контакт и необходимые предпосылки для межмолекулярного взаимодействия. Вследствие диффузии молекул дублируемых полимерных материалов, а также низкомолекулярных веществ, входящих в состав полимерных композиций, образуется переходный слой, который способствует повышению адгезионной прочности. Прочность сцепления двух разнородных материалов зависит как от поверхностных сил, так и 01 [c.189]

Адгезия — сцепление приведенных в контакт разнородных твердых или жидких фаз (тел) обусловлена как межмолекулярным взаимодействием, так и химической связью. [c.8]

Процесс смачивания зависит от свойств жидкости и твердого тела Смачивание может происходить в том случае, если силы адгезии (межмолекулярное взаимодействие твердого вещества и жидкости) больше, чем силы когезии (межмолекулярное взаимодействие внутри жидкости) Способность тел смачиваться жидкостью определяется прежде всего химической природой взаимодействующих фаз Например, водой и другими полярными жидкостями хорошо смачиваются вещества, поверхность которых образована анионами или атомами, способными к образованию водородных связей [c.257]

Теория работы фильтрующего слоя с отложением осадка в порах зернистой загрузки разработана Д. М. Минцем с сотрудниками. Физико-химическая сущность процесса рассматривается как результат двух противоположных явлений прилипания взвешенных и коллоидных частиц к поверхности зернистого материала (адгезия) или прилипших частиц (аутогезия) и отрыва ранее прилипших частиц и переноса их под влиянием гидродинамических сил потока (суффозии). Оторвавшиеся частицы переносятся в последующие слои зернистой загрузки и там задерживаются. Силы адгезии в водной среде определяются в основном межмолекулярным взаимодействием соприкасающихся поверхностей тел кроме того, проявляются также силы отталкивания, обусловленные расклинивающим давлением тонкого слоя жидкости, находящегося между поверхностями контактирующих тел. Установлена математическая зависимость [c.623]

Силы адгезии, вызываемые межмолекулярным взаимодействием, зависят от свойств воды и контактирующих поверхностей. Если последние резко различаются по смачиваемости, то адгезия минимальна. В водной среде она достигает максимального значения при одинаковой гидрофильности или гидрофобности поверхностей. Однако слипание гидрофобных поверхностей больше, чем гидрофильных. [c.213]

Полимерные композиционные материалы по данным электронной спектроскопии имеют среднечисленные значения молекулярной массы порядка 660-850. Концентрация ПМЦ по данным ЭПР составляет около 10 спин/см . Коксуемость по Конрадсону полученных материалов колеблется от 17 до 20 %. Адгезия к металлам удовлетворительная. Продукты полимеризации растворимы в ароматических и слабополярных растворителях. Исследованы реологические характеристики материалов. Установлено, что энергия активации вязкого течения в состоянии ньютоновской жидкости составляет 35-40 КДж/моль, что свидетельствует о высоком межмолекулярном взаимодействии компонентов.Определены температурные коэффициенты [c.59]

Формулу (1,14) можно применять для определения работы адгезии жидкости к твердому телу. Эта формула выведена из предположения, что адгезия определяется лишь теми молекулами, которые находятся на поверхности граничных фаз. Исключение межмолекулярного взаимодействия на расстояниях, превышающих молекулярные размеры, для адгезии жидких сред не всегда оправдано Поэтому была предложена модель , которая учитывала межмолекулярное взаимодействие жидкости и твердого тела не только за счет поверхностных молекул, но и за счет молекул, которые находятся в глубине контактирующих тел. После интегрирования взаимодействия элементарных объемов, подобно тому, как это было изложено в работе получена формула для расчета адгезии жидкости с твердой поверхностью [c.15]

Итак, в случае адгезии жидкости за счет межмолекулярного взаимодействия необходимо учитывать кроме поверхностных и и глубинные молекулы. Для определения работы адгезии в соответствии с формулами (1,14) и (1,15) необходимо знать расстояние между контактирующими фазами Я и константу А. [c.16]

Каков же механизм возникновения адгезионной связи между полимерным покрытием и металлической поверхностью Существует несколько теорий, различным образом трактующих природу этого явления. За рубежом главным образом придерживаются адсорбционной теории, разработанной Н. А. Дебройном, который рассматривает адгезионную связь как адсорбционную. По мнению советских ученых [36], адсорбционная теория ошибочна по своей сути, поскольку теория адгезии должна охватывать любые основные факторы, влияющие на величину адгезии, между тем адсорбционные явления не всегда сопутствуют возникновению адгезионной связи. По наиболее современным представлениям, развитым Б. В. Дерягиным, Н. А. Кротовой, В. П. Смилгой [36], адгезия во всех случаях является результатом межмолекулярного взаимодействия поверхностей разнородных материалов и обусловливается силами химической связи, или силами Ван-дер-Ваальса. Поэтому нельзя противопоставлять электронную теорию адгезии химической теории. [c.29]

Недостатками всех кремнийорганических соединений являются невысокая адгезия и когезия, определяемые малой величиной сил межмолекулярного взаимодействия. Для устранения этих недостатков предложены различные методы. Так, рекомендуется вводить в кремнийорганические мономеры полярные группы, повышающие силы межмолекулярного воздействия, а также модифицировать кремнийорганические смолы соответствующими органическими соединениями. Присоединение к кремнийорганическим соединениям алкидных и эпоксидных групп повышает адгезионные свойства силиконов. [c.350]

Прочность пленок полиуретановых дисперсий довольно высока (даже без отверждения), поскольку для ионизированных макромолекул характерно сильное межмолекулярное взаимодействие. Пленка из полиуретановых дисперсий быстро высыхает и отличается высокой твердостью (но не хрупкостью), повышенной адгезией к древесине, стеклу, керамике и волокнистым материалам. Когезионные свойства пленки полиуретана, полученного из дисперсии, весьма стабильны [81] [c.108]

В соответствии с адсорбционной теорией адгезия вызывается силами межмолекулярного взаимодействия, или силами молекулярного сцепления. Эти силы действуют между электрически нейтральными атомами или молекулами и быстро убывают с увеличением расстояния между частицами. При нанесении полимерного покрытия на подложку происходит миграция атомных группировок на поверхности, после чего устанавливается сорбционное равновесие. [c.150]

Недостатками полиорганосилоксанов являются невысоки е адгезия и когезия, определяемые малой величиной сил межмолекулярного взаимодействия. Для повышения адгезии рекомендуется вводить в кремнийорганические мономеры полярные группы, а также модифицировать полиорганосилоксаны другими олигомерами и полимерами, например фенолоформальдегидными и фено-ло-анилиноформальдегндными смолами, акриловыми полимерами. [c.246]

Поскольку интенсивность межмолекулярного взаимодействия определяется природой контактирующих материалов, величина специфической адгезии зависит от состава резиновых смесей, в первую очередь от типа каучука, на основе которого они изготовлены. При этом существует общее правило, что адгезионное взаимодействие тем сильнее, чем ближе полярность соприкасающихся материалов. [c.105]

На прочность связи в системе корд — адгезив — резина влияют два фактора — межмолекулярное взаимодействие и физико-механические свойства пленок адгезива. Если исключить межмолекулярное взаимодействие, то прочность связи системы и работоспособность изделия будут низкими (рис. 2.14). При высоком межмоле-кулярном взаимодействии с повышением физико-механических свойств адгезива увеличивается работоспособность системы (рис. 2.14,6 и в). Если же при сильном межмолекулярном или химическом взаимодействии ввести наполнитель, который, повышая физико-механические свойства пленок адгезива, локализует активов [c.88]

Мы хотим здесь подчеркнуть, что в силу действия двух факторов, энергетического и энтропийного, в принципе одинаковые изменения молекулярной подвижности могут быть получены для системы как с сильным межмолекулярным взаимодействием с поверхностью, так и со слабым, но где происходит сильное ограничение числа конформаций. Поэтому, в частности, эффекты изменения подвижности не могут служить характеристикой адгезии полимера к поверхности. [c.178]

В процессе формирования в жидкой фазе структур и в результате их роста в газовой фазе несколько частиц сращиваются по поверхности касания в единый агрегат с достаточно высокой прочностью. Адгезию сажевых частиц друг с другом называют первичной структурностью сажи. В результате высокой степени дисперсности таких структур они склонны к дальнейшему агрегированию с образованием вторичных структур, прочность связей в которых значительно меньше и обусловлена в основном силами межмолекулярного взаимодействия между первичными структурами. В практических условиях способность к образованию вторичных структур пспользуют при грануляции саж. Гранулированная сажа (размер частиц 0,5—2 мм), обладающая хорошей текучестью и транспортабельностью, не должна иметь слишком высокую прочность шариков, так как в этом случае распределение сажп в каучуке при смешении ухудшится. [c.135]

Адгезия и когезия — понятия, определяющие частные случаи межмолекулярных взаимодействий на границе жидкость — твердое тело, жидкость — жидкость, твердое тело — твердое тело. При этом межмолекулярные взаимодействия имеют универсальную (ван-дер-ваальсовы силы) и специфическую (донорно-акцепторное взаимодействие) природу. [c.658]

Адгезионное межмолекулярное взаимодействие может быть обусловлено самыми различными силами — от ван-дер-ваальсовых до химических. Увеличению адгезии способствует тесный контакт между взаимодействующими молекулами и их определенное ориентирование. Для обеспечения подвижности молекул и ионов систему предварительно переводят в жидкое состояние (плавлением, растворением). В результате межфазное натяжение самопроизвольно достигает минимума, а адгезия — макси- мального значения. [c.289]

Адгезия (прилипание) — это взаимодействие между приведенными в контакт поверхностями конденсиро ванных фаз разной природы. Ек ли две взаимно нераство римые жидкости либо жидкость и твердое тело, либо наконец, два твердых тела приведены в тесный контакт то под действием межмолекулярных сил они прочно при липают друг к другу, так что для их разделения нужно произвести определенную работу. Как правило, адгезия и смачивание сопутствуют друг другу и соответствующим образом характеризуют межфазиое взаимодействие. Адгезия обусловлена стремлением системы к уменьшению поверхностной энергии, следовательно, является самопроизвольным процессом. [c.73]

Латекс ДМВП-ЮХ является продуктом совместной эмульсионной полимеризации бутадиена и 2-метил-5-винилпиридина, взятых в соотношении 90 10. При использовании латекса ДМВП-ЮХ прочность связи корда с резиной на 10—15% больше, чем в случай применения СКД-1- Это объясняется тем, что у винилпирйдиновых латексов межмолекулярное взаимодействие на границе адгезив — резина больше по сравнению с латексом СКД-1. [c.58]

При дублировании двух слоев не-вулканизованных резиновых смесей, которые можно рассматривать как вязкие или упруговязкие жидкости, сравнительно быстро достигается плотный контакт по площади, соответствующей номинальной площади контакта. Если полимеры несовместимы термодинамически, то между ними сохраняется четкая граница раздела. При этом адгезия определяется межмолекулярным взаимодействием [32] или (при полном отсутствии воздушных включений, загрязнений и оксидных пленок на поверхности) когезионной прочностью более слабого компонента, же юлимеры совме Т1ш 1 (самопроизвольно смеши-ваютсяУРгоГвследствие взаимодиффузии макромолекул будет происходить постепенное размывание границы контакта с образованием промежуточного диффузного слоя. При этом граничный слой приобретает свойства полимера в объеме и прочность адгезионного соединения также следует рассматривать с позиций общих представлений о природе (объемной) прочности полимеров. При соединении резиновой смеси с вулканизатом, даже если они приготовлены на основе совмещающихся каучуков, вследствие наличия пространственной устойчивой структуры у вулканизата возможна, главным образом, односторонняя диффузия смеси. Поэтому всегда сохраняется четкая граница раздела и глубокий микрорельеф поверхности. Истинная (фактическая) площадь контакта в этом случае может быть гораздо больше (в десятки раз) номинальной [39, 40] и при полном покрытии этого рельефа пластичной резиновой смесью прочность связи может быть довольно высокой (до 1—2 МПа), даже если удельное межмолекулярное или химическое взаимодействие сравнительно мало и имеются многочисленные дефекты и включения в граничном слое. Например сложная структура технических волокон (рис. 2.18) может быть причиной многих дефектов резино-кордной системы. [c.96]

Итак, диффузия низкомолекулярных компонентов при формировании системы адгезив — субстрат — явление весьма частое. Однако для полимерных адгезивов принципиальное значение приобретает вопрос о возможности диффузии макромолекул или их участков через границу раздела фаз. Действительно, если макромолекулы адгезива при образовании адгезионной связи продиффундируют на значительную глубину в субстрат, суммарное межмолекулярное взаимодействие может превысить силы, необходимые для разрыва химических связей. Этот эффект связан с ценным строением молекул полимерных адгезивов. Чем глубн е макромолекулы адгезива внедряются в субстрат, тем благоприятнее условия для реализации максимально возможного числа контактов между молекулами адгезива и субстрата. Но это не означает, что без диффузии макромолекул адгезива в субстрат нельзя достигнуть высокой адгезионной прочности. В гл. I было показано, что сил, возникающих на границе раздела адгезив — субстрат, теоретически достаточно для необходимой адгезионной прочности. Но поскольку в реальных системах имеются факторы, снижающие адгезионную прочность, диффузия макромолекул адгезива в субстрат может оказаться весьма полезной. [c.137]

Другой, термодинамический подход дал возможность решить эту проблему в обш,ем виде без учета специфики силовых полей межмолекулярного взаимодействия и связанных с ней особенностей механизма рассматриваемого явления. Хорошим импульсом для развития исследований в этом направлении послужила классическая работа Дж. Уилларда Гиббса . Таким образом, у Фершафелта , Гуггенгейма , а позже и других исследователей появился мощный термодинамический аппарат, пригодный для описания поведения поверхностных слоев фаз и происходящих в них явлений. Этот подход оказался особенно плодотворным при исследовании свойств границ раздела жидкость—пар и жидкость—жидкость, так как для этих систем имелись методы прямого экспериментального определения величин свободной поверхностной энергии на границе жидкость—насыщенный пар и на границе жидкость—жидкость). До сих пор существуют серьезные трудности в измерении свободной поверхностной энергии (у5к°) на границе твердого тела с паром и УsL на границе твердого тела с жидкостью. В соответствии с этим термодинамическое описание процессов растекания жидкостей и смачивания твердых тел пока еще имеет довольно ограниченное применение. Тем не менее, поскольку полученные соот1Юшения являются основой для понимания явлений "смачивания, растекания и адгезии, целесообразно нх здесь кратко рассмотреть. [c.277]

Высокие значения энергии связей С — F в молекулах полифторированных соединений обусловливают их термическую и химическую стабильность, тогда как малая величина межмолекулярных взаимодействий - легкость испарения (для жидких веществ) или возгонки (для твердых веществ). Кроме того, вследствие слабости межмолекулярных взаимодействий жидкие полифторированные соединения характеризуются низким поверхностным натяжением, а твердые - плохой смачиваемостью и низкой адгезией. С учетом этих особенностей ниже рассматриваются характеристики применяемых в настоящее время высокофториро-ванных соединений. [c.18]

При введении в молекулу полиорганосилоксана полярных групп вследствие увеличения межмолекулярного взаимодействия изменяются физические свойства, а именно растут плотность, вязкость и диэлектрическая проницаемость, повышается также температура кипения и область релаксационных явлений в электрическом поле перемещается в сторону более высоких температур (времена релаксации возрастают). Это сказывается и на повышении механических свойств полимеров, их адгезии, стойкости к действию растворителей. Так, при введении фторорганических или нитрильных групп в каучуки повышается их стойкость к действию растворителей. [c.13]

При контакте двух невулканизованных резиновых смесей, которые можно рассматривать, как очень вязкие жидкости, сравнительно быстро достигается плотный контакт на площади, соответствующей номинальной площади контакта. Если резиновые смеси несовместимы, в зоне контакта сохраняется четкая граница раздела. При этом адгезия будет определяться величиной межмолекулярного взаимодействия, которое зависит не только от полярности и наличия зон молекулярного сближения, но и от конформации (расположения) молекул полимеров в поверхностном слое, определяющей степень (вероятность) совпадения активных центров на соприкасающихся поверхностях. [c.105]

При введении активных функциональных групп в полимер адгезива повышается межмолекулярное взаимодействие на границе адгезив — резина (в некоторых случаях и химическое взаимодействие). Так, при использовании карбоксилсодержащего полимера в адгезиве образуются солеобразные связи с обкладочной резиной, содержащей окислы металлов135-137 Применение винилпиридиново-го полимера в адгезиве еще в большей степени может облегчить взаимодействие с обкладочной резиной, что связано со способностью пиридинового кольца образовывать соли с кислотами и вступать в реакции комплексообразованияэ . 1З8-145 [c.70]

Таким образом, можно сделать вывод о том, что при введении в резины химически активных добавок усиливается межмолекулярное взаимодействие, что приводит к образованию химической сшивки на границе адгезив — резина. Так, например, при добавлении в резины хлорсульфополиэтилена и белой сажи при сочетании с адгезивами, содержащими винилпиридиновые группы, на модельных системах показано наличие химического взаимодействия с образованием ониевых связей 202,2ое, 207 ц последние годы работы по модификации резин различными добавками с целью повышения прочности связи в системе корд — адгезив — резина получили широкое развитие о . 208-212 [c.83]

Хорошо известно, что в высокофторированных органических соединениях силы межмолекулярного взаимодействия слабы и этим как раз объясняется относительно слабое поверхностное натяжение фторированных жидких органических соединений и низкие температуры плавления фторированных твердых органических тел. Слабые межмолекулярные силы на границе разделавоздух—-твердое тело во фторсодержащих полимерных веществах могут также привести к образованию поверхностей с чрезвычайно низкой свободной энергией. В результате этого фторсодержащие полимеры обычно трудно смачиваются органическими растворителями и водой, кроме того, такие поверхности характеризуются плохой адгезией и низкими коэффициентами трения. [c.340]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология