Роль природы межфазной поверхности

РОЛЬ ПРИРОДЫ МЕЖФАЗНОЙ ПОВЕРХНОСТИ [c.97]

После того как инициирующие центры возникли у электродов, дальнейшие реакции инициирования, роста осуществляются подобно тому, как это происходит для соответствующей радикальной, катионной или анионной полимеризации. Стадия роста цепи может происходить либо непосредственно на поверхности электрода, либо в массе электролита. В результате системы чаще всего носят гетерогенный характер и природа межфазной поверхности играет важную роль. Кроме того, при проведении реакции и ее контроля важны такие параметры, как химическая природа и структура электродов, потенциал перенапряжения электродов, потенциал реакции в полуэлементе, плотность тока и концентрация электролита в системе. Все эти переменные необходимо учитывать для контроля за выходом полимера, его молекулярной массой и молекулярно-массовым распределением. В ряде случаев, когда рост макромолекул происходит непосредственно на поверхности электродов, возможно получение стереорегулярных полимеров, Ниже приводятся некоторые типичные примеры электрохимической полимеризации. [c.56]

Эмульсии [1—5]. Эмульсии — системы из двух жидких фаз, одна из которых дисперсная, или прерывная, а другая фаза не- прерывная, называемая дисперсионной средой. Эмульсии распадаются на два класса. Первый класс — весьма разреженные эмульсии в виде мельчайших капелек одной жидкости, например масла, взвешенных в другой, например в воде. В стабилизации этих эмульсий главную роль играют электрические заряды на поверхности эмульгированной жидкости состояние и свойства поверхностных пленок оказывают меньшее влияние. Эмульсии этого класса приближаются к лиофобным коллоидным системам. Эмульсии второго класса более распространены. В них устойчивость определяется главным образом природой межфазной поверхностной пленки, отделяющей дисперсную фазу от дисперсионной среды. Эту пленку обычно образует третье вещество, отличающееся от обеих объемных фаз и легко растворимое в одной из них. Одна из главных функций этой пленки — понижение межфазного натяжения за счет увеличения адгезии между обеими фазами и, следовательно, уменьшение работы образования поверхности раздела при диспергировании. [c.78]

Как уже отмечалось ранее, одним из важных факторов обеспечения противокоррозионных свойств лакокрасочных покрытий является адгезионная прочность и ее стабильность при эксплуатации. В производственных условиях адгезионная прочность большинства покрытий при эксплуатации в водных сероводородсодержащих средах и влажной производственной атмосфере падает и нередко достигает нулевых значений. Прочность и долговечность адгезионных соединений определяется как природой поверхности металла, так и физико-химическими свойствами граничных слоев полимера. В большинстве опубликованных работ по исследованию адгезионных соединений рассматривается в основном влияние химической природы или структурных особенностей пленкообразователей на величину адгезионной прочности подложки и ее роли в процессах межфазного взаимодействия не уделяется должного внимания. Вместе с тем известно, что физико-химическое состояние подложки существенно влияет на процессы адгезионного взаимодействия и особую роль в этих явлениях играет адсорбированная на подложке вода [58]. [c.78]

Наличие резко выраженного силового поля поверхности раздела фаз может вызывать изменение состава приповерхностного слоя различные вещества, в зависимости от их природы, могут концентрироваться вблизи поверхности или, наоборот, уходить в объем фаз. Это явление, называемое адсорбцией, приводит к изменению свойств поверхности раздела, в частности поверхностного натяжения. В дисперсных системах с жидкой дисперсионной средой адсорбционные слои на поверхности частиц дисперсной фазы могут существенно изменять условия их взаимодействия и тем самым свойства системы в целом, включая устойчивость. Изучение закономерностей образования, строения и свойств адсорбционных слоев на различных межфазных поверхностях лежит поэтому в основе анализа их роли в управлении устойчивостью и рядом других свойств дисперсных систем. [c.43]

Важную роль при межфазной поликонденсации играют скорость обновления поверхности путем перемешивания и наличие эмульгаторов (в этих условиях зависимость молекулярной массы полимера от соотношения мономеров и чувствительность реакции к режиму ее ведения выражены значительно слабее), гидролиз хлорангидридов, ускоряющийся с повышением температуры и pH водной фазы, природа растворителя, от которой зависит набухаемость полимера и распределение реагирующих веществ между фазами, межфазное натяжение и т. д. [c.78]

В этом разделе кратко рассмотрены основные аспекты механического поведения композиций, усиленных волокнами (как короткими, так и непрерывными). Так как природа межфазной адгезии (как и в случае композиций с порошкообразными наполнителями) важна для определения модуля, прочности и ударной вязкости, то обсуждена также роль поверхности раздела между наполнителем и матрицей. [c.359]

Если модификация полимерных субстратов направлена главным образом на изменение химической природы их поверхности, то при рассмотрении повышения адгезионной способности нельзя не учитывать роли и структурных факторов-прежде всего степени развитости микрорельефа, рост которой приводит к повышению площади межфазного контакта и к интенсификации процессов микрореологического затекания адгезива в дефекты субстрата. [c.191]

Рассмотренные в предыдущих главах закономерности поверхностных явлений в одно- и двухкомпонентных системах на границах раздела конденсированных фаз с собственным паром (или воздухом) во многом приложимы и к границам раздела между двумя конденсированными фазами I— двумя жидкостями, жидкостью и твердой фазой или двумя твердыми фазами. В то же время эти границы имеют и ряд особенностей, связанных прежде всего с тем, что в них межмолекулярные взаимодействия частично скомпенсированы, причем степень насыщения поверхностных сил определяется близостью молекулярной природы контактирующих фаз. Адсорбция ПАВ на таких межфазных поверхностях может очень сильно понижать их поверхностную энергию, что имеет принципиальное значение в связи с рассматриваемой в гл. IV, VIII—X ролью ПАВ в образовании и разрушении дисперсных систем. [c.81]

Эмульсии представляют собой дисперсные системы, состоящие из мельчайших капель одной жидкости, распределенной в другой, в которой первая жидкость нерастворима или мало растворима. Размеры капелек составляют несколько (1—50) микрон в поперечнике. Одна из фаз эмульсии обычно вода, другой может быть любая органическая жидкость, не смешивающаяся с водой. Эту жидкость принято называть маслом. Кроме воды и масла, устойчивая эмульсия обязательно содержит третий компонент, эмульгатор, сообщающий агрегативную устойчивость системе. В зависимости от того, какая фаза образует дисперсионную среду, различают эмульсию маслы в воде, м1в, и воды в масле б1м. Эмульсии получаются, главным образом, дисперсионным методом путем встряхивания или перемешивания. Разбавленные (меньше 1%) и концентрированные (больше 1%), эмульсии различаются по природе агрегативной устойчивости. В стабилизации первых главную роль играет электроки-нетический потенциал и связанная с ним толщина сольватной оболочки. Заряженные одноименно капельки отталкиваются и не слипаются. Эти эмульсии приближаются по свойствам к лиофобным коллоидным системам. В концентрированных эмульсиях, имеющих большое практическое значение, устойчивость определяется, главным образом, характером прочной межфазной поверхностной пленки, не разрывающейся при столкновениях. Пленка обычно образуется третьим веществом, эмульгатором. Значение пленки эмульгатора сводится к понижению поверхностного натяжения на границе двух фаз и уменьшению, таким образом, работы образования поверхности раздела при диспергировании, согласно уравнению/ =5 а. При понижении поверх- [c.227]

Вследствие того что разрушение адгезионных соединений часто происходит не точно по межфазной поверхности, а сопровождается преимущественно разрушением одного из компонентов, возникло убеждение, что межфазные молекулярные силы не оказывают влияния на прочность и долговечность адгезионного соединения [4]. По мнению автора — это недопустимое упрощение, которое может привести к серьезным заблуждениям. Пренебрежение ролью адгезии и ее влиянием на прочностные свойства адгезионных соединений противоречит многолетнему практическому опыту активного воздействия на адгезионную прочность [1, 5—7]. Однако вопрос о том, в какой степени изменение интенсивности взаимодействия полимера с подложкой влияет на адгезионную прочность при постоянстве всех прочих факторов, влияющих на эту характеристику, до настоящего времени не решен из-за методических лoжнo teй. Дело в том, что трудно осуществить чистый эксперимент, при котором компоненты отличались бы только химической природой поверхности при постоянстве всех прочих параметров. Поскольку разрушение, адгезионного соединения всегда сопровождается затратой работы на деформацию компонентов, становится очевидным, что изменение деформационно-прочностных свойств компонентов в объеме или даже в тонком приповерхностном слое может повлечь за собой изменение вклада деформационной составляющей в общий баланс работы разрушения. Это обстоятельство и является основным препятствием установления однозначной связи между характером межфазных связей и адгезионной прочностью. [c.7]

Оказалось, что сходство или различие этих двух поверхностей зависит от толщины алмазной пленки. В сравнительно тонких (й 1 мкм) пленках параметры импеданса, а также вычисленные из них значения концентрации акцепторов у ростовой и нуклеативной сторон отличаются незначительно например, соответственно, 5,2-10 и 1,2-10 см . Качественно это видно из графиков Мотта—Шоттки для выпрямляющих контактов, созданных на двух сторонах пленки (рис. 18) они имеют почти одинаковый наклон. Единственная величина, которая более или менее систематически различается на двух сторонах пленок — это показатель степени а на ростовой поверхности а 0,9, а на нуклеативной а часто падает до 0,5-0,6. Хотя природа фактора а до сих пор остается не вполне ясной, но отличие а от 1 означает увеличение частотной дисперсии емкости его можно связать с несколько более высокой концентрацией кристаллических дефектов на менее соверщенной нуклеативной поверхности эти дефекты могут играть роль быстрых поверхностных состояний и давать некоторую добавку к емкости собственно межфазной границы. [c.37]

Типичные системы, взаимодействующие в условиях МФК, представляют собой двухфазные системы жидкость-жидкость с четкой границей раздела фаз [13, 14]. В случае межфазного дегидрохлорирования полимеров ВХ это достигается использованием водных щелочных растворов и не растворяющих воду полярных растворителей, например, о-дихлорбензола [9], нитробензола [15-17]. Именно в таких системах из ПВХ, сополимера винилхлорида с винилацетатом (ВХВА), сополимера винилхлорида с винилацетатом и виниловым спиртом (ВХВАВС) в присутствии четвертичных аммониевых солей (ЧАС) и спиртов, увеличивающих активность ЧАС в реакциях дегидрохлорирования хлоругле-водородов [18, 19], под действием водных растворов щелочей получены поливинилены с высокой степенью кристалличности, не достигаемой никакими другими способами [15-17] (табл. 1). Конверсия полимера и соотношение аморфной и кристаллической фаз зависят от природы всех компонентов системы. Увеличение длины углеводородного радикала в катионной части ЧАС ведет к повышению его липофильности и росту конверсии в процессе дегидрохлорирования. Небольшие ионы типа тетраметил аммониевых практически не активны в случае дегидрохлорирования ПВХ и мало активны в случае сополимеров ВХ. Существенную роль играет и природа аниона ЧАС. При одинаковой катионной части каталитическая активность (А1к)4КНа1 уменьшается от хлорида к иодиду. При этом активность катализатора связана не с липофильностью галогенидов, которая уменьшается в ряду Г > Вг > СГ [20], а определяется, вероятно, размерами ионов. Для галогенидов они составляют 2.20А, 1.81 А и 1.96А, соответственно. Большой размер аниона способствует уменьшению его адсорбции на поверхности раздела фаз. [c.130]

Эффект М фангони играет существенную роль в процессах. массоперепоса (экстракция, абсорбция и др.). Он проявляется в из.мененпи коэффициента массопередачи благодаря появлению межфазной конвекции ц в изменении поверхности фазового контакта (при малой толщине одной из фаз). В частности, эффект Марангони влияет на устойчивость пленок в зависи.мости от условий и природы компонентов устойчивость пленок может увеличиваться и уменьшаться. Разрыв пленки под действием эффекта Марангони можно наблюдать в следующем эксперименте. Если в центр тонкого слоя (пленки) воды, находящегося на какой-либо ровной поверхности, нанести каплю спирта, то вода немедленно устремится от места нанесения спирта во все стороны, оставляя поверхность почти сухой — происходит разрыв пленки. Движение в поверхностном слое можно наблюдать в тарелке с водой, на поверхности которой плавают спички. Если спички предварительно собрать в центре тарелки, а затем капнуть на них мыльную воду, то в результате течения поверхностного слоя спички переносятся к краям тарелки. [c.95]

Природа органической фазы. В качестве органической фазы применяют различные вещества, не смешивающиеся с водой (бензол и его гомологи, хлорированные углеводороды, алифатические углеводороды и др.). Природа органической фазы может оказывать влияние на ряд факторов, определяющих процесс межфазной поликонденсации скорость основной реакции, скорости побочных реакций, скорость выпадения полимера из реакционной среды, проницаемость полимерной пленки для мономеров, адсорбционные характеристики поверхности раздела и т. д. Безусловью, все это в конечном счете влияет на молекулярный вес образующегося полимера. Поэтому роль органического растворителя при межфазной поликонденсации очень разнообразна. Результаты исследования влияния природы органической фазы на молекулярный вес (вязкость) полимера при получении полимочевин методом межфазной поликонденсации приведены ниже . [c.184]

С другой стороны, в зависимости от природы контактирующих объектов и условий их взаимодействия в системе могут реализоваться и иные типы сил. Так, для целлюлозы большую роль играют водородные связи. В ряде случаев адгезионное взаимодействие обусловлено донорно-акцепторными, недисперсионными, ионными связями соответствующим вопросам посвящено большое число работ, обычно полный расчет должен учитывать влияние основных типов связей. Однако наиболее распространено на практике образование химических межфазных связей при получении клеевых соединений. По сути, разработка клеевых композиций и модификаторов поверхности субстратов направлена на введение в их состав функциональных групп, обеспечивающих эффективное осуществление химических реакций через границу раздела фаз. Отметив распространенность такого подхода, подчеркнем, что он не является единственно возможным с теоретической позиции (в силу достаточности,как известно, ван-дер-ваальсовых сил для обеспечения когезионного характера разрушения склеек) и его развитие накладывает принципиальные ограничения на выбор природы контактирующих объектов и технологических Ч Лежимов их взаимодействия. [c.17]

Вместе с тем обобщенное термодинамическое рассмотрение поверхностной энергии твердых тел, в том числе и полярных, предложенное Фауксом, и учет им полярных, донорно-акцепторных и дисперсионных составляющих, действующих на поверхности раздела, включает в виде одного из типа возможных межфазных взаимодействий донорно-акцепторные взаимодействия. По теории Дерягина, этим воздействиям необоснованно приписывается определяющая роль в адгезии. Фактически на межфазной границе в зависимости от природы контактирую-щих тел действуют самые различные силы, вплоть до чисто ионных и химических взаимодействий, поэтому описывать их целесообразнее в рамках единого молекулярного подхода, т.е. с позиций молекулярной теории адгезии. [c.66]

Так, например, при анализе динамических свойств хлорированного полиэтилена, наполненного Т10г, было получено значение для толщины слоя, равное 200 А [438]. Эта величина зависит от поверхностной обработки наполнителя, вследствие чего отношение tg() /tgб может служить характеристикой усиления. Экспериментально наблюдаемое изменение динамического и равновесного модуля эластичности для ПВХ, наполненного аэросилом с различной природой поверхности, показало, что чем сильнее межфазное взаимодействие, тем выше жесткость материала. Рост взаимодействия приводит к увеличению толщины межфазного слоя и уменьшению скорости релаксации напряжений в нем [439]. Существенна роль межфазного слоя и в изменении других механических свойств, например прочности [410]. [c.173]

Роль поверхностно-активного вещества сводится к подавлению или устранению процесса образования волн межфазное сопротивление, вызванное добавлением этого вещества, вероятно, несущественно или, во всяком случае, оно сказывается значительно меньше, чем тот эффект, который обусловлен устранением пульсаций. Эммерт и Пигфорд [47 ] и Хикита нашли, что добавление небольших количеств поверхностно-активных веществ способствует уменьшению коэффициента на 30—50 %. Воздействие ПАВ не приводит к исчезновению волн, когда пленочное течение при высоких расходах воды становится турбулентным. Изучена природа волн возмущений на поверхности пленки, которые приводят к повышенным скоростям массоотдачи [165, 221, 5, 171]. [c.237]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология