Молекулярная теория адгезии

Согласно адсорбционной (молекулярной) теории адгезии [67, с. 14], адгезионная прочность полимерных покрытий и клеев обусловлена образованием физических и химических связей [c.195]

Таким образом, мы обнаруживаем близкое сходство и даже полное совпадение некоторых факторов, определяющих адгезионную прочность в совершенно различных случаях. Близкое сходство в поведении адгезивов органической природы и минеральных вяжущих веществ обусловливается не только общностью механизмов проявления адгезионных свойств. Органические адгезивы и минеральные вяжущие вещества — это полимерные материалы [34, 35], и специфика их полимерной природы проявляется как на различных стадиях формирования адгезионных связей, так и в работе адгезионных соединений. В настоящее время, очевидно, может быть развита единая теория адгезии для различных адгезионных систем эта единая теория в значительной степени должна базироваться на представлениях молекулярной теории адгезии. Однако это задача будущего, а в данной монографии авторы делают попытку углубить и расширить некоторые стороны молекулярной теории адгезии полимеров, а также, опираясь на эту теорию и учитывая специфику полимерных адгезивов, наметить основные пути направленного влияния на адгезионную прочность и адгезию полимеров к субстратам различной природы. [c.12]

Итак, представления о взаимодействии адгезива с субстратом, лежащие в основе молекулярной теории адгезии, не могут быть ограничены перечнем сил, возникающих на границе раздела адгезив — субстрат. Эти представления значительно углублены и расширены. Силы взаимодействия адгезива с субстратом следует анализировать с квантово-механических позиций, учитывая, что во взаимодействие вступают не изолированные частицы, а конденсированные тела. Что касается химизма взаимодействия адгезива с субстратом, то здесь нужно учитывать специфические особенности реакционной способности функциональных групп в макромолекулах. Специфика полимерной природы изучаемых адгезивов проявляется также и в закономерностях адсорбции. Выявление закономерностей адсорбции полимеров на твердых поверхностях расширяет представления об адгезии. Существенным дополнением к данным о механизме взаимодействия адгезива с субстратом являются результаты исследования каталитических превращений. Возможность каталитических реакций при установлении контакта полимера с твердой поверхностью в ряде случаев не вызывает сомнений, и учитывать эти превращения при анализе механизма адгезии необходимо. Возможно, что иногда эффект полисопряжения может играть в процессе адгезии важную роль об этом свидетельствуют полученные нами экспериментальные данные. [c.44]

Существенное развитие и обобщение молекулярная теория адгезии получила в работах Марка [47]. Он отмечает большое значение поверхностного микрорельефа в адгезионных явлениях как при контакте адгезива и субстрата, так и при адсорбции в трещинах и порах таких посторонних веществ, снижающих адгезию, как кислород, вода, углекислота, различные масла и жиры. [c.94]

ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ТЕОРИИ АДГЕЗИИ Силы молекулярного взаимодействия [c.15]

Адсорбционная и молекулярная теории адгезии [c.38]

За время, прошедшее после выхода в свет первого издания настоящей монографии, мы смогли убедиться в целесообразности предпринятой нами попытки обобщения обширного экспериментального материала по адгезии полимеров к субстратам различной пр эды и рассмотрения этого материала с единых позиций молекулярной теории адгезии. В связи с этим во втором издании монографии авторы сохранили общую канву своей первой работы. Однако во втором издании сделаны существенные изменения. [c.5]

Учитывая значительный радиус действия поверхностных сил, молекулярная теория большое внимание уделяет эффекту дальнодействия, следствием которого является зависимость структуры и свойств слоев и пленок полимеров от характера твердой поверхности. По сути дела молекулярное взаимодействие адгезива с субстратом в рамках молекулярной теории следует рассматривать не только как чисто поверхностное явление, но и в определенной степени как объемное. Молекулярная теория адгезии включает и вопросы адгезионной прочности. При этом учитываются современные представления о механических свойствах твердых тел вообще и высокомолекулярных соединений — в частности. Особенно большое внимание уделяется специфике механического поведения полимеров, релаксационному характеру развития деформаций. [c.7]

Молекулярная теория адгезии, по существу, основывается на химии полимераналогичных превращений, механизме катализа, а также на теории адсорбции полимеров. Это химический аспект молекулярной теории адгезии. Кроме того, молекулярная теория придает важное значение термодинамике адгезии. [c.44]

Механизм усиления полимеров порошкообразными наполнителями — явление чрезвычайно сложное и многогранное. В нашу задачу не входит всесторонний анализ во многом еш е нерешенных проблем усиления, тем более что этому посвящены специальные монографии и сборники [1—3]. Нам необходимо рассмотреть вопросы, важные для установления связи между эффектом усиления и адгезией полимера к частицам наполнителя. Это даст возможность подходить к анализу системы полимер — наполнитель с тех же позиций, что и к любым системам адгезив — субстрат, т. е, учитывать химическую природу соединяемых материалов, наличие функциональных групп и их взаимодействие, пользоваться различными приемами модификации поверхности для повышения адгезии, применять основные положения молекулярной теории адгезии [4, с. 231, 261, 285]. [c.341]

Физико-химические закономерности адгезии полимеров, изложенные в первой части монографии, и экспериментальный материал, приведенный во второй части, позволяют выработать единый подход к проблеме адгезии полимеров, теоретической основой которого является молекулярная теория адгезии [1—4]. Таким образом, учитываются физико-химические особенности полимерных адгезивов, закономерности взаимодействий полимер — субстрат и факторы, обусловливающие прочность адгезионного соединения. По существу, это единственно возможная позиция, позволяющая анализировать проблемы адгезии всесторонне, в то-время как другие теории адгезии рассматривают частные [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. [c.363]

Большинство хорошо разработанных молекулярных теорий адгезии [c.173]

Из всех теорий адгезии, описанных в литературе [123, с. 12 141 174 273, с. 21 274 280 281, с. 7 282], в которых сделана попытка объяснить причину сцепления, наиболее признанной является адсорбционная, или, как она называется в отечественной литературе [174, 280], молекулярная теория адгезии, согласно которой, сцепление между разнородными телами обусловлено действием межатомных (химических) и (или) межмоле-кулярных (физических) сил, имеющих электрическую природу. [c.201]

В заключение следует отметить, что широко распространенная термодинамическая трактовка адгезии не является самостоятель-ной теорией [116, 149, 220—226, 238—241]. Смачивание, растекание — это всего лишь проявления молекулярных сил на границе раздела фаз, зависящие от химической природы адгезива н субстрата. Поэтому термодинамическая концепция адгезии укладывается в рамки молекулярной теории адгезии и является одной из сторон этой теории. Термодинамическая концепция рассматривает лишь один из факторов, оказывающих влияние на адгезию. Когда об этом забывают и пытаются с позиции термодинамики рассмотреть явление в целом, сталкиваются с противоречиями и трудностями. С другой стороны, учет термодинамических аспектов в рамках молекулярной теории часто оказывается полезным и плодотворным. [c.85]

На замечания подобного характера Бикерман отвечает следующими рассуждениями, которые опираются на молекулярную теорию адгезии и когезии. Если мы отделяем от субстрата клей, то легче отделяется несколько молекул, чем целая макромолекула. В этом случае трещина, которая пойдет через макромолекулу, будет продолжаться в новом направлении и проникнет в пространство, заполненное макромолекулами, т. е. отойдет от плоскости границы между двумя фазами. [c.26]

Основываясь на молекулярной теории адгезии, можно заключить, что одним из основных путей регулирования прочности склейки является химическое воздействие на адгезив или субстрат. Например, хлорируя полиэтилен, можно существенно повысить его адгезию к целлофану и другим полярным субстратам. Повысить адгезию полиэтилена тс металлам можно в результате [c.92]

Удовлетворительное объяснение происходящих ири этом явлений дает механическая теория адгезии. На рис. 1,г показано проникновение клея в поры и заклинивание его в материале. Возможно также внедрение в клеевую пленку ворсинок, находящихся на поверхности, и прочное их закрепление после отверждения клея. Адгезив, проникая в поры, прочно держится на внутренних стенках этих пор не только за счет приклеивания к поверхности, но и склеивания волокон тканей, бумаги, кожи между собой. Однако только механический эффект заклинивания клея не мог бы обеспечить высокой прочности клеевого соединения. Действительно, между адгезивом и склеиваемым материалом наблюдаются явления, обусловленные физическими или химическими силами взаимодействия. Это создало предпосылки для пазработки молекулярной теории адгезии. [c.38]

В первом издании монографии [2] авторы рассмотрели различные т ории адгезии полимеров и показали, что, опираясь на адсорбционную теорию адгезии и дополнив эту теорию современными представлениями физико-химии полимеров и химии поверхностных явлений, можно выработать единый подход к проблеме адгезии полимеров к субстратам различной природы. Этот подход, названный молекулярной теорией адгезии, оказался вполне целесообразным и плодотворным. Поэтому авторы во втором издании монографии делают попытку дальнейшего развития и углубления молекулярной теории адгезии полимеров. Нужно отметить, что хотя и адсорбционная, и молекулярная теории адгезии рассматривают адгезию как результат проявления сил молекулярного взаимодействия между контактирующими фазами, между ними есть существенная разница. Молекулярная теория в отличие от адсорбционной не только учитывает наличие активных функциональных групп в составе адгезива и субстрата, но и рассматривает взаимодействие адгезива полимерной природы с субстратом как сложное физико-химическое явление и уделяет внимание таким вопроСс1м, как катализ, специфические явления нолнмераналогич-ных превращений (например, эффект соседних звеньев), особен- [c.6]

Практические рекомендации, вытекающие иа анализа приведенного выше материала с позиций молекулярной теории адгезии, сводятся к следующему. Для направленного воздействия на адгезионную прочность необходимо, во-первых, выбрать оптимальный тип адгезива для данного субстрата и заданных условий эксплуатации адгезионного соединения во-вторых, подготовить поверхность субстрата к нанесению адгезива в-третьих, выбрать оптимальные условия формирования адгезионного соединения. Наконец, часто приходится выбирать оптимальную форму и размеры адгезионного соединения, допустимые пределы нагружения, т. е. решать вопросы, связанные с механикой адгезионного соединения. Подготовка поверхности субстрата включает, естественно, не только ее очистку, но зачастую и модификацию, причем модификация может заключаться в окислении поверхности для повышения ее полярности, в прививке на поверхность соответствующих мономеров, в обработке поверхпостно-активными веществами и т. д. Выбор оптимального адгезива для данного субстрата также может быть решен по-разному изменением дозировки компонентов с активными функциональными группами, введением специальных добавок (с учетом особенности применяемого субстрата), введением в адгезив пластификаторов, подбором растворителя и т. д. Кроме того, выбирая оптимальный тип адгезива, следует постоянно иметь в виду когезионную прочность адгезива. Часто достижение интенсивного взаимодействия адгезива с субстратом и создание возможно более прочного адгезива достигаются компромиссным путем, так как эти проблемы оказываются трудно совместимыми. [c.364]

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]

Адсорбционная, или молекулярная, теория адгезии. Предложенная Дебройном и впоследствии развитая в работах Мак-Ла-рена, Дерягина, Берлина и-Басина [22, с. 14] адсорбционная теория рассматривает адгезию как результат проявления ван-дер-ваальсовых сил между молекулами адгезива и субстрата. Согласно этой теории процесс образования адгезионной связи можно разделить на две стадии. Первая стадия — миграция молекул адгезива к твердой поверхности, их ориентация полярны.ми группами по отношению к полярным группам субстрата вторая стадия — установление адсорбционного равновесия — проявляется, как только расстояние между молекулами станет меньше 0,5 нм и начнут действовать молекулярные силы. [c.82]