Адсорбция природа адгезионного взаимодействия

Одним из создателей адсорбционной теории был Дебройн. Его утверждение, что адсорбцию обусловливают физические силы, основывается на том факте, что один и тот же адгезив может склеивать различные материалы и из-за достаточно инертной природы многих адгезивов и субстратов химическое взаимодействие между ними мало вероятно. Дебройну же принадлежит известное правило о том, что прочные адгезионные срединения дают адгезив и субстрат, близкие по полярности. [c.158]

Адсорбция и природа адгезионного взаимодействия. При помощи величины Лтг можно определить вклад дисперсионного взаимодействия в адгезию жидкости. В связи с этим рассмотрим метод оценки взаимодействия полярных органических молекул с полярной неорганической поверхностью. Для этого уравнение (VI, 15) представим в виде [c.169]

Специфические особенности адсорбции полимеров необходимо иметь в виду и при рассмотрении адгезии полимеров к твердым телам, в которой адсорбционные силы играют основную роль. Действительно, адгезионное взаимодействие на границе раздела полимер — твердое тело есть прежде всего адсорбционное взаимодействие между двумя телами. Адсорбция полимеров на поверхности твердого тела определяет особенности структуры граничного слоя, характер упаковки макромолекул в граничных слоях, а следовательно, подвижность цепей, их релаксационные и другие свойства. Адсорбция не только определяет конечные физико-химические и физико-механические свойства полимерных материалов, но и играет существенную роль в ходе формирования полимерного материала и при его переработке, когда эти процессы протекают в присутствии твердых тел иной природы — наполнителей, пигментов, на поверхности металлов, стекла и др. Первой стадией ряда технологических процессов — образования клеевых соединений, нанесения лакокрасочных покрытий — и является адсорбция полимеров на поверхности. Естественно поэтому, насколько важны исследования процессов адсорбции полимеров на твердых поверхностях. [c.11]

Из материала предыдущих глав следует также, что адсорбция сильно зависит от природы растворителя, поскольку последний определяет форму цепи, и, таким образом, условия контакта с поверхностью при адсорбции. При образовании адгезионной связи практически всегда, даже если нанесение склейки идет через стадию раствора, эти факторы исключаются полностью. При нанесении на поверхность растворов полимеров в растворителях, слабо взаимодействующих с поверхностью, адсорбция полимеров является первичным актом образования поверхностной или клеевой пленки. [c.174]

В процессах получения полимерных материалов весьма важную роль играет смачивание твердых поверхностей олигомерными и полимерными молекулами. Хорошее смачивание является необходимым условием прочного адгезионного соединения и высоких показателей физико-механических свойств материала. Однако с термодинамической точки зрения и эта проблема также сводится к адсорбции полимерных молекул на границе раздела. Здесь возникает еще один весьма важный вопрос — об изменении адсорбционного взаимодействия на границе раздела фаз при полимеризации или поликонденсации. Действительно, условия возникновения адсорбционных связей на границе раздела должны существенно зависеть от свойств макромолекулы ее химической природы, молекулярной массы и гибкости. [c.12]

Другая группа вопросов, рассмотренных в этой главе, связана с проявлением эффекта дальнодействия. В связи с этим были рассмотрены методы выявления микрогетерогенности твердой поверхности, локальных электрических нолей и активных центров, обладающих значительным дальнодействием. Дальнодействие поля поверхностных сил субстрата приводит к тому, что значительная по глубине область адгезива, примыкающая к поверхности субстрата, вовлекается в сферу действия поверхностных сил. Это обусловливает не только особенности адсорбции полимеров на твердых поверхностях, по и особенности структуры слоя адгезива, примыкающего к твердой поверхности. Подобный эффект (эффект дальнодействия) — явление достаточно широко распространенное, встречающееся при нанесении на подложки объектов различной природы. Но именно для полимеров эффект дальнодействия особенно ощутим, поскольку в полимерах, даже находящихся в растворе, существуют надмолекулярные образования значительных размеров (фибриллы, домены и т. п.). В этом случае модифицирующее влияние подложки простирается на значительную глубину. В слое полимера, примыкающем к твердой поверхности, происходят не только структурные преобразования — изменяются все физико-химические свойства этого модифицированного слоя. Изменение свойств (в том числе и физико-механических) модифицированного слоя отражается на адгезионной прочности, так как эта характеристика зависит не только от интенсивности молекулярного взаимодействия на границе раздела фаз, по и от механических свойств компонентов системы. Таким образом, рассмотренные выше процессы формирования молекулярного контакта оказывают определяющее влияние па прочность адгезионного соединения. [c.145]

Приведение полимерного раствора в контакт с подложкой обусловливает возникновение межмолекулярного (адгезионного) взаимодействия, которое может иметь различную природу (ван-дер-ваальсовы силы, водородные связи, донорно-акцепторное взаимодействие и т. д.). При этом на твердых поверхностях возможна адсорбция полимера из раствора. В отличие от адсорбции низкомолекулярных веществ адсорбция полимеров в значительной степени определяется большой длиной молекул, продол-жительньге временем существования в растворах надмолекулярных флуктуационных образований и полидисперсностью образцов полимера. Вследствие этого в зависимости от концентрации полимера в растворе и качества растворителя формируются различные адсорбционные слои, изменяющиеся во времени. Подробно адсорбция полимеров, а также комплекс вопросов, связанных с поверхностными явлениями в полимерах, включая адгезию полимеров к подложкам, рассмотрены в работах [107— 111]. По данным этих работ, твердая поверхность ограничивает подвижность молекул как вследствие геометрических затруднений, так и в результате энергетического взаимодействия. Это влияние твердой поверхности может распространяться в глубь жидкой фазы на расстояние до 10 мкм. Это приводит к изменению плотности упаковки макромолекул полимера, скорости протекания релаксационных процессов и характера структурообразования. [c.67]

В работах [171, 175] рассматривалась зависимость адсорбции полимера от числа активных функциональных групп на поверхности сорбентов. Было, в частности, показано, что адсорбция нолидиметилсилоксана на аэросиле обусловлена специфическил взаимодействием полимера с гидроксильными группами поверхности аэросила. К такому же выводу можно придти, исследуя адсорбцию полиэфиров на силикагеле [169]. Ниже будет показано, что и адгезионная прочность во многих случаях определяется содержанием функциональных групп в адгезиве. Обработка поверхности адсорбента, изменяющая его химическую природу, приводит к существенному изменению адсорбции и адгезии. Так, прокаливание двуокиси кремния в вакууме при 450 °С приводит к удалению поверхностных гидроксильных групп [161], в результате чего резко сокращается адсорбция полиэфира на этом мате- [c.26]

Сравнение уравнений (IV.2) и (IV.3), (IV.4) и (IV.5), (IV.6) (IV.7), (IV.8) и (IV.9) показывает, что закономерности разрушения адгезионных соединений аналогичны закономерностям когезионного разрушения. И это вполне логично, так как и адгезионная, и когезионная прочности обусловлены проявлением сил одной и той же природы — сил межмолекулярного и xимиqe кoгo взаимодействия. Однако отсюда не следует, что проблемы адгезии вообш е не суш ествует и что все проблемы прочности адгезионных соединений могут быть решены с позиций механики и сопротивления материалов. Прежде чем испытывать адгезионное соединение, изучать распределение напряжений, температурно-временные зависимости адгезионной прочности, необходимо создать это соединение. И вот здесь главенствуюнци-ми становятся вопросы химического сродства, смачивания, адсорбции, активности функциональных групп, реологии, т. е. комплекс проблем химии и физики полимеров и поверхностных явлений. Не ов.иадев искусством активного воздействия на эти процессы, нельзя рассчитывать на успешное решение проблем прочности адгезионных соединений. [c.194]

При использовании карбоксилсодержащих ПАВ типа стеарино-бой и олеиновой кислот, так же как и при использовании карбоксилсодержащих полимеров, возможно образование солевых и ион-дипольных связей. В ряде случаев на поверхности могут образовываться комплексные соединения. Кроме специфического взаимодействия наблюдается донорно-акцепторное взаимодействие с так называемыми центрами адсорбции второго рода, к которым относятся ненасыщенные атомы кремния. Уровень специфического взаимодействия снижается при переходе от Si02 к силоксанам [181], в том числе силанов с функциональными группами [181а]. Поскольку эффективность применения силанов и других ПАВ чаще сводится не столько к росту прочности адгезионных соединений, сколько к повышению их водостойкости, можно сделать вывод, что, очевидно, на реальных поверхностях образуется набор связей различной интенсивности. Их соотношение и, следовательно, конечный эффект зависят от многих факторов, включая число, природу и расположение активных центров на субстрате, структуру и характер функциональных групп аппрета и т. д. [c.44]

Таким образом, при построении твердых композиций проявляются как диполь-дипольные взаимодействия, так и ион-диполь-ные. Следовательно, адгезионный контакт имеет выраженную электрическую природу. Построение новообразований протекает по схеме смачивание и адсорбция жидкой фазы, ее структурирование, эпитаксиальные явления (кристаллизация из раствора), образование адгезионных контактов на макроуровне за счет сближения гндратных оболочек. [c.76]

Высокая стойкость горячих "битумных мастик определяется целым рядом факторов, основными из которых являются химическая природа наполнителя, его физические свойства, наличие пленки битума на частицах наполнителя. Высокие адгезионные свойства таких пленок обусловлены химическим взаимодействием наполнителя с асфальтогеновыми кислотами битума и адсорбцией битума наполнителем. [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология