Когезия механическая

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]

Вещества (ПАВ и ВМС), создающие структурно-механический барьер, называются стабилизаторами. Адсорбционные слои структурируются вследствие ориентации молекул и боковой когезии (в результате притяжения диполей полярных групп соседних молекул, образования водородных связей или гидрофобного взаимодействия неполярных групп). Прочность полимерных слоев увеличивается во времени (в отличие от слоев ПАВ), достигая предельного значения лишь через несколько часов, что обусловлено замедленной диффузией макромолекул и медленной ориентацией их на границе раздела фаз. [c.260]

В. Хюккель 267] считает, что механические свойства всякого вещества (и органического) обусловлены когезией, характеризующей взаимную связь молекул. Отсюда, когезионные силы не являются силами отвлеченно механического характера. Их следует объяснять внутренним строением молекул, которые Представляют собой систему электрических зарядов. Для сравнительного изучения механических, как и других свойств кокса образцы его требуется предварительно подвергать одинаковым тепловым воздействиям (по температуре и длительности), т. е. сообщать им определенные структурные свойства. [c.166]

Прекрасными эмульгаторами являются мыла с числом пс от 12 до 18 (олеаты, стеараты и другие). Они адсорбируются на межфазной границе и образуют, вследствие сильной боковой когезии неполярных цепей (см. раздел VII.4), структурированные ориентированные слои, которые по механическим свойствам подобны гелеобразным конденсационным структурам. Эти слои обращены ионогенными группами к воде, а неполярными цепями — к маслу. [c.310]

Можно сформулировать основные свойства, которыми должны ( обладать дорожные битумы а) иметь необходимый комплекс структурно-механических свойств в широком диапазоне эксплуата-, ционных температур, достаточно высокую когезию, теплоустойчивость при высокой и деформативность при низкой температуре [c.15]

Одной из важных характеристик механических свойств битума является его прочность (когезия), определяющая прочность битумоминеральных смесей. [c.74]

Светел [222], изучая влияние величины и скорости приложения напряжения на прочность и вязкость битума, показал важность применения для оценки механических свойств битумов критической нагрузки — когезии и связал ее со структурой битума, в частности с содержанием ароматических углеводородов в дисперсионной среде. [c.75]

Под влиянием коллоидных и надмолекулярных структур асфальтосмолистых компонентов в углеводородной среде, определяющих пространственную структуру битума, происходит ориентированное упрочнение граничных слоев битума, ощутимое па расстоянии 2,5—3,5 мк. Этот граничный слой, отличающийся повышенными механическими свойствами, переходит при постепенном понижении когезии в объемную фазу с беспорядочно расположенными в процессе теплового движения элементами структуры. Мерой активности подкладки по отношению к данному. битуму может служить отношение когезии в наиболее тонком из исследованных слоев (5 мк) на активной подкладке Кп к когезии битума в том же слое [c.133]

Удельная поверхность дисперсной фазы 5 в эмульсии по И.С. Павлушенко возрастает при увеличении разности плотностей фаз ввиду ускорения движения капель в силовом потоке с последующей их деформацией и распадом на более мелкие. Им же экспериментально установлено, что 5 д прямо пропорциональна числу оборотов механической мешалки (т.е. прикладываемой энергии) и увеличивается при возрастании плотности и вязкости дисперсионной среды, концентрации дисперсной фазы. В то же время рост вязкости дисперсной фазы снижает эффективность эмульгирования, что следует из факта увеличения когезии ее молекул между собой и увеличения энергозатрат на диспергирование капель высоковязкой фазы эмульсии. [c.16]

Наиболее распространенной формой надмолекулярного образования в ориентированных полимерах является фибрилла, которая может иметь различное строение. У ориентированных аморфных полимеров фибриллы сравнительно гомогенны. У ориентированных аморфно-кристаллических полимеров (например, у целлюлозы - см. рис. 9.3) фибриллы гетерогенны чередуются кристаллические и аморфные области, причем проходные макромолекулы переходят из одного кристаллита в другой через аморфную прослойку. Механическая прочность ориентированных полимеров непосредственно связана со строением фибрилл. Аморфные прослойки из проходных макромолекул обеспечивают эластичность (способность к большим обратимым деформациям) в сочетании с высокой прочностью на разрыв. Прочность тем больше, чем больше доля проходных макромолекул. При 100%-й кристалличности полимер имеет высокую прочность на разрыв (макромолекулы, прервавшиеся в кристаллической части, почти не влияют на прочность из-за высокой энергии когезии), но малую эластичность из-за отсутствия аморфных прослоек. Уменьшение числа проходных макромолекул в случае складчатого строения снижает прочность на разрыв. [c.142]

У целлюлозы в твердом состоянии возникают регулярная система Н-связей и вследствие этого кристаллическая решетка, образуются микрофибриллы, фибриллы, ламеллы и клеточная стенка в целом. Из-за высокой энергии когезии, обусловленной Н-связями и превышающей прочность ковалентных связей в макромолекулах, у целлюлозы невозможно плавление и при нагревании происходит деструкция. Высокая энергия когезии затрудняет подбор растворителей. Выделенную из древесины целлюлозу растворяют лишь немногие растворители, которые способны преодолевать энергию ее межмолекулярного взаимодействия. Образование Н-связей между цепями целлюлозы и молекулами воды имеет важное значение при поглощении целлюлозой и древесиной гигроскопической влаги (см. 10.2). Высокая энергия Н-связей, особенно в кристаллических участках, понижает химическую реакционную способность целлюлозы, оказывая решающее влияние на скорость диффузии реагентов в целлюлозное волокно. Механические свойства технической целлюлозы и бумажного листа определяются межволоконными связями, возникающими в частности в результате образования Н-связей между макромолекулами целлюлозы на поверхностях фибрилл и волокон. [c.235]

Внутренние напряжения могут быть уменьшены рациональным режимам формирования пленки. По мере испарения растворителя из нанесенной пленки молекулы некоторых полимеров стремятся свернуться клубком. Так ведет себя, например, нитроцеллюлоза, входящая в состав нитроэмали. Если скорость испарения растворителя больше, чем скорость релаксации (сворачивания) молекул, то при последующем отверждении в пленке сохранятся внутренние механические напряжения. Если эти напряжения окажутся в дальнейшем больше сил когезии, то возможно растрескивание эмали. [c.168]

Полиуретаны на основе кристаллизующихся полиэфиров имеют наибольшее сопротивление разрыву. Высокая механическая прочность их связана со способностью кристаллизоваться и ориентироваться при деформировании. Поэтому естественно, что при сопоставимой плотности энергии когезии прочность кристаллических (или потенциально способных кристаллизоваться при деформировании) полимеров всегда существенно выше, чем аморфных эластомеров. Однако попытки найти связь между температурой плавления кристаллических полиуретанов и такими свойствами, как сопротивление разрыву и раздиру оказались неудачными (табл. 4). Вероятно, объяснение этому факту следует искать в том, что на повышение прочности оказывает влияние только лишь кристаллизация, которая развивается непосредственно в процессе деформирования эластомера. Наглядной иллюстрацией сказанного является сравнение свойств полиуретанов на основе полидиэтилен- и полиэтиленадипинатов последние кристаллизуются уже при растяжении на 50%. [c.535]

Освежение поверхности деталей механическим способом, например, вращающейся проволочной щеткой. При этом произойдет шероховка тонкого слоя и получится развитая поверхность контакта, что обеспечит надежную когезию между [c.511]

Было исследовано также влияние наполнителя на динамические механические свойства поливинилхлоридных композиций, наполненных аэросилом и сажей [257, 258]. В системах с сильной когезией в граничных слоях изменяется подвижность цепей, приводящая к изменению релаксационного спектра. Наполнитель приводит к увеличению модуля упругости и оказывает некоторое влияние на характер его температурной зависимости. При этом отношение модулей наполненного и ненаполненного полимеров в области температур стеклования растет с понижением температуры. Изменение спектра объясняется образованием граничных слоев с увеличенным свободным объемом и влиянием наполнителя на свойства полимерной матрицы. Размер частиц наполнителя также влияет на динамические свойства наполненных композиций, причем повышение динамических характеристик наблюдается при некотором оптимальном размере частиц [259]. [c.139]

Процесс формирования надмолекулярных структур протекает по-разному в зависимости от расстояния до поверхности и связан с энергией когезии полимера. Влияние поверхности на формирование структур обусловливает возникновение неоднородностей в наполненной или армированной системе на. надмолекулярном уровне. Так как возникновение молекулярной структурной и химической неоднородности является следствием формирования полимерного материала в присутствии наполнителя, то механические свойства связующего в такой наполненной системе всегда хуже свойств связующего, отвержденного в отсутствие наполнителя. Ухудшение свойств полимерной фазы компенсируется ее взаимодействием с наполнителем и существованием структуры наполнителя, играющей важную роль в свойствах композиционного материала. [c.284]

Исследованием структурно-механических свойств асфальтенов деасфальтизации, остатков деструктивно-вакуумной переработки и окисленных битумов установлены фазовые переходы при плавлении и определены значения эффективной энергии когезии к угольному наполнителю до и после разрушения структуры. По этим данным установлено, что наиболее технологически приемлемыми в качестве связующих являются пропановые асфальты и продукты их окисления с температурой размягчения 40-60 °С. В зависимости от природы угольной основы для брикетирования отбираются композиции, способные упрочить структуру брикетов, интенсифицировать их воспламеняемость, водоустойчивость и др. в качестве связующих для брикетирования угольной мелочи используется сплав АБ, для получения которого асфальтиты с температурой размягчения 140-150 °С вводят в битум, нагретый до температуры 200-210 °С в течение 15 мин. Наиболее подходящим для брикетирования угля является сплав с содержанием 20 % асфальтита для зимнего периода и 30-35 % для летнего. Брикетирование осуществляется перемешиванием связующего и угольной пыли при 80-140 °С с последующим прессованием при давлении 200 кг/см . Наибольшая прочность брикетов на истирание достигается при добавке 8 % связующего (табл. 6.86). [c.548]

Механические свойства. Между частицами сыпучего материала существуют силы взаимодействия различной природы. Эти силы объединяют термином — тутогезия- . Понятие аутогезии охватывает все виды II формы связи между частицами независимо от числа и свойств взаимодействующих частиц, природы сил, обусловливающих это взаимодействие, причин и условий их возникновения. Помимо этого основного термина в технической литературе применяют и другие термины адгезия, когезия, агломерация, агрегация, слеживаемость. [c.151]

Зависимость прочности пленки от механических с войств битумных дорожных покрытий. Сухой минеральный наполнитель представляет собой рыхлую массу из несвязанных частиц. После, добавления к ним битума и перемешивания для отделения частиц друг от друга необходима определенная сила. Эта сила действует против сил когезии битума для ее определения необходимо установить, в какой мере прочность пленки бнтума, заключенной между двумя стальными пластинками, может соответствовать механическим свойствам битумных покрытий. [c.76]

II типа отсутствуют, а механическое воздействие значительно меньше разрушает структуру этих битумов, чем битумов I типа вязкость неразрушенной структуры битума лншь в —102 раз превышает вязкость предельно разрушенной структуры. Когезия битумов II тииа очень велика. [c.96]

Наиболее расиространенным ири оценке старения является применение механических методов, характеризующих свойства битумов и обладающих большой чувствительностью. В работах многочисленных авторов приведены данные по изменению основных показателей битума г )аниц реологических состояний — темиературы хрупкости и темиературы размягчения, растяжимости. Эти методы весьма условны н дают лишь приближенную информацию о процессах, происходящих в битумах. Однако в последнее время широко применяются для оценки старения измерения реологических свойств бнтума, в частности сдвиг тонкого слоя (5—10 мк), заключенного между илоскопараллельными иластииками [32, 51 —189]. При этом определяется индекс старения ио отношению вязкости в микропленке после выдерживания в течение оиределенного времени ири 107 или 160°С к первоначальной вязкости бнтума или предельное напряжение сдвига — когезия. [c.103]

Увеличение плотности энергии когезии приводит, как правило. к увеличениЕо степени и скорости деструкции Это убедительно иллюстрирует HSM ireHFie твердости ири пластикации (технологический прием целенаправленного снижения молекулярной массы полимера механической деструкцией в нриеутсг-пии акцепторов свободных радикалов) сополимеров бутадиена и нитрила акриловой кислоты (НАК) прн различном их соотношении [c.220]

BOM пространстве. В соответствие с ним структурно-механические свойства в жидкости в пластовой системе определяются интенсивностью взаимодействия молекул жидкости между собой и с твердым телом (рис.2.5). Влияние последнего возрастает при снижении величины плотности энергии когезии (левая и правая ветви кривой) и уменьшается при сильном кооперативном взаимодействии в случае ассоциатообразования. [c.16]

Температурные коэффициенты расширения материалов заливаемых деталей меньше, чем у заливочного компаунда так, для керамики ТКЛР =4 10- град-, а для меди ТКЛР= 16-10- град-Ч Это приводит к появлению внутренних механических напряжений при охлаждении из-за более интенсивного сжатия материала, охватывающего детали. В зависимости от формы и взаимного расположения заливаемых деталей механические напряжения могут вызывать усилия сжатия и изгиба. Благодаря адгезии залитое изделие и компаунд при температурных циклах испытывают усилия деформации, поскольку слои заливочного материала хорошо приклеены к деталям и не могут следовать за расширением наружных слоев. При отрицательных температурах внутренние напряжения приведут к растрескиванию, если они превысят силы когезии компаунда. Поэтому наиболее опасным режимом для залитых изделий являются температуры нижнего предела эксплуатации (—40 и—60° С). [c.174]

Освежение поверхности деталей механическим способом, например, вращающейся проволочной щеткой. При этом происходит шероховка тонкого слоя и получается развитая поверхность контакта, что обеспечивает надежную когезию между слоями каркаса. Нагрев такой поверхности будет способствовать увеличению прочности связи между дублируемыми деталями за счет повышения пласгргчности резиновых смесей и достижения более полного контакта между поверхностями. Известно [530], что интенсивное возрастание прочности связи между дублируемыми слоями деталей при нагреве наблюдается в интервале температур 35ч-60°С для невулканизованных деталей покрышек (с 0,21 до 0,37 кг/ см) и после их вулканизации (с 5,0 до 6,0 кг/ см) на основе синтетических каучуков. Такой нагрев оказывает положительное влияние и при использовании клеевого слоя или освежения бензином. Это обусловлено тем, что нагрев поверхности перед освежением бензином или промазкой клеем способствует испарению бензина из клеевой прослойки от нижних слоев клея к верхним с полным удалением растворителя с дублируемых поверхностей, что повышает монолитность покрышек и увеличивает прочность связи между деталями. [c.362]

Физико-механические свойства двухфазной системы зависят также от полидисперсности фазы, характера ее распределения. После совмещения, достигаемого механической обработкой термодинамически несовместимых полимеров, имеющих высокую вязкость, независимо от времени хранения не наблюдается разделения на микроскопические фазы. Ори этом различия в плотностях энергии когезии компонентов влияютТШ те свок1ства системы, которые зависят от диффузионных и других термодинамических характеристик. В первую очередь это относится к интенсивности взаимодиффузии молекул полимеров и их сегментов на границе раздела фаз. [c.24]

В случае совулканизадии, при наличии большого переходного слоя в системе образуется единая трехмерная структура с одной температурной областью стеклования. Зависимость физико-механических показателей от соотношения компонентов в этом случае аналогична зависимости в системе из термодинамически совместимых полимеров 11 . Плотность энергии когезии совулка-низатов каучуков ниже ее аддитивных значений [c.27]

Фосфор во время нагревов под аустенитизацию образует сегрегации в фаницах зерен сталей. Концентрация атомов фосфора в этих зонах зернограничного твердого раствора резко возрастает в процессе карбидообразования. Карбидная фаза, обладающая жесткой кристаллической решеткой химического соединения, вытесняет фосфор из объема, который она занимает, во вновь образующиеся межфазные границы. При этом содержание фосфора в границах зерен может возрастать в десятки и сотни раз (рис. 1.4.27). Когезия границ зерен с повьшгенным содержанием атомов фосфора резко уменьшается, тем самым снижается механическая прочность границ, облегчается распространение трещины по границам зерен. Вблизи равновесного состояния температура области максимального роста сегрегации атомов фосфора совпадает с температурой образования непрерывной карбидной сетки МегзС в границах зерен, т. е. с температурой состояния минимальной устойчивости к МКК. [c.83]

Применяя ту же методику, авторы работы [690] проводили ферментативную обработку беленой целлюлозы из древесины березы и ели, после чего подвергали ее размолу и оценивали бумагообразующие свойства целлюлозы. Авторы пришли к выводу, что ослабление внутренней когезии клеточной стенки волокна в результате ферментативного гидролиза ксилана снижает его устойчивость к набуханию, что, в свою очередь, ведет к сниженик> расхода энергии ири размоле целлюлозы ц улучшению бумагообразующей способности волокон благодаря повышению их гибкости. Однако, прочность целлюлозы иосле ферментации оказалась более низкой, чем у обычной целлюлозы, что, ио мнению авторов, указывает на важную роль ксилана в обеспеченпи механической прочности волокна. Авторы считают, что метод ферментации может найти практическое применение для снижения расхода энергии в производстве бумаги. Для обозначения указанного процесса они даже применяют термин энзиматический размол . [c.381]

Наряду с таким чисто эмпирическим и интуитивным подходом представляет интерес другое направление в физике и химии полимеров, связанное с количественным анализом влияния химического строения иа физические свойства полимеров и с предсказанием этих свойств. Это направление появилось лишб 10—15 лет назад. Речь идет о том, чтобы без привлечения какого-либо эксперимента, исходя из данных только по химическому строению повторяющегося звена и типу присоединения звеньев друг к другу, рассчитать важнейшие физические параметры полимера. В результате, написав на бумаге формулу повторяющегося звена полимера, который предполагается синтезировать, можно заранее определить такие характеристики как температура стеклования, температура плавления, температура начала интенсивной термодеструкции, плотность полимера, оптические и оптико-механические параметры (показатель преломления и коэффициенты оптической чувствительности), плотность энергии когезии, растворимость и диффузия,, механические показатели, коэффициент объемного расширения-и др. [c.4]

Клеи представляют собой вещества или смеси веществ органического, эле- мецтоорганического или неорганического происхождения, которые благодаря сочетанию хорошего прилипания (адгезии), механической прочности (когезии), отсутствию хрупкости, минимальной усадке при отверждении пригодны для прочного соединения различных материалов. [c.278]

Вместе с тем следует отметить, что в отличие от систем, наполненных минеральными наполнителями, для полимерных наполнителей роль изменения структуры обоих компонентов в граничных или переходных слоях в механизме упрочнения исследована очень ца.ло, хотя очевидно, что их вклад в свойства системы должен быть очень существенным. Среди функций, выполняемых переходными слоями, можно назвать и увеличение гетерогенности системы. Кулезнев считает [377], что для формирования необходимого комплекса свойств композиции требуется достижение оптимальной сте-цени ее неоднородности, так как известно, что механическая неод- ородность приводит к улучшению свойств многих материалов, в том числе и йеполимернЫх. В частности, Кулезнев допускает возможность релаксации перенапряжений в переходном слое, энер-01я когезии которого понижена. В результате трещина многократно меняет, направление роста. [c.280]

Вязкостно-температурная характеристика связующего определяет возможность его транспорта по трубопроводам,распыления через форсунки и распределения тонким слоем по поверхности угольных зерен, а также условия проведения сливно-наливных операций. Эффективная энергия когезии связующего в высокоэластичном состоянии определяет необходимые компрессионные параметры "зеленой" массы (степень заполнения ячеек пресса, выход кондиционных брикетов,достаточную их механическую прочность),т.е. устойчивую ра/Зоту брикетного оборудования. [c.78]

В зависимости от назначения пленки разделяют на три группы изолирующие, дезактивирующие и локализующие [50]. Изолирующие пленки и покрытия предохраняют поверхность объектов, принимая радиоактивность на себя. Локализующие пленки наносят на уже загрязненную поверхность, и они сдерживают дальнейшее распространение радиоактивности. Действие дезактивирующих пленок состоит в том, что при контакте с загрязненной поверхностью они захватывают радионуклиды и удаляются вместе с ними. В качестве пленок и покрытий используют лакокрасочные материалы, гидрофобизирующие составы и полимерные композиции. Применяют водные, спиртовые и водноспиртовые растворы полимеров (поливиниловый спирт, поливинилбутираль, латексы, сополимеры винилацета-та с этиленом и др). [21]. Для того, чтобы пленки обладали необходимыми физико-механическими свойствами, такими как эластичность, адгезионная способность и прочность, в состав полимерных композиций добавляют пластификаторы (трибутилфосфат и глицерин) и наполнители, ПАВ, пигменты, сорбенты. Для связывания радионуклидов в составы пленок вводят ряд химических веществ, таких как органические и минеральные кислоты, растворимые фторидные соединения, окислители, комплексообразователи и др. На поверхность наносят или готовые пленки, или составы в виде жидких растворов или суспензий, которые затем затвердевают, формируя пленку. Для отрыва пленки от поверхности необходимо, чтобы сила адгезии / д была меньше силы когезии /к, которая характеризует связь внутри материала самой пленки [c.206]

Проведенное выще обсуждение показывает, что в идеальных системах адгезия между двумя поверхностями раздела довольно велика. На практике работа адгезии между двумя разнородными материалами должна превышать работу когезии менее прочного материала. Подобное положение имеет место и в опытах по трению, когда сдвиг, по-видимому, происходит по менее прочному материалу, а не по самому месту контакта. По мнению Бикермана [47], даже если вероятен разрыв по поверхности раздела, основную роль в этом процессе играет ослабленный граничный слой, представляющий собой тонкий (но полимолекулярный) слой измененного материала, механически менее прочный, чем любая из контактирующих объемных фаз. Ослабленный граничный слой может состоять из окислов, загрязнений и т. д., и, кроме того, он может образовываться и на поверхности структурно измененного, но вполне чистого материала. С этой точки зрения большой интерес представляет сообщение Шорнхорна и Райэна 48] о том, что тщательная очистка пластика значительно ухудшает его сцепление с металлическими подложками. Гуд [49] считает, что ослабленный слой образуется мономолекулярной поверхностью раздела, а если это так, то разрыв клеевых соединений должен действительно проходить по поверхности раздела, а не смежным с ним областям. [c.361]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология