Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2019-11-28 | 660 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Адгезия (прилипание) – это молекулярное притяжение между поверхностями двух соприкасающихся разнородных твердых или жидких фаз. Адгезия является причиной склеивания двух разных веществ за счет действия физических или химических межмолекулярных сил.
Причина адгезии – молекулярное притяжение контактирующих веществ или их химическое взаимодействие.
Когезией называют с цепление однородных молекул, атомов или ионов, которое включает все виды межмолекулярного и межатомного притяжения внутри одной фазы. Когезия характеризует прочность тела и его способность противостоять внешнему воздействию.
Когда два материала приведены в такой близкий контакт друг с другом, при котором могут взаимодействовать их поверхностные мономолекулярные слои, молекулы одного вещества определенным образом взаимодействуют с молекулами другого, испытывая взаимное притяжение. Силы взаимного притяжения называются силами адгезии или адгезионными силами.
В различных случаях склеивания адгезия может обусловливаться разными явлениями, зависящими как от химической природы адгезива и субстрата, так и от условий образования адгезионной связи.
Адгезионнаясвязь разнородных тел может осуществляться либо в результате химической реакции на границе раздела, либо с помощью более слабых ван-дер-ваальсовых сил межмолекулярного взаимодействия.
Считают, что все разновидности межмолекулярных взаимодействий (ориентационное, индукционное, дисперсионное)
могут участвовать в образовании адгезионной связи между адгезивом и субстратом, а преобладающее значение того или иного типа сил зависит от конкретных объектов.
Ориентационные и индукционные силы возникают при взаимодействии полярных молекул. Дисперсионные силы обусловлены взаимодействием мгновенных дипольных моментов, возникающих в результате флуктуации (случайные отклонения) электронной плотности контактирующих молекул.
|
При наличии в молекулах адгезива или склеиваемых материалов электроотрицательных атомов фтора, кислорода, азота вблизи атомов водорода, связанных в свою очередь также с электроотрицательными атомами, при адгезионном взаимодействии возможно образование водородных связей типа Н... О; Н... N или Н... F. Водородная связь возникает, когда водородный атом находится между донором и акцептором протонов.
В определенных случаях адгезионная связь может обусловливаться химическими реакциями в зоне контакта, в результате которых образуются химические связи – ковалентные, ионные, координационные. Типичным примером поверхностной химической реакции, возникающей в процессе образования адгезионной связи, может служить прикрепление резины к металлу посредством слоя латуни или клеев на основе изоцианатсодержащих соединений.
Одним из наиболее широко распространенных видов межмолекулярных связей являются донорно-акцепторные При взаимодействии сильных доноров и акцепторов прочность донорно-акцепторной связи может быть сопоставима с прочностью химических связей.
По признаку убывания электронно-донорных свойств функциональные группы молекул можно расположить в ряд, в котором каждый предыдущий член является донором по отношению к последующему: донор NH2>ОН>ОR>ОСОR>СНз>С6H5 > галоиды>СООR> СО>СN акцептор.
Адгезия повышается по мере удаления друг от друга функциональных групп соединяемых полимеров в донорно-акцепторном ряду. Комбинируя с учетом места в донорно-акцепторном ряду функциональные группы молекул адгезива и склеиваемого материала, можно достичь высоких значений адгези и, например, группы ОН с группами -СО или группы -NH2 с группами -СN.
|
При разработке оптимальных составов обувных клеев необходимо учитывать донорно-акцепторные свойства функциональных групп адгезива и субстрата. Так, например, условиям донорно-акцепторного ряда отвечает применение полиуретанового клея для склеивания искусственных кож с поливинилхлоридным (ПВХ) покрытием. В этом случае функциональные группы адгеаива и субстрата отстоят в донорно-акцепторном ряду друг от друга достаточно далеко, поскольку адгезив имеет гидроксильные -ОН и уретановые -ОСОNН группы, а субстрат содержит радикалы хлора и винильные группировки. Более низкие показатели адгезии полиуретановых клеев к резинам на основе бутадиен-стирольного каучука можно объяснить близкими электронно-донорными свойствами молекул адгезива и каучука, составляющего основу резины.
Полихпоропреновый клей обладает значительно большей адгезией к резинам на основе бутадиен-нитрильного каучука, чем к резинам на основе бутадиен-стирольного каучука, так как группы, образующие адгезионные пары (радикалы хлора полихлоропреновой пленки и нитрильные группы -CN, входящие в состав каучука СКН), более различаются по донорно-акцепторным свойствам, чем пары из групп – Cl и -C6H5; бутадиен-стирольного каучука.
Увеличение концентрации адгезионно-активных групп в клеях приводит к повышению прочности склеивания.
С повышением содержания полярных адгезионно-активных групп увеличиваются жесткость и когезионная прочность макромолекулярных цепей полимера, и при достижении определенной концентрации этих групп она становится выше адгезионной прочности, что приводит к уменьшению прочности клеевого соединения.
Прочность склеивания определяется не только адгезионными свойствами клея и склеиваемого материала, но и когезионной прочностью адгезива и субстрата.
Когезионные свойства полимеров определяются совокупностью взаимодействий атомов, звеньев или сегментов макромолекул. Силы когезии обусловливают комплекс таких свойств полимера, как механические, поверхностные, агрегатное состояние, летучесть, растворимость.
Механические свойства полимеров зависят от типа и числа атомных групп и от геометрической формы и длины макромолекулы. Энергия когезии различных групп колеблется в довольно широких пределах (от 2 до 35 Дж/кмоль). Чем выше энергия когезии функциональных групп полимера, тем большей прочностью он обладает.
|
На механические свойства полимера в значительной мере влияют плотность и регулярность упаковки макромолекул. Наибольшей когезионной прочностью обладают жесткоцепные полимеры. Прочность одного и того же полимера может быть различной в зависимости от состояния, в котором он находится: наибольшей прочностью обладают полимеры в кристаллическом или стеклообразном состоянии.
Полимеры, обладающие высокой когезионной прочностью, имеют высокую температуру плавления, плохо растворимы, не способны к большим обратимым деформациям, и, как правило, не используются в качестве адгезивов. Однако при недостаточной когезии клеевой пленки нельзя получить прочное клеевое соединение, так как уже при незначительных нагрузках будет происходить его разрушение по клеевой прослойке.
Оптимальное содержание одних и тех же функциональных групп, обусловливающее наиболее высокие адгезионные и когезионные свойства полимера, зависит от его химического строения, плотности упаковки цепей, гибкости макромолекул. Так, для клеев из поливинилформаля оптимальным является содержание 11% свободных гидроксильных групп, а для поливинилацетатных клеев — 35%.
При небольших расстояниях между полярными функциональными группами увеличивается жесткость макромопекупярных цепей, повышается когезионная прочность и снижаются адгезионные свойства макромолекул.
Зависимость прочности склеивания от молекулярной массы адгезива носит экстремальный характер. Максимальное значение прочности склеивания находится, как правило, в области не слишком больших величин молекулярной массы полимера. Полимеры с низкой молекулярной массой не обладают необходимым комплексом физико-механических свойств, и поэтому, несмотря на наличие адгезионно-активных функциональных групп не могут быть использованы в качестве адгезивов. Полимер с высокой молекулярной массой характеризуется хорошими когеаионными свойствами, но довольно низкой адгезией. Оптимальные значения молекулярной массы различны в зависимости от класса полимера.
Для одного и того же клеевого соединения соотношение сил адгезии и когезии не является постоянным и может изменяться в зависимости от режимов испытания и условий эксплуатации, т.е. от температуры, скорости деформирования, продолжительности действия приложенной нагрузки.
|
|
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!