Cтраница 2
Возникновение остаточных напряжений в клеевых соединениях обусловлено несколькими факторами. В пленке клея, сформированной из раствора, на поверхности склеиваемого материала напряжения возникают потому, что при улетучивании растворителя пленка сокращается только по толщине и сохраняет свою первоначальную длину. После того как пленка теряет текучесть, начинается рост напряжений, стремящихся осуществить сокращение пленки по длине. Поэтому необходимо выбирать растворитель с достаточно большим временем испарения и установить оптимальный режим открытой сушки, чтобы уменьшить усадку клеевой пленки. [16]
Структурные исследования пленок из гидрохлорида синтетического каучука показали, что характер надмолекулярных структур существенно зависит от температур растяжения и сокращения ( усадки) пленки. В пленке, растянутой до 300 % при 100 С, образовались более асимметричные, чем при 40 С, ориентированные в направлении вытяжки надмолекулярные структуры фибриллярного типа. Нагревание растянутых пленок при различных температурах выявило две температурные области ( рис. 5), в первой из которых ( при сравнительно низких температурах) восстановление начальных размеров в результате сокращения пленки сопровождалось перегруппировкой более крупных структурных единиц, тогда как во второй области, характеризующейся энергией активации, сопоставимой по величине с энергией межмолекулярной связи, механизм восстановления, по-видимому, связан с релаксацией самих макромолекул. [17]
Причина устойчивости пен все еще недостаточно изучена. Так, Гиббс объясняет устойчивость пенных пленок их эластичностью - при растягивании пленки адсорбционный слой поверхностно-активного вещества на поверхности делается более редким, поверхностное натяжение в месте растяжения повышается и способствует обратному сокращению пленки. Плато считает, что в пенных пленках вязкость жидкости очень высока, а это сильно замедляет и практически останавливает их утончение. [18]
Успешное применение защитных покрытий налагает повышенные требования на пленкообразующие системы. Их наносят в жидком состоянии в условиях, когда пленка полностью сохраняет высокоэластические свойства. В процессе высыхания покрытие должно релаксировать, образуя тонкий и гладкий слой. Сокращение пленки может происходить, но оно не должно приводить к возникновению перекосов. После отверждения покрытие должно выдерживать деформации и ударные нагрузки. Выполнение этих требований обеспечивается протеканием релаксационных процессов. [19]
Удлинение пленки во время растяжения обычно изображается в виде экстензиометрической кривой, для получения которой на оси абсцисс наносят нагрузки, а на оси ординат-удлинение пленки, выраженное в процентах первоначальной длины. Таким образом определяют предел прочности пленки и максимальное-ее удлинение. Некоторые типы приборов позволяют непосредственно определять и эластичность пленки. Для этого растягивающую нагрузку снимают и следят за сокращением пленки. [20]
Следовательно, поверхностное натяжение с ростом температуры уменьшается. Это происходит вследствие увеличения кинетической энергии молекул, в связи с чем они легче проникают в поверхностный слой. Поверхностная энергия а при этом уменьшается, так как уменьшается тенденция к сокращению размеров пленки. Отрицательное значение производной do / dT говорит также о том, что при положительной работе, совершаемой во время сокращения пленки, теплота от нее должна отводиться. [21]
На проволочную рамку А помещают прикрепленный к петелькам В и К. Петельки позволяют барьеру перемещаться вдоль рамки. Между барьером и рамкой находится тонкая пленка жидкости. Под действием поверхностного натяжения пленка стремится сократить свою поверхность и поднять рамку вверх. Сокращение пленки можно предотвратить, подвесив к барьеру груз Р, уравновешивающий поверхностное натяжение. [22]
Уравнение Максвелла позволяет также установить качественную зависимость между величиной усадки и остаточной деформацией. Чем выше была усадка, тем больше были напряжения, тем в более неравновесном состоянии находится пленка, а следовательно, тем больше у нее возможности в будущем отрелаксировать и деформироваться. Из этого следует, что величины усадки и остаточной деформации определяются одними и теми же факторами. Следует также подчеркнуть неправильность существующего представления о том, что остаточная деформация определяется исключительно удалением из пленки оставшегося в ней растворителя. Конечно, в процессе удаления растворителя происходит некоторое сокращение пленки, определяющееся в пределе объемом, занимаемым растворителем. Но, очевидно, основной эффект деформации, так же как и величина усадки, определяется не конечным объемом, а теми релаксационными процессами, которые происходят в пленке, находящейся в неравновесном состоянии. Степень неравновесности определяется скоростью испарения растворителя в процессе пленкообразования. Следовательно, величина усадки также определяется скоростью испарения. Однако релаксационные процессы усадки протекают в течение очень длительного времени, но в известных условиях, в набухшей пленке, например при повышенной температуре, период релаксации значительно ускоряется, и тогда наблюдается весьма заметный эффект остаточной деформации. [23]
Работа ДЛ совершается за счет уменьшения потенциальной энергии поверхности пленки. Следует подчеркнуть, что при растяжении пленки потенциальная энергия молекул, извлекаемых на поверхность, увеличивается, а их кинетическая энергия ( теплового движения) соответственно уменьшается. В результате при растяжении пленка несколько охлаждается. Очевидно, что при сокращении пленка будет нагреваться. Чтобы обеспечить неизменность а, необходимо вести процесс растяжения или сокращения пленки изотермически. Для этого надо растягивать или сокращать пленку медленно, гак, чтобы изменение ее температуры успевало компенсироваться путем теплообмена с окружающей средой. [24]
Работа ДЛ совершается за счет уменьшения потенциальной энергии поверхности пленки. Следует подчеркнуть, что при растяжении пленки потенциальная энергия молекул, извлекаемых на поверхность, увеличивается, а их кинетическая энергия ( теплового движения) соответственно уменьшается. В результате при растяжении пленка несколько охлаждается. Очевидно, что при сокращении пленка будет нагреваться. Чтобы обеспечить неизменность а, необходимо вести процесс растяжения или сокращения пленки изотермически. Для этого надо растягивать или сокращать пленку медленно, так чтобы изменение ее температуры успевало компенсироваться путем теплообмена с окружающей средой. [25]