Cтраница 1
Адсорбционная теория адгезии объясняет ее ван-дер-ваальсовым взаимодействием между молекулами адгезива и субстрата, а также химическими взаимодействиями между молекулами адгезива и субстрата при наличии у них активных центров. [1]
Адсорбционная теория адгезии объясняет образование связи между клеящим веществом и склеиваемым материалом за счет возникновения межмолекулярных сил на поверхности клей - склеиваемый материал. В подтверждение этой теории выдвигается тот факт, что полярные полимеры склеивают полярными клеями, а неполярные полимеры - неполярными клеями. [2]
Адсорбционная теория адгезии имеет и ряд слабых мест. [3]
Согласно адсорбционной теории адгезии покрытие поверхности даже мономолекулярным слоем какого-либо вещества ( что отвечает АР менее 0 1 %) приведет к замене свойств поверхности материала свойствами нанесенного вещества. На изменение свойств поверхности волокон, модифицированных прививкой, влияет, вероятно, также то, что в реакцию полимеризации вступают сорбированные молекулы мономера и рост привитой цепи происходит в условиях одностороннего влияния молекулярных сил поверхности ( в случае прививки из газовой фазы влиянием окружающей среды на сорбированные молекулы можно пренебречь), причем по мере покрытия поверхности природа ее, а следовательно и влияние на структуру синтезируемого полимера, непрерывно меняется. [4]
Против адсорбционной теории адгезии выдвигается ряд возражений: во-первых, как было показано Б. В. Дерягиным и Кротовой10, фактическая работа адгезии на несколько порядков выше той, которую можно ожидать в результате действия межмолекулярных сил; во-вторых, теми же авторами было установлено, что работа адгезии при неравновесных условиях быстрого отрыва зависит от скорости отслаивания пленки, в то время как работа преодоления молекулярных сил не может зависеть от скорости разъединения. [5]
Согласно адсорбционной теории адгезии / 58 /, адгезионная прочность в общем случае должна повышаться с увеличением энергии когезии материала подложки. С целью проверки применимости этого положения к металлам были рассчитаны плотности энергии когезии указанных металлов. [6]
К недостаткам адсорбционной теории адгезии следует отнести то, что она весьма трудно поддается математическому расчету. В большинстве работ, посвященных рассмотрению молекулярных сил, обусловливающих адгезию, вопрос об адгезии по существу обходится и заменяется рассмотрением адсорбции низкомолекулярных веществ ( как только что приводилось при вычислениях С. [7]
С точки зрения адсорбционной теории адгезии можно предположить, что изменения адгезии и смачиваемости в результате прививки связаны либо с соответствующими изменениями свободной поверхностной энергии, либо с изменениями шероховатости поверхности. [8]
Молекулярному взаимодействию, согласно адсорбционной теории адгезии, предшествует образование контакта между молекулами адгезива и подложки. Повышение температуры, введение пластификатора, повышение давления, применение растворителей - все эти факторы облегчают протекание первой стадии процесса и способствуют достижению более полного контакта. Смачивание и растекание адгезива по поверхности подложки сопровождаются поверхностной диффузией, миграцией молекул адгезива по поверхности. Все эти процессы в той или иной степени являются подготовительными, но играют очень важную роль. [9]
Однако это не противоречит адсорбционной теории адгезии; этот вопрос непосредственно связан со смачиванием ( он подробно рассмотрен в гл. Попытки установить зависимость между адгезионной прочностью и числом функциональных групп в виде простого математического выражения [96] кажутся теперьнаивными, так как адгезия - явление чрезвычайно сложное. [10]
Таким образом, большинство авторов, придерживающихся адсорбционной теории адгезии, приходят к выводу о существенном значении полярных групп в структуре полимера, так как при наличии таких групп взаимодействие между ними и поверхностью ( стеклом, металлом) может осуществляться силами химической природы, величина которых на несколько порядков больше вандерваальсовых сил. Поэтому значения адгезии полярных и неполярных соединений могут существенно различаться. Этот вывод подтверждается расчетами С. [11]
Таким образом, большинство авторов, придерживающихся адсорбционной теории адгезии, приходят к выводу о существенном значении полярных групп в структуре полимера, так как при наличии таких групп взаимодействие между ними и поверхностью ( стеклом; металлом) может осуществляться силами химической природы, величина которых на несколько порядков больше вандерваальсовых сил. Поэтому значения адгезии полярных и неполярных соединений могут существенно различаться. Этот вывод подтверждается расчетами С. [12]
Тем не менее необходимо иметь в виду преемственность адсорбционной теории адгезии и современной молекулярио-адсорбцион-ной или молекулярной теории [ 122, с. Эта теория основана на том же тезисе, - что и адсорбционная: молекулярное взаимодействие адгезива с субстратом является первопричиной адгезии. [13]
В работе [7] показано, что зависимость прочности адгезионной связи от химической природы полимеров хорошо объясняется с позиций адсорбционной теории адгезии. [14]
В первом издании монографии [2] авторы рассмотрели различные теории 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. [15]