Cтраница 2
На базе представлений о специфическом характере клеящих свойств, а также с привлечением представлений о характере сил взаимодействия между адгезивом и подложкой в 40 - х годах возникла адсорбционная теория адгезии. Адсорбционная теория рассматривает адгезию как результат проявления сил молекулярного взаимодействия между контактирующими фазами. Согласно Ман-Ларену, важно, чтобы адгезив и подложка имели функциональные группы, способные к взаимодействию. [16]
Рассмотренные выше теории, основанные на преобладающей роли какого-нибудь одного процесса, имеющего место при образовании или разрушении адгезионной связи, приложимы к различным случаям адгезии или даже к отдельным сторонам этого явления. Так, адсорбционная теория адгезии рассматривает лишь конечный результат образования адгезионной связи и объясняет, в основном, природу сил, действующих между адгезивом и субстратом. Диффузионная теория, наоборот, объясняет лишь кинетику образования адгезионного соединения и справедлива только для адгезии более или менее взаиморастворимых полимеров. В электрической теории главное внимание уделяется рассмотрению явлений, происходящих при разрушении адгезионных соединений. [17]
Явления адгезии по-разному объясняются существующими теориями. Распространенная за рубежом адсорбционная теория адгезии ( Дебройн, Мак-Ларен) объясняет адгезию силами межмолекулярного взаимодействия между молекулами лакокрасочной пленки и поверхностью металла. [18]
В тех случаях, когда материалом подложки являются аморфные атомные вещества, обладающие локализованными валентными электронами и по: тя являющиеся огромными макромолекулами, материал подложки неспособен выступать по отношению к парафиновым частицам в качестве донора электронов и между ними могут существовать лишь ван-дер-ваальсовые взаимодействия. В таких случаях механизм вытекает из адсорбционной теории адгезии. [19]
Ориентация молекул вещества у межфазной границы приводит к возникновению между фазами так называемого адсорбционного скачка потенциала1, зависящего от природы и химического строения молекул адсорбированного слоя. Эти представления о причинах возникновения двойного электрического слоя как следствия адсорбции молекул, и возникновение диполей у межфазной границы в значительной степени согласуются с воззрениями сторонников адсорбционной теории адгезии. [20]
Ориентация молекул вещества у межфазной границы приводит к возникновению между фазами так называемого адсорбционного скачка потенциала зависящего от природы и химического строения молекул адсорбированного слоя. Эти представления о причинах возникновения двойного электрического слоя как следствия адсорбции молекул, и возникновение диполей у межфазной границы в значительной степени согласуются с воззрениями сторонников адсорбционной теории адгезии. [21]
Так, например, при модифицировании стекла типичными поверхностно-активными веществами с большими углеводородными радикалами адгезия полярных клеев к стеклянной поверхности не только не увеличивается, но даже уменьшается. Остальные положения этих авторов ( увеличение прочности склеивания с уменьшением толщины клеевой прослойки; образование на границе раздела слоев ориентированных молекул) в сущности повторяют выводы Дш. Мак-Бена и положения адсорбционной теории адгезии. [22]
Так, например, при модифицировании стекла типичными поверхностно-активными веществами с большими углеводородными радикалами адгезия полярных клеев к стеклянной поверхности не только не увеличивается, но даже уменьшается. Остальные положения этих авторов ( увеличение прочности склеивания с уменьшением толщины клеевой прослойки; образование на границе раздела слоев ориентированных молекул) в сущности повторяют выводы Дж. Мак-Бена и положения адсорбционной теории адгезии. [23]
Существующие теории адсорбции полимеров на твердых поверхностях и представления о структуре адсорбционных слоев ( см. гл. Если рассматривать адсорбцию как избыточное концентрирование компонента на границе раздела, то это определение вполне применимо к адгезии, ибо изучение структуры поверхностных слоев полимеров на твердых поверхностях показывает, что в них происходит перераспределение различных компонентов адгезива в результате селективной адсорбции. Поэтому вывод, приведенный в работе [146], о неправомочности термина адсорбционная теория адгезии, по нашему мнению, неверен, поскольку отрицание адсорбционных эффектов равнозначно отрицанию термодинамики поверхностных явлений. [24]
Одной из первых попыток объяснить механизм адгезии является адсорбционная теория. Адсорбционная теория рассматривает уадгезию как результат проявления сил молекулярного взаимодействия между контактирующими молекулами адгезива и субстрата. Важно, чтобы адгезив и субстрат обладали полярными функциональными группами, способными к взаимодействию, как это следует из известного правила полярности [88]: Высокая адгезия не может быть достигнута между полярным субстратом и неполярным адгезивом или между неполярным субстратом и полярным адгезивом. Молекулярному взаимодействию согласно адсорбционной теории адгезии [89-97] предшествует образование контакта между молекулами адгезива и субстрата. Повышение температуры, введение пластификатора, повышение давления, применение растворителей облегчают протекание первой стадии процесса и способствуют более полному контакту. Смачивание и растекание адгезива по поверхности субстрата сопровождается поверхностной диффузией, миграцией молекул адгезива по поверхности. Эти процессы в той или иной степени являются подготовительными, но играют очень важную роль и будут подробно рассмотрены в гл. [25]
Еще в работах Бехгольда и Неймана [30] был сделан вывод о том, что кроме затекания клея в поры и капилляры важную роль играет взаимодействие клея с материалом подложки. Силы специфического взаимодействия клея с поверхностью в капиллярах Бехгольд и Нейман назвали адгезионными и впервые при изучении склеивания ввели представление о специфическом молекулярном сцеплении - адгезии. Представление о специфической адгезии было затем развито в работах других авторов и привело к созданию адсорбционной теории адгезии ( см. гл. Было отмечено [32], что при склеивании древесины пленка клея, несмотря на значительную усадку, прочно держится на внутренних стенках пор, а сила сцепления оказывается настолько значительной, что древесина разрушается при попытке отделить пленку. [26]