Cтраница 3
Согласно существующим представлениям о механизме формирования силикатных пен 3, 7, 12, 14, 50, 268, 270 ], максимум замкнутых ячеек образуется при вспенивании гомогенных с оптимальной вязкостью расплавов, в которых обеспечиваются, с одной стороны, плавное и беспрепятственное пено-образование, с другой - высокая устойчивость сформировавшейся пены за счет ее структурно-механического фактора. Как известно [3, 7, 12, 13], эти условия достигаются при синтезе пиропластических систем на основе некристаллизующихся стекол, имеющих наименьший градиент вязкости в области температур вспенивания. Вторым обязательным условием при синтезе спеков пенообразующих смесей является обеспечение изотермии в порошкообразной смеси и ее спеках в области температуры формирования пеностекла. [31]
Энтропийный фактор ( термодинамический); проявляется в стремлении дисперсной фазы к равномерному распределению по объему системы под действием теплового движения. Структурно-механический фактор ( кинетический); связан с тем, что на разрушение пленок, образующихся на поверхности частиц и обладающих упругостью и механической прочностью, требуется энергия и время. Гидродинамический фактор ( кинетический); заключается в снижении скорости движения частиц при изменении вязкости и плотности дисперсионной среды. Смешанные факторы наиболее характерны для реальных систем; агрегативная устойчивость обеспечивается действием нескольких факторов одновременно. [32]
В дальнейшем такие слои образуют коагуляционные структуры, и поверхность эмульгированных капель покрывается бронирующей оболочкой высокой прочности. В данном случае также используется структурно-механический фактор стабилизации. [33]
Слои с адсорбированными молекулами ПАВ обладают упругостью и механической прочностью, в результате чего предотвращается слипание дисперсных частиц. Образование молекулярно-адсорбционных твердообразных слоев П. В. Ребиндер назвал структурно-механическим фактором стабилизации. [34]
Применение полимеров в качестве стабилизаторов дисперсий хорошо известно. Стабилизирующий эффект при этом связывают с действием гак называемого структурно-механического фактора. Механизм реализации такого фактора заключается в образовании механически прочных адсорбционных слоев на поверхности частиц, препятствующих их агрегации. Сближение частиц с адсорбированным полимером требует разрушения или перестройки адсорбционного слоя. В результате процесс сближения существенно замедляется. Следовательно, по своему механизму структурно-механический фактор относится к кинетическому. [35]
Молекулы поверхностно-активных веществ, ориентируясь полярными группами в сторону водной среды, а углеводородными цепями к менее полярной твердой фазе, вызывают гидрофилизацию поверхности, увеличивают степень взаимодействия воды с твердыми частицами. Ребиндеру, стабилизирующее действие адсорбционных слоев обусловливается главным образом структурно-механическим фактором. Таким образом, необходимым условием стабилизации концентрированных дисперсных систем является образование адсорбционных слоев, обладающих достаточно высокой структурной вязкостью, упругостью и механической прочностью на сдвиг. С увеличением концентрации поверхностно-активных веществ-стабилизаторов стабилизирующее действие их возрастает, устойчивость системы увеличивается. Однако при достижении определенной концентрации последующее увеличение ее может снизить устойчивость системы. [36]
В последнее время получили распространение идеи об энтропийном и стерическом факторах стабилизации ПАВ [204, 205], что нашло успешное применение и дальнейшее развитие в работах Парфита и Уилсз [101], Мартынова и Лычникова [206] и др. Вместе с тем нельзя игнорировать важную роль сольватации в стабилизации поверхностей, как это вытекает из работ Дерягина и его сотрудников [86, 185, 186, 207], Глазмана [208, 209] и других исследователей. В стабилизации дисперсных систем ПАВ Ребиндер [210-213] придает большое значение структурно-механическому фактору. При этом он исходит из того, что адсорбционные слои ориентированных поверхностных молекул вблизи насыщения образуют двухмерные кристаллоподобные структуры, обладающие упругостью и механической прочностью на сдвиг. Однако существование таких слоев не исключает возможности фиксации микрообъектов на дальних расстояниях. [37]
Концентрируясь в поверхностном слое частицы, они могут образовать даже гелеобразную пленку. Одновременно снижение поверхностного натяжения до минимума приводит к тому, что структурно-механический фактор становится универсальным при стабилизации большинства дисперсных систем. При недостаточном снижении межфазного натяжения структурно-механический барьер не предохраняет систему от коагуляции. Частицы слипаются через их поверхностные слои. [38]
Стабилизация с помощью ПАВ не ограничивается факторами, обусловливающими уменьшение поверхностного натяжения. ПАВ, особенно с длинными радикалами, на поверхности капелек эмульсии могут образовать пленки значительной вязкости ( структурно-механический фактор), а также обеспечить энтропийное отталкивание благодаря участию радикалов в молекулярно-кинетическом движении. [39]
Стабилизация обратных эмульсий с помощью ПАВ не ограничивается факторами, обуславливающими уменьшение поверхностного натяжения. ПАВ, особенно с длинными радикалами, на поверхности капелек эмульсии могут образовать пленки значительной вязкости ( структурно-механический фактор), а также обеспечить энтропийное отталкивание благодаря участию радикалов в тепловом движении. Структурно-механический и энтропийный факторы особенно существенны, если для стабилизации применяют поверхностно-активные высокомолекулярные соединения типа полиэлектролитов. Структурно-механический фактор - образование структурированной и предельно сольватированной дисперсионной средой адсорбционной пленки - имеет большое значение для стабилизации концентрированных и высококонцентрированных эмульсий. Тонкие структурированные прослойки между каплями высококонцентрированной эмульсии придают системе ярко выраженные твердообраз-ные свойства. [40]
Некоторыми исследователями сделан вывод о возможности стабилизации эмульсий ненасыщенными слоями стабилизатора, представляющими собой подобие двумерного газа из ориентированных дифильных молекул. Ненасыщенность таких слоев, имеющая место и в латексных системах дала повод в данном случае усомниться в стабилизирующем действии структурно-механического фактора, тем более, что проведенные измерения не показали наличия структурной и даже просто повышенной вязкости оболочек из поверхностно-активных веществ на межфазной границе. Кроме того, показано, что стабильные эмульсии могут быть получены при помощи эмульгаторов ( некаль, триэтаноламин), заведомо не способных давать механически прочные адсорбционные пленки. И, наконец, если бы устойчивость эмульсий обуславливалась только структурно-механическим фактором, невозможно было бы наблюдаемое в ряде экспериментов соблюдение известного правила электролитной коагуляции Шульце-Гарди. [41]
Измерения вязкости этих растворов свидетельствуют о наличии структурной вязкости при малых скоростях сдвига. Это дает основание предположить, что ОП-10 стабилизирует пену не за счет эффекта Гибб-са - Марангони, а за счет структурно-механического фактора. Результаты, полученные на полиэфирах, были проверены в реальных условиях при получении жестких пенопластов. Проверка результатов в производстве эластичных пен, где роль ПАВ проявляется значительно сильнее, будет проведена в ближайшее время. [42]
Механизм действия предлагаемой уплотняющей жидкости представляется следующим. При перемешивании исходных ингредиентов, как показали проведенные микроскопические исследования, образуется стабильная дисперсная система по типу прямой эмульсии масло в воде, агрегативная устойчивость которой определяется структурно-механическими факторами. [43]
Разрушение при нагружении происходит по наиболее слабым зонам в гетерогенной структуре цементного камня. Если имеется фаза, преобладающая в объеме тела или обеспечивающая его связность вследствие морфологических особенностей ( назовем ее главной структурообразующей фазой), а разрушение идет по границам наполняющих ее других фаз, то ( То характеризует прочность самой этой твердой фазы, ее структурно-механический фактор равен единице, а соответствующие факторы для других фаз равны нулю. Величина п зависит от формы частиц главной структурообразующей фазы и характера контактов между ними. Если в порах не содержится воды, то bl, a c d efg0, а т0 равно прочности на растяжение нитевидных кристаллов гидросиликата C-S-H ( II), составляющей в зависимости от их толщины 700 - 1000 МПа. Эти нитевидные кристаллы частично переплетены, и разрушение сопровождается разрывом нитей. [44]