когезия что это в химии

Когезия

Смотреть что такое «Когезия» в других словарях:

Когезия — – сцепление молекул внутри материала под действием сил притяжения. [ГОСТ 28780 90] Когезия [лат. cohaesus связанный, сцепленный] – взаимодействие, сцепление, связь между находящимися в прочном контакте двух однородных по составу… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

КОГЕЗИЯ — (от лат. cohaesus связанный, сцепленный), сцепление друг с другом частей одного и того же тела, обусловленное действием сил межмолекулярного взаимодействия, водородной связи и (или) химической связи между составляющими его молекулами (атомами,… … Физическая энциклопедия

Когезия — (физика) связь между молекулами тела Когезия текста связность текста Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи. Если вы … Википедия

когезия — сцепление Словарь русских синонимов. когезия сущ., кол во синонимов: 3 • связность (8) • связь … Словарь синонимов

Когезия — Когезия сцепление частиц вещества (молекул, ионов, атомов), составляющих одну фазу. Источник: Рекомендации: Методические р … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

КОГЕЗИЯ — (от лат. cohaesus связанный сцепленный), Сцепление друг с другом частей одного и того же тела (жидкого или твердого). Обусловлена химической связью и межмолекулярным взаимодействием. Сцепление разнородных тел называется адгезией … Большой Энциклопедический словарь

КОГЕЗИЯ — КОГЕЗИЯ, взаимное притяжение между атомами, ионами или молекулами какого либо вещества. У твердых тел силы когезии велики, у жидкостей слабее, что и обуславливает их текучесть. Жидкости образуют капли под воздействием силы поверхностного… … Научно-технический энциклопедический словарь

Когезия — (от лат. cohaesus связанный, сцепленный * a. cohesion; н. Kohasion; ф. cohesion; и. cohesion) сцепление частиц вещества (молекул, ионов, атомов), составляющих одну фазу. K. обусловлена силами межмолекулярного (межатомного) притяжения разл … Геологическая энциклопедия

Когезия — Когезия: сцепление частиц вещества (молекул, ионов, атомов), составляющих одну фазу. Источник: ГОСТ Р 53627 2009. Покрытие полимерное тонкослойное проезжей части мостов. Технические условия (утв. Приказом Ростехрегулирования от 15.12.2009 N 973 … Официальная терминология

когезия — 1. Состояние, в котором частицы одной субстанции скрепляются первичными или вторичными силами валентности. Состояние склеивания, в котором частицы клея (или адгезива) скрепляются. 2. Сила притяжения между молекулами (или атомами) в пределах одной … Справочник технического переводчика

когезия — – притяжение между частицами, приводящее к их объединению в объеме одной фазы. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] … Химические термины

Источник

Химия : Процессы адгезии и когезии

Понятие когезии и адгезии. Смачивание и растекание. Работа адгезии и когезии. Уравнение Дюпре. Краевой угол смачивания. Закон Юнга. Гидрофобные и гидрофильные поверхности

В гетерогенных системах различают межмолекулярное взаимодействие внутри фаз и между ними.

Когезия — притяжение атомов и молекул внутри отдельной фазы. Она определяет существование вещества в конденсированном состоянии и может быть обусловлена межмолекулярными и межатомными силами. Понятие адгезии, смачивания и растекания относятся к межфазным взаимодействиям.

Так как при разрыве образуется поверхность в две параллельные площади, то в уравнении появляется коэффициент 2. Когезия отражает межмолекулярное взаимодействие внутри гомогенной фазы, то ее можно охарактеризовать такими параметрами как энергия кристаллической решетки, внутреннее давление, летучесть, температура кипения, адгезия результат стремления системы к уменьшению поверхностной энергии. Работа адгезии характеризуется работой обратимого разрыва адгезионной связи, отнесенной к единице площади. Она измеряется в тех же единицах, что и поверхностное натяжение. Полная работа адгезии, приходящаяся на всю площадь контакта тел: Ws=WaS

Таким образом, адгезия — работа по разрыву адсорбционных сил с образованием новой поверхности в 1м2.

Чтобы получить соотношение между работой адгезии и поверхностным натяжением взаимодействующих компонентов, представим себе две конденсированные фазы 2 и 3, имеющие поверхность на границе с воздухом 1, равную единице площади (рис. 2.4.1.1).

Будем считать, что фазы взаимно нерастворимы. При совмещении этих поверхностей, т.е. при нанесении одного вещества на другое происходит явление адгезии, т.к. система стала двухфазной, то появляется межфазное натяжение 23. В результате первоначальная энергия Гиббса системы снижается на величину, равную работе адгезии:

Изменение энергии Гиббса системы в процессе адгезии:

Оно отражает закон сохранения энергии при адгезии. Из него следует, что работа адгезии тем больше, чем больше поверхностные натяжения исходных компонентов и чем меньше конечное межфазное натяжение.

Межфазное натяжение станет равно 0, когда исчезнет межфазная поверхность, что происходит при полном растворении фаз

Таким образом, условие растворения состоит в том, что работа адгезии между взаимодействующими телами должна быть равна или больше среднего значения суммы работ когезии. От работы когезии надо отличать адгезионную прочность Wп.

Чем прочнее адгезионное соединение, тем большей деформации будут подвергаться компоненты системы в процессе его разрушения. Работа деформации может превышать обратимую работу адгезии в несколько раз.

Степень смачиваемости характеризуется безразмерной величиной косинуса краевого угла смачивания или просто краевого угла. При наличии капли жидкости на поверхности жидкой или твердой фазы наблюдаются два процесса при условии, что фазы взаимно нерастворимы.

Жидкость остается на поверхности другой фазы в виде капли.

Капля растекается по поверхности.

На рис. 2.4.1.2 показана капля на поверхности твердого тела в условиях равновесия.

Если cos > 0, то поверхность хорошо смачивается этой жидкостью, если cos 90, то поверхность гидрофобная. Удобная для расчета величины работы адгезии формула получается в результате сочетания формулы Дюпре и закона Юнга:

Из этого уравнения видна разница между явлениями адгезии и смачиваемости. Разделив обе части на 2, получим

Последнее соотношение не реализуется.

Коэффициент растекания по Гаркинсу. Условие растекания и смачивания. Эффект Марангони. Правило Антонова

В нашем случае адсорбция ионов Cl- происходит за счет химических сил, приводящих к прочному присоединению их к кристаллу. Оставшиеся в растворе ионы К+ электростатически притягиваются к поверхности и восстанавливают нарушения электронейтральности системы. Однако прочно к поверхности они не присоединяются, а так как их концентрация около поверхности больше, чем в растворе, то они диффундируют в сторону меньшей концентрации, т.е. от поверхности в раствор. На поверхности кристалла возникает двойной электрический слой (ДЭС), имеющий следующее строение:

ДЭС состоит из внутренней обкладки или адсорбционного слоя (ионы Cl-) и наружной обкладки или слоя противоионов (ионы К+). Часть противоионов связано с поверхностью относительно прочно и входит в плотный слой. Остальные противоионы, совершающие тепловое движение около поверхности, составляют диффузионную часть двойного электрического слоя (ДЭС). Распределение противоионов плотной и диффузной частей определяется соотношением между электростатическими притяжением ионов к поверхности и их диффузии в растворе. Последнее определяется тепловым движением ионов и зависит от разности концентрации в двойном электрическом слое (ДЭС) и объеме раствора. Если для реакции взять избыток AgNO3, то внутренняя обкладка двойного электрического слоя (ДЭС) будет состоять из ионов Ag, а противоположными будет NO3. Примером двойного электрического слоя (ДЭС), образованного путем поверхностной диссоциации, является двойной электрический слой (ДЭС), возникающий на поверхности стекла в H2O за счет катионов К, Na и т.п. Таким образом, поверхность стекла в H2O заряжается отрицательно. Растворение материала поверхности и возникновение на ней двойного электрического слоя (ДЭС) можно вызвать добавлением веществ, реагирующих с поверхностью. Например, амфотерный Al(OH)3 в присутствии кислоты заряжается положительно, а в щелочи отрицательно.

где 0— потенциал поверхности;

Существует несколько правил для составления мицелл:

Агрегат Потенциал- Противо- Ионы

определяю- ионы диффузионного

щие ионы адсорбции- слоя

Адсорбционный слой Диффузион-

Численный коэффициент 3 перед (n — x) и х поставлен ввиду трехос-новности аниона AsO33-.

2. Согласно правилу Пескова-Фаянса-Панета, на поверхности агрегата адсорбируются ионы электролита-стабилизатора, входящие в состав агрегата, либо имеющие общую природу с ним, либо специфически взаимодействующие с ним и находящиеся в избытке. Ионы, сообщающие агрегату поверхностный заряд, называются потенциалопределяющими. Агрегат + потенциалопределяющие ионы = ядро мицеллы.

4. Остальная часть противоионов образует диффузионный слой.

5. Суммы электрических зарядов коллоидной частицы и диффузионного слоя равны друг другу по абсолютной величине и противоположны по знаку.

6. Электрический заряд коллоидной частицы равен алгебраической сумме электрических зарядов потенциалопределяющих ионов и противоионов адсорбционного слоя.

7. Мицелла гидрофобного золя является электронейтральной, т.е. алгебраическая сумма электрических зарядов ионов всех слоев равна нулю

Для любого типа реакции одно из исходных веществ берут в избытке по сравнению со стехиометрически необходимым соотношением:

Na3AsO3 + 3AgNO3 > vAg3AsO3 + 3NaNO3

Электролитическая диссоциация электролита, взятого в избытке:

Na3AsO3 3Na+ + AsO33-

Заряд коллоидной частицы определяется так (правило 6):

Для проверки правильности записи формулы мицеллы подсчитывают алгебраическую сумму зарядов всех ионов (правило 7):

Коллоидная частица имеет отрицательный заряд, мицелла в целом электронейтральна.

Источник

Что такое адгезия? Что такое когезия? И в чём их отличия?

А вы знали, что в строительстве, в частности у штукатуров, есть такое понятие, как штукатурный обрызг? Его ещё называют “адгезионный слой”. Как думаете, что это такое и для чего?

Не буду томить.

По сути, задача этого слоя — создание шероховатой высокоадгезионной поверхности — это делается для того, чтобы цементная штукатурка, которая ляжет сверху, хорошенько приклеилась. Кстати, в процессе высыхания она благополучно набирает не только адгезионную но и когезионную прочность.

Что такое когезия в строительстве?

Если просто, когезия — это связь между молекулами внутри материала. По сути, речь идёт о прочности материала (тела), например, плиточного клея, и его способности противостоять внешнему воздействию — “на разрыв”, если быть совсем точным “на когезионный разрыв”.

Разумеется, это речь идёт о “телах”, которые уже успели набрать свою заложенную прочность😉.

Отсюда и название: когезионная прочность, или такое понятие, как “степень когезионной прочности”.

Разница между адгезией и когезией хорошо видна на этом изображении:

Связи, которые отображены голубым — когезия, оранжевым — адгезия.

Справка из википедии: Когезионный (англ. cohesion от лат. cohaesus — это значит «связанный», «сцепленный»).

Что такое адгезия в строительстве?

Адгезия — это сцепление поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел. Я бы ещё добавил – на молекулярном уровне.

Например, плиточного клея с плиткой и штукатуркой или цементной гидроизоляцией. Как раз недавно сцеплял клей ceresit cm17 с цементной гидроизоляцией и плиткой 1200*600:

Важно перед тем, как был нанесён клей основания (штукатурка и плитка) были тщательно промазаны плиточным клеем. Это как раза для улучшения адгезии.

Или адгезия герметика с плиткой:

Этот скрин я сделал из видео Шайтера Андрея. Кстати, очень рекомендую к просмотру — много любопытного узнаете о герметике.

В ролике есть фрагмент, где наглядно видно как герметик рвётся при когезионном разрыве:

Справка из википедии: Адгезия (от лат. adhaesio — это прилипание)

Иными словам, когда упоминают про адгезию, то имеют ввиду прочность сцепления в местах соприкосновения разных материалов, а когда когезию — рвётся в середине (теле) материала.

Думаю по описанию хорошо видно, что когда говорят о когезии, то речь не идёт о прилипании.

Наглядный пример из жизни: штукатурка + плиточный клей + плитка

На самом деле все, кто трудиться на стройке очень часто сталкиваются с проявлениями этих видов разрушений.

Случай первый — когда когезионная прочность сильнее, чем адгезионная прочность:

Представим себе, что нам понадобилось демонтировать уложенную пару недель назад плитку.

Берём для этого широкое зубило, обычный молоток:

Этого друга можно смело награждать всевозможными почестями. Чего только он не видел — и барбекю с печами им клали и стены ломали…) Зубило, шириной 10 см иногда очень выручает. Как только встретил его в Кастораме, сразу же купил.

Вставляем зубило между плиткой и основанием и начинаем производить удары, тем самым прилагая усилие “на разрыв”. Т.е мы не сверху бьём, а сбоку, иначе плитка разобьётся и эксперимент будет провален.

Если в этом случае плитка вместе с клеем легко отпадает от стяжки или штукатурки, не оставляя там следов или наоборот — весь клей остался на основании, а плитку даже и чистить не надо, то в этом случае адгезионное сцепление было крепче, чем когезионное. Т.е. когезия в данном случае проиграла.

Случай второй — когда адгезионная прочность сильнее, чем когезионная:

Если в нашем примере остаётся клей и на штукатурке и на плитке и разрыв идёт в слое плиточного клея, то здесь когезия была слабее нежели адгезия.

На фото яркий пример когезионного разрыва или “когезионного разрушения” внутри слоя — вся штукатурка, как видите на плитке.

На самом деле, в данном случае она осыпалась даже тогда, когда я просто проводил по ней пальцем… Да, и такое бывает…

Можно ли усилить адгезию и когезию?

Усиление адгезии

Для этого как раз и существуют специальные пропитки, те же самые грунтовки для предварительной обработки поверхности. Например, популярная на сегодня Грунтовка ceresit ct17:

Или адгезионная добавка для штукатурки. К примеру адгезионную добавку ceresit cc81 я использовал при штукатурке лестницы:

На самом деле зачастую, чтобы улучшить адгезию достаточно просто тщательно пропылесосить + перед тем как штукатурить или наносить смесь — тщательно промазать оcнование (на сдир), а там нед всякого рода углубления руками в перчатках + соблюдать все технологические процессы и условия при проведении работу.

Поверьте, если в жару попытаться приклеить плитку на клей, который уже минут пять, как “начёсан” — ничего хорошего из этого не получится (на солнце и в ветреную погоду влага очень быстро испаряется из плиточного клея и верхний слой выветривается и адгезия плитки с клеем сильно уменьшится).

Разумеется, существуют специальные клея с увеличенным открытым временем, но это не панацея.

Улучшение когезии

Существуют пластификаторы на подобии этого:

Которые помимо всего прочего увеличивают прочность цементной смеси + придают ей гидрофобные свойства, чтобы готовый бетон меньше впитывал влагу.

Пример параметров адгезии плиточного клея LITOSTONE K99 (БЕЛЫЙ):

Методы испытания адгезии и когезии (ГОСТ-56387-2018)

Расскажу на примере плиточного клея и ГОСТ-56387-2018. У самого простого плиточного клей класса C0, адгезия после выдерживания приклеенной на него плитки в комнатных условиях 27 суток должна быть не менее 0,5 MPa.

Проверка:

Сверху к плитке приклеивают штамп с помощью высокопрочного клея (эпоксидного например), далее через 24 часа к штампу прикладывают нагрузку с постоянной скоростью возрастания (250 ± 50) Н/с.

После чего смотрят, где порвётся. Разрушения делят на два уже знакомых Вам типа:

Адгезионные разрушения:

Разрушения могут быть на границе между поверхностями клеевого раствор и основания:

Разрушение между поверхностями керамической плитки и клеевого раствора:

В случае если оторвался штамп от самой плитки, то опыт повторяют:

Когезионные разрушения:

В данном случае когезия нарушается внутри слоя клеевого раствора:

Здесь когезия нарушается внутри керамической плитки:

Разрушение происходит внутри слоя клеевого раствора:

Подробнее о том как обрабатывают результаты и производят вычисления читайте в ГОСТ-56387-2018)

Адгезивность материала

Из всего вышесказанного можно предположить, что адгезивность материала — это степень надёжности его сцепления с другим материалом. Насколько крепко держится.

Адгезия в медицине

В биологии под адгезионными свойствами клетки понимают комплекс ее характеристик, определяющий способность устанавливать и поддерживать контакты (связь) с другими клетками и (или) неживым субстратом.

В результате адгезионных взаимодействий происходит образование межклеточного контакта — специализированной структуры, которую можно рассматривать как системообразующий элемент при переходе от клеточного к тканевому уровню организации.

Межклеточный контакт представляет собой своеобразную органеллу клетки, состоящую из плазматических мембран и специальных структур контактирующих клеток. Предполагают, что адгезионные взаимодействия играют чрезвычайно важную роль в таких процессах, как морфогенез ткани, регуляция деления клеток, малигнизация.

Источник

Определение и примеры когезии в химии

Примеры

Другое сплоченное вещество ртуть. атомы ртути сильно притягиваются друг к другу; они шарик вместе на поверхности. Ртуть прилипает к себе, когда она течет.

Сплоченность против Адгезия

Когезии и адгезии, как правило, запутанные термины. В то время как когезия относится к притяжению между молекулами одного и тем же типа, адгезия относится к притяжению между двумя различными типами молекул.

Сплоченность и адгезия также ответственны за мениск жидкости в очках. Мениска воды в стакане является самой высокой, где вода находится в контакте со стеклом, образуя кривой с его низкой точкой в ​​середине. Сцепление между молекулами воды и стекла сильнее, чем сцепление между молекулами воды. Ртуть, с другой стороны, образует выпуклый мениск. Кривой, образованная жидкостью является самой низким, где металл соприкасается стекло и самой высоким в середине. Это потому, что атомы ртути больше привлекают друг с другом посредством сцепления, чем к стеклу посредством адгезии. Поскольку форма мениска частично зависит от адгезии, она не будет иметь такую ​​же кривизну, если материал будет изменен. Мениска воды в стеклянной трубке более изогнута, чем в пластиковой трубке.

Некоторые типы стекол обрабатывают смачивающий агент или поверхностно-активное веществом, чтобы уменьшить количество адгезии, так что капиллярное действие уменьшаются, а также с тем, что контейнер обеспечивает больше воды, когда она выливается. Смачивание или смачивание, емкость для жидкости разложить на поверхности, еще одно свойство зависит от когезии и адгезии.

Источник

Адгезия: что это такое, разновидности, способы повышения

Это сцепление различных по своему составу и структуре материалов, обусловленное их физическими и химическими свойствами. Термин адгезия произошёл от латинского слова adhesion – прилипание.

В строительстве дают более узконаправленное и специфическое обозначение тому, что такое адгезия – это способность декоративно-отделочных покрытий (ЛКМ, штукатурки), герметизирующих или клеящих смесей к прочному и надёжному соединению с внешней поверхностью материала основания.

Впечатляющая демонстрация эффекта адгезии современных клеевых составов

Важно! Следует различать понятия адгезии и когезии. Адгезия соединяет разнотипные материалы, затрагивая только поверхностный слой. К примеру, краска на металлической поверхности. Когезия — это соединение однотипных материалов, в результате которого образуются межмолекулярные взаимодействия.

Схематическое изображение эффекта адгезии и когезии

Теории адгезии

Адгезия представляет собой крайне сложное явление, с чем связано существование множества теорий, трактующих это явление с различных позиций. В настоящее время известны следующие теории адгезии:

Что такое адгезия и зачем она применяется в стоматологии

Благодаря развитию новых технологий в стоматологии, сегодня мы получили возможность восстанавливать целостность и функциональность поврежденных и разрушенных зубов быстро, качественно и на долгий срок. Адгезивные системы обеспечивают уверенную фиксацию пломб и искусственных протезных конструкций.

Физическое описание

Адгезия неразрывно связана со многими поверхностными явлениями, такими как смачивание. Если адгезия обуславливает связь между твёрдым телом и контактирующей с ним жидкостью, то смачивание является результатом подобной связи.

Уравнение Дюпре—Юнга показывает отношение между адгезией и смачиванием:

где σ12 — поверхностное натяжение на границе раздела двух фаз (жидкость-газ), cosθ — краевой угол смачивания, Wa — обратимая работа адгезии.

Прочность адгезионных контактов зависит не только от работы отрыва поверхностей, но и от формы контакта. Контакты сложной формы начинают отрываться с краёв, фронт отрыва затем распространяется к центру контакта вплоть до достижения некоторой критической конфигурации, при которой происходит мгновенная потеря контакта. Процесс отрыва для контактов различной формы можно наблюдать в фильме.

Какие есть типы адгезии

Существует несколько видов адгезии: механическая, химическая, а также их комбинации. Самым простым является механический.

Суть действия системы сводится к созданию микромеханических связок между компонентами материала и шероховатой поверхностью зуба.

Чтобы обеспечить высокое качество сцепления, перед нанесением адгезива естественные микроуглубления на поверхности зубных тканей тщательно высушивают.

Интересно! Доктор Буонкоре 63 года назад опытным путем выяснил, что фосфорная кислота делает зубную эмаль шероховатой. Это помогает усилению сцепления композита с тканями зуба. Появившаяся более полувека назад методика протравки зубной эмали кислотой стала фундаментом для современных адгезивных реставрационных методов.

Химический вариант сцепления основан на химической связи композитного материала с эмалью и дентином. Таким типом адгезии обладают исключительно стеклоиномерные цементы. Прочие материалы, что используют стоматологи, имеют только механическую адгезию.

Как измеряется адгезия?

Технология измерения адгезии, способы испытания, а также все показатели прочности соединения материалов указаны в следующих нормативах:

Информация! Адгезия измеряется в кгс/см2, МПа (мегапаскали) или кН (килоньютоны) — это показатель силы, которую необходимо приложить, для разделения материалов основания и покрытия.

Способ определения адгезии лакокрасочных покрытий методом решётчатого надреза

Если раньше адгезионные характеристики материалов можно было измерять только в лабораторных условиях, то на данный момент существует множество приборов, которые можно использовать непосредственно на строительной площадке. Большинство методов измерения адгезии, как «полевых», так и лабораторных связаны с разрушением внешнего, покрывающего, слоя. Но есть несколько устройств, принцип действия которых основан на ультразвуке.

Таблица классификации результатов испытания лакокрасочных материалов

Нож адгезиметр, модель Константа-КН2

Ультразвуковой измеритель адгезии, Пульсар 21

Это интересно: Как правильно установить унитаз своими руками (видео)

Факторы, снижающие адгезию материалов

На снижение адгезии оказывают влияние различные физические и химические факторы. К физическим относится температура и влажность окружающей среды в момент нанесения декоративно-отделочных или защитных материалов.

Также снижают адгезионные взаимодействия различные загрязнения, в частности, пыль покрывающая поверхность основания.

В процессе эксплуатации влияние на прочность соединения лакокрасочных материалов может оказывать ультрафиолетовое излучение.

Химические факторы, снижающие адгезию, представлены различными материалами загрязняющими поверхность: бензин и масла, жиры, кислотные и щелочные растворы и т.п.

Также адгезию отделочных материалов могут снижать различные процессы, возникающие в строительных конструкциях:

Информация! Вещество, наносимое на поверхность для увеличения силы сцепления между основанием и отделочным материалом, называется адгезивом. Основание, на которое наносится адгезив, называется субстратом.

Методы повышения адгезии

В строительстве существует несколько универсальных способов повышения адгезии декоративных отделочных материалов с поверхностью основания:

Обработка поверхности основания перед покраской абразивной шкуркой

Грунтование поверхности перед нанесением штукатурки

Способы увеличения адгезии к различным материалам

Более подробно остановимся на методах повышения адгезии для различных материалов, применяемых в строительстве.

Бетон

Бетонные стройматериалы и конструкции повсеместно применяются в строительстве. За счёт высокой плотности и гладкости поверхности их потенциальные адгезионные показатели довольно низкие. Для увеличения прочности соединения отделочных составов необходимо учесть следующие параметры:

Металл

Ключевую роль в прочности соединения лакокрасочных материалов с металлической поверхностью играет способ и качество подготовки поверхности. В домашних условиях рекомендуется выполнить следующие действия:

Важно! Адгезия свинца, алюминия и цинка намного ниже, чем у чугуна и стали. Причина заключается в том, что эти металлы образуют на своей поверхности оксидные плёнки. Поэтому отслаивание лакокрасочных покрытий происходит по оксидному слою. Окрашивание этих материалов рекомендуется осуществлять сразу после удаления плёнки механическим или химическим способом.

Алюминий также подвержен коррозии, особенно при воздействии агрессивных веществ

Древесина и древесные композиты

Древесина является пористой поверхностью с большим количеством неровностей и не испытывает особых проблем с прочностью соединения отделочных материалов.

Но нет предела совершенству, поэтому были разработаны различные технологии для улучшения адгезии в сочетании с сохранением защитных и декоративных свойств самой отделки.

Их использование, к примеру, в сочетании с акриловыми красками, значительно улучшает атмосферостойкость, устойчивость к ультрафиолетовому выцветанию, придает биологическую защиту материалу. Поверхность древесины обрабатывается самыми разнообразными грунтовками, чаще всего, на основе боразотных соединений и нитроцеллюлозы.

Адгезия при сварочных работах

Сварка является одним из наиболее прочных методов соединения металлических конструкций. Это сцепление молекул двух элементов без использования промежуточных или вспомогательных веществ — клея или припоя.

Происходит данный процесс под воздействием термической активации. Внешний слой соединяемых элементов нагревают выше температуры плавления, после чего происходит межмолекулярное сближение и соединение материалов.

Газовая или плазменная сварка металла является когезией, так как молекулы двух элементов соединяются в результате расплава материала

Подводя итоги

Адгезия является одной из важнейших характеристик многих процессов современного строительства, поэтому для её увеличения разрабатываются всё новые методы. Их применение обеспечит большую долговечность строительным конструкциям и отделочным материалам, что в конечном итоге даст существенную экономию.

Пути повышения адгезии нижнего слоя в настольной FDM-печати

3dfirst Загрузка

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Адгезионное взаимодействие печатной платформы 3D принтера с нижними (закрепляющими) слоями формируемого 3D объекта является одним из острейших вопросов в настольной 3D печати. Подавляющее большинство производителей в своих рекламных компаниях скромно умалчивают о значимости данного вопроса (зачастую переходящего в «головную» боль покупателя). Уже купив 3D принтер и погрузившись в процесс 3D печати, пользователь сталкивается с проблемами отслаивания углов (эффект «лодочки»), деламинации нижних слоёв и сдвига объектов на платформе. В отличие от FDM-установок промышленного назначения, в настольных 3D принтерах отсутствует система высокотемпературного термостатирования рабочей камеры, необходимая для предотвращения процессов деформации слоёв и компенсации внутренних напряжений, возникающих в результате высокоскоростного наплавления разогретой до вязкотекучего состояния полимерной нити и ее практически моментального охлаждения. Также в большинстве бытовых моделей не предусмотрена возможность использования специального материала, формирующего систему поддержек, имеющего отличное сцепление как с платформой, так и с основным модельным материалом. Безусловно, уже имеются настольные модели с 2-мя и более экструдерами, позволяющими использовать для поддержек водорастворимый PVA пластик, однако их суммарная точность формообразования 3D объекта на данный момент далека от идеала и пока не сопоставима с промышленным типом FDM оборудования. К тому же класс термопластичных материалов, которые используются в настольной 3D печати по своим технологическим и эксплуатационным свойствам изначально уступает FDM материалам профессионального назначения. Частично решить вопросы отслоения нижних слоёв деталей позволяет использование печатных платформ со встроенным нагревом. Однако, в случае изготовления крупных 3D объектов, например, архитектурных макетов или объектов, имеющих высокую площадь контакта поверхности с платформой (корпусные элементы приборов), это не решает проблем адгезии полностью. Усадка материала (особенно у АБС) все равно имеется, соответственно, напряжённое состояние материала может привести к отрыву как нижнего слоя, так и следующего за ним, и последующему сдвигу на платформе всей детали. Пользователи все равно вынуждены искать различные способы обеспечения адгезии (плёнки, подложки, клеи), даже в случае наличия в 3D принтере платформы с нагревом. К тому же у нагревательных платформ имеются и свои минусы, причем не только (и не столько) связанные с повышенной энергоёмкостью или безопасностью для пользователя, сколько с постоянным циклом их нагрева/охлаждения, в результате которого возможна деформация самого материала платформы, что негативно может сказаться на ровности ее поверхности и точности процесса формообразования. Для целого модельного ряда 3D принтеров (Makerbot, CubeX от 3D Systems, bq и др.), где используется высокоплоская стеклянная платформа ‘холодного’ типа, вопрос носит особую актуальность. С одной стороны производители стремятся добиться максимально возможной безопасности (как можно меньше нагревающихся элементов в конструкции, т.к. устройство все чаще используется в школах и детских кружках) и энергосбережения, с другой — надо обеспечить приемлемый уровень сцепления изготавливаемой детали с платформой. С одной стороны наличие стеклянной платформы может показаться минусом, однако, на самом деле, при должной ее подготовке к процессу 3D печати, становятся очевидными и ее явные плюсы – у нее абсолютно ровная поверхность, позволяющая получать точные и гладкие поверхности в 3D объектах, полное отсутствие температурных деформаций у каленого стекла и, соответственно, невозможность коробления самой платформы с течением времени, она очень твёрдая и полностью гладкая, что позволяет использовать самый широкий диапазон средств для решения вопросов адгезии со 100% гарантией последующей очистки поверхности платформы до исходного состояния, и, наконец, она съёмная, что обеспечивает удобство съёма готовых изделий (без воздействия на устройство перемещения платформы по вертикальной оси), позволяет ее промывать тёплой водой, а также производить предварительную подготовку ее поверхности перед процессом 3D печати, а также последующую очистку.

Не вдаваясь глубоко в вопросы сравнения и выбора различных видов материалов для настольной 3D печати методом FDM, рассмотрим основные пути обеспечения адгезии для PLA (признанных всеми производителями 3D принтеров RepRap класса как самыми технологичными, гарантирующими высокий результат) и др. пластиков с платформой 3D принтера. Причем данные методы одинаково применимы как на холодных, так и на горячих платформах.

1. Технологическая подготовка: тщательная калибровка печатной платформы, программная оптимизация алгоритма формирования нижних слоёв модели (методы Brim и Raft для увеличения площади контакта вокруг нижних слоёв деталей и сцепления с платформой, введение в конструкцию дополнительных геометрических элементов — ‘ушек’, уголков для увеличения площади сцепления) при подготовке g-code, снижение степени заполнения слоёв — в большинстве случаев достаточно 25-30%. 2. Аэрозольные спреи-адгезивы технического назначения (для временного контакта с материалом): 3M Scotch-Weld 75, Tesa 60023, Krylon®Easy-Tack, UHU 3-in-1. Использование данных технических адгезивных спреев позволяют добиться хорошего результата в случае изготовления невысоких малогабаритных деталей с относительно невысокой площадью контакта с печатной платформой. Они образуют на стекле равномерный тонкодисперсный клеевой слой наподобие скотча, который по окончании процесса можно удалить с платформы с помощью специальных аэрозольных растворителей типа 3M Cleaner Spray, Tesa 60040, Krylon®Adhesive Remover и последующей промывки в тёплой воде. Однако, в случае изготовления крупногабаритных моделей контактного усилия данных клеёв может оказаться недостаточно, чтобы выдержать сдвиг моделей с платформы или загибание углов при большой горизонтальной поверхности контакта с платформой. К тому же обязательная очистка платформы с помощью растворителей может быть неудобна или недопустима, например, в учебных заведениях или офисах. 3. Малярные ленты: 3M Scotch-Blue 2090 (США), Tesa 4323 (Германия). Многие продавцы расходных материалов для 3D принтеров любят приписывать американскому ‘голубому’ скотчу качества фантастической адгезии. Практический опыт использования показал, что хороший результат можно получить только в случае негабаритных деталей с невысокой площадью контакта с платформой, а в случае габаритных моделей очень вероятен отрыв их краев от ленты в процессе печати. При этом, при съёме готовых изделий с платформы в ряде случаев на нижней поверхности могут оставаться трудноудалимые кусочки скотча, что портит в итоге её внешний вид. 4. Подложки на основе плёночных материалов:- с односторонним клеевым слоем 3M IJ25-20R, Lomond Laser Film;- с двухсторонним клеевым слоем Orabond 1334, Tesafix 4917, LG 5000, Poli-fix 345;- карманы для ламинирования, имеющие хорошую термостойкость; — термостойкие полиимидные плёнки (каптоновый скотч) актуальны для платформ с нагревом;

— специальные полимерные подложки, применяемые, например, в последних моделях Makerbot и bq.

Наилучшие, практически 100% (как на PLA пластике, так и на ABS и Nylon), результаты удалось получить с использованием испанского аэрозольного лака для волос Nelly. Дабы избежать различных кривотолков, уже возникавших на ресурсе 3DToday относительно данного лака, хочется немного уделить внимания ‘истории вопроса’.

В настоящее время в Европе, благодаря высочайшей своей эффективности, доказанной многими пользователями 3D принтеров, получил широкое распространение так называемый 3DLac — Leon 3D. Ознакомиться с его характеристиками можно на одноименном (.com) сайте изготовителя.

Производится он по специальному заказу испанским косметическим предприятием Belloch Laboratory (Валенсия). По ряду определенных причин он пока не поставляется в РФ, однако в России доступен в продаже его практически 100% аналог — лак для волос Nelly (75 мл, 125 мл и 400 мл), имеющий сертификацию Таможенного Союза.

Производится он тем же самым предприятием в Валенсии и имеет практически идентичную химическую рецептуру. Главное отличие 3DLac от Nelly заключается в более строгом ‘промышленном’ дизайне баллона, а также в отсутствии парфюмерного компонента, отвечающего за запах. Однако, при средней его стоимости 200-250 руб.

(400 мл) и высочайшей эффективности с точки зрения обеспечения адгезии, с наличием быстро улетучивающегося парфюмерного запаха можно все-таки смириться.

Чтобы акцентировать внимание пользователей на высокой эффективности применения Nelly (абсолютно превосходящего множество перепробованных прочих лаков для волос) именно в настольной 3D печати, были разработаны дополнительные этикетки с условным названием Lac Impresion 3D и описанием ключевых свойств, имеющих доказанную ценность при использовании в настольной FDM печати для обеспечения надёжной адгезии с платформой 3D объектов любых типоразмеров, включая крупногабаритные и с большой площадью контакта. Многократный практический опыт подтверждает, что Nelly гарантирует надёжную фиксацию нижних слоёв изделий в процессах послойного формообразования методом FDM, причем он подходит для всех типов компактных 3D принтеров. Т.к. он имеет в составе термостабилизирующее вещество, то его можно распылять как на холодных печатных платформах, так и на платформах с подогревом. На наш взгдяд, если вести речь о физико-химических методах повышения адгезии платформы, в настоящее время это наиболее эффективное средство по соотношению цена/качество, являющееся отличным заменителем дорогостоящих каптоновых лент, голубых скотчей, клейких плёнок и прочих средств, которые при более высокой стоимости далеко не всегда обладают столь высокой эффективностью. Он легко наносится тонкодисперсной струей с расстояния 30 см и образует тончайшую стекловидную плёнку, обеспечивающую устойчивую адгезию с полимерными материалами на PLA и иной основе по механизму, близкому к химической сварке. При использовании данного лака у нижних слоёв деталей формируется гладкая глянцевая поверхность, при этом после непродолжительного воздействия теплой воды готовая модель легко снимается с печатной платформы.

В заключение, хотелось бы отметить, что рассмотрены только некоторые методы обеспечения адгезии в настольных FDM-принтерах, а дальнейшая эволюция данного вопроса видится все-таки в разработке моделей с 2-мя экструдерами, обеспечивающих высокую точность формообразования с возможностью применения водорастворимых полимеров для формирования устойчивой нижней подложки и легкоудаляемых поддержек.

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Адгезия — Химия

Адгезия — это связь между приведенными в контакт разнородными поверхностями. Причины возникновения адгезионной связи — действие межмолекулярных сил или сил химического взаимодействия.

Адгезия обусловливает склеивание твердых тел — субстратов — с помощью клеющего вещества — адгезива, а также связь защитного или декоративного лакокрасочного покрытия с основой. Адгезия играет также важную роль в процессе сухого трения.

В случае одинаковой природы соприкасающихся поверхностей следует говорить об аутогезии (автогезии), которая лежит в основе многих процессов переработки полимерных материалов.

При длительном соприкосновении одинаковых поверхностей и установлении в зоне контакта структуры, характерной для любой точки в объеме тела, прочность аутогезионного соединения приближается к когезионной прочности материала (см. когезия).

На межфазной поверхности двух жидкостей или жидкости и твердого тела адгезия может достигать предельно высокого значения, так как контакт между поверхностями в этом случае полный.

Адгезия двух твердых тел из-за неровностей поверхностей и соприкосновения лишь в отдельных точках, как правило, мала.

Однако высокая адгезия может быть достигнута и в этом случае, если поверхностные слои контактирующих тел находятся в пластическом или высокоэластичном состоянии и прижаты друг к другу с достаточной силой.

Адгезия жидкости

Адгезия жидкости к жидкости или жидкости к твердому телу. С точки зрения термодинамики причина адгезии — уменьшение свободной энергии на единице поверхности адгезионного шва в изотермически обратимом процессе. Работа обратимого адгезионного отрыва Wa определяется из уравнения: >Wa = σ1 + σ2 – σ12

где σ1 и σ2 — поверхностное натяжение на границе фаз соответственно 1 и 2 с окружающей средой (воздухом), а σ12 — поверхностное натяжение на границе фаз 1 и 2, между которыми имеет место адгезия.

Значение адгезии двух несмешивающихся жидкостей можно найти из уравнения, указанного выше, по легко определяемым значениям σ1, σ2 и σ12. Наоборот, адгезия жидкости к поверхности твердого тела, вследствие невозможности непосредственного определения σ1 твердого тела, может быть рассчитана только косвенным путем по формуле:>Wa = σ2 (1 + cos ϴ)

где σ2 и ϴ — измеряемые величины соответственно поверхностного натяжения жидкости и равновесного краевого угла смачивания, образуемого жидкостью с поверхностью твердого тела.

Адгезия полимеров

Почти все применяемые в практике адгезивы представляют собою полимерные системы или образуют полимер в результате химических превращений, происходящих после нанесения адгезива на склеиваемые поверхности. К неполимерным адгезивам можно отнести только неорганические вещества типа цементов и припоев.

Методы определения адгезии

Метод отрыва – адгезия

Метод расслаивания – адгезия

Определение адгезии расслаиванием более целесообразно в случае измерения прочности связи между тонкой гибкой пленкой и твердым субстратом, когда в условиях эксплуатации отслаивание пленки идет, как правило, от краев путем медленного углубления трещины. При адгезии двух жестких твердых тел более показателен метод отрыва, т. к. в этом случае при приложении достаточной силы может произойти практически одновременный отрыв по всей площади контакта.

Методы испытаний адгезии

Адгезию и аутогезию при испытании на отрыв, сдвиг и расслаивание можно определять на обычных динамометрах или на специальных адгезиометрах. Для обеспечения полноты контакта адгезива и субстрата адгезив применяют в виде расплава, раствора в летучем растворителе или мономера, который при образовании адгезионного соединения полимеризуется.

Однако при отверждении, высыхании и полимеризации адгезив, как правило, претерпевает усадку, в результате чего на межфазной поверхности возникают тангенциальные напряжения, ослабляющие адгезионное соединение.

Напряжения эти могут быть в значительной мере устранены введением в клей наполнителей, пластификаторов, а в некоторых случаях термообработкой адгезионного соединения.

На определяемую при испытании прочность адгезионной связи существенным образом могут влиять размеры и конструкция испытуемого образца (в результате действия т. н. краевого эффекта), толщина слоя адгезива, предыстория адгезионного соединения и другие факторы.

Наблюдающийся адгезионный характер разрушения, по их мнению, лишь кажущийся, поскольку визуальное наблюдение или даже наблюдение с помощью оптического микроскопа не позволяет обнаружить на поверхности субстрата остающийся тончайший слой адгезива.

Однако в последнее время и теоретически и экспериментально было показа но, что разрушение адгезионного соединения может носить самый разнообразный характер — адгезионный, когезионный, смешанный и микромозаичный.

Адгезия – что это такое в строительстве

Adhaesio — слово латинского происхождения переводится как прилипание. Межмолекулярные воздействия поверхностных слоев твердых или жидких тел в различных сочетаниях приводит их сцеплению. Чтобы их разделить, необходимо приложить определенные усилия.

Благодаря адгезии мы склеиваем предметы с твердой поверхностью, наносим прочные декоративные покрытия. Вещества, которые соединяют материалы между собой, называются адгезивами.

Это могут быть разновидности клея или смолы, строительный цемент.

Как измерить адгезию?

Единицей измерения сцепления поверхностей служит мегапаскаль. 1 МПа показывает, что вы сможете оторвать приклеенный к поверхности предмет с площадью 1см2, если приложите усилие равное 10 кг.

Можно определить величину адгезии, для сцепления различных материалов используя справочники ГОСТов. Чтобы измерить адгезию во время проведения строительных работ применяются специализированные приборы — адгезиметры. Механические и электронные приборы работают:

Компактные приборы позволяют контролировать качество нанесения штукатурного и окрасочного слоя, надежность облицовочных и защитных покрытий, определяют прочность сцепления между кирпичами или блоками. Контроль адгезии на этапе производства, обеспечивает надежность и прочность сооружений, и длительный безаварийный срок их эксплуатации.

Процесс адгезии в строительных работах

Работы по кладке стен и перегородок, отделочные работы — штукатурка, покраска стен, наклеивание обоев, бетонирование поверхностей, сварочные работы, нанесение защитных покрытий от коррозии все эти процессы неразрывно связаны с адгезией. Это соединения:

Как увеличить адгезию?

Степень адгезии находится в зависимости от химических связей и площади предметов. Наличие пор и шероховатости ведет к увеличению показателя. В этих случаях общая рабочая площадь выше геометрического показателя и, соответственно, более прочное сцепление.

Применение модифицирующих добавок в строительных смесях позволяет получить растворы с высокими адгезивными свойствами.

Чтобы обеспечить требуемую адгезию, перед началом работ проводят предварительные мероприятия по обеспыливанию, обезжириванию. Физико-химической подготовке поверхностей, включающей шпаклевку, грунтовку и пр.

Подбирают композиционные материалы, которые имеют химическое сродство и обладают хорошей способностью к прилипанию клеящего состава.

Адгезия – важное свойство твердых и жидких тел в промышленных отраслях

Виды адгезии и ее применение в промышленности

В учебниках по физике достаточно чётко описано, что адгезия — это способность молекул первого вещества входить в контакт с молекулами второго, если говорить совсем просто, то это способность материалов прилипать.

Но стоит указать что адгезия — это способность прилипать верхних слоёв материала, если затрагиваются внутренние слои, то этот процесс является когезией.

Например, то с какой силой прилипает краска к поверхностям является плохой или хорошей адгезией, а способность проникать внутрь грунта глубокого проникновения это уже когезия.

Во время адгезии смотрят на то какую силу необходимо применить для отрыва материала и измеряются в кг на метр квадратный. Вещество или слой, наносимый, для получения адгезионное соединение, именуют адгезивом. Материал, на который наносится адгезив, называют субстратом.

Прилипание адгезива к субстрату происходит за счет проникновения в верхние поры вещества, а также за счет шероховатости поверхности, после чего происходит твердение или уплотнение адгезива. Степень проникания адгезива в субстрат зависит от силы нанесения, а также от вида и свойств самого адгезива.

После твердения адгезива будет невозможно снять его с субстрата, за исключением механического разрыва.

Адгезия важна в следующих отраслях:

Есть факторы, ухудшающие и улучшающие адгезию. Для Улучшения адгезии применяют различные грунты, контактные жидкости, обезжириватели. Но есть факторы, понижающие адгезию, такие как пыль, смазка и нанесения веществ, уменьшающих пористость и делающих поверхность более гладкой.

Есть 3 основных вида адгезии:

Пример физической адгезии можно посмотреть на этом видео

Обсудить статью на форуме

У. Пути повышения адгезионной прочности

Образование адгезионного соединения состоит из множества одно-временно протекающих процессов, корреляционный анализ которых в данное время невозможен. Поэтому создание новых композиционных материалов в настоя-щее время проводятся на основании получаемых эмпирических зависимо-стей.

В общем случае регулирование адгезионных свойств возможно пу-тем воздействия на вышеописанные факторы, влияющие на адгезионную прочность.

Условно можно выделить следующие направления повышения адгезионной прочности:

Химическая модификация адгезива.

Увеличение содержания функциональных групп адгезива, активных по отношению к субстрату, как правило, может приводить к улучшению адгезионного взаимодействия, хотя взаимосвязь функциональных групп и прочности может иметь экстремальный характер. Значительное влияние может оказывать соотношение полярных и неполярных групп в адгезиве и их взаимное расположение [Ошибка! Закладка не определена.].

Подготовка и модификация субстрата является одним из эффективных способов повышения адгезионной прочности. Так для изменения кислотно-основного баланса полимера с поверхностью наполнителя применяют метод обработки в высокочастотной плазме [. Адгезивы и адгезионные соединения: Пер с англ. /Под ред. Л.-Х. Ли.

Металлические субстраты подвергают травлению в кислоте, с целью удаления окисных пленок, создают искусственный микрорельеф.

Введение поверхностно-активных веществ (ПАВ). Введение ПАВ способствует понижению поверхностного натяжения адгезива за счет положительной адсорбции на поверхности.

Увеличение плотности упаковки молекул ПАВ на поверхности субстрата приводит к увеличению адгезионной прочности за счет того, что неполярная часть молекул ПАВ диффундирует в связующее, а полярная адсорбируется на поверхности субстрата.

Кроме того, поверхностно-активные вещества могут влиять на надмолекулярную структуру связующего, уменьшая его дефектность. Более подробное изучение влияние ПАВ приведено в работах [Ошибка! Закладка не определена.,Ошибка! Закладка не определена.].

Положительно влияют на увеличение адгезионной прочности сни-жение внутренних напряжений за счет введения пластификаторов, каучу-ков, наполнителей, термопластичных модификаторов и оптимизации температурно-временного режима формирования адгезионного соедине-ния.

Повышение когезионной прочности связующего отражается на долговечности, термостойкости, химической стойкости клеевого соединения.

Полимерные системы, в состав которых входят два полимера, начали применяться давно для получения материалов, сочетающих свойства обоих смешиваемых полимеров. Так, еще в начале этого столетия хрупкость полистирола пытались уменьшить добавлением каучука.

Это привело в конечном итоге к созданию широкой гаммы ударопрочных пластмасс, хрупкость которых удалось резко понизить благодаря наличию микрофазы эластомера. В 30-х и особенно 40-х годах с освоением промышленного синтеза большого числа новых полимеров (в том числе каучуков) расширилось и применение их смесей.

Существование среди ученых в 50-х в начале 60-х годов критического отношения, а иногда и просто недоверие, к смесям полимеров (вследствие обнаруженной “всеобщей несовместимости полимеров” позднее изменилось, так как стали очевидны преимущества свойств микронеоднородных систем полимеров.

В настоящее время общепринятым является мнение, что различные материалы можно получать, используя любые сочетания полимеров, не опасаясь каких-либо нежелательных последствий при применении смеси “несовместимых” полимеров.

Очевидно, следует относить к смесям полимеров системы, получение смешением двух или более полимеров в условиях, при которых смешиваемые компоненты могут необратимо деформироваться.

Эти условия включают смешения полимеров при температурах выше температуры стеклования или температуры плавления (не обязательно выше температуры текучести), смешение растворов с последующим высушиванием или осаждением, смешение полимеров с олигомерами с последующим отверждением, смешение латексов или водных дисперсий с последующим коагуляцией и перемешиванием.

Полимер-полимерные системы в свою очередь являются составной частью композиционных материалов, в в полимерной матрице, которых наряду с другой (или другими) полимерной фазой могут присутствовать частицы минеральных или вообще неполимерных фаз.

4.1. Термодинамический подход к изучению и регулированию взаимодействия полимеров с наполнителями

Введение различных наполнителей в резины и пластмассы является перспективной возможностью экономии основного полимерного компонента и одновременно улучшением некоторых эксплуатационных характеристик материала.

Эффективность влияния наполнителей на свойства полимеров во многом определяется адгезионным взаимодействием компонентов друг с другом, величина которого зависит от числа и энергии возникающих связей 2,9, 10, 11.

Об адгезионном взаимодействии часто судят по величине адгезионной прочности (А0), характеризующей силу или работу разрушения адгезионного контакта и зависящей, в свою очередь, от условий формирования материала, формы и размера образцов, условий испытаний 21.

Существует другой подход к изучению взаимодействия различных поверхностей друг с другом — термодинамический.

Термодинамическая оценка величины адгезионного взаимодействия 9, т.е. определение работы или энергии адгезии (Wa), является наиболее строгой и объективной характеристикой, не зависящей от механизма и условий ее осуществления.

Присутствие пластификатора в полимерной композиции вносит дополнительный энергетический вклад вследствии взаимодействия наполнителя и полимера с пластификатором и обуславливает конкуренцию во взаимодействиях полимер-наполнитель. Полимер-пластификатор и пластификатор-наполнитель.

Определяющим фактором при этом являются взаимодействие пластификатора с наполнителем, т.е. величины теплот смачивания 12,19.

Хорошо смачиваемая поверхность аэросила, пластификатор играет роль модификатора, способствующего увеличению сродства поверхности наполнителя к полимеру, что приводит к их хорошему энергетическому взаимодействию друг с другом в более широкой области степеней наполнения, чем в непластифицированных образцах 12.

Плохое взаимодействие наполнителя с пластификатором (малые значения теплот смачивания) либо не изменяет ситуацию, либо взаимодействие полимера с наполнителем ухудшается вплоть до изменения знака Н 13.

При близких значениях теплот смачивания наполнителя различными пластификаторами решающую роль играет термодинамическое сродство пластификатора к полимеру 13. Таким образом, варьируя термодинамическое сродство пластификатора к полимеру и теплоту смачивания им наполнителя, можно в нужных направлениях регулировать энергетическое взаимодействие полимеров с наполнителями.

Таким образом, получение наполненных полимерных материалов с удовлетворительными механическими характеристиками возможно при достижении оптимальных величин адгезионного взаимодействия полимера с наполнителями, конкретных для каждой системы, обеспечивающих лабильность связей, т.е. возможность релаксации перенапряжений на межфазной границе с одновременным сохранением эффективных связей полимера с поверхностью наполнителя при деформации композиций.

Источник