Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 17
Текст из файла (страница 17)
дыхат. пути. Пороговая коицеитрация раздражающего действия аэрозоля 0,000! мг7л, иепереносимая — 0,0004 мг!л при экспозиции 1 мии. Зашита от А.— противогаз. А. был предложеи в конце 1-й мировой войлы в качестве ОВ. Практич. примелеиия ие иашел. В.И, Б ° .. вн АДГЕЗИЯ (от лат. а!Отвез!о-притяжеиие, сцепление) (прилипаиие), явление соединения приведенных в контакт поветей коидеисиров. фаз. Эти фазы составляют основу образующегося в результате молекулярного (т.е. по всей межфазиой площади) контакта адгезиоииого соед. и иаз. субстратами, а в-ва, обеспечивающие соедипеиие субстратов,-адгезивами. Обычно субстраты-твердые тела (металлы, полимеры, реже-стекла, керамика), адгезивы— жидкости (р-ры или расплавы полимеров, реже — низкомол продукты).
Частный случай А.-ауто гезия, реализуемая при молекулярном контакте двух одинаковых по составу и сгроеиию объектол 35 Закономерности образоваиия и разрушения адгезиоииых соел описывают иа основе двух независимых подходовтермодииамического и молекулярно-кинетического. В рамках первого из иих рассматривают эиергетич, характеристики (поверхиостлые эиергии адгезива 77, субстрата 7, и межфазиой границы уг!)! в рамках второго рассматривают когезиоииые св-ва адгезивов и субстратоя (прочиость и обусловливающие ее параметры, вязкость адгезива ц!), а также условия их контакта (т-ру г, давление р и продолжительиость т).
Наиб. изучена А. полимеров, определяющая закономерности склеиваиия, сварки, совмещения, получения композитов. А. проявляется в процессах треииа, смазки, порошковой металлургии, флотации и дрч а также при взаимол, биол. объектов (целостиость тканей и т,п.). Формироваиие меюфазиого контакта. Этот процесс в зиачит.
мере определяется площадью контактов-фактического Зн и максимального (молекуляриого] б,„. Формирование коитакта ускоряется повышеияем р и т и сиижеиием ц! ! Зм+ 1п(1 — Зю)= — —. )и (1) ц! Достижению б,„препятствует развитость микрорельефа повети субстрата, а также сопротивление граничащих с последией слоев вдгезива, особенно существенное в случае р-ров или расплавов полимеров из-за иеиьютоиовского характера вх реологич. поведения.
Скорость установления межфазиого контакта определяется величииой образуемого каплей адгезива иа субстрате краевого угла О! (2) дт 7)! Связь между 0 и поверхиостиыми энергиями адгезива и субстрата в начальном приближении устаиавливается уриием Юнга посредством т.
иаз. термодяиамич. работы А. (сноб. энергии равиовесиого разделения фаз иа бесконечно большое расстояние в изобарио-изотермич. условиях): )~А=те+В Те!=ВО+СО80) (3) Эффективность растекания адгезива по пов-сти субстрата помимо межфазиых св-в определяется также его коизиоииыми характеристиками (в рамках термодииамич. подхода-прежде всего значением т. иаз.
работы когезии И(г 27!). При Нгп — Ягк > 0 наблюдается полиое смачяваиие субстрата адгезивом, в иных случаях Зи <5 . Прололжительиость достижеиия б,„в реальных соед. субстратов, полтчеииых с помощью полимерных алгезивов, достигает !О -103 ч. Ее можно уменьшить, в соответствии с выражениями (1)-(3), интенсификацией затеквиия адгезива в микровпадииы иа пов-сти субстрата и вытесиеииа воздуха из впадин с деформацией микровыступов, а также повышением подвижности молекул адгезива.
На практике кииетич. зависимости изменения плошади контакта при адгезиоииом взаимод. имеют вид кривых с иасышеиием, плато иа к-рых соответствует равновесному зиачеишо 5 . При его достижении образуется соедч разрушаемое под действием мех. нагрузки или агрессивной среды по иаиб. слабому элементу (обычио адгезиву) иезависимо от природы межфазиого взаимодействия. На обеспечение этой цели иаправлеиы миогочисл.
техиол. приемы нанесения лакокрасочных покрытий, склеивания и т.л. Взаимодействие иеитактяруюших поверхиостей. Меящу иеполяриыми вдгезивами и субстратами реализуются преим. ваи-дер-ваальсово взаимод. или водородные связй, при протекании иа границе раздела фаз р-ций обмена или присоедииеиия-хим связи; наблюдалось также образование межфазиого двойного электрич. слоя. Термодииамич. предпосылка адгезиоилого взаимод. состоит в снижении 7,! при сблюкеиии лов-отей адгезива и субстрата иа расстояния, сопоставимые с радиусом действия межмол. сил.
Поверхвостиые энергии контактирующих фаз выражают суммой отдельных компонент, ответствеииых за проявлеиие дисперсиоииых сил и хим, связей. 36 Болае полный анализ включает также учет электростатич. взаимодействий. В общем случае эффективность адгезион- НОГО ВэанМОДо ВЫРажаЕМаЯ ПРОЧНОСТЬЮ 8ЛГЕЗИОННЫХ соед. о, для полимерных систем описывается зависимостью: а а — Ь71+ су/, (4) где а, Ь, с-константы субстрата, характеризующие его ядгезионные св-ва и конкретный тип натруженна саед. вне зависцмости от природы адгезива.
С помощью выражения (4) по расчетным или зксперим. значениям у, н табличным значениям а, Ь и с можно определить сопротивление адгезионных саед. сдвигу (в МПа) нли расслаиванию (в Н/м). Молекулярно-кинетич. предпосылкой образования адгезионных соед. является обеспечение достаточно высокой подвижности молекул адгезивов и субстратов в зонах, прилегающих к границе раздела фаз. Для полимеров этот показатель увеличивается со снижением мол. массы, повышением гибкости макромолекул и т-ры. При у,у-еб рост подвижности макромолекул обусловливает совместимость фаз адгезива и субстрата в зоне их контакта вплоть до предельного случая, когда возможна взаимная диффузия по механизму перемещения отдельных участков цепи (напр» сегментов) через границу раздела фаз. Тип межфазных связей в адгеэионном соед. устанавливают путем выявления линейных зависимостей между о и отдельными компонентами у (на практике-более доступными характеристиками типа критич.
поверхностного натяжения2 При наличии такой зависимости от тг адгезионное взаимод. обусловлено преим. Ван-дер-ваальсовым взаимодействием, от у"-хим. связями. По известным значениям уз можно теоретически прогнозировать эффективность адгезионного взаимод. разл. объектов, а на практике — регулировать последнюю (и обусловленную ею прочность адгезионных соед.). Это достигается введением в молекулы адгезивов и субстратов фуикц, групп, повышающих поверхностную энергию и гибкость молекул контактирующих фаз. Данный подход составляет основу разработки рецептур клеев и процессов подготовки субстратов к склеиванию или нанесению покрытий. Прочность адгезиоииых соединений, Эта характеристика определяется как межфазным взаимод., так и деформац.
савами адгеэивов и субстратов (различными в объеме и в приповерхностных слоях фаз) и возникающими в них при адгезионном контакте напряжениями С (прежде всего тангенциальными напряжениями Сн, развивающимися в адгезиве при его усадке вследствие полимеризации или взаимод. с субстратом). Вклад факторов термодинамнч. происхождение в измеряемые значения о можно учесть вводимой по аналогия с плотностью энергии когеэии уд, адгезионной энергией ЕА, вклад когезионных характеристик контактирующих фаз — любым фнз, параметром Хк (напро своб.
объемом, т-рой стеклования), а вклад межфаз- НОГО КОНтаКта — ОтисщсиняМИ ум = Ям/Еп И 811 = ЯК/Ои (Як-суммарная площадь пов-сти разрушенияр В общем виде: о (зм — ак) ЕА + лкХк — С„. Практически важный критерий прочности адгезнонных соед,— их долговечностгь т.е. продолжительность т сохранения целостности и заданных мех. св-в в условиях внеш, нагружения или воздействия агрессивных сред. Помимо названных выше факторов (1, С и С„) зта величина определяетсв энергией активации разрушения УА. Согласно кинетич. концепции прочности: т = то ехр([(3А — й(С+ С,Ц/Ьг), где /г-постоянная Больцмана, т, 0,1 ис, й-т. наз. структурный коэф.
Из результатов мех. испытаний адгезионных соед, следует, что при конкретных значениях т-ры величины С и С„определяются св-вами адгезнва, УА-св-вами субстрата и только й чувствительна к эффективности адгезивнного взаимодействия. 37 АДЕНИЛАТЦИКЛАЗА 31 Для измерения а и т используют гл. обр. разрушающие методы, при оценке результатов к-рых необходимо учитывать маскирующее влиание мех. св-в контактирующих фаз.
При Ен -+ й,„адгеэионные соед. разрушаются, как правило, по наименее прочной из фаз (когезиониый характер разрушения). Менее вероятно разрушение по межфазной границе (адгезионный характер). Оно реализуется при наличии на взаимодействующих вов-сгях загрязняющих ях продуктов, образующихся вследствие недостаточной очистки адгезива и субстрата, или деструкции фаз в процессе их контактирования (особенно при повыш. т-рах). На практике критерием оптимальности условий образования адгезнонных соед. является обеспечение их высокой долговечности и когезионного характера разрушения.
Лнм.. дсркгин Б.В„Кротова Н.А. Смнлга В.п„ллгсмк тверлмк тат, М., 1973; Берлин А. А„Басин В. Е„Основы алгезии полнмераа 2 изл., М„ 1974; Вакула В. л., притыкнн л.м., Фиэиесскан «нмик алгола полнмеро». м. 1984; в~ьсгыап 3.3., тьс шспс«ог альеыте зозпп, 2 «4., м. т — 1.. 1968: Ка»1ЬН ц Н., тье рьунсе1 свез»пну «Г аааспоп, Мт., 197Г; йн Ы ро1упзег мыггасе апп апьез1»н, 14.9, 1982; Вмсьог с„роэзагз Вг., Аоъанап: ТЬсомзп»Ье опе екрепмепыы Огпппфяеп, В 1983.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
