Термины, связанные с цементом. Адгезионных соединений

Главная --> Справочник терминов

Адгезионных соединений 27. Васин В. Е. — В кн.: Адгезия полимеров и адгезионные соединения в машиностроении. М., НТО Машпром, 1976. Ч. 2, с. 80—88.

71. Масленникова Н. Л., Амфитеатрова Т. А., Гейниш М. Р. и др. — В кн.: Адгезия полимеров и адгезионные соединения в машиностроении. М., НТО Машпром, 1976, с. 95—99.

25. Васин В. Е., Берлин А. А. — Мех. полимеров, 1969, № 8, с. 840—849. 27. Васин В. Е. — В кн.: Адгезия полимеров и адгезионные соединения в

71. Масленникова Н. Л., Амфитеатрова Т. А., Гейниш М. Р. и др. — Ъ кн.: Адгезия полимеров и адгезионные соединения в машиностроении. М., НТО Машпром, 1976, с. 95—99.

Два адгезионных соединения, отличающихся только формой, могут существенно отличаться по адгезионной прочности, хотя молекулярная связь между адгезивом и субстратом одинакова. То же самое можно сказать и о случае, когда адгезионные соединения различаются только толщиной слоя адгезива.

Одинаковые адгезионные соединения могут иметь различную адгезионную прочность, если различны условия проведения

В процессе эксплуатации адгезионные соединения подвергаются воздействиям механических нагрузок, внутренних напряжений, повышенных температур, растворителей, влаги и т. д. В этих условиях зачастую дисперсионных сил недостаточно для обеспечения работоспособности адгезионного соединения. Теоретически любое вещество, способное хорошо смачивать подложку, а затем затвердевать, может служить клеем; но на практике к адгезивам предъявляют так много требований, что возникает необходимость поиска и создания специальных веществ и составов, способных удовлетворить комплексу разнообразных, зачастую противоречивых требований. Поэтому наряду с совершенствованием технологии получения адгезионных соединений непрерывно ведутся поиски новых, более эффективных и надежных адгезивов. Эта проблема решалась ранее методом проб и ошибок, а теперь находит более широкое научное обоснование. Многие из современных адгезивов не только образуют с поверхностью субстратов прочные межмолекулярные связи (например, водородные), но и вступают в химическое взаимодействие.

Специфично влияние влаги на адгезионные соединения. С одной стороны, при увлажнении происходит пластификация многих полимеров, что способствует протеканию релаксационных процес-

весьма длительный, наблюдается резко выраженная неоднородность распределения влажностных напряжений. В клеевом соединении могут одновременно действовать даже напряжения противоположных знаков [57, с. 55]. Особенно велика роль влажностных напряжений в клеевых соединениях древесины [23, 57, 159], поскольку в данном случае действию влаги в значительной степени подвержен и субстрат. Отрицательное влияние влаги на адгезионные соединения связано не только с влажностными напряжениями. Замораживание увлажненных соединений сопровождается значительным изменением линейных размеров и возникновением механокриолитических эффектов, приводящих к разрыву адгезионных и коге-зиопных связей. Кроме того, вода способна к

Вторая проблема, затронутая в настоящей главе, — внутренние напряжения. Эта проблема более специфична для адгезионных соединений, чем для монолитных образцов. Именно на примере соединений из разнородных материалов можно в полной мере выявить то решающее влияние внутренних напряжений, которое они оказывают на механические свойства и особенно на долговечность системы. Внутренние напряжения — это, по существу, постоянно действующая статическая нагрузка, и адгезионные соединения фактически всегда находятся в напряженном состоянии. Концентрация напряжений в адгезионном соединении, возможность их релаксации, выбор оптимальных условий формирования и эксплуатации адгезионного соединения — все это имеет важное значение для прочности адгезионного соединения. Зависимость адгезионной прочности от толщины слоя -адгезива нужно рассматривать, учитывая все упомянутые факторы.

Адгезионные соединения в процессе эксплуатации могут подвергаться действию высоких температур, растворителей, влаги, ионизирующих излучений и других факторов. Для обеспечения устойчивости к этим воздействиям целесообразно создавать химические связи между молекулами адгезива и субстрата. Даже дальнодействующие электростатические силы, обусловленные взаимным притяжением обкладок двойного электрического слоя, в некоторых случаях не могут конкурировать с химическими связями. Например, в среде с высокой диэлектрической проницаемостью притяжение обкладок двойного электрического слоя может значительно снизиться, а химические связи не нарушаются.

Для обеспечения прочного адгезионного соединения необходимо по возможности увеличить площадь контакта. Однако следует иметь в виду, что одного этого часто бывает недостаточно, если поверхностный слой одного из соединяемых тел обладает низкой механической прочностью. Так, в случае кристаллизующихся полимеров, у которых рост сферолитов сопровождается вытеснением низкомолекулярных фракций на периферию, поверхностный слой, если не принять специальных мер, обеспечивающих интенсивное зародыше-образование на поверхности, будет обладать меньшей прочностью. Увеличения прочности поверхностного слоя удается добиться, инициируя формирование сетчатых структур на поверхности твердого тела [6]. Плавление кристаллизующихся полимеров на поверхности подложки, обладающей высоким уровнем свободной поверхностной энергии (например, полиэтилена на поверхности алюминия), обеспечивает формование прочных адгезионных соединений. В то же время адгезия к поверхности алюминия полиэтиленовой пленки, охлаждение которой происходило на воздухе, оказывается невелика. Известны экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что интенсивное зародышеобразование, возникающее на поверхности с высокой поверхностной энергией, сопровождается вытеснением с поверхности низкомолекулярных фракций. Одновременно в поверхностном слое возникает большое число межмолекулярных и внутрикристаллических зацеплений. Оба эти эффекта приводят к упрочнению поверхностного слоя и способствуют увеличению прочности адгезионного соединения.

Липатов Ю. С. и др., сб. «Адгезия и прочность адгезионных соединений», М., 1968, стр. 143.

Прочность адгезионных соединений (если не исключать возможности их межфазного разрушения) зависит от концентрации и прочности связей (межмолекулярных и валентных) между активными центрами макромолекул адгезива и субстрата.

43. Шмурак И. Л., Узина Р. В., Берлин Л. Л.— В кн.: Адгезия и прочность адгезионных соединений. М., МДНТП, 1969, № 2, с. 120.

Наиболее часто аллопрен используется в смеси с неопреном для изготовления контактных клеев. Модификация аллопреном повышает когезионную и адгезионную прочность клеевой пленки, улучшает длительную прочность адгезионных соединений при нормальной и повышенной температуре и повышает стойкость адгезионного соединения к действию химических реагентов.

83. Петрова А. П., Кардашов Д. А., Быстрое а А. А., Адгезия и прочность адгезионных соединений. Сборник 2, Московский дом ыаучно-тех-н-ической пропаганды им. Дзержинского, 1968, стр. 136.

83. Петрова А. П., Кардашов Д. А., Быстрое а А. А., Адгезия и прочность адгезионных соединений. Сборник 2, Московский дом научно-тех-н-ической пропаганды им. Дзержинского, 1968, стр. 136.

Адгезионная прочность может быть определена с помощью механических испытаний, достаточно точно тогда, когда возможно избежать неравномерного распределения напряжений при адгезионном разрушении образца. Обычно характеристики адгезионной прочности, определяемые при разрушении адгезионных соединений, не являются физическими константами, не зависящими от метода испытания [392; 393, с. 9761. Так, например, адгезия может оцениваться при одновременном отрыве всей площади контакта и при постепенном расслаивании склейки.

В последнее время опубликован ряд работ [22, 50, 51], в которых подвергнуты критике существующие теории адгезии и в качестве наиболее общей теории предложена реологическая теория адгезии, или теория механической деформации адгезионных соединений. Такая теория могла бы быть полезна, если бы она дала возможность понять причины существования адгезии на границе раздела фаз. Однако эта теория вообще не дает ответа на вопросе причине адгезии между двумя твердыми телами или твердым телом и жидкостью и может рассматриваться не как теория адгезии, а, скорее, как теория адгезионных соединений. Действительно, согласно Шарпу [51], прочность адгезионной связи не определяется межфазными силами, так как чисто адгезионное разрушение встречается очень редко. Вряд ли такое положение может быть приемлемым. Мы считаем [52], что прежде всего необходимо четкое разделение двух понятий — адгезии и адгезионной прочности. Существует понятие адгезии как физического явления [12, 13] и определение адгезии как термодинамической величины. Одновременно существует и другое понятие — «адгезионная прочность» соединения, относящееся к области разрушения твердых тел. Адгезионная прочность является кинетической величиной, зависящей от скорости расслаивания, а не равновесной характеристикой. Хорошо известно, что теоретическая прочность твердых тел не соответствует их реальной механической прочности. Теоретическая прочность определяется молекулярными силами, в то время как реальная прочность зависит от дефектов структуры и других факторов. Процесс деформации твердых тел является неравновесным и связан с диссипацией энергии. Несоответствие между термодинамически вычисленной работой адгезии и определенной экспериментально адгезионной прочностью является результатом того, что при разрушении адгезионного соединения его прочность определяется в неравновесных условиях. Поэтому можно ожидать, что между понятиями «адгезия» и «адгезионная прочность» соответствие будет существовать только в том случае, когда последняя определяется в термодинамически равновесных условиях разрушения идеальной структуры, т. е. при деформации с бесконечно малой скоростью. Таким образом, при постоянстве термодинамической работы адгезии (величины, определяемой только природой взаимодействующих поверхностей) работа разрушения адгезионного соединения может изменяться в зависимости от многих факторов. Поэтому термодинамическая работа адгезии, если она правильно определена (см. выше), является единственной величиной, характеризующей адгезию и имеющей физический смысл независимо от условий испытания или условий формирования адгезионного соединения, приводящих к тем или иным дефектам.

связей независимо от их природы. Следовательно, проблема заключается не столько в природе, сколько в числе прочных связей, необходимом для обеспечения оптимальных свойств. Большое число связей уменьшает подвижность макромолекул в граничном слое, увеличивает внутренние напряжения и, изменяя структуру поверхностного слоя, может приводить к возникновению дефектных областей, являющихся, согласно Бикерману [22, 496], центрами, на которых начинается разрушение адгезионных соединений. Прочность связи или ее энергетическая характеристика пока еще не фигурируют в существующих теориях усиления.

Роль адгезии в усилении эластомеров и трактовка явления усиления как адгезионного эффекта обсуждена Воюцким [540]. Адгезионная теория усиления основана на рассмотрении наполненных резин как совокупности множества микроскопических адгезионных соединений типа эластомер — частица наполнителя. Справедливость этой теории подтверждается наличием линейной зависимости прочности наполненных систем от величины адгезии. При этом разрушение может носить как когезионный, так и адгезионный характер. С точки зрения адгезионной теории усиления повышенная прочность резины, содержащей цепочечные структуры, объясняется не контактом частиц наполнителя друг с другом, а наличием в зазоре, окружающем место контакта, молекул полимера, каждая из которых прочно связана по крайней мере с двумя частицами. Эта точка зрения соответствует представлениям Бики. Адгезионная теория позволяет объяснить как механизм усиления, так и механизм разрушения наполненных резин.

Активного катализатора Абсолютную конфигурацию Активность адсорбента Активность мономеров Активность полученных Активность проявляют Активность соединений Активностей мономеров Активности мономеров