ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Современные взгляды на адгезию из "Технология склеивания металлов " Давно пытались выяснить причины и характер образования связи, еще когда процессы склеивания не имели столь широкого применения, как в настоящее время. Все ранние работы по этому вопросу наиболее полно рассмотрены в обзоре П. М. Чулкова [43]. [c.21] Бехгольц и Нейман изучали прочность склеивания древесины разных породни пришли к выводу, что на прочность склеивания значительное влияние оказывает природа подложки порода дере- ва, капиллярная его структура,. направление среза. [c.21] Гернгроос обратил впервые внимание на зависимость прочности от химического состава клея. Он также высказал мнение о наличии химических связей между клеем и поверхностью склеиваемой древесины. Он также отмечал, что обработка щелочью некоторых пород дерева, которые плохо склеивается, повышает адгезию к ним клея. [c.22] Харди и Дево, изучая смачивающее действие жидкостей, подтвердили химическую природу процесса прилипания оливкового масла к стеклу реакция происходит только на поверхности раздела фаз, не проникая вглубь. [c.22] Талмуд, Гороховский, Бреслер и др. считали, что на процесс склеивания решающее влияние оказывает изменение поверхностного натяжения поверхности на границе раздела фаз. Талмуд и Бреслер обнаружили в ряде случаев также наличие адсорбционных сил. Они считали, что явление адсорбции имеет место и при креплении каучука к латуни в результате вулканизации происходит адсорбция молекул каучука, которые, будучи ориентированными, вызывают изменение свойств всего склеивающего слоя. На адсорбционные свойства оказывает влияние наполнитель, который может способствовать развитию адсорбционных сил при адгезии. [c.22] Мак Бен нашел, что наименьшим склеивающим действием обладают жидкости, а наибольшим — амфорные смолообразные вещества. Было также установлено, что часто клеящая способность клея увеличивается с увеличением температуры плавления. На адгезию, по его мнению, оказывает влияние наличие в молекулах клея высокомолярных групп (гидроксильных и карбонильных), поскольку они обусловливают прочную связь клей—субстрат. На адгезию большое влияние оказывает, по мнению Мак Бена, ориентация молекул в клеевом слое, которая распространяется вглубь на сотни молекулярных диаметров, причем наиболее сильная ориентация происходит на поверхности раздела фаз. [c.22] Мак Бен установил также, что прочность склеивания возрастает с уменьшением толщины клеевого слоя, так как увеличивается степень ориентации. [c.22] Как видно из сказанного выше, процесс склеивания рассматривается не как физико-химичес1Сий процесс на поверхности раздела фаз, а как процесс, связанный со структурой субстрата и клеевого слоя. Таким образом эти рассуждения не дают ответа на вопрос о причинах адгезии. [c.22] Выдвинутые новые теоретические представления, рассматриваемые ниже, имеют под собой более реальную почву и большее теоретическое обоснование. [c.22] Как показано Б. В. Дерягиным [13], нельзя также объяснить большую величину работы адгезии деформацией отдираемой пленки. [c.23] При исследовании процесса отдира пленок на основе высоко-полимеров (гуттаперчи, каучука, нитроцеллюлозы и др.) от стекла, металла и других поверхностей было обнаружено явление на-электризовывания поверхностей после отрыва, а также разряды в процессе отрыва, сопровождаемые свечением и легким треском. После отрыва поверхности каучука и р-гуттаперчи заряжаются отрицательно, а поверхности стекла и металла — положительно. [c.23] Дальнейшими работами [16] было показано, что электрический разряд, происходящий при отрыве, подчиняется закону Пашена разрядный потенциал есть функция приведенной толщины рк) газового зазора, где р — давление газа при разряде. Зная экспериментальные данные раб1оты адгезии, можно рассчитать электрические величины, характеризующие адгезию, а именно разрядный потенциал V, разрядный зазор к и поверхностную плотность электризации ст. Плотность электризации является постоянной величиной для каждой системы и зависит от химического строения молекул адгезива и подкладки [26]. [c.24] Двойной электрический слой образуется вследствие перехода через фазовую границу электронов функциональных групп полимера (при наличии доноров и акцепторов) [14], [26] или вследствие ориентированной адсорбции полярных групп одной фазы на поверхности другой [27]. [c.24] Согласно диффузионной теории, разработанной С. С. Воюцким и др. [7], [11], адгезия полимеров, как и аутогезия, происходит вследствие диффузии линейных молекул или их участков в субстрат и образования тем самым прочной связи между адгезивом и субстратом. Аутогезия сходна по характеру с адгезией, но представляет собой совершенно отличное явление. При аутогезии происходит самодиффузия молекул, т. е. диффундируют одинаковые молекулы, тогда как при адгезии, согласно диффузионной теории, происходит диффузия макромолекул различных типов. [c.24] В отличие от адсорбционной теории адгезии, которая рассматривается ниже, диффузионная теория, как и электрическая, может объяснить несоответствие работы расслаивания работе, требующейся для преодоления молекулярных сил между поверхностью адгезива и субстрата. Диффузионная теория позволяет также объяснить зависимость работы адгезии от скорости расслаивания, если исходить из тех же предпосылок, на которых основано объяснение повышения прочности склеивания при увеличении скорости разрыва. [c.25] По аналогии с растворением одного вещества в другом процесс диффузии может рассматриваться как растворение одного полимера в другом. Растворение же полимеров друг в друге определяется, как известно [3], соотношением их полярностей. Это явление вполне согласуется с правилом Дебройна, в соответствии с ко торым высокая адгезия возможна только в том случае, когда оба полимера являются полярными или неполярными, и адгезия затруднена, если один полимер полярный, а другой — неполярный. [c.25] Помимо теоретических рассуждений влияние на адгезию полимеров ряда факторов подтверждают экспериментально, что говорит в пользу диффузионной теории адгезии. К ним относятся такие факторы, как длительность контакта при склеивании, температура склеивания или термическая обработка клеевого соединения, молекулярный вес клея, форма молекул клея и полярность макромолекул. [c.25] Вернуться к основной статье