Поверхностное натяжение полимеров

Таблица 7.2. Критическое поверхностное натяжение полимеров и некоторых других материалов

Таблица 7.3. Влияние соотношений поверхностного натяжения клеевой прослойки и критического поверхностного натяжения полимера пленок на прочность их клеевого соединения [52]

Рис. 2.3. Зависимость плотности энергии когезии от критического поверхностного натяжения полимеров

Как правило, растворимость наблюдается в тех слу чаях, когда поверхностное натяжение растворителя близко к поверхностному натяжению полимера тогда межфазное натяжение мало и величина а также приобретает малые значения. Если же при соблюдении равенства 5р 6 поверхностное натяжение растворителя существенно меньше поверхностного натяжения полимера, отношение межфазного натяжения к поверхностному натяжению растворителя велико, а приобретает большие значения, а величина Р - малые. Точки на диаграмме (см.рис.94) попадают в левое верхнее поле. Таким образом, возрастанию величины р способствуют два фактора равенство мольных объемов растворителя и повторяющегося звена полимера и равенство поверхностного натяжения растворителя и полимера. В свою очередь, согласно рис.94, повышенное значение Р способствует растворимости полимера. [c.341]

Теперь следует вычислить поверхностное натяжение полимера и растворителя. Подставляя величины ( АЕ ) , ( А1 )р и m = 15 (число атомов в [c.343]

Х1П.2. Поверхностное натяжение полимеров [c.362]

Перейдем теперь к расчету поверхностного натяжения твердых полимеров. На первый взгляд кажется, что величину поверхностного натяжения полимеров можно рассчитывать непосредственно по формуле (382), ще V ЛК и [c.362]

Метод замораживания заключается в том, что капли распыливают в такую среду, где они в процессе полета затвердевают. Затем для измерения собранных капель используют методы дисперсионного анализа твердых частиц. В качестве моделирующих веществ чаще всего используют парафин. Так как вязкость парафина в расплавленном состоянии не превышает 6,2—7,3 мм сек, то им можно при исследовании распыливания заменять керосин, а также дизельное топливо и мазуты при условиях их работы с высокой темпе.ратурой подогрева. Многочисленные опыты, проведенные в Грозненском нефтяном институте, показали, что в качестве моделирующего вещества для исследования тяжелых топлив можно успешно применять смесь церезина с полимером изобутилена. Коэффициент поверхностного натяжения этих смесей в зависимости от температуры подогрева изменяется с 25,6 до 27,6 МН/м, что соответствует коэффициенту поверхностного натяжения мазутов при температуре, принятой. прл их сжигании. Относительное содержание полимера изобутилена в смеси оказывает незначительное влияние на величину коэффициента поверхностного натяжения и существенно изменяет вязкость смеси. Подбирая соответствующее содержание компонентов смеси церезина и полиизобутилена и температуру ее подогрева можно моделировать все марки мазутов. Собранные в бачок твердые капли сортируют по размерам с помощью набора сит, на сетках которых остаются капли примерно одного диаметра (рис. 13). Оценка качества распыливания получается на основании обработки большого количества капель (4 10 — 6 10 ), взятых по всей площади сечения факела, что значительно повышает надежность и точность метода. Общая ошибка в определении медианного диаметра капель достигает 16%. Наибольшая часть суммар- [c.34]

Вероятный механизм влияния поверхностного натяжения жидкости на долговечность полимера рассматривается нами в разделе IV.5. При а = 0,7ар т или не зависит от у, или уменьшается с ростом [c.140]

Было выбрано пять параметров, обусловливающих взаимодействие полимер—жидкость размер молекул (V или а ) поверхностное натяжение (ужг) [c.141]

На основе анализа приведенных выше экспериментальных результатов и общих соображений о физической сущности правомерно было предположить, что долговечность полимера в жидкости должна снижаться при соблюдении следующих условий увеличение полярного взаимодействия жидкости с полимером, уменьшение размера молекул, поверхностного натяжения жидкости, разности параметров растворимости, разности дипольных моментов. [c.141]

Анализ экспериментальных результатов показал, что эффективность воздействия смеси углеводородов на деформационные характеристики фторопластов также зависит от ее поверхностного натяжения, которое может быть рассчитано по мольному соотношению компонентов смеси жидкостей и справочным данным. Используя в качестве опорных точек экспериментально найденные значения критического напряжения скачка ползучести в двух чистых жидкостях, составляющих смесь, и аппроксимируя зависимость сг кр = f (Ужг) прямой линией, можно достаточно точно определить (Тк фторопласта в смеси любых углеводородов, не вызывающих набухания полимера по уравнению [c.170]

Предпосылкой для полного использования в процессе склеивания межатомных и межмолекулярных сил служит сближение атомных групп и молекул клея и подложки на расстояния 0,1-05 нм, которое обнаруживается по наличию смачивания клеем склеиваемой поверхности. Полнота смачивания клеем зависит (в соответствии с уравнением Юнга) от соотношений поверхностных энергий на трех межфазных границах клей-воздух (У ), подложка-воздух (у ) и клей-подложка (у ,,) начальной вязкости клея состояния поверхности прилагаемого давления и продолжительности смачивания клеем поверхности. Мерой смачиваемости поверхности клеем служит краевой угол 0 смачивания (рис. 7.4), который уменьшается с увеличением у и уменьшением у . Сравнивая 0 или поверхностное натяжение (табл. 7.2), можно оценить клеящую способность одного полимера по отношению к другому [52, 53] и объяснить зависимость прочности соединения различных пар полимеров (табл. 7.3). [c.450]

Данные о значении у можно найти в справочной литературе только применительно к чистым полимерам. Определить у новых ПМ, не фигурировавших в предыдущих исследованиях по изучению смачиваемости и применяемых в качестве субстратов или клеев, можно, применив метод смачивания образцов из этих ПМ двумя контрольными жидкостями, для которых известны поверхностное натяжение y ijH его составляющие дисперсионная у и полярная у и проведя расчет с использованием формул [c.451]

При полном смачивании значительные различия между и нежелательны, так как клеевая прослойка на основе полимера с низкой поверхностной энергией имеет низкую когезионную прочность [52]. Именно этим можно объяснить снижение прочности клеевого соединения после достижения максимума по мере уменьшения поверхностного натяжения клея (табл. 7.3). [c.452]

Неорганические наполнители в отличие от самих полимеров имеют большое поверхностное натяжение, и следовательно, лучше смачиваются, благодаря чему адгезия лакокрасочных покрытий к полимерам, содержащим неорганические наполнители, возрастает. [c.94]

Рассматривая описанный процесс, ограничимся случаем, когда используется мицеллярный раствор с внешней углеводородной фазой (см. 2), а буферной жидкостью является раствор малой концентрации высокомолекулярного полимера типа полиакриламида в воде. Роль мицеллярного раствора состоит в том, что он за счет многократного понижения поверхностного натяжения как бы растворяет неподвижную нефть и делает ее подвижной. Буферная жидкость благодаря своей большой вязкости предохраняет идущую впереди оторочку МР от разрушения менее вязкой водой, проталкивающей систему оторочек. [c.324]

Способы нанесения жидких материалов заключаются в предварительном диспергировании — превращении их в состояние аэрозоля с последующим осаждением в тонком слое, а также адсорбции лакокрасочного материала на поверхности порошка. Способность жидкого материала переходить в состояние аэрозоля зависит от молекулярной массы пленкообразователя (олигомера, полимера), вязкости системы, летучести растворителя и поверхностного натяжения жидкости. Качество покрытия зависит от свойств аэрозоля и от полноты его осаждения и коагуляции. [c.191]

В прямой связи с активностью поверхности по отношению к связующему находится смачиваемость. При усилении адсорбционного взаимодействия полимера и поверхности смачиваемость увеличивается. Последняя же определяет термодинамическую работу адгезии, т. е. работу, необходимую для отрыва двух частичек. Согласно [2-12] работа адгезии ад на единицу площади, которую надо затратить для разделения поверхностей твердое тело — жидкость, определяется краевым углом смачивания 0 и поверхностным натяжением л<идкости ух, [c.18]

Склеивание может происходить практически без введения энергии в место соединения благодаря силам адгезии (прилипания) между жидким клеем и молекулами поверхностных слоев твердого теЛа и химическим реакциям. Способность клея соединять изделия объясняется также силами остаточного химического сродства между находящимися на поверхности молекулами клея и склеиваемого материала. Эти силы примерно в 10—100 раз меньше основных сил химической связи в простых молекулах. Они, например, порождают у жидкостей явление поверхностного натяжения, способность смачивать или не смачивать поверхности различных материалов. В случае высокомолекулярных соединений, где мономерная молекула, повторяясь в полимере тысячи раз, образует макромолекулу, силы адгезии возрастают пропорционально росту молекулярного веса. Эти силы, имея электрическую природу, в значительной степени зависят от химической структуры клея и склеиваемого материала[27]. [c.15]

После выхода потока расплава пленки на поверхность стенки действие давления оплавления на материал прекращается, при этом частично исчезает высокоэластическая деформация, так как материал все еще находится в контакте со сварочным инструментом. В момент отрыва сварочного инструмента от торца высокоэластическая деформация выдавленного потока расплава полимера полностью исчезает и поток расплава подобно жидкости под действием сил поверхностного натяжения образует оплавленный валик на кромках детали (рис. 16,а). [c.40]

Далее вычисляем поверхностное натяжение полимера и растворителя. Число атомов в повторяющемся звене данного полиилщца т = 52. Подставляя все параметры полиимида в уравнение (389), получаем [c.345]

Для измерения критического поверхностного натяжения волокнистых материалов был предложен флотационный метод [67]. За критическую величину поверхностного натяжения волокна принималось поверхностное натяжение жидкости, по достижении которого происходило погружение волокна в жидкость, причем плотность волокна несколько превышала плотность флотационной жидкости. Значения уе органических полимерных волокон и волокон, покрытых полимерами, можно сравнивать с величиной ус, определенной с помощью метода Цисмана [113] (табл. И). Интерпретация экспериментальных данных, полученных для волокон карбида кремния и волокон бора с покрытием карбида кремния, вызывает некоторые затруднения, так как значения ус, полученные двумя указанными методами, существенно различаются. Еще [c.250]

Симонов В. A., Красотин Ю. И. Исследование поверхностного натяжения некоторых Ж идких полимеров.— Известия вузов. Химия и хим ическая технология , 1967, Л Ь 2. [c.297]

В композиции с полимерной матрицей усилие от матрицы к армирующему элементу передается за счет сил межмолекулярного взаимодействия и имеет адгезионный характер. Обеспечить прочную связь между волокном и матрицей можно при полном смачивании жидкой связующей упрочняющих волокон. В этом случае поверхностная энергия волокна должна быть больше поверхностного натяжения жидкой матрицы. Сх)еди полимеров жидкая эпоксидная смола, обладающая энергией поверхностного натяжения 5-10 Дж/м , лучше других полимеров смачивает углеродные и борные волокна, энергия поверхности которых имеет следующие значения (2,7 -н 5,8) X 10 Дж/м и 2 10 Дж/м соответственно. На практике повышения энергии поверхности волокон достигают, например, травлением, окислением, вискеризацией. [c.314]

В качестве таких параметров рассматривали смачиваемость и поверхностное натяжение, способность жидкости к пленкообра-зованию, вязкость. Было показано, что жидкости с лучшей смачивающей способностью усиливают эффект растрескивания под напряжением [47, 55, 57]. Считают, что смачивающ,ая жидкость при контакте с поверхностью полимерного образца быстро проникает в субмикродефекты, вызывая мгновенное дополнительное поверхностное давление и разрастание дефекта. При этом рост дефекта происходит в направлении наименьшего сопротивления [55, 57]. В кристаллических полимерах рост подобных микротрещин может идти между сферолитами или сквозь сферолиты [58]. [c.134]

Количественной корреляции между смачивающими свойствами различных жидкостей и долговременной прочностью полимера не установлено, хотя были обнаружены некоторые закономерности влияния поверхностного натяжения на напряжение образования разрушающих трещин в образцах. Оказалось, что для случая хрупкого разрушения, не сопровождающегося набуханием, критическое напряжение растрескивания снижается с увеличением поверхностного натяжения на границе твердое тело— жидкость. Однако попытки связать параметры трещинообразова-ния при реальном разрыве полимеров с какой-либо одной молекулярной константой жидкости, базируясь только на концепции Гриффитса, не увенчались успехом. Говард [57] заметил, что растрескивание полиэтилена в растворах поверхностно-активных веществ усиливается не только с уменьшением поверхностного натяжения, но и с возрастанием способности смачивающих агентов к пленкообразованию. Предложенный индекс активности среды имеет выражение [c.134]

При исследовании растрескивания полиэтилентерефталатных пленок в одноатомных спиртах обнаружен интересный факт [57, 58]. Оказывается, критическое напряжение растрескивания увеличивается с ростом молекулярной массы углеводородного радикала, хотя поверхностное натяжение на границе жидкость-полимер при этом значительно уменьшается. Качественно этот факт объясняют снижением скорости диффузии с повышением молекулярной массы жидкости и способности к набуханию ПЭТФ. Внутри гомологического ряда спиртов для ПЭТФ была прослежена некоторая закономерность между критическим напряжением образования трещин и параметром, характеризующим скорость набухания. [c.135]

Учитывая это обстоятельство, представляет интерес оценить влияние на долговечность некоторых физико-химических параметров среды мольного объема V, молекулярной поляризуемости е, вязкости т , поверхностного натяжения у, парахора Р, параметра В, характеризующего теплоту смешения или разность параметров растворимости жидкости и полимера. [c.136]

Такое же несоответствие наблюдается между долговечностью и другими физико-химическими параметрами воды ио сравнению с остальными средами. По нашему мнению, значительно меньшее влияние воды на долговечность исследованных полимеров по сравнению с другими органическими жидкостями может быть связано с очень высоким значением ее поверхностного натяжения (72,8 мН/м), а также большой склонностью воды к образованию достаточно крупных молекулярных ассоциатов. В результате наличия ассоциации вычисленные обычным методом значения V, Le, И Р, по-видимому, НС отрзжзют действительной картины влияния молекулярных параметров на кинетику процесса разрушения. Большая величина как будет рассмотрено далее, обусловливает плохую смачиваемость поверхности образца и препятствует прониканию воды в субмикро- и микротрещины образца. [c.141]

Наблюдаемое значительное отклонение экспериментальных результатов при О °С от прямолинейной зависимости в координатах Ig т — (1/Т) в настоящее время пока трудно объяснимо. Однако можно предположить, что ввиду достаточно сильного изменения таких свойств жидкостей, как вязкость и поверхностное натяжение при данной температуре, изменяется влияние жидкости на кинетику разрушения. Разрушающая активность жидкой среды по отношению к полимеру значительно уменьшается, и относительная роль термофлуктуационного механизма в процессе разрушения возрастает. [c.149]

Из-за быстрого отверждения и низкого коэффициента диффузии в неметаллической матрице (исключение составляют органоволокниты) в КМ нет переходного слоя между компонентами. Связь между волокнами и матрицей носит адгезионный характер, т.е. осуществляется путем молекулярного взаимодействия. Прочность связи, характеризуемая параметром (т О — прочность сцепления, — коэффициент контакта), повышается с увеличением критического поверхностного натяжения волокна (стс). Для обеспечения высокой прочности связи между компонентами необходимо полное смачивание волокон (которое достигается, например, растеканием жидкого связующего по поверхности волокон) при этом поверхностная энергия волокон должна быть больше поверхностного натяжения жидкой матрицы. Однако для жидких эпоксидных смол, обладающих лучшей адгезией к наполнителям среди других полимеров, поверхностное натяжение составляет 5,0 10 Дж/м , тогда как для углеродных волокон оно находится в интервале (2,7 - 5,8) 10 Дж/м , а дла борных равно 2,0 10 Дж/м . Поверхностную энергию волокон повышают различными методами обработки их поверхности травлением, окислением, вискеризацией. Например, после травления борных волокон в азотной кислоте их критическое поверхностное натяжение достигает сотен джоулей на квадратный метр. На рис. 14.32 видно, что благодаря травлению поверхностное натяжение борного волокна увеличивается и параметр резко возрастает. Это свидетельствует об увеличении прочности связи между волокном и матрицей. [c.456]

Имеются данные о влиянии физико-химических параметров среды на кинетик-у разрушения полимеров. В качестве таких параметров изучались смачиваемость и поверхностное натяжение, способность жидкости к плёнкообра-зованшо, вязкость, мольный объём, молекулярная поляризуемость и др. [c.111]

Смачивающая жидкость при контакте с поверхностью полимерного образца быстро проникает в микродефекты, вызывая дополнительное их разрастание. Количественной корреляции между смачивающими свойствами различных жидкостей и долговременной прочностью полимеров не установлено, хотя некоторые закономерности в частных случаях наблюдались. Например, в растворах ПАВ с уменьшением поверхностного натяжения и возрастанием способности смачивающих агентов к плёнкообразованию усиливается коррозионное растрескивание полиэтилена. [c.111]

Третье свойство касается устойчивости жидких струй. Обнаружено, что растворы полимеров и алюминиевого мыла с концентрацией всего несколько процентов, продавливаемые через горизонтальные трубы при достаточно больших давлениях, сохраняют на значительном расстоянии форму струи, прежде чем силы поверхностного натяжения превратят ее в отдельные капли. Этот эффект широко изучался со времени последней войны и привел затем к исследованию эффектов Вейс-сенберга. В недавнее время изучение струй вязкоупругих жидкостей было проведено Гиллом и Гависом [ ], а таК же Гаскинсом и Филипповым [ ]. [c.317]

Диоксин получают из диэтиленгликоля. Плотность при 20°С— 1,034 г/см , температура начала кипения—101,3°С, коэффициент преломления— 1,42436, поверхностное натяжение при 20 °С —32,96 мН/м. Применяют для растворения смол, виниловых полимеров, ацетил-, этил- и бензилцеллюлозы, нитратцел-люлозы. [c.44]

Известны аналогичные способы обработки методом бромирования. Особенно широко применяют бромирова-ние поверхности резин ионным способом, заключающимся в обработке водным раствором солей брома в присутствии катализатора процесса, содержащего бром в активном состоянии. Наиболее интенсивно бром присоединяется к резине в первые 15. .. 30 с. При этом максимальная величина критического поверхностного натяжения соответствует количеству присоединившегося к полимеру брома. Этим объясняется улучшение фрикционных свойств поверхности резин при их модификации ионным способом. [c.442]

Наряду с так называемыми аналитическими СО в рассматриваемый период существенно возрос выпуск СО для физикохимических измерений. В их числе уже к середине 70-х годов имелось несколько сотен типов для ацидиметрии, калориметрии, сиектрофотометрии и колориметрии, для измерений плотности, молекулярных масс полимеров, дифференциального термического анализа, иоляриметрии (сахариметрии), редуктомет-рии — оксидиметрии, измерений показателя преломления, поверхностного натяжения, тепловых характеристик, давления паров, вязкости и др. [65]. Что касается количества экземпляров, то ориентировочная оценка может быть получена, если принять во внимание, что каждый выпуск образца для химического анализа — это обычно 200—500 экземпляров, иногда и более, а каждый выпуск образцов для спектрального анализа — обычно 50—200 и более комплектов. [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...