Высокая адгезия: Высокая адгезия к минеральным поверхностям

Содержание

Высокая адгезия к минеральным поверхностям



Напольное покрытие подразумевает наличие в качестве основного элемента наличие ровной поверхности, в роли которой выступает бетонное основание. Благодаря нему пол, особенно полимерного типа, будет стоек к различным механическим воздействиям, поэтому его повсеместно используют в промышленности, а также в гражданском, общественном, частном и спортивном строительстве. Если при производстве напольного покрытия не добавляются полимерные компоненты, оно может разрушиться под действием химических реакций и нагрузок абразивного характера. Благодаря современным технологиям были разработаны различные виды пола, которые с успехом применяются при ремонте помещений.

У полимерных полов существует масса особенностей. Главной из них является высокая адгезия (или сцепление различных поверхностей жидких или твёрдых веществ) к минеральным поверхностям. Такое важное свойство вытекает их технологии производства полимерного покрытия. Многое будет зависеть от бетонного основания пола. Адгезия будет достаточно высокой только при условии, что влажность поверхности не будет более пяти процентов.

Также следует знать, что для улучшения сцепления между частицами основного и полимерного полов следует провести ряд подготовительных работ. В частности, пол подвергается процессу шлифовки. После проведения подобных мероприятий половая конструкция не будет подвержена влиянию пыли, которая оседает на поверхности полимерного покрытия в виде плёнки, что значительно уменьшает адгезию, а вместе с ней и реологические параметры материала (прочность, износостойкость, стойкость к воздействию точечных ударных нагрузок и т.д.).

На адгезию оказывает влияние и обработка плоскости бетона тем или иным раствором. Чаще всего применяют специальный вид грунтовки, предотвращающая воздействие на пол агрессивной среды помещения, в которой монтируется полимерная половая конструкция. Грунтовка позволяет увеличивать срок службы будущего пола, повышая водостойкость. Для нанесения этого раствора не требуется специальных навыков опытного специалиста, а твердение грунтовки при пониженной температуре и высоком уровне влажности свидетельствует о том, что материал неприхотлив к разным условиям окружающей среды.

Создание полимерного пола с оптимальным набором технических параметров – дело нелёгкое, но выполнимое. Поэтому для подтверждения статуса полимерной напольной поверхности как высокопрочной конструкции специалисты используют разные вещества, главной особенностью которых является способность компонентов к усилению с помощью карбоновых волокон двухкомпонентного покрытия, основой которого является эпоксидная смола. Для каждого типа пола используется разный вид смолы. Выбор того или иного исходного материала зависит от качества будущего пола, а также от его назначения и сроков ремонтных работ. Для ускорения монтажных мероприятий эксперты советуют при изготовлении заполнителей применять пластификаторы различного рода.

Теперь предлагаем вашему вниманию разнообразие полимерных полов, адгезия которых проявляется на микро- и макроуровне.

Материал, все компоненты которого представляют собой высококачественный полимер, называется тонкослойным напольным покрытием. Суть такой поверхности в том, что они образуют уникальную защитную плёнку толщиной всего 300-600 микрометров. Она оберегает пол от попадания конденсата, вредных веществ, содержащихся в окружающем воздухе, и, соответственно, увеличивает сцепление частиц друг с другом.

Полы считаются толстослойными, если при установке подобной поверхности размер плёнки будет достигать порядка 3 мм. Их целесообразно использовать в местах повышенного воздействия агрессивной среды и сильных механических нагрузок на поверхность пола. Поэтому они актуальны при ремонте лабораторий и зданий промышленного назначения. Сфера их применения основана на физико-механических характеристиках напольной конструкции. Так, материал стоек к резким перепадам температуры и сильным ударам, поэтому его считают самым прочным полом на полимерной основе. Адгезионная составляющая здесь также выше, чем у аналогичных вариантов пола вследствие большого количества молекул, расположенных на защитном слое. Этот параметр влияет на все его достоинства.

Высокий уровень адгезии также наблюдается у антистатических полимерных покрытий. Они представляют собой полы, снижающие уровень электризации и имеющие защитный слой не более 2 мм. Из-за статического электричества появление пыли и грязи становится делом времени. Как известно, все виды загрязнений отрицательно влияют на сцепление веществ, понижая тем самым и конструктивные особенности материала. Однако антистатический пол позволяет забыть о подобной проблеме. Его с успехом используют на электростанциях и взрывоопасных помещениях.

Подводя итог всему вышесказанному, обращаем внимание на важность наличия адгезии. При недостаточно высоком уровне сцепления атомов, молекул и ионов будущий пол не сможет выполнять свои прямые обязанности и не сможет прослужить долго. Кроме того, эксплуатационные параметры будут снижены. Поэтому необходимо подготавливать поверхность и использовать в качестве раствора для обработки основного пола грунтовку.

Адгезия покрытия, водоразбавимые краски, высокая адгезия полимеров

… почему краска PaliPlast RP, ложась на ПВХ, имеет высокую адгезию, становиться одним целым с полимером? Интересует сама природа процесса адгезии, ведь в составе краски нет растворителей.

Ответ на вопрос о причине высокой адгезии водоразбавимых покрытий можно дать только через понимание природы и механизма возникновения сил взаимодействия лакокрасочного покрытия с окрашиваемой поверхностью, природы адгезии между полимерами лакокрасочного покрытия и профиля.

Сцепление декоративного покрытия с окрашиваемым полимером в первую очередь характеризуется адгезией.

Адгезия – это сила сопротивления против механического отделения полимера лакокрасочного покрытия от поверхности, которая последним окрашена.

Не смотря на, казалось бы, примитивное определение адгезии лакокрасочного покрытия, явление адгезии имеет довольно сложную природу и складывается из нескольких составляющих.

Основные модели, описывающие адгезию – механическая и специфическая, последнюю также часто называют химической.

Ни одна из моделей не даёт полного представления о явлении адгезии, и на практике (например, окраска ПВХ профиля или покраска стекла) мы сталкиваемся с сочетание сил, которые имеют и механическую и химическую природу.

Механическая составляющая адгезии

Основная концепция механической модели состоит в том, что при окраске лакокрасочный материал (ЛКМ) механически заполняет (затекает в) неровности и поры окрашиваемого полимера (ПВХ).

В процессе высыхания лакокрасочное покрытие, опять же механически, цепляется за неровности полимера.

Таким образом, чем более пористой будет поверхность полимера, или другими словами, чем больше эффективная (истинная, а не геометрическая) поверхность окрашиваемого материала, тем более высокой будет механическая адгезия.

Количественная оценка сил механической адгезии (силы механической адгезии – ориентационные, индукционные, дисперсионные и т.д.) – 2-20 kJ/mol.

Растворители, которые находятся в органоразбавимых ЛКМ, проникая вглубь пластика, может способствовать повышению значения эффективной поверхности. Но для повышения эффективной поверхности не нужно пропитывать "весь профиль", деформирование поверхности пластика происходит на толщине менее одного микрона.

Более того, избыточное пропитывание профиля органическим растворителем будет приводить к ухудшению адгезии, поскольку при испарении растворитель будет "выталкивать" ЛКМ из пор пластика. Наличие органических растворителей в краске не приводит к повышению адгезии.

Специальные промышленные водоразбавимые краски по пластикам, в том числе и краска для ПВХ, в своём составе содержат высоко эффективные химические материалы, основной задачей которых, является повышение значения эффективной поверхности пластика – повышение пористости поверхности полимера.

Притом эффективность (или, если угодно, агрессивность) таких добавок, как минимум не ниже, а то и существенно выше органических растворителей.

Механическая адгезия на ПВХ у специализированных водоразбавимых и органоразбавимых красок имеет одинаковую природу возникновения и их силы взаимодействия с поверхностью, как минимум, одинаковы.

Химическая составляющая адгезии красок

Вторая группа сил, составляющих адгезию, имеют химическую природу. Это межмолекулярное взаимодействие окрашиваемого полимера (подложки) и лакокрасочного полимера (покрытия).

Это прямое химическое взаимодействие (химическая реакция) функциональных групп лакокрасочного полимера с реакционно-активными группами полимера подложки.

Таким образом, на разделе фаз подложки и лакокрасочного покрытия формируется промежуточный молекулярный слой, который одновременно принадлежит и подложке и ЛКМ. Другими словами, – "краска и ПВХ профиль становятся единым целым", формируется промышленное покрытие.

Количественная оценка сил химического взаимодействия (химическая адгезия – ионные и ковалентные химические связи) – 600­6000 kJ/mol.

Таким образом, химическая адгезия в десятки и сотни раз прочнее механической адгезии.

Из школьных учебников известно, что вероятность возникновения и скорость протекания химических реакций в полярных средах на несколько порядков выше, чем в неполярных.

Водоразбавимые и органоразбавимые краски являются полярной и неполярной средами соответственно.

И если в случае с физической адгезией органоразбавимые и водоразбавимые краски сравнимы, то по силе химической адгезии водоразбавимые лакокрасочные материалы в несколько раз превышают органоразбавимые ЛКМ.

Адгезия что это в строительстве – адгезионный слой

Что такое адгезия в строительстве?

Строительный мир зависит от множества физических явлений и свойств, которые являются основой для грамотного соединения материалов различного вида и фактуры. Именно адгезия отвечает за соединение различных веществ между собой. С латинского языка слово переводиться как «прилипание». Адгезия может измеряться и иметь разные значения, в зависимости от поведения молекулярных сеток разных веществ и материалов между собой. Если речь идет о строительных работах, то здесь адгезия часто выступает как «смачиватель» между материалами за счет воды или влажных работ. Это может быть грунтовка, покраска, цемент, клей, раствор или пропитка. Значение адгезии значительно снижается, если происходит усадка материалов.

Строительные работы напрямую связаны с проникновением веществ и материалов друг в друга. Наглядно и быстро увидеть данный процесс можно при малярных обработках, изоляционных техниках, сварочных и паяльных работах. В результате мы видим быстрое прилипание или сцепление материалов между собой. Происходит это не только из-за грамотного проведения работ и профессионализма работников, но и адгезии, которая является основой для связующих молекулярных сеток разных веществ. Понимание этого процесса можно проследить во время перерывов при заливании бетонных конструкций, лакокрасочных работах, посадке декоративной плитки на цемент или клей.

Как её измеряют?

Величина сцепления адгезии измеряется в МПа (мега Паскаль). Единица МПа измеряется в прикладываемой силе в 10 килограмм, которая давит на 1 квадратный сантиметр. Чтобы разобрать это на практике, рассмотрим случай. Клеящий состав в характеристике имеет обозначение в 3 МПа. Это означает, что для приклеивания определенной детали, на 1 кв. см нужно использовать силу или приложить усилие равно 30 килограммам.

Что влияет на неё?

Любая рабочая смесь проходит через различные этапы и процессы, пока полностью не проявит свои заявленные производителем свойства. Пока она схватывается, адгезия может меняться из-за физических процессов, происходящих при высыхании. Также немаловажную роль играет усадка растворной смеси, в результате чего контакт между материалами растягивается и появляются усадочные трещины. В результате такой усадки сцепление материалом между собой на поверхности ослабевает. Например, в реальном строительстве этого хорошо видно при контакте старого бетона с новой кладкой строительных смесей.

Как улучшить свойства?

Многие строительные материалы и вещества по своей природе не имеют возможность сильно схватываться друг с другом. У них разный химический состав и условия образования. Для решения этой проблемы в ремонтных и строительных работах давно припасен целый арсенал техники хитростей, которые помогают улучшать адгезию между материалами. Чаще всего речь идет о целом комплексе работ, которые требуют временных и физических затрат.

В строительстве применяют сразу три способа для улучшения адгезии. К ним относят:

  • Химический. Добавление в материалы специальных примесей, пластификаторов или добавок для получения лучшего эффекта.
  • Физико-химический. Обработка поверхностей специальными составами. Шпаклевка и грунтовка относится к физико-химическому воздействию на «прилипание» материалов друг к другу.
  • Механический. Для улучшения сцепления применяют механическое воздействие в виде шлифовки для появления микроскопических шероховатостей. Также применяют физическое нанесение насечек, абразивную обработку и устранение пыли и грязи из поверхности.

Адгезия основных строительных материалов

Рассмотрим детально, как реагируют материалы друг на друга, которые применяются при строительстве чаще всего.

  • Стекло. Хорошо контактирует с жидкими веществами. Показывает идеальную адгезию с лаками, красками, герметиками, полимерными составами. Жидкое стекло прочно фиксируется с твердыми пористыми материалами
  • Дерево. Идеальная адгезия происходит между деревом и жидкими строительными веществами – битумом, красками и лаками. На цементные растворы реагирует очень плохо. Для связывания дерева с другими строительными материалами используют гипс или алебастр.
  • Бетон. Для кирпичей и бетона главной составляющей успешной адгезии выступает влага. Для получения хорошего результата поверхности необходимо все время смачивать, а жидкие растворы использовать на основе воды. Хорошо реагирует на материалы с пористой и шероховатой структурой. С полимерными веществами контакт происходит значительно хуже.

Заключение:

Явление как адгезия, дает возможность быстро и качество прилипать любым материалам к основанию покрытий других с помощью дополнительных строительных веществ и растворов. Каждый материал проявляет свое качества и свойства при взаимодействии с другими строительными веществами. Способность к адгезии позволяет им прочно взаимодействовать без ухудшения общего строительного процесса.

Ефим Виноградов

>Адгезия – что это такое в строительстве

Что представляет собой адгезия, как её измерять, увеличивать?

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:

  • по методу отрыва — во время испытания измеряется величина приложенного усилия, которое позволит отделить покрытие от основы;
  • с использованием метода решетчатого надреза;
  • с применением метода разрушения ”грибка”, он является разновидностью метода отрыва.

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:

  • Лакокрасочных составов и металла. Результатом сцепления краски и лака служат лакокрасочные покрытия. Для того чтобы адгезия была прочной и краска хорошо держалась на поверхности проводят тестирование адгезива. Степень адсорбции поверхности изделия определит необходимое количество слоев будущего покрытия.
  • Стекла и жидких адгезивов (лаков, красок, герметиков, полимерных смесей). В свою очередь, стекло в жидком виде будет адгезивом к твердым поверхностям с пористой структурой.
  • Деревянных поверхностей и декоративного покрытия. Для этих случаев подходят такие адгезивы как битумные составы, лаки и краски, штукатурные смеси, в состав которых входит гипс или алебастр. У цементных растворов низкая степень сцепления с деревянными изделиями, поэтому они практически не применяются при штукатурных работах.
  • Бетонные поверхности и металлы — это многочисленные конструкции при возведении зданий и сооружений. Адгезия бетона по отношению к металлу не обеспечивает необходимую прочность. Поэтому для образования устойчивой системы, при скреплении металла с бетоном используются специальные составы и смеси с содержанием сухих полимеров. При соединении с водой жидкий полимер повышает пластичность смеси и увеличивает ее адгезионную способность.
  • Пенополиуретан. Надежное сцепление поверхностей обеспечивает строительная пена. Ее использование позволяет создавать прочные, устойчивые к нагрузкам конструкции из композиционного сочетания любых стройматериалов. Бетонные, кирпичные, деревянные, металлические поверхности и гипсокартон прочно соединяются между собой без применения крепежных соединений.
  • Сварные соединения. Высокая прочность изделий получается при соединении металлических поверхностей с одинаковой кристаллической решеткой. Интерметаллиды, состоящие из двух и более металлов, свариваются намного хуже. Этот факт не позволяет делать сварные соединения из любых сочетаний металлов без учета их адгезии.

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: что это такое, для чего нужна, как её улучшить

Время чтения: 8 минутНет времени? Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

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

Адгезия, что это такое – теоретические основы

Адгезия является одним из ключевых свойств материалов в следующих областях:

  1. Металлургия – антикоррозионные покрытия.
  2. Механика – слой смазки на поверхности элементов машин и механизмов.
  3. Медицина – стоматология.
  4. Строительство. В данной отрасли адгезия является одним из главных показателей качества выполнения работ и надёжности конструкций.

Практически на всех этапах строительства контролируются показатели адгезии для следующих соединений:

  • лакокрасочные материалы;
  • штукатурные смеси, стяжки и заливки;
  • клеящие составы, кладочные растворы, герметики и т.п.

Пример химической адгезии — реакция соединения силиконового герметика со стеклом

Существует три основных принципа адгезионного соединения материалов. В строительстве и технологии они проявляются следующим образом:

  1. Механический — сцепление происходит путем прилипания наносимого материала к основанию. Механизм такого соединения заключается в проникновении наносимого вещества в поры внешнего слоя или соединении с шероховатой поверхностью. Примером, является окраска поверхности бетона или металла.
  2. Химический — связь между материалами, в том числе различной плотности, происходит на атомном уровне. Для образования такой связи необходимо присутствие катализатора. Примером адгезии такого типа является пайка или сварка.
  3. Физический — на сопрягаемых поверхностях возникает электромагнитная межмолекулярная связь. Может образоваться в результате возникновения статического заряда или под воздействием постоянного магнитного или электромагнитного поля. Пример использования в технологии — окрашивание различных поверхностей в электромагнитном поле.

Адгезионные свойства строительных и отделочных материалов

Адгезия строительных и отделочных материалов осуществляется, преимущественно, по принципу механического и химического соединения. В строительстве используется большое количество различных веществ, эксплуатационные характеристики и специфика взаимодействия которых кардинальным образом отличаются. Разделим их на три основные группы и охарактеризуем более подробно.

Лакокрасочные материалы

Адгезия ЛКМ к поверхности основания осуществляется по механическому принципу. При этом, максимальные показатели прочности достигаются в том случае, если рабочая поверхность материала имеет шероховатости или пористая. В первом случае существенно увеличивается площадь соприкосновения, во втором, краска проникает в поверхностный слой основания. Кроме того, адгезионные свойства ЛКМ увеличиваются благодаря различным модифицирующим добавкам:

  • органосиланы и полиорганосилоксаны оказывают дополнительное гидрофобизирующее и антикоррозионное действие;
  • полиамидные и полиэфирные смолы;
  • металлоорганические катализаторы химических процессов отвердения ЛКМ;
  • балластные мелкодисперсные наполнители (к примеру, тальк).

Краска с тальковым наполнителем — не вспучивающийся антипирен

Строительные штукатурки и сухие клеящие смеси

До недавнего времени, строительные и отделочные работы велись с использованием различных растворов на основе гипса, цемента и извести. Зачастую, их смешивали в определённой пропорции, что давало ограниченное изменение их основных свойств. Современные готовые сухие строительные смеси: стартовые, финишные и мультифинишные штукатурки и шпаклевки, имеют гораздо более сложный состав. Широко применяются добавки различного происхождения:

  • минеральные — магнезиальные катализаторы, жидкое стекло, глиноземистый, кислотоустойчивый или безусадочный цемент, микрокремнезём и т.п.
  • полимерные — диспергируемые полимеры (ПВА, полиакрилаты, винилацетаты и т.п.).

Такие модификаторы существенно изменяют следующие основные характеристики строительных смесей:

  • пластичность;
  • водоудерживающие свойства;
  • тиксотропность.

Пример плохой адгезии штукатурки к кирпичной стене

Важно! Использование полимерных модификаторов даёт более выраженный эффект усиления адгезии. Однако образование устойчивых соединений полимерных плёнок на границе разнотипных материалов (основание — твердеющая штукатурка) возможно только при определённой температуре. Этот термин называется минимальной температурой плёнкообразования – МТП. У разных штукатурок она может быть различной от +5°С до +10°С. Во избежание расслоения, необходимо точно придерживаться рекомендаций производителя относительно температуры, как окружающей среды, так и основания.

Герметики

Герметики, использующиеся в строительстве, различают по трём различным типам, каждый из которых требует определённых условий для высокопрочной адгезии с материалом основания. Рассмотрим каждый тип подробнее.

  • Высыхающие герметики. В состав входят различные полимеры и органические растворители: бутадиен-стирольные или нитрильные, хлоропреновый каучук и т.п. Как правило, имеют пастообразную консистенцию с вязкостью 300-550 Па. В зависимости от вязкости, наносятся либо шпателем, либо кистью. После их нанесения на поверхность, необходимо определённое время для высыхания (испарения растворителя) и образования полимерной плёнки.

Высыхающий акриловый герметик

  • Невысыхающие герметики. Состоят, как правило, из каучука, битума и различных пластификаторов. Имеют ограниченную устойчивость к высокой температуре, не более 700С-800С, после чего начинают деформироваться.

Битумный невысыхающий состав, используется для герметизации ливневой водосточной системы

  • Отверждающиеся герметики. После их нанесения, под воздействием различных факторов: влага, тепло, химические реагенты, происходит необратимая реакция полимеризации.

Приготовление двухкомпонентного полиуретанового герметика Сазиласт

Из всех перечисленных разновидностей, отверждающиеся герметики обеспечивают максимальную надёжность сцепления с микронеровностями поверхности основания. Кроме того, они устойчивы к высоким температурам, механическим и химическим воздействиям. Они имеют оптимальное сочетание жёсткости и вязкости, позволяющее сохранять первоначальную форму. Однако, являются наиболее дорогостоящими и сложными в использовании.

Как измеряется адгезия?

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

  • ГОСТ 31356-2013 — шпаклёвки и штукатурки;
  • ГОСТ 31149-2014 — лакокрасочные материалы;
  • ГОСТ 27325 — ЛКМ к дереву и т.п.

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. Используется для определения параметров адгезии методом решётчатых и или параллельных надрезов. Применяется для лакокрасочных и плёночных покрытий толщиной до 200 мкм.

Нож адгезиметр, модель Константа-КН2

  • Пульсар 21. Устройство определяет плотность материалов. Используется для выявления трещин и расслоений в бетоне как штучном, так и монолитном. Существуют специальные прошивки и подпрограммы, которые по плотности прилегания, позволяют определить прочность адгезии штукатурок различных типов к бетонным поверхностям.

Ультразвуковой измеритель адгезии, Пульсар 21

  • СМ-1У. Используется для определения адгезии полимерных и битумных изоляционных покрытий методом частичного разрушения – сдвига. Принцип измерения основан на выявлении линейных деформаций изоляционного материала. Как правило, применяется для определения прочности изоляционного покрытия трубопроводов. Допускается использование для проверки качества нанесение битумной гидроизоляции на строительные конструкции: стены подвалов и цокольных этажей, плоские крыши и т.п.

Адгезиметр СМ-1У

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:

  • усадка;
  • растягивающие и сжимающие напряжения.

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

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

  1. Механический – поверхности основания придают шероховатость, чтобы увеличить площадь соприкосновения. Для этого её обрабатывают различными абразивными материалами, наносят насечки и т.п.
  2. Химический – в состав наносимых защитно-отделочных материалов добавляют различные вещества. Это, как правило, полимеры, образующие более прочные связи и придающие материалу дополнительную эластичность.
  3. Физико-химический – поверхность основания обрабатывают грунтовкой, изменяющей основные химические параметры материала и оказывающей влияние на определённые физические свойства. К примеру, снижение влагопоглощения у пористых материалов, закрепление рыхлого внешнего слоя и т.п.

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:

  • сухая или влажная поверхность. Как правило, адгезия к сухой поверхности выше. Однако были разработаны множество клеевых смесей, требующих предварительного смачивания поверхности основания. В данном случае необходимо обращать внимание на требования производителя;
  • температура окружающей среды и основания. Большинство отделочных материалов наносится на бетонные поверхности при температуре воздуха не менее +5°С…+7°С. При этом бетон не должен быть замёрзшим;
  • грунтовка. Используется в обязательном порядке. Для плотных бетонов, это составы с наполнителем из кварцевого песка (бетонконтакт), для пористых бетонов (пено-, газобетон), это грунтовки глубокого проникновения на основе акриловых дисперсий;
  • добавление модификаторов. Готовые сухие штукатурные смеси уже имеют в своем составе различные адгезионные добавки. Если штукатурка замешивается самостоятельно, то в неё рекомендуется добавить: ПВА, акриловую грунтовку, вместо такого же количества воды, силикатный клей, придающий отделочному материалу дополнительные влагоотталкивающие свойства.

Результат нанесения цементной штукатурки на переохлажденную поверхность основания

Нанесение кварцевой грунтовки Knauf бетонконтакт

Металл

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

  • обезжиривание – обработка металла различными растворителями: 650, 646, Р-4, уайт-спирит, ацетон, керосин. В крайнем случае, поверхность протирается бензином;
  • матирование – обработка основания абразивными материалами;
  • грунтование – использование специальных красок праймеров. Они реализуются в комплекте с декоративными ЛКМ определённого типа.

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.

Электросварочный шов. Соединение двух деталей электросваркой является адгезией, так как металл, использующийся в электроде, выступает в качестве адгезива

Препятствием к качественной адгезии при сварке могут служить следующие факторы:

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.

Видео: что такое адгезия

О необычных, а порой и «волшебных», свойствах воды нам рассказывают в школе, в институте, в электричках и на сайтах, где продают флаконы «живой воды». Кроме шуток, у самой распространенной жидкости на Земле действительно хватает необычных характеристик, чтобы их изучению посвящались тысячи научных работ. В рамках проекта «Пять стихий», который N+1 осуществляет совместно с НИТУ «МИСиС», мы расскажем о том, насколько жидкая стихия поддается укрощению, то есть можно ли с помощью современной физики вывернуть все необычные свойства воды наизнанку, как это сделать, а главное — зачем.

О главном


Принципиальный вопрос: откуда у вещества с такой простой формулой (h3O, как все помнят) берется такой набор необычных, местами парадоксальных свойств. Оказывается, что из этой самой формулы и берется. Молекулы воды устроены просто, но очень хитро: в них атом кислорода находится в середине воображаемого тетраэдра, а две неподеленных электронных пары и два атома водорода размещены в его вершинах. Такая конструкция позволяет представить весь объем воды как массив упорядоченных тетраэдров, причем атомы водорода оказываются удобно зажаты между «собственным» кислородом и кислородом соседа. Такая дополнительная связь между соседними молекулами называется водородной, и хотя она на порядок слабее внутримолекулярной ковалентной связи, в масштабах всего вещества она является дополнительным связывающим фактором. Кстати, когда мы сказали «массив упорядоченных тетраэдров», любители теорий о «структуре» и «памяти» воды рановато обрадовались: это упорядочивание действительно есть, но благодаря тепловому движению сетка водородных связей все время разрушается и создается заново, таким образом «помнить» вода ничего не может, но ей и не надо.
Из наличия водородных связей вытекает, пожалуй, самая главная характеристика воды — огромная энергия когезии молекул, которая удерживает их вместе и отвечает за то, что вода остается жидкой при комнатной температуре. У ближайших соседей — сероводорода (h3S), аммиака (Nh4), галогеноводородов (HF, HCl и пр.) — водородные связи тоже могут образоваться, но все эти вещества при комнатной температуре — газы, что еще раз подтверждает необычный статус воды. Но это еще далеко не все. Мы выбрали пять характерных явлений, связанных с водой, которые и предлагаем рассмотреть по порядку.

Когезия: теплоемкость

Давайте вспомним, как на молекулярном уровне определяется агрегатное состояние вещества: если энергия теплового движения совсем мала, атомы будут выстраиваться в наиболее выгодное пространственное положение, как правило — очень симметричное. Такое состояние мы называем «твердым». Если температуру (а вместе с ней и тепловую энергию) системы повысить, атомы и молекулы смогут вырваться из кристаллической решетки, но им все еще не будет хватать прыти, чтобы разлететься далеко друг от друга — в этом случае вещество будет жидким. Когда тепловой энергии окажется достаточно, чтобы пересилить все межмолекулярные взаимодействия, молекулы разлетятся подальше друг от друга, а вещество превратится в газ.
Как видно из нашей простой картинки, именно межмолекулярные взаимодействия определяют то, как много энергии готова впитать жидкость прежде, чем испариться. Этот параметр называется теплоемкостью и для воды он действительно велик: чтобы нагреть килограмм воды на один градус, требуется 4200 джоулей — в четыре раза выше, чем для материалов вроде дерева, камня и стекла, и в 10 раз выше, чем теплоемкость металлов.
Как «победить» столь высокую теплоемкость воды? Значительных успехов здесь добиться не удалось, однако метод предельно ясен: раз во всем виноваты упорядоченные водородные связи, надо их устранить. Для этого достаточно заставить молекулы воды структурироваться как-то по-другому, например, тянуться атомами кислорода к какому-то заряженному объекту. С этой ролью неплохо справляются белки: в достаточно концентрированных растворах они облепляются молекулами воды, которые больше не могут образовывать водородные связи. Теплоемкость в таком случае снижается почти в два раза и становится такой же, как у льда. Кстати, о льде.

Когезия: кристаллизация


Как мы уже знаем, молекулы воды любят упорядочиваться, однако за счет теплового движения их структура оказывается несколько разупорядоченной. Охлаждение способно внести порядок. «Если температуру понизить, водородные связи заставят молекулы воды практически замереть в наиболее удачном положении. Необычным фактом является то, что это для этого положения характерно сравнительно большое количество пустот между молекулами, поэтому лед занимает на 9 процентов больший объем, чем та же масса жидкой воды», — поясняет природу этого процесса профессор Юрий Николаевич Уткин, доктор химических наук, ведущий эксперт Центра энергоэффективности НИТУ «МИСиС». С одной стороны, такое свойство положительно сказывается на экосистеме: более легкий лед плавает на поверхности, а водоемы не промерзают до дна. С другой стороны, образование льда ставит под угрозу жизнь многих биологических систем, так как увеличившаяся в объеме вода может необратимо повредить клетки, которые уже не смогут восстановиться после разморозки. Из-за этого продукты из морозилки уже не настолько хороши, как в свежем виде — кристаллы льда вредят внутренней структуре тканей.
Пагубное влияние льда, к счастью, оказалось несложно победить. Причем на этой почве преуспели и природные системы, и синтетические. Первые научились создавать специальные структуры, чаще всего белковые, которые называют «антифризами». Эти крупные молекулы хитро связываются с зародышами кристаллов льда, препятствуя их дальнейшему росту. Таким образом вместо крупных кристаллов с большим объемом в системе образуется кашица из мелких кристалликов льда, которая практически не повреждает клетку. Живые организмы, использующие белковые антифризы, выживают при температурах до −30 градусов Цельсия, а жуки Upis Ceramboides и вовсе выдерживают морозы до −60 градусов благодаря небелковым антифризам.
В промышленности же с замерзанием воды борются проще — добавляя в систему так называемые криопротекторы, образующие водородные связи с водой и препятствующие ее замерзанию. К этим веществам относятся глицерин, этанол, полиэтиленгликоль и другие. Эти же агенты используют и при исследовании биологических препаратов, которые требуется заморозить, но сохранить при этом в максимально близком к «живому» состоянию виде. Недавно оказалось, что и красители могут служить в качестве криопротекторов. Например, хорошо известный сафранин О по своим свойствам схож с белковыми антифризами, хотя и имеет значительно меньший размер молекул.

Когезия: вязкость

Продолжая наблюдать за необычными свойствами, следующими из сильной когезии молекул воды, надо упомянуть и вязкость. Этот параметр, свойственный любым жидкостям и газам, отвечает за то, насколько сильно слои одного и того же вещества «трутся» друг о друга. Если точнее, вязкость определяет интенсивность обмена импульсом между молекулами. Сильно вязкие системы — мед, или кетчуп, например — текут медленно и неохотно, тогда как вещества с малой вязкостью — бензин или ацетон — растекаются быстро и при меньшем внешнем воздействии.
Значительная вязкость воды является главным виновником того, что под водой практически невозможно серьезно разогнаться, а для прокачки жидкости по трубам требуются мощные насосы. Самое обидное, что бороться с вязкостью путем устранения водородных связей не получается: когда молекулы воды упорядочиваются, их вязкость становится еще больше за счет тех же сил, что вызывают это упорядочение. Однако проблему вязкого сопротивления удалось вполне успешно атаковать не со стороны самой воды, а со стороны тела, движущегося сквозь нее. Для этого вспомним об адгезии и взаимодействии воды с другими телами.

Адгезия: прилипание


Если когезия — это притяжение молекул воды друг к другу, то адгезия — это их притяжение к сторонним телам, например, стенкам сосудов. Тут важно вспомнить, что вода ко всему прочему является полярной жидкостью, то есть каждая ее молекула представляет собой диполь — частицу, у которой один конец заряжен чуть более положительно, а другой — чуть более отрицательно. Благодаря такой структуре вода в целом остается электронейтральной, но ее молекулы способны взаимодействовать, например, со стенками сосуда. Объясняется это тем, что большинство поверхностей, погруженных в полярную жидкость, оказывается хоть немного, но заряженной.
Адгезия молекул воды к стенкам влечет за собой много последствий, одно из которых известно под названием «гидродинамическое условие прилипания». Оно выражается в том, что при течении воды вдоль большинства поверхностей ближайший к стенке слой «прилипает», поэтому скорость в нем нулевая. За счет вязкости этот слой сильно тормозит следующий и так далее. В итоге максимальная скорость будет наблюдаться в центре трубы или канала. Казалось бы, ничего страшного в этом нет, и это правда, пока речь идет о крупных трубах — водопроводных, например. Если же собрать устройство с каналами толщиной в несколько микрон, то в них вязкое сопротивление окажется настолько велико, что обычные насосы уже не смогут прокачать воду через тонкие трубки. Такая проблема существует в микрофлюидике — разделе науки о миниатюрных устройствах для управления жидкостями, пузырьками и каплями на микромасштабах. Специальные микрофлюидные приборы чем-то похожи на электронные чипы, только в них вместо проводов для электричества проложено множество каналов для жидкости. Такая «лаборатория-на-чипе» позволяет производить десяток биологических анализов в устройстве размером с наручные часы.
Очевидно, что миниатюризация в рамках микрофлюидики не предполагает наличие огромного насоса для прокачки жидкости, поэтому с вязким сопротивлением воды приходиться справляться. На данный момент существует два основных способа, как это сделать: во-первых, можно устранить прилипание воды на стенке, что существенно увеличит скорость течения. Для этого используют поверхность, которая слабо взаимодействует с молекулами воды, то есть гидрофобный материал. Однако первые же эксперименты показали, что обычная химическая гидрофобность дает лишь очень слабый эффект в снижение вязкого сопротивления. Следующим шагом стало изобретение супергидрофобных поверхностей, обладающих необычным рельефом и способностью удерживать в нем пузырьки воздуха. Поскольку на границе «жидкость-газ» прилипание отсутствует, вода очень быстро скользит вдоль таких поверхностей. Эффект особенно заметен в случае микроканалов, однако попытки сделать более крупное устройство с супергидрофобными стенками (подводную лодку, например) пока не увенчались особыми успехами.
Вторым способом устранения вязкого сопротивление является отказ от традиционных насосов для прокачки жидкости за счет перепада давления. Вместо этого можно заставить воду течь под действием электрического поля, правда, для этого необходимо добавить в систему электролит (например соль), а стенки — зарядить. Такое течение называется электроосмотическим и характеризуется тем, что профиль скорости жидкости оказывает плоским, без максимума в центре канала. Это очень удобно, если в системе есть требование к равномерной прокачке жидкости по микроканалу.

Адгезия: поверхностное натяжение


Раз мы вспомнили об адгезии воды и гидрофобных поверхностях, нельзя не упомянуть о смачивании и капиллярности. Эти свойства определяют, как ведет себя поверхность жидкости, а также ее капли и пленки на твердых телах, внутри капилляров, пор и так далее. Вода и здесь продолжает держать марку в качестве «самой-самой»: благодаря огромной энергии когезии велико и поверхностное натяжение, которое, например, отвечает за форму дождевых капель и позволяет водомеркам бегать по воде как по твердому основанию. Само натяжение возникает из-за того, что каждой молекуле воды выгоднее находиться в объеме, в окружении соседей, поэтому все молекулы одинаково стремятся покинуть поверхность, то есть максимально сократить ее площадь. Поэтому мы не видим капель в форме кубика: шар всегда имеет меньшую площадь при том же объеме.
Если добавить к поверхностному натяжению взаимодействие с твердыми телами, мы окунемся в богатый мир смачивания: здесь и идеально круглые капли на листке лотоса, и поднятие воды по тонким капиллярам, и пропитка пористых тел (мочалки, например). А еще интереснее посмотреть, как всеми этими эффектами можно управлять, так как поверхностное натяжение оказалось одним из самых «податливых» свойств воды. Самый известный бытовой пример — добавить к воде поверхностно-активное вещество, например мыло. В этом случае поверхность жидкости окажется стабилизирована, а натяжение значительно снизится. Попробуйте выдуть пузырь из чистой воды — не тут-то было, а из мыльной — пожалуйста: большая площадь поверхности уже не помеха. Можно провести другой эксперимент: посыпать воду молотым перцем и кинуть в нее кубик льда. За счет разницы температур возникнет перепад поверхностного натяжения, и перчинки поплывут в сторону кубика.
Снова вернемся к гидрофобным и супергидрофобным поверхностям: поскольку вода их очень не любит, она стремится максимально сократить площадь контакта с ними. Если каплю воды посадить на такую поверхность, мы увидим почти идеальный шар, который едва касается поверхности. Такие шарики очень легко заставить кататься, поэтому супергидрофобными поверхностями в основном интересуются для создания водоотталкивающих и антиобледенительных покрытий. Природа тоже давно их использует: лист лотоса, ножка водомерки, кожа акулы — вот лишь некоторые примеры. Гидрофобные поверхности оказались удачным решением и старых бытовых проблем: протекающего носика заварочного чайника, например. Если его снаружи покрыть гидрофобным материалом, заварка всегда будет литься только в чашку.
Встречаются и совсем необычные эффекты управления поверхностным натяжением и смачиванием, например капли Ляйденфроста. Они образуются, если воду накапать на очень сильно нагретую поверхность: в этом случае между каплей воды и твердым телом возникает прослойка пара, поэтому капля свободно летает над поверхностью. Кстати, аналогичный эффект очень вредит промышленным водонагревателям: если их мощность слишком велика, на поверхности нагревателя образуется прослойка пара, которая блокирует теплообмен и приводит к перегреву устройства. В качестве других примеров необычных капиллярных явлений можно назвать эффекты, возникающие в отсутствие гравитации (например на орбите). Именно ими объясняются огромные капли воды, которые нам показывают в видеорепортажах про жизнь космонавтов: без силы тяжести поверхностное натяжение остается единственным фактором, определяющим форму капли, поэтому независимо от объема жидкость стремится стать шариком. На Земле же максимальный размер идеально круглых капель — несколько миллиметров. Если размер больше, гравитация придаст капле форму лужи.
Мы вспомнили лишь некоторые из свойств воды, с которыми мы сталкиваемся в повседневной и научной жизни. Существуют и многие другие особенности и эффекты — сольватация, диэлектрическая проницаемость, осмотическое давление — которые остались за кадром. Вода была и остается одним из самых популярных объектов для изучение в современной физической химии и материаловедении и чуть ли не главным залогом существования живых организмов, и каждый из названных эффектов играет в этом свою роль.

Тарас Молотилин

Когезия (физика)

У этого термина существуют и другие значения, см. Когезия.

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 28 ноября 2012.

Когезия (от лат. cohaesus — связанный, сцепленный), сцепление молекул (ионов) физического тела под действием сил притяжения. Это силы межмолекулярного взаимодействия, водородной связи и (или) иной химической связи. Они определяют совокупность физических и физико-химических свойств вещества: агрегатное состояние, летучесть, растворимость, механические свойства и т. д. Интенсивность межмолекулярного и межатомного взаимодействия (а, следовательно, силы когезии) резко убывает с расстоянием. Наиболее сильна когезия в твердых телах и жидкостях, то есть в конденсированных фазах, где расстояние между молекулами (ионами) малы — порядка нескольких размеров молекул. В газах средние расстояния между молекулами велики по сравнению с их размерами, и поэтому когезия в них незначительна. Мерой интенсивности межмолекулярного взаимодействия служит плотность энергии когезии. Она эквивалентна работе удаления взаимно притягивающихся молекул на бесконечно большое расстояние друг от друга, что практически соответствует испарению или сублимации вещества.

КОГEЗИЯ (от лат. cohaesus — связанный, сцепленный), сцепление частей одного и того же однородного тела (жидкого или твердого). Обусловлена хим. связью между составляющими тело частицами (атомами, ионами) и межмол. взаимодействием. Работой когезии наз. свободную энергию разделения тела на части и удаления их на такое расстояние, когда нарушается целостность тела. Работу когезии Wc определяют как работу обратимого изотермич. разрушения тела: Wc=2g, где g — уд. поверхностная энергия (для твердых тел) или поверхностное натяжение (для жидкостей). Соотношение Wc и работы адгезии Wa, характеризующей сцепление разнородных тел (см. Адгезия), служит для определения способности жидкостей смачивать твердые тела: при Wa < 1/2Wc имеет место несмачивание, при 1/2Wc<Wa<Wc — смачивание, при Wa>Wc растекание жидкости по пов-сти твердого тела. Широко используется также понятие плотности энергии когезии Eс, к-рую отождествляют с внутр. энергией испарения (или сублимации) Uисп, отнесенной к молярному объему в-ва Vт:Fc=Uисп/Vm. По значениям Ес можно рассчитать параметр р-римости Гильдебранда 6: Ec=d2 (см. Растворимость). Для низкомол. соед. энергию когезии рассматривают как избыток потенц. энергии жидкости над потенц. энергией пара, численно равный внутр. энергии испарения Е при давлении р и т-ре Т:

где DHисп энтальпия испарения, индексы «г» и «ж» означают газообразное и жидкое состояния в-ва соответственно. При Vг>>Vж и при условиях, когда пар ведет себя как идеальный газ, справедливо соотношение:

(R газовая постоянная). Значения Е и Ес определяют экспериментально по данным калориметрии; используют также эмпирич. соотношение Гильдебранда DHисп=0,02 Т2ксп+27,3Ткип — 2950. Приближенные расчеты Ес основаны на предположении об аддитивности вкладов в плотность энергии когезии энергий хим. связей, соединяющих атомы (инкрементов) DЕi: когезия низкомол. в-в связана с их агрегатным состоянием и служит для оценки св-в (термодинамич., мех. и др.). Когезионные характеристики низкомол. жидкостей и твердых тел чувствительны к их хим. природе. Так, введение в молекулы углеводородов атомов галогенов приводит к увеличению Ес от 8-25 до 10-44 кДж/моль, азота — до 14-42 кДж/моль, серы — до 12-52 кДж/моль. При введении гидроксильных, карбонильных и карбоксильных групп Ес увеличивается соотв. до 20-60, 11-30 и 22-35 кДж/моль. При этом аналогично изменяются св-ва в-в (т-ры кипения, плавления и сублимации, вязкость, диэлектрич. проницаемость, поверхностное натяжение и др.). Для высокомол. соед. понятие DHисп лишено физ. смысла и соотношение (2) не применимо. На практике обычно параметр р-римости полимера dВМС принимают равным параметру р-римости низкомол. жидкости, к-рая является для полимера лучшим р-рителем из всех имеющихся (о р-римости полимера судят по объемному набуханию или характеристич. вязкости р-ра). В случаях, если известна структурная ф-ла повторяющегося составного (или мономерного) звена макромолекулы, можно рассчитать Ес, используя метод инкрементов. Известно ок. 10 наборов значений DEi позволяющих обеспечить хорошее совпадение с эксперим. данными (расхождение не превышает 5-10 %). Точность расчета увеличивается, если учесть своб. объем полимера. Такой подход справедлив и для энергии когезии Еsc сегментов макромолекул. Найденные когезионные характеристики используют для корреляции с мех. прочностью, т-рами плавления и стеклования, характеристиками р-римости, набухания, смачиваемости, совместимости и др. св-в полимерных материалов, важных при их переработке и практич. использовании. Эксперим. данные подтверждают связь когезионньгх характеристик полимеров с их хим. природой и строением. Так, в ряду полиолефины, полиамиды, полиакрилаты, полиарилаты, полигетероарилены Ес увеличивается от 9-25 до 40-100, 16-130, 100—160 и 90-200 кДж/моль соотв., Еsc изменяется от 15-500 до 200—700, 90-2100, 250-10000 и 550-15000 кДж/моль. Для полипептидов, отличающихся большой мол. массой и регулярным строением молекул, Ес достигает 350, а Еsc — 50000-70000 кДж/моль. Дальнейшее углубление представлений о когезии предполагает рассмотрение отдельных составляющих плотности энергии когезии (параметра р-римости), обусловленных разл. межмол. взаимодействиями. Обычно выделяют составляющие, связанные с диполь-дипольным (полярным) взаимод. (dр), дисперсионным взаимодействием (dd) и водородной связью (dН). Общее (суммарное) значение параметра р-римости dS определяется соотношением:

Для воды значение dS определяется в осн. наличием водородной связи и диполь-дипольным взаимод. (dН=34,2, dр=31,3,dd=12,3 МДж0,5/м1,5). Для углеводородных жидкостей с полярными галогени азотсодержащими молекулами dр соотв. в 2 и 5-10 раз больше, чем для незамещенных углеводородов. Для техн. углерода dd=21,1, dр=12,3, dН=11,2 МДж0,5/м1,5. Для полимеров отдельные составляющие dS выделить труднее; по-видимому, из-за больших размеров макромолекул нивелируются различия в межмол. взаимод. функц. групп.

Изучаем адгезионные свойства материалов: адгезия – что это такое и как она отражается на краске и бетоне

Каждый человек, работающий в области строительства или ремонта квартир, прекрасно разбирается в терминах и особенностях различных материалов.

А вот те, кто впервые решил покрасить стены в комнате, часто задаются вопросом: “Адгезия – что это такое и для чего нужна?” Расскажем про это более развернуто.

Особенность современных лакокрасочных изделий

“Адгезия” в Википедии определяется как способность лаков и красок прочно сцепляться с поверхностью, на которую их накладывают. Именно от наличия этого свойства у материалов зависит, насколько долговечным будет ремонт.

Если адгезия достаточно хорошая, то краска ложится ровно, хорошо закрепляется на стене, полу или потолке и служит многие годы.

И наоборот, если адгезионные свойства слишком слабые, краска быстро отслаивается, даже при незначительных механических нагрузках начинает отваливаться целыми пластами. Разумеется, такой ремонт особо не обрадует владельцев помещения. Для улучшения адгезии созданы многочисленные препараты.

Принцип действия

Существует три вида адгезии, различающихся по самому принципу “прилипания” одного вещества к другому:

  1. Физическая. Её можно наблюдать в случаях, когда между молекулами двух веществ образуется электромагнитная связь, достаточно мощная, чтобы надежно соединить их.
  2. Химическая. Более сложная, так как происходит на молекулярном уровне. При этом молекулы двух веществ проникают друг в друга. Причем их плотность может значительно различаться. Обычно происходит при наличии какого-то катализатора.
  3. Механическая. Наиболее простая. Одно вещество надежно сцепляется с другим в результате того, что проникает в его поры. Соответственно, первое должно быть достаточно жидким, а другое – пористым.

Для строительства важным является именно третий вид адгезии – механический. Ведь использование железных опилок, магнита или сварки, при которой металлы плавятся, чтобы смешаться, здесь не актуально. А вот механическая адгезия применяется повсеместно – самым простым и наглядным примером того является нанесение краски на стену.

Если краска достаточно жидкая, а стена имеет поры, то ремонт пройдет без проблем и будет радовать жильцов долгие годы. В противном случае наносимая смесь просто станет скатываться с гладкой поверхности.

Физические свойства

Когда рабочая смесь (грунтовка, краска, шпаклевка) схватываются, в ней происходит целый ряд сложных процессов, в результате которых физические свойства значительно изменяются. Например, когда краска сохнет и дает усадку, поверхность контакта с окрашиваемой стеной немного сокращается. Возникает растягивающее напряжение, нередко приводящее к появлению микротрещин. Из-за этого сцепление двух поверхностей значительно ослабевает.

К сведению: Когезия является частным случаем адгезии – этим термином называется возможность молекул одного вещества прилипать друг к другу, создавая монолитную массу.

У отдельных веществ изначальное сцепление различается. К примеру, если наносить слой свежего бетона поверх старого, то оно будет составлять не более 1 МПа.

Соответственно, при засыхании слой бетона будет просто осыпаться или же держаться не крепко и не долго. А вот строительные смеси, содержащие в себе сложные химические компоненты, улучшающие связь с гладкой поверхностью, могут похвастать куда лучшим показателем – 2 МПа и даже больше.

Поэтому при схватывании они образуют надежную и долговечную связь.

Смеси и растворы

Разобравшись, что такое адгезия в строительстве, будет полезно понять, для каких материалов она является особенно важной в сфере строительства. В первую очередь это:

  • Лакокрасочные материалы. От их адгезивности зависит глубина проникновения, качество прилипания, а значит и долговечность покрытия. Хорошая адгезия гарантирует, что краска будет крепко держаться на основании, и даже серьезные механические нагрузки не навредят ей.
  • Гипсовые смеси. Декоративная отделка мягкими, привлекательными и легкими в обработке веществами станет невозможной при плохом сцеплении с основанием.
  • Раствор для кирпичной кладки. В этом случае разговор идет не об эстетической стороне строительства, а скорее о безопасности возведения зданий. Если раствор имеет слабую адгезию, это повлияет на прочность и долговечность кирпичной кладки.
  • Клеящие растворы, включая герметики. Важно своевременно узнать, какие материалы обеспечивают хорошее прилипание. Применение неподходящих смесей приводит к снижению качества соединений.

Как видите, без высокой адгезионной способности материалов нельзя построить дом, не говоря уж про то, чтобы сделать его привлекательным.

Повышение качества сцепления

Это бывает необходимо в самых разных случаях. Важнее всего – адгезия к бетону. Строителям нужно обеспечить хорошее сцепление нескольких слоев бетона или же качественную покраску.

Соответственно и методы достижения желаемого результата значительно различаются. Сегодня доступно несколько вариантов обработки поверхности:

  1. Механическое – шлифование.
  2. Химическое – эластификация.
  3. Физико-химическое – нанесение грунтовки.

Совет: Щелочной раствор цемента обычно плохо соединяется с гладкой поверхностью бетона. Поэтому, работая с последним желательно применять многослойные составы для улучшения адгезии.

Лучшего результата при проведении ремонтно-строительных работ можно достичь, если две контактирующие поверхности имеют не только разный химический состав, но и условия образования.

Проведение измерений

Чтобы работа адгезии была качественной, обеспечивая надежное соединение слоев строительных и отделочных материалов, необходимо регулярно осуществлять контроль качества. Лучше всего использовать для этого специальный адгезиметр. Современные образцы позволяют точно устанавливать эффективность адгезии с усилием до 10 кН.

При этом измеряется усилие, необходимое для отделения слоя от рабочей поверхности. Причем отделение нужно производить строго перпендикулярно рабочей плоскости. Адгезиметр имеет доступную цену и при этом имеет небольшие размеры, что упрощает процесс использования, позволяя моментально получать результаты. Прибор укомплектован несколькими “грибками” – металлическими цилиндрами с основанием разной площади, что дает возможность выбрать подходящий. Измерение проходит в несколько этапов:

  1. “Грибок” соединяется с проверяемой поверхностью мощным клеем.
  2. “Грибок” вставляется в прибор.
  3. Механизм отрыва медленно вращается, пока покрытие не отрывается от основания.
  4. Изучаются показания прибора, фиксирующего момент отрыва.

Принцип использования современных адгезиметров прост, благодаря чему использовать их могут даже непрофессионалы.

Лакокрасочные материалы для отделки

Начиная ремонт, не все знают, что такое адгезия краски, и в результате сталкиваются с большими проблемами – отделочные работы затягиваются и не приносят желаемого результата.

Аутогезия – частный случай адгезии, демонстрирующий возможность частиц однородного материала сцепляться между собой, обычно в результате высокого давления или температуры. Применяется при изготовлении ДВП, ДСП, OSB.

На самом деле здесь всё просто. Адгезия краски это её возможность фиксироваться на окрашиваемой поверхности. Материал должен обладать высокой химической активностью, чтобы проникать в поры голого бетона, а вот на шпаклевку или штукатурку он ложится легко и имеет хорошее сцепление с ними.

Если необходимо получить хороший результат, нужно наносить краску в несколько слоёв. Но он стоит довольно дорого, поэтому можно использовать специальные адгезивные материалы, например, обычную грунтовку. Она стоит дешевле краски, но при этом позволяет гарантировать прекрасный результат.

Взаимодействие с бетоном

Бетон является на сегодняшний день самым востребованным строительным материалом. Но не всегда бывает легко обеспечить качественное сцепление отделочных материалов (плитки, обоев, краски) с таким основанием. Особенно это касается высокопрочных марок с низкой пористостью и гладкой поверхностью. К счастью, есть способы улучшить адгезионный слой.

В некоторых случаях это не требуется – краски, а также обойные и плиточные клеи премиум класса и без того обеспечивают прекрасное соединение благодаря специальным добавкам (полиамидные смолы, эфир канифоли, органосиланы и прочие). Чтобы добиться хорошего результата при работе с более дешевыми аналогами приходится использовать дополнительные материалы – грунтовку и прочее.

Полезное видео: что такое адгезия материалов

Разобравшись с тем, что представляет собой адгезия, частными случаями и способами улучшения, вы без труда справитесь даже с самым сложным ремонтом.

АДГЕЗИЯ

АДГЕЗИЯ

(от лат. adhaesio — прилипание, сцепление, притяжение) — связь между разнородными конденсированными телами при их контакте. Частный случай А.- аутогезия, проявляющаяся при соприкосновении однородных тел. При А. и аутогезии сохраняется граница раздела фаз между телами, в отличие от когезии, определяющей связь внутри тела в пределах одной фазы. Наиб. значение имеет А. к твёрдой поверхности (субстрату). В зависимости от свойств адгезива (прилипшего тела) различают А. жидкости и твердых тел (частиц, плёнок и структурированных упруговязкопластич. масс, напр. расплавов, битумов). Аутогезия характерна для твёрдых плёнок в многослойных покрытиях и частиц, определяет прочность дисперсных систем и композиц. материалов (порошков, грунта, бетона и др.).

А. зависит от природы контактирующих тел, св-в их поверхностей и площади контакта. А. определяется силами межмолекулярного притяжения и усиливается, если одно или оба тела электрически заряжены, если при контакте тел образуется донорно-акцепторная связь, а также вследствие капиллярной конденсации паров (напр., воды) на поверхностях, в результате возникновения хим. связи между адгезивом и субстратом. В процессе диффузии возможны взаимное проникновение молекул контактирующих тел, размывание границы раздела фаз и переход А. в когезию. Величина А. может измениться при адсорбции на границе раздела фаз, а также за счёт подвижности полимерных цепей Между твёрдыми телами в жидкой среде формируется тонкий слой жидкости и возникает расклинивающее давление, препятствующее А. Следствием А. жидкости к поверхности твёрдого тела является смачивание.

Возможность А. при изотермич. обратимом процессе определяется убылью свободной поверхностной энергии, к-рая равна равновесной работе адгезии :

где — поверхностные натяжения субстрата 1 и адгезива 2 на границе с окружающей средой 3 (напр., воздухом) до А. и при А. С увеличением поверхностного натяжения субстрата А. растёт (напр., велика для металлов и мала для полимеров). Приведённое ур-ние является исходным для расчёта равновесной работы А. жидкости. А. твёрдых тел измеряется величиной внеш. воздействия при отрыве адгезива, А. и аутогезия частиц — средней силой (рассчитывается как матем. ожидание), а порошка — уд. силой. Силы А. и аутогезии частиц увеличивают трение при движении порошков.

При отрыве плёнок и структурир. масс измеряется адгезионная прочность, к-рая, кроме А., включает усилие на деформацию и течение образца, разрядку двойного электрич. слоя и др. побочные явления. Адгезионная прочность зависит от размеров (толщины, ширины) образца, направления и скорости приложения внеш. усилия. При А., слабой по сравнению с когезией, имеет место адгезионный отрыв, при относительно слабой когезии — когезионный разрыв адгезива. А. полимерных, лакокрасочных и др. плёнок определяется смачиванием, условием формирования площади контакта жидким адгезивом и при его затвердевании образованием внутр. напряжений и ре-лаксац. процессами, влиянием внеш. условий (давления, темп-ры, электрич. поля и др.), а прочность клеевых соединений — ещё и когезией отвердевшей клеевой прослойки.

Изменение А. вследствие возникновения двойного электрич. слоя в зоне контакта и образования донор-но-акцепторной связи для металлов и кристаллов определяется состояниями внеш. электронов атомов поверхностного слоя и дефектами кристаллич. решётки, полупроводников — поверхностными состояниями и наличием примесных атомов, а диэлектриков — дипольным моментом функциональных групп молекул на границе фаз. Площадь контакта (и величина А.) твёрдых тел зависит от их упругости и пластичности. Усилить А. можно путём активации, т. е. изменения морфологии и энергетич. состояния поверхности ме-ханич. очисткой, очисткой с помощью растворов, вакуумированием, воздействием эл.-магн. излучения, ионной бомбардировкой, а также введением разл. функциональных групп. Значит. А. металлич. плёнок достигается электроосаждением, металлич. и неме-таллич. плёнок — термич. испарением и вакуумным напылением, тугоплавких плёнок — с помощью плазменной струи.

Совокупность методов определения А. наз. адгезиометрией, а приборы их реализующие — адгезиометрами. А. может быть измерена при помощи прямых (усилие при нарушении адгезионного контакта), неразрушающих (по изменению параметров ультразвуковых и эл.-магн. волн вследствие поглощения, отражения или преломления) и косвенных (характеризующих А. в сопоставимых условиях лишь относительно, напр. отслаиванием плёнок после надреза, наклоном поверхности для порошков и др.) методов.

Лит.: 3имон А. Д., Адгезия пыли и порошков, 2 изд., М., 1976; его же, Адгезия пленок и покрытий, М., 1977; его же, Что такое адгезия, М., 1983; Дерягин Б. В., Кротова Н. А., Смилга В. П., Адгезия твердых тел, М., 1973; 3имон А. Д., Андрианов Е. И., Аутогезия сыпучих материалов, М., 1978; Басин В. Е., Адгезионная прочность, М., 1981; Коагуляционные контакты в дисперсных системах, М., 1982; Вакула В. Л., Притыкин Л. М., Физическая химия адгезии полимеров, М., 1984. А. Д. Зимон.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

Адгезия полимеров к металлам

К современным полиуретановым покрытиям и герметикам предъявляются требования хорошей адгезии. В данной работе рассмотрены различные факторы, влияющие на адгезионные свойства различных полимеров.

Можно выделить несколько факторов, оказывающих влияние на условия формирования адгезионного контакта. К ним, в первую очередь, следует отнести температурный режим. Роль этого фактора особенно велика в тех случаях, когда адгезив представляет собой расплав. Расплав полимера должен обладать определенной подвижностью, чтобы заполнять многочисленные углубления на поверхности металла. Поэтому повышение температуры в момент формирования адгезионного контакта вызывает снижение вязкости расплава и благоприятствует достижению в конечном итоге более высокой адгезионной прочности.

Установлению возможно более полного контакта в системе полимер — металл препятствуют надмолекулярные образования, существующие в расплавах полимеров. При повышении температуры эти образования разрушаются, что способствует достижению более полного адгезионного взаимодействия. Повышение температуры не только облегчает достижение адгезионного контакта, но и может приводить к некоторым дополнительным эффектам, например вызывать появление у адгезива функциональных групп, способствующих повышению адгезии.

Кроме температурного режима важнейшим фактором, определяющим формирование адгезионного контакта, является количество пластификатора. При введении в полимер пластификатора облегчается достижение контакта между адгезивом и субстратом, снижаются остаточные напряжения, но в тоже время ухудшаются прочностные свойства полимера.

Широкое применение в качестве адгезивов для металлов нашли полимеры на основе фенольных, эпоксидных и полиуретановых смол. Известно, что фенолформальдегидные смолы были основой одного из самых первых конструкционных клеев. В настоящее время немодифицированные фенолформальдегидные смолы как адгезив для металлов не применяются, так как в отвержденном состоянии клеевой шов очень хрупок. Однако, поскольку фенолформальдегидные смолы содержат активные функциональные группы (гидроксильные), их используют при создании различных композиций, обладающих адгезией к металлам. Фенолформальдегидные смолы модифицируют различными термопластами и эластомерами. Наибольшую известность получили фенолполивинилбутирольные композиции — клеи типа БФ. Большой интерес представляют фенолформальдегидноэпоксидные композиции. При 150-2000С° эпоксидные группы взаимодействуют с фенольными и метилольными гидроксилами резольной смолы, что приводит к отверждению системы. Адгезионные свойства композиции изменяются не монотонно, а имеют максимум при определенном соотношении эпоксидной и резольной смол (60:40).

Эпоксидные смолы применяются как адгезивы для металлов в несиловых конструкциях, а также в качестве конструкционных клеев.

Хорошими адгезионными свойствами по отношению ко многим субстратам, и особенно к металлам, обладают полиуретаны. Величина адгезии полиуретанов к металлам зависит в первую очередь от типа исходных продуктов — полиола и полиизоцианата. Например, у полиуретанов, полученных из полиэфира и десмодура (продукта реакции 2,4-толуилендиизоцианата и триметилолпропана) максимальная адгезия к алюминию достигается при соотношении групп -COOH и -OH в полиэфире в пределах 0,8-1,0. Соотношение в исходной композиции десмодура и полиола оказывает решающее влияние на величину адгезии. Сопротивление срезу клеевого шва алюминия на образцах, склеенных внахлест, достигает максимума при соотношении десмодура и полиола равном 1,3-1,6, а затем резко снижается.

Уретановые группы повышают адгезию полиэфируретанов в большей степени, чем эфирные. Определенный интерес представляют глицидилуретаны — мономерные вещества, содержащие в молекуле уретановые и эпоксидные группы. Глицидилуретаны легко взаимодействуют с органическими веществами, содержащими группы с активным атомом водорода (органические кислоты, основания, спирты, фенолы). При этом образуются твердые и прочные покрытия с высокой адгезией к металлам.

Кремнийорганическим полимерам присуща низкая адгезия. Однако путем модификации, а также введением полярных групп в состав кремнийорганических полимеров удается незначительно повысить адгезию этих смол к металлам и другим субстратам. Композиции кремнийорганических полимеров с полиэфирами, эпоксидными и фенольными смолами и другими полимерами, содержащими полярные группировки, являются основой многих теплостойких клеев, в том числе конструкционного назначения.

Итак, при адгезии полимера к металлу роль химической природы адгезива оказывается решающей. Причем важно, чтобы адгезив не просто содержал в определенном количестве полярные группы, а чтобы эти группы обладали способностью вступать в интенсивное взаимодействие с поверхностными группами субстрата, например выполняли роль доноров электронов.

Значительно больший интерес для адгезионных систем представляет механизм взаимодействия полимерных адгезивов с окисной пленкой, образующейся практически на любой металлической поверхности. Благодаря этому, во многих случаях на границе полимер — металл могут возникать ионные связи. Чаще всего этот тип связи реализуется при контакте металлов с карбоксилсодержащими и гидроксилсодержащими полимерами. Между поверхностью металла, покрытой гидратированной окисной пленкой, и функциональными группами полимеров могут возникать различные химические связи.

Существование подобных связей вероятно на границе полимер-металл в тех случаях, когда адгезив содержит трехвалентный азот. Весьма распространенным видом взаимодействия на границе полимер-металл следует признать ион-дипольное взаимодействие и водородные связи.

Экспериментальный материал по склеиванию металлов полимерными адгезивами, нанесению на металлы лакокрасочных, электроизоляционных и других покрытий свидетельствует о том, что долговечность связи полимер-металл зависит во многих случаях от таких свойств полимеров, как термостойкость, коэффициент теплового расширения, влагостойкость, озоностойкость, морозостойкость, прочность, модуль упругости и др. Чем меньше различие коэффициентов теплового расширения полимера и металла, тем устойчивее оказывается адгезионное соединение полимер-металл к воздействию высоких температур. Напряжения, возникающие в процессе формирования клеевых соединений и покрытий, также влияют на долговечность связи полимер-субстрат.

Перечисленные факторы непосредственно связаны с типом и количеством применяемых в полимерах наполнителей. Наполнители могут быть или органическими — древесная мука, хлопковые очесы, сажа, графит, или неорганическими — асбест, кремнезем, стекловолокно, цемент, металлические порошки. В ряде случаев наполнители повышают прочностные свойства полимеров, выравнивают различие в коэффициентах теплового расширения адгезива и субстрата, снижают напряжения, экранируют полимер от светового воздействия. Подобные изменения благоприятным образом отражаются на долговечности клеевых соединений и покрытий.

Металлы по способности склеиваться с полимерами можно расположить в определенной последовательности. Максимальной адгезией обладают, как правило, никель, сталь, железо, минимальной — олово, свинец. Расположение металлов в такой последовательности связано с их атомным объемом: чем ниже атомный объем металла, тем выше прочность связи металла с полимером.

Влияние атомного объема металла на прочность клеевого соединения

Металл

Атомный объем, см3

Предел прочности при сдвиге, кг/см2

Никель

6,6

Медь

7,1

Алюминий

10,1

Олово

16,2

Свинец

18,2

Покрытия и герметики на основе полиуретановых эластомеров подвергаются различным воздействиям, в том числе воды, знакопеременным нагрузкам и т.д. для обеспечения их длительной защитной способности необходимо сохранение прочности связи покрытий и герметиков с подложками.

Подготовка любых металлов перед нанесением эластомерных полиуретановых покрытий включает очистку и обезжиривание поверхности с последующим нанесением грунтовки или клея, так как полиуретановые покрытия, как правило, имеют недостаточную собственную адгезию к субстрату. Значительные трудности возникают при подборе адгезивов. Один из способов достижения адгезии заключается во введении в гуммировочный состав адгезионных добавок. Хорошо известно применение для этой цели синтетических смол, силилированных аминов линейного и циклического строения, в качестве добавок, повышающих адгезию к металлам, композиций на основе бифунциональных полимеров с концевыми гидроксильными группами. Отверждение композиций осуществляют с помощью ТДИ, вводимого в систему в количестве, избыточном, по отношению к расчетному. Дозировку силилированных аминов варьировали в пределах 0,1 — 1,0 массовых частей на 100 массовых частей полимера.

Сопротивление отслаиванию без добавок составляет 0,25 — 2,1 кН/м (в зависимости от типа металла) при адгезионном характере разрушения. Введение силилированных аминов в количестве 0,1 — 0,5 массовых частей на 100 массовых частей каучука позволяет увеличить сопротивление отслаиванию композиций от металла до 3 кН/м и изменить характер разрушения на когезионный.

Более эффективным способом увеличения адгезии эластомерных полиуретановых покрытий к подложке является применение грунтовок или клеев. Крепление покрытий и герметиков из полиуретановых составов осуществляется с помощью промышленных грунтовок. Экспериментально доказано, что для каждого материала подложки требуется индивидуальный подход к выбору адгезива.

адгезия межмолекулярный поверхностный взаимодействие

высокая для плитки и основания

Видов крепления существует множество: сварка, заклепки, соединение с помощью крепежных элементов и так далее. Однако применение клеящего состава остается одним из самых востребованных, так как позволяет соединить поверхности очень разных материалов и без механического воздействия на предметы.

Укладка клея

Одним из основополагающих факторов выбора при этом является высокая адгезия клея.

Что это такое

Склеивание – способ неразъемного соединения каких-либо элементов, за счет формирования адгезионной связки между склеиваемыми поверхностями. Состав, используемый для этого, называется клеем. Вещество может иметь природное или искусственное происхождение, но в любом случае должно обладать определенными свойствами.

Адгезия – свойство, обеспечивающее прочность соединения материалов. После застывания клеящего слоя предметы должны составлять как бы единое целое. Если соединение нельзя разъять, можно говорить о высоких адгезионных свойствах вещества.

Приготовление клеящего состава

Качество это указывает на способность клеевого состава закрепиться на поверхности. Так, металл является веществом низкопористым, что указывает на его низкие адгезионные свойства. Обычный клей, например, на поверхности металла или стекла попросту не удержится. Клей с повышенными адгезионными свойствами образует достаточно прочную связь, чтобы соединить гладкие поверхности.

Что такое когезия? Прочность, которую обеспечивает сам клей при застывании. Например, пластилин может временно закрепить собой два предмета, однако под действием веса одного из них материал легко разрушается. Клеевой состав с хорошей когезией обеспечивает прочность связи.

Величина эта относительная, так как зависит от характера и веса склеиваемых предметов. Так, этикетка, прикрепляемая к бутылке, обладает минимальным весом, и чтобы удержать, ее достаточно смеси с довольно низкими когезионными качествами. А вот клей плиточный с адгезий к бетону должен обладать повышенной когезий, поскольку плитка – изделие тяжелое.

Замешивание раствора для плитки

Еще один важный параметр состава – способность сохранять прочность соединения при разных температурах. В быту используются смеси, обеспечивающие схватывание при нормальной температуре, то есть, около 20–30 С. Однако уже в строительных работах, при креплении камня и керамики, при фиксации металлических панелей и кирпича этого недостаточно. Выпускают разные виды изделия, предназначенные для эксплуатации при разных температурах.

Адгезия, когезия, температурный рабочий диапазон продукта регламентируется ГОСТ.

Суть склеивания

Вне зависимости от природы клеящей смеси механизм действия ее одинаков и определяется 2 главными факторами.

Клей с хорошей адгезий – плиточный, для металлических поверхностей и так далее, поступает потребителю в полуготовом виде. Его компоненты смешаны, но не вступили в окончательную реакцию. При приготовлении состава – перемешивание и смешивание сухих компонентов с водой, происходит химическая реакция, и вещество начинает полимеризоваться. При этом пастообразный продукт медленно или быстро переходит в твердое состояние.

В быту этот процесс называется схватыванием или затвердеванием. Известно, что склеивать материалы возможно, только пока смесь находит в полужидком состоянии.

Нанесение клея

Сродство материалов – понятно, что высокой адгезией друг к другу обладают вещества близкие по природе, исключением являются только металлы. И керамическое изделие – плитка, керамогранит, и бетон являются соединениями сложными, в состав их входит довольно много разнообразных компонентов. Если соединяющий их раствор обладает сходным составом, адгезионные свойства его по отношению к этим материалам будут повышенными. Так, для укладки плитки на бетонные и кирпичные основания чаще всего используют составы, включающие цемент.

Как выбрать клей повышенной адгезии для плитки

Учитывать при этом приходиться довольно приличный список факторов:

  • Условия эксплуатации – если речь идет о внешней отделке, то понятно, что керамика будет подвергаться действию низких температур, а, значит, использовать имеет смысл лишь хороший специальный состав, устойчивый на морозе. Если дело касается облицовки камина, ситуация противоположная – нужен материал, выдерживающий действие очень высоких температур.
  • Кроме того, необходимо учитывать и влажность. Для сырого помещения потребуется клей, отличающийся эластичностью. На фото – образцы хороших клеевых смесей.
  • Сродство к основанию – бетон, кирпич, цементно-песчаные связки считаются простым основанием при отделке керамикой, так как, во-первых, сами являются довольно пористыми материалами, а, во-вторых, включают множество компонентов типа цемента, минерального наполнителя и так далее. Для соединения с металлическими или стеклянными поверхностями смеси используются только специализированные, с повышенной адгезий по отношению к низкопористым материалам.

Цементный клей для плитки

Адгезия клея для плитки регламентируется ГОСТ. Если речь идет о пористом варианте, то применяют обычные смеси, даже цементные. Если дело касается низкопористых материалов, требуется особое решение. В эту категорию попадает, например, керамогранит и клинкер, например, так как пористость их очень низка и обычный цементный плиточный состав не удерживает изделие на стене.

Что такое адгезия, склеивание и какие еще слова связаны с ними

В наше время, когда космические корабли бороздят просторы вселенной, ученые умы придумали много видов фиксации различных деталей. Газосварка, электросварка, заклепки, болтики - винтики и т.д. А еще, придумали склеивать детали. А что такое склеивание и зачем оно нужно?

Склеивание – метод получения неразъемного соединения деталей, такой же, как и сварка, пайка и т.д.

Все знают, что такое клей, а все ли знают что такое адгезия и когезия, неотъемлемые показатели клея.

Адгезия – прочность соединения клея с поверхностью

Иными словами, «прилипание» клея к поверхности и чем лучше адгезия, тем прочнее соединение. Для наглядности, налейте на стекло немного воды и переверните, аккуратнее не облейтесь. Из-за плохой адгезии воды к стеклу, она вся стечет на пол. Яркий жизненный пример!

Когезия – прочность самого клея

Сцепление молекул внутри самого клея, скрепляющего материалы. В этом случае возьмем пластилин, самый обычный пластилин, из которого в детстве чего только не лепили. Возьмем то же самое стекло, 2 шт., приляпаем пластилин и растянем в разные стороны. Пластилин порвется посередине. Яркий пример недостаточной когезии.

Существует некое правило: «Цепочка, настолько же сильна, насколько сильно ее самое слабое звено. Следовательно – силы адгезии и когезии, в склеиваемом соединении, должны быть относительно равны.


Все клеи, рано или поздно, переходят из жидкого состояния в твердое  полимеризуются.

У каждой группы клеев, свой механизм отверждения полимеризации:

  • Анаэробная реакция
  • Анионная реакция
  • Ультрафиолетовые лучи
  • Активация
  • Отверждение в присутствии влаги
  • Тепловое отверждение

Анаэробное отверждение

Клей отверждается в отсутствии воздуха (кислорода), а еще быстрее отверждается при контакте с металлом.

В момент прекращения доступа воздуха, при плотном контакте двух поверхностей, начинается реакция полимеризации, при которой клей, из жидкого состояния (Permabond A130 или отечественный анаэробный клей EFELE 113) переходит в твердое состояние.

Если существует доступ воздуха, и нет контакта с металлом, а склеить надо именно анаэробным клеем, рекомендуется использовать специальный активатор.

Анионная реакция

Помните, клей, который классно и быстро склеивал пальцы? Так вот, именно этот клей и отверждается по анионному механизму.

Цианоакрилатный клей, или моментальный клей полимеризуется при контакте двух поверхностей, во влажной окружающей среде.

Вот так на схеме выглядит начало и середина процесса полимеризации. На рисунке синие шарики обозначают микрокапли воды на поверхности, а красные шарики – стабилизатор клея

А вот уже клей заполимеризовался, выстроив крепкую цепочку. На схеме он изображен белыми шариками

Обычно, влажности окружающей среды, в воздухе и на поверхности склеиваемых материалов, достаточно для начала процесса отверждения и достижения прочности склейки в течение нескольких секунд. Влага на поверхности соединения нейтрализует стабилизатор в клее и происходит полимеризация от одной поверхности до другой.

Наилучшие показатели достигаются при минимальном (нулевом) зазоре и относительной влажности окружающей среды от 40% до 60%.

Пусть вас не пугает показатель влажности воздуха, если влажность будет ниже, процесс отверждения немного увеличится, если выше, процесс ускорится. Только не надо наливать на поверхность воды! Клей, конечно, моментально полимеризуется, но и потеряет свою прочность.

Ультрафиолетовые лучи, клеи отверждаемые УФ-облучением

Клеи, отверждаемые по этой технологии, – одни из самых «хитрых»! Для нормальной полимеризации клея необходимо одно очень важное условие: одна из поверхностей должна быть прозрачна!

Нанесение клея не требует спец. условий, продолжительное время может сохранять свои первоначальные свойства, позволяет подгонять поверхности и вообще можно делать практически все что угодно. 

Главное, в процессе подгонки нельзя воздействовать на клей УФ-лучами! 

Сейчас, в XXI веке, в эпоху хайтека, появилась мебель из стекла и металла. Вот как раз на УФ-клеях и собирают все эти детали.

Как это выглядит в жизни

Клей наносится на одну поверхность, обе поверхности соединяются, центрируются (если есть необходимость) и «засвечиваются» УФ лучами. Время полимеризации клея во многом зависит от мощности лампы и длины волны.

Под воздействием УФ лучей, в клее расщепляются фотоинициаторы (стабилизаторы клея). Свободные молекулы, перейдя в другое состояние, начинают полимеризацию.

УФ клеи могут различаться по вязкости, прозрачности, силе и времени фиксации. А еще различаются на группы для стекла или пластиков.

Почему такое разделение

УФ-прозрачность различных материалов разная! 

Стекло, в отличие от пластиков, не снижает интенсивность УФ-лучей (показатель длины волны УФ-излучателя, применяемого для отверждения). Для стекла возможен диапазон от 365 нм до 400 нм, а для нормального склеивания пластиков оптимальный показатель 420 нм.

Активация

Как вы уже догадались, эти клеи могут отверждаться с помощью активаторов. Существует довольно много клеев, отверждаемых с помощью активаторов. Я думаю, следует разделить их по типу.

Предварительное смешивание

К этим клеям, например, можно отнести эпоксидные составы. Предварительно смешанные компоненты наносятся на одну поверхность и только потом соединяются со второй поверхностью.

«Отдельно клей, отдельно активатор»

Здесь все более или менее просто. На одну поверхность наносится клей, на другую активатор. При соединении двух поверхностей происходит смешивание компонентов и начинается процесс полимеризации. В некоторых случаях, обработка клея активатором, возможна после соединения поверхностей.

«Капля на каплю»

В этом случае возможны различные варианты нанесения клея и активатора. Капля на каплю, полоса рядом с полосой. При соединении клеевых деталей компоненты смешиваются под действием сдвига деталей относительно друг друга или сжатия поверхностей. В любом случае, смешивание компонентов происходит непосредственно на склеиваемых поверхностях.

Влажностное отверждение

Клеи, отверждаемые в условиях окружающей среды (влажности).

К этим клеям следует отнести силиконы и полиуретаны.

Эти материалы полимеризуются под воздействием атмосферной влаги, которая служит для межмолекулярных связей. Это означает, что молекулы воды должны проникать в клей к месту, где будет происходить вулканизация. Когда молекулы воды вступают в связь с молекулами клея, получается побочный продукт. Скорость полимеризации этих клеев, прежде всего, зависит от относительной влажности. Средний показатель 1-2 мм. в сутки.

И не надо думать что, запихав клей в воду, полимеризация пройдет быстрее.

Тепловое отверждение

Как вы догадались, клеи отверждаемые нагревом. Что тут еще добавить! В основном это однокомпонентные эпоксидные клеи. Температура полимеризации зависит от самого клея. Обычно, минимальная температура полимеризации +100 °С, и чем выше температура, тем короче время полимеризации.

И в заключении, как в детском стихотворении «Мамы разные нужны, Мамы разные важны!», применимо к клеям. 

Каждый клей идеально подходит для своих условий работы. Нет клеев лучше или хуже, есть различные условия работы, нанесения, применения.


Современные адгезивные системы в стоматологии

Композитные материалы не обладают адгезией к зубным тканям и для того, чтобы реставрационный материал стал одним целым с зубом, используют специальные вещества, которые в стоматологии получили название — адгезивные системы. О том, как они работают, каковы показания к применению адгезивных систем, из чего состоят препараты и какие существуют поколения адгезивных систем — в нашей статье.

Что такое адгезивные системы?

В переводе с англ. adhesive — «клеящее вещество». Основная функция адгезивных систем в стоматологии — улучшение сцепления между зубными тканями и композитными материалами за счет формирования молекулярных связей. Все неровности, которые присутствуют на поверхности зуба, заполняются адгезивом, таким образом, увеличивается контактная площадь. Адгезивы применяются для работы с композитными материалами, компомерами и отдельными стеклоиономерными цементами. В ортопедии они находят применение при реставрациях изделий из композитов и керамики, для фиксации брекет-систем, виниров, а также украшений. В детской стоматологии системы используются при запечатывании фиссур, для фиксации ортодонтических конструкций.

Современные адгезивные системы в стоматологии

Существуют природные и синтезированные адгезивы. В стоматологии в основном используют синтетические системы, в состав которых входят полимеры. От момента разработки нового адгезива и до его практического применения проходит достаточно много времени, в течение которого изучаются свойства материала (физические, химические, биологические), его соответствие существующим стандартам.

Во время исследований выполняется оценка цитотоксичности, тератогенности, проводятся тесты на животных на силу сцепления и т.д. После этого проводится апробация материала в организациях, которые дают экспертную оценку препарату. Затем новая система поступает на рынок.

Классификация адгезивных систем в стоматологии осуществляется по многим признакам. Выделяют адгезивные системы для эмали, а также универсальные материалы: для эмали и дентина. Системы могут быть однокомпонентные, двухкомпонентные и многокомпонентные. В зависимости от метода отверждения выделяют: самоотверждаемые, светового отверждения, двойного отверждения. В системе может присутствовать наполнитель (наполненные/ненаполненные), а при наличии в адгезиве кислоты его называют самопротравливающим.

Как правило, для каждого реставрационного материала создается своя адгезивная система, но существуют и универсальные, которые улучшают адгезию к дентину и эмали самых разнообразных материалов: композитных, компомеров, металлов, керамики к дентину и эмали.

Состав адгезивной системы:

  • Протравливающее вещество. Неорганическая или органическая кислота, которая используется как отдельный компонент или в комбинации с праймером и бондом. Его назначение — удаление аморфного слоя и создание неровностей на реставрированной поверхности, что улучшает адгезию.
  • Праймер. Составное химическое вещество, в которое включены гидрофильные мономеры, растворитель, наполнитель, инициирующий компонент, стабилизатор. Предназначен для формирования гибридного слоя путем пропитывания дентина. Праймер обеспечивает адгезию гидрофобных реставрационных материалов с влажным дентином.
  • Адгезив (бонд). Комбинация химических веществ (метакрилаты, наполнитель, растворитель, инициатор, стабилизатор), обеспечивающая сцепление реставрационного материала с эмалью.
  • Растворитель. Позволяет сохранить жидкую консистенцию препарата и обеспечивает проникновение адгезива в зубные ткани.
  • Наполнитель. Это неорганические вещества — обязательные составляющие компоненты адгезивных систем, повышающие прочность и стабильность гибридного слоя. Содержатся в праймере и бонде.
  • Активатор. Обеспечивает отверждение системы, для чего смешивается с праймером или бондом. Используется при работе с амальгамой, композитными материалами химического и двойного отверждения и т.д.

Как обеспечивается адгезия

Адгезия к зубным тканям обусловлена следующими механизмами: механическим и химическим. В первом случае надежный контакт обеспечивается за счет высвобождения различных элементов, улучшающих сцепление с реставрационным материалом: эмалевых призм, коллагеновых волокон. Химическая адгезия возможна благодаря непосредственной связи структурных элементов зубных тканей и адгезивной системы. Последняя с помощью аппликатора наносится на эмаль и дентин, а поскольку свойства у них различны, поэтому и подходы к процессу фиксации должны быть разными.

Зубная эмаль на 95% состоит из неорганического вещества, а остальные 5% приходятся на воду (4%) и коллаген (около 1%). Такой состав позволяет высушить эмаль, что гарантирует хорошее сцепление с органическим составляющим реставрационного материала. Для улучшения адгезии прибегают к протравливанию кислотами или гелем, в состав которого входит фосфорная или малеиновая кислота. В результате такой обработки поверхность очищается от налета, происходит денатурация белков и создается микропористость (растворяются призмы и межпризменное вещество).

Составляющими дентина являются апатит (около 70%), коллагены (около 20%) и вода (около 10%). В структуре дентина большое количество каналов, содержимым которых является дентинная жидкость, вещество пульпы, отростки клеток. Ввиду постоянного движения жидкости по каналам, поверхность дентина всегда влажная. Это создает определенные трудности при проведении реставраций. В состав адгезивных систем всегда входят гидрофильные составляющие, которые хорошо проникают в канальцы. После удаления кариозных тканей на месте препарирования образуется так называемая «дентинная рана», через которую в пульпу могут проникать токсичные вещества, компоненты стоматологических материалов. Чтобы предотвратить это, необходима герметизация дентина.

После препарирования на поверхности дентина образуется аморфный слой, который препятствует проникновению компонентов адгезива в его верхние слои. При протравливании улучшается адгезия с дентинной адгезивной системой, поскольку раскрываются дентинные канальцы, происходит деминерализация верхнего слоя и удаление аморфного слоя.

Виды адгезивных систем

В процессе развития дентинных адгезивных систем было разработано большое количество их разновидностей, которые принято называть поколениями, а различия между ними состоят в механизме фиксации и степени связывания. На данный момент существует восемь поколений систем.

Согласно исследованиям, для того, чтобы компенсировать усадку реставрационных материалов, которая находится на уровне 1,6-5%, сила сцепления с зубными тканями должна находиться на уровне 18-20 Мпа. Системы 1, 2, 3 поколения в последнее время не используются, а наиболее востребованы в стоматологической практике адгезивы четвертого и последующих поколений, которые гарантируют высокую адгезию.

Адгезивные системы 4 поколения

Системы этого поколения позволяют получить самую высокую силу сцепления с эмалью и дентином (16-25 Мпа). В свое время они были самыми востребованными системами на стоматологическом рынке и сегодня остаются «золотым стандартом». В связи с целым рядом недостатков спрос на них постепенно уменьшается, а их место занимают более простые в обращении системы.

Достоинства систем:

  • снижение до минимума послеоперационной чувствительности;
  • надежная фиксация при правильном применении.

Минусы:

  • для получения достаточной силы сцепления необходимо очень точно соблюдать пропорции компонентов;
  • длительное время, необходимое для аппликации;
  • многокомпонентность.

Адгезивные системы 5 поколения

Результатом развития стоматологических адгезивов стали однокомпонентные системы, которые легко отверждаются, не требуют смешивания компонентов. По своему составу они мало чем отличаются от систем 4 поколения, но в них удалось объединить свойства праймера и адгезива (в одной емкости). Применяются так же, как и адгезивы 4 поколения, но первая часть состава, которая наносится на протравленный дентин, здесь играет роль праймера, а вторая — адгезива. Это делает процесс проще, исключает ошибки, которые очень часто возникают из-за путаницы с бутылочками, содержащими разные компоненты.

В отдельных продуктах этого поколения присутствуют компоненты, которые оказывают противокариозное действие за счет выделения фтора. Обеспечивают адгезию на уровне 20-25 Мпа, все компоненты находятся в одной емкости.

Достоинства системы:

  • простое использование;
  • высокая адгезия ко всем видам поверхностей.

Минусы:

  • перед применением необходимо тотальное протравливание поверхности.

Адгезивные системы 6 поколения

Самопротравливание — это главное направление в развитии адгезивных систем. Силы разработчиков направлены на то, чтобы исключить из процесса этап протравливания зубных тканей кислотой и ее последующего смывания.

Системы 6 поколения — это одно- и двухкомпонентные одношаговые самопротравливающие адгезивные системы. В них включены фосфорные эфиры и адгезивные компоненты. Производители предлагают как одно-, так и двухкомпонентные системы, которые смешиваются по мере надобности. Механизм адгезии, методика применения для обеих систем одинаковы.

Достоинства системы:

  • простое использование;
  • время обработки поверхности сократилось до минимума;
  • высокая адгезия к эмали, дентину, стоматологическим материалам.

Минусы:

  • адгезия к эмали со временем несколько уменьшается (показатели силы сцепления для дентина остаются неизменными).

Адгезивные системы 7 поколения

Это светоотверждаемые, однокомпонентные препараты, в состав которых входит десенситайзер. Обработка поверхностей проходит в один этап. В отличие от адгезивов, где необходимо тотальное протравливание, самопротравливающие системы не полностью открывают дентинные канальцы. Аморфный слой растворяется и за счет высоких гидрофильных свойств препарат проникает в канальцы, формируя структурные связи.

Для проведения адгезивной подготовки нужно от 35 секунд. Перед использованием емкость с препаратом встряхивают, а нанесение адгезивной системы на эмаль и дентин производят несколькими слоями, при этом экспозиция составляет 20-30 секунд. Затем выполняют раздувание воздухом, Время, отведенное на полимеризацию — 5-20 секунд. При масштабных реставрациях процесс повторяют 2-3 раза.

Системы 6 поколения совместимы только с фотополимерами, что связано с низким уровнем кислотности препаратов, приводящей к нейтрализации аминов, которые отвечают за полимеризацию реставрационных материалов химического и двойного отверждения.

Достоинства системы:

  • все компоненты в одном флаконе;
  • простое использование;
  • послеоперационная чувствительность отсутствует;
  • высокие показатели адгезии к эмали, дентину, которые не ухудшаются со временем.

Минусы:

  • не всегда высокая эффективность протравливания эмали;
  • применяются только со светоотверждаемыми композиционными материалами.

Адгезивные системы 8 поколения

Адгезивы, содержащие наночастицы, что позволяет препарату глубже проникать в структуру гибридного слоя и до минимума сокращает изменение размеров слоя. Основная проблема при его использовании заключается в том, что при увеличении размеров частиц выше 15-20 нм или процентного содержания частиц выше 1%, может возникать эффект их аккумуляции на влажной поверхности дентина. В дальнейшем это может стать причиной ухудшения адгезии, появления трещин.

Как выбрать адгезивную систему

Сегодня стоматологам предлагается широкий выбор адгезивных систем, каждая из которых разработана на основе определенной концепции. Идеальной системой считается та, которая быстро наносится, имеет достаточную силу сцепления, не изменяющуюся со временем. Работа над «идеальной» системой продолжается, а все существующие адгезивы имеют как достоинства, так и недостатки.

Поэтому главной задачей врача является выбор системы, которая будет соответствовать требованиям определенной клинической ситуации. Так, например, для самых простых случаев (небольшой размер пломбы, низкие нагрузки и невысокие требования к эстетике) оптимальным выбором будут простые системы — «все в одном». В случае если проводятся реставрации жевательных зубов, адгезивная фиксация вкладок, лучше отдать предпочтение системам, которые наносятся в несколько этапов. Уровень адгезии в этом случае будет выше.

Также необходимо найти компромисс между временем нанесения, трудоемкостью процесса и эффективностью адгезива. Так, системы четвертого и пятого поколений с тотальным протравливанием позволяют добиться превосходных результатов и гарантируют их стабильность, но у них достаточно высок риск развития послеоперационной чувствительности. Адгезивы шестого и седьмого поколений этого недостатка лишены, но у них могут возникать проблемы с протравливанием, стабильностью гибридного слоя.

Ну и не забывайте, что результат в большей мере зависит не от выбора адгезива, а от того, насколько точно вы соблюдаете рекомендации по его применению.

Адгезия покрытий Адгезия покрытий - Справочник химика 21

    Адгезия покрытий н ее влияние на скорость коррозии [c.35]

    Материал подложки оказывает большое влияние на адгезию. Например, адгезия покрытий к легированным сталям всегда ниже, чем к железу или сталям с низким содержанием углерода. Снижает адгезию и хромирование, противодействующее образованию оксидной пленки и возникновению химических связей материала подложки с полимерным связующим покрытия. [c.102]


    Слой эмульсии можно наносить на поверхность различными распылителями, кистями, щетками, валиками или путем погружения. Если необходимо покрыть большую поверхность, то шлангом на поверхности создают лужицу эмульсии, которую затем распределяют по поверхности скребками. Наносить эмульсию можно и любым другим способом. Поверхность металла перед покрытием необходимо очищать от сильных загрязнений и смазок. Пленка загрязнений или смазок, не превышающая 12 мкм, не препятствует процессу адгезии этого покрытия. Адгезия покрытия при наличии на поверхности металла слоя ржавчины улучшается вследствие ее пористости. Толщина влажного покрытия должна быть не меньше 25 мкм, но лучшие результаты получаются при толщине 75 мкм. [c.120]

    Таким образом, сила Р определяет адгезию покрытия к подложке неоднозначно. Этот метод может использоваться только при сравнительных исследованиях, например, таких, как влияние методов подготовки поверхности подложки на адгезию, влияние природы подложки на адгезию и др., при этом толщина покрытия должна выдерживаться постоянной. Модификация этого метода — отслаивание подложки от покрытия — позволяет устранять некоторые из перечисленных недостатков. [c.108]

    Трубопроводы, подвергающиеся непрерывной или периодической вибрации 1. Весьма высокая адгезия покрытия к внешней поверхности трубопровода 2. Высокая механическая прочность покрытия 3. Способность изоляции противостоять вибрациям с частотой колебания в пределах 5 — 25 гц и амплитудами колебаний 2 — 30 мм 4. Малая подверженность покрытия усталостному разрушению под действием переменных нагрузок и т. д. [c.156]

    Органическая основа Растворитель Допустимая выдержка перед нанесением покрытия Адгезия покрытия к стали KS/ M Примечание [c.50]

    Аналогичным образом решают те же задачи с применением оптически чувствительных покрытий. При достаточной адгезии покрытия (эпоксидные смолы, полиуретановые резины) к поверхности детали деформация поверхности, вызванная воздействием внешней нагрузки, полностью передается покрытию, что обусловливает двойное преломление лучей в покрытии. В отличие от предыдущего случая оптически чувствительные покрытия можно применять для изучения распределения напряжений непосредственно на натурных объектах. [c.22]

    Классификация лакокрасочных покрытий. Для защиты и декоративной отделки изделий и конструкций применяют различные системы покрытий. Системой покрытия называют сочетание последовательно нанесенных слоев лакокрасочных материалов различного назначения (грунтовка, шпатлевка, эмаль). Систему, а не одно покрытие применяют потому, что невозможно в одном материале сочетать многообразные свойства, какими часто должны обладать покрытия, например, высокой адгезией, хорошими защитными свойствами, длительной атмосферостойкостью. Только нанесением на изделие нескольких лакокрасочных материалов возможно получить покрытие, удовлетворяющее достаточно сложным требованиям. [c.43]


    Под водостойкостью лакокрасочных покрытий понимают их способность противостоять разрушающему действию воды при длительной эксплуатации [5, с. 497]. Водостойкость покрытий определяется природой пленкообразующей основы, степенью водопоглощения и водопроницаемости лакокрасочного покрытия, адгезией покрытия к защищаемой поверхности, правильным выбором лакокрасочных материалов и системы покрытия, а также строгим соблюдением принятой технологии подготовки и окраски поверхности. [c.200]

    Горячая сушка при температуре 130—140° сильно повышает адгезию покрытий, стойкость их к удару, а также химическую стойкость. Такие покрытия выдерживают действие разбавленной щелочи и разбавленных минеральных кислот, но нестойки в кипящих органических кислотах, в частности уксусной. С целью повышения атмосферостойкости покрытий в состав полиуретановых лаков можно вводить небольшое количество модифицированных алкидных смол. Однако эти добавки снижают стойкость покрытий к истиранию и к действию химических реагентов. [c.383]

    Как и для всех других процессов нанесения металлических покрытий, конечный успех операции распыления в значительной степени зависит от состояния поверхности покрываемой детали. Хорошая адгезия большинства металлических покрытий определяется действием межатомных сил или образованием интерметаллидного слоя. У напыленного покрытия связь с подложкой имеет исключительно механический характер. Несмотря на то что каждая частица, достигающая поверхности, находится в расплавленном состоянии, имеющегося запаса тепла недостаточно, чтобы обеспечить даже самое незначительное сплавление частицы с поверхностью подложки, и поэтому процесс напыления фактически является холодным. Таким образом, в этом случае адгезия обычно связана механическим сцеплением металлических частиц покрытия с чистой шероховатой поверхностью детали. [c.380]

    Противокоррозионное покрытие стальных конструкций в большинстве случаев представляет собой многослойную систему, состоящую из грунтовочных и покровных слоев. Грунтовочный слой, наносимый непосредственно на защищаемую поверхность, улучшает адгезию покрытия. Шпатлевка используется для выравнивания окрашиваемой поверхности и увеличения механической прочности покрытия. Покровные слои (эмали и лаки) обеспечивают стойкость и непроницаемость всей системы в условиях эксплуатации. [c.95]

    Величина адгезии покрытия зависит от температуры. Правильно подобранным режимом можно добиться максимально возможной величины адгезии полиэтиленовых покрытий [42]. [c.122]

    При получении покрытий при температуре -1-250 °С и охлаждении в холодной воде окисление небольшое. О получении покрытий с лучшими свойствами при закалке их в воде свидетельствуют данные определения индукционного периода окисления пленок. Покрытия, охлажденные на воздухе, имели период индукции 4 ч, в то время как закаленные образцы — 13 ч. Таким образом, при медленном и естественном охлаждении, очевидно, деструкция значительна, что ухудшает свойства материала и уменьшает адгезию. [c.126]

    Исследовалось также влияние стабилизатора на величину адгезии покрытия к поверхности металла. [c.134]

    Величина адгезии покрытия к металлу в зависимости от вида стабилизатора [c.135]

    На основе исследований деформационных свойств покрытий были определены зависимость относительной деформации от температуры (рис. 6.4) и скорость относительной деформации стандартного покрытия в зависимости от температуры при постоянной нагрузке (рис. 6.5), а также была определена температура покрытия, при которой допустим опуск изолированного трубопровода. Она составила 20—25° С и ниже (критическая +30° С) выше этой температуры покрытия подвергаются недопустимым деформациям сдвига. Чтобы избежать их, необходимо охлаждение покрытия. Исследования адгезии покрытия к поверхности металла в зависимости от темпе- [c.151]

    Большой интерес представляет покрытие 5п—А1—Мо для защиты ниобия, тантала, молибдена и вольфрама. Оно наносится шликерным методом [34, 35] смесь металлических порошков с низкоусадочным лаком наносится на изделие пульверизацией, обмазкой, окунанием и т. д. и после сушки подвергается обжигу в вакууме или инертной среде. Примерный состав покрытия 15—50% А1, 5—15% тугоплавкого металла (Мо) —остальное 5п. Лак способствует лучшей адгезии покрытия. Такого рода покрытия на тантале применяются для защиты ведущих кромок тепловых экранов и частей возвращаемых космических аппаратов. Покрытия состава 5п— 27 А1 — 5,5 Мо наносятся в 2 слоя и обеспечивают защиту деталей сложной формы, а состава 5п — 27,5 А1 — 6,9 М01 — наносятся в один толстый слой и отличаются высоким сопротивлением эрозии. Структура такого покрытия представляет собой алюминид тантала (ТаА1з) на границе раздела подложка — покрытие, далее следует 5п—А1-слой, наружная часть которого армирована частицами МоА1з игольчатой формы. Слой 5п—А1 играет роль поставщика алюминия, обеспечиваю-щего защиту, олово смягчает напряжения, возникающие в покрытии. Покрытие 5п — 27 А1—5,5 Мо на Та толщиной 250 мкм защищает металл от окисления при 1270° С в течение более 230 час., а при 1600° С — более 75 час. При давлениях Яо2>1 мм рт. ст. и температурах выше 1480° С по утверждению авторов [34—35], они имеют преимущества по сравнению с силицидными покрытиями на тантале. [c.223]


    Этилцеллюлозное покрытие. Перед нанесением этилцеллюлозного лака ЭЦ-550 (бывш. Э-1) поверхность обезжиривают растворителем 645 или смывкой СД специальной, а затем подвергают анодному окислению вследствие слабой адгезии покрытия к металлу. Лак разбавляют растворителем 645 до рабочей вязкости 40—60 с по ВЗ-1 (сопло 2,5 мм) при 18—20 °С и наносят распылением несколькими толстыми слоями с последующей сушкой каждого слоя при 12—35 °С в течение 45—60 мин. Последний слой сушат при 12— 35 °С в течение 16—20 ч или при 80 °С — 2 ч. Общая толщина покрытия 80—100 мкм. После травления покрытие удаляют отслаиванием. Допустимая глубина травления 4 мм. [c.143]

    Среди фенолоформальдегидов различают новолаки и резолы, синтезированные с избытком фенола или формальдегида соответственно. Первые — термопластичные олигомеры, вторые — термореактивные продукты, способные образовывать пространственно-сшитые полимерные структуры под действием катализаторов или при нагревании. Резолы находят применение в качестве пленкообразователей для противокоррозионных и электроизоляционных покрытий, придавая покрьшным слоям высокую твердость и термостойкость, в результате чего они длительно устойчивы при нагревании до 150-170 °С, а начинают разлагаться лишь около 300 °С. Однако рассматриваемые покрытия отличаются хрупкостью, невысокой адгезией к металлическим подложкам и низкой щелочестойкостью. Вследствие этого основная часть фенолоформ-альдегидных пленкообразователей применяется в модифицированном виде, что обеспечивает им способность совмещаться с малополярными связующими, а также снижает хрупкость и повышает адгезию покрытий. [c.110]

    Из этих данных вытекает, что растворы хлоркаучука обнаруживают наибольший тиксотропный эффект при оптимальной концентрации тиксатрола в результате возникновения водородных связей между гидроксильными группами модификатора и атомами хлора в хлоркаучуке. Концентрация тиксотропной добавки оказывает существенное влияние на процесс формирования и свойства покрытий. Из рис. 4.16 видно, что пленкообра-зование из растворов хлоркаучука происходит медленно и сопровождается значительным нарастанием внутренних напряжений, которые достигают максимального значения через 48 ч отверждения. С увеличением концентрации добавки наряду с понижением внутренних напряжений резко уменьшается продолжительность формирования покрытий стабильные физико-меха-нические характеристики достигаются практически через 30 мин формирования. Исследовалось также влияние молекулярной массы хлоркаучука на внутренние напряжения и адгезию в зависимости от концентрации добавки. Было установлено, что зависимость этих параметров от молекулярной массы является немонотонной и имеет максимумы при М =9000 и 18 000. Применение тиксотрола приводит к значительному понижению внутренних напряжений, адгезия покрытий из полимера с высокой молекулярной массой практически не изменяется, а при оптимальной молекулярной массе, равной 9000, она возрастает в 2 раза. [c.160]

    Однако существенным недостатком покрытий на основе по-либутадиен-стирольных блок-сополимеров является сравнительно низкая их адгезия. В связи с этим осуществляется модификация их полярными полимерами путем введения в их состав эпоксидных и других групп. В табл. 5.10 представлены физикомеханические характеристики ДМСТ с 30% а-метилстирола, содержащего различное количество эпоксидных групп. Из приведенных в таблице данных видно, что в присутствии эпоксидных групп наблюдается своего рода пластификация блок-сополимеров с увеличением концентрации эпоксидных групп модуль упругости, прочность и внутренние напряжения заметно умень-щаются, а скорость протекания релаксационных процессов возрастает. При высокой концентрации эпоксигрупп (более 10%) в ДМСТ обнаруживается неоднородная структура из отдельных глобул, их агрегатов и бесструктурных участков. Это свидетельствует о разрушении однородной упорядоченной сетчатой структуры, наблюдаемой в немодифицированных покрытиях. Адгезия- ДМСТ с различным содержанием эпоксигрупп возрастает в 1,5 раза. По-видимому, это обусловлено ростом числа активных центров и их эффективным распределением в пограничном слое. При оптимальной концентрации эпоксидных групп можно получить покрытия с улучшенным комплексом свойств. [c.221]

    Кривые на рис. 6.1 показывают, что адгезия покрытий с отвердителями основного типа заметно выше, чем с кислотными. Более низкую адгезию имеют покрытия ЭП-49А с двухосновной алифатической кислотой в качестве отвердителя. При применении эфирокислотного алифатического отвердителя существенно повышается адгезия покрытия из порошка марки ЭВН-6 вследствие увеличения содержания полярных сложноэфирных связей. [c.100]

    Адгезионная прочность пЬрошковых пентапластовых покрытий в зависимости от температуры предварительного нагрева металлической подложки характеризуется кривой с максимумом при 310— 320 °С (рис. 51). Положение максимума определяется стабилизатором, окислительной средой, предварительным у-облучением порошка [124], способом подготовки поверхности. Фосфатирование стальных деталей увеличивает максимальное значение адгезии до 21,5 МПа против 15,7 МПа (до 220 против 160 кгс/см ) [ИЗ]. Травление поверхности алюминия азотной кислотой или едким натром увеличивает адгезию пентапластовых покрытий в 2 раза [45, с. 76]. Для повышения адгезии предлагаются адгезионно-активные соединения диизоцианаты, у-аминопропилтриэтоксисилан (АГМ-9), эластичные грунты [125]. Последние снижают и внутренние напряжения в покрытиях [126]. Разработан также ряд способов увеличения адгезии покрытий из нентапласта закалка [109], добавка к пентапласту нитрозосоединений [128], наполнение пентанласта порошковым алюминием. Проверка последнего способа показала увеличение адгезии более чем в 2 раза [45, с. 88 125]. Режимы охлаждения пентапластовых покрытий подробно исследовались Бугорковой [156, 252]. Оптимальным режимом является закалка в холодной воде, обеспечивающая повышенную адгезию и эластичность и пониженные внутренние напряжения. [c.85]

    При на.тшчии адгезионной связи покрытия с металлом независимо от природы связи создаются стерические затруднения в образовании адсорбционных жидкостных слоев влаги на поверхности металла. Следовательно, адгезия покрытия к металлу должна в первое время оказывать определенное влияние на скорость коррозии и, следовательно, на защитные свойства покрытия. [c.35]

    Вулканизацию покрытий из латексов производят, в зависимости от состава смеси, в пределах от 30 мин до 4 ч при температуре 140—150° С. Для улучшения адгезии латексных резиновых покрытии к металлу в латекс иногда вводят резорциновые смолы и другие вещества, обладающие хорощимп адгезионными свойствами. [c.446]

    Впервые болгарские специалисты на основе алюминия и легирующих элементов разработали весьма устойчивое защитное покрытие, предотвращающее в значительной мере угар электродов [25], которое можно применять при температурах выше 1750 °С. В результате обработки электрической дугой последовательно нанесенных на электрод слоев расплавленного и порошкообразного алюминия и легирующих элементов достигается высокая адгезия покрытия толщиной 0,5—0,8 мм. Гомогенизироваиный слой электродного покрытия содержит около 75% алюминия. При температурах выше 600°С покрытие находится в расплавленном состоянии, но не стекает с поверхности, обеспечивая хорошую сцеиляе-мость с поверхностью графитированного электрода и газо([)обиость его поверхности. [c.98]

    В некоторых исследованиях не наблюдалось зависимости скорости коррозии стали от адгезии, например, полиэтиленовых покрытий. Это означает, что устойчивость йоверхностных атомов металла [c.24]

    Во всех случаях сдвиг происходил по поверхности контакта изоляция — грунт, т. о. адгезия покрытия к трубе оказалась болыгге силы сцепления мерзлого грунта с покрытием, хотя по мере снижения температуры силы сцепления грунта с покрытием возрастают  [c.57]


Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Высокая сила адгезии и гибридные необратимые / обратимые микрожидкостные чипы с полным PDMS

Особенности

SWB предлагает простую, быструю и недорогую работу, требующую только лабораторной печи.

Микроустройства, описанные здесь, показали давление разрыва до 4,5 МПа.

Обратимое поведение имеет решающее значение на этапах исследований и разработок.

Стружка, полученная после последовательных этапов отсоединения / склеивания, выдерживала высокое давление.

Эмульгирование при высоких скоростях потока дает монодисперсные дисперсии.

Abstract

Насколько нам известно, в этой статье впервые описаны гибридные необратимые / обратимые микрофлюидные устройства с высокой адгезией и гибридные необратимые / обратимые микрофлюидные устройства, полностью состоящие из полидиметилсилоксана (ПДМС). Эти чипы были изготовлены методом сэндвич-скрепления (SWB), метод, который недавно был применен нашей группой. SWB предлагает простую, быструю и недорогую работу, требующую только лабораторной печи.Аппараты показали давление разрыва до 4,5 МПа. Это значение более чем в десять раз превышает давление, которое выдерживают микросхемы полного PDMS, описанные в литературе. Что касается обратимого поведения, возможность разборки направляющих для микросхем имеет решающее значение на этапах исследований и разработок, особенно когда устройство объединяет дорогостоящие компоненты или требуются жесткие этапы очистки. После последовательных этапов отсоединения и соединения каналы все еще выдерживали высокое давление примерно 1,8 МПа.Наконец, эмульгирование кукурузного масла 4,0% мас. / Мас. В полиглицерин-полирицинолеат с 10,0 мкмоль водного раствора родамина B -1 было осуществлено, чтобы продемонстрировать важность увеличения скорости потока в микрофлюидных средах. Такой эксперимент проводился при общих расходах 0,8–160,0 мкл мин –1 . Уменьшение размера и полидисперсности капель наблюдалось при увеличении скорости потока. Монодисперсные эмульсии были получены только при 160,0 мкл мин -1 .

Ключевые слова

Lan-on-a-chip

Склеивание

Скорость потока

Капли

Эмульсия

Электрофорез

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2016 Elsevier B.V. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Подтверждение концепции суррогатной медицинской ленты с высокой адгезией с использованием фототермического закрепления для быстрого и менее болезненного удаления | J. Med. Устройства

Из имитационной модели комсоля на рис. 7 нанесены температурные профили ФП с различными тепловыми потоками. Поскольку у нас есть экспериментальные результаты для пороговой температуры поверхности ФП и времени достижения пороговой температуры, эти значения равны наложено на рисунок: горизонтальная пунктирная линия представляет пороговую температуру, измеренную в ходе экспериментов, а вертикальная пунктирная линия представляет время, прошедшее для достижения пороговой температуры.Точка данных 0,6442 Вт / см 2 в моделировании была интерполирована как наилучший тепловой поток на основе экспериментальных результатов. Тепловой поток, применяемый к модели комсоля, не включал параметры преобразования оптической мощности, такие как коэффициент отражения и пропускание ФП. Таким образом, расчетный тепловой поток - это чистая световая энергия, поглощаемая подложкой ПТ.

Из данных спецификации светодиодов [25], оптическую интенсивность светодиодных матриц, I⁠, можно оценить следующим образом:

Iest = n · ΦLED, 1A · ηF.A. · ηarea · ηtemp · (1 − γ − τ) Aillumination

(2)

где n - количество светодиодов, ΦLED, 1A - номинальная радиометрическая мощность при входном токе 1,0 A, ηF.A. - пропорциональность мощности излучения при другом входном токе, ηarea - коэффициент мощности излучения для эффективной площади освещения, ηtemp - изменение выходной мощности в зависимости от температуры корпуса светодиода, γ - коэффициент отражения поверхности, τ - коэффициент пропускания объекта, а Aillumination - площадь освещения.Согласно техническим характеристикам, ΦLED, 1A составляет 1450 мВт, а ηF.A. линейно пропорционален входному току (например, ηF.A. = 0,8, если входной ток составляет 0,8 А). При расстоянии освещения 20 мм между платой светодиода и ПТ ηarea составляла приблизительно 0,536 для размера окна 31 мм × 16 мм. Коэффициент отражения γ⁠ и коэффициент пропускания τ⁠ при 940 нм были измерены непосредственно из IT и PT, соответственно, с использованием измерителя оптической мощности (1830-C и 818-IR, Newport, Irvine, CA): γ = 10,5 % и τ = 46.0% в расчете на ПТ, который был дважды покрыт красителем Clearweld NIR. Мы предполагаем, что коэффициенты отражения PT и IT одинаковы, поэтому чистое поглощение слоя покрытия PT, α⁠, можно оценить следующим образом: α = 1 − γ − τ = 0,435⁠. Как предопределено в прототипе конструкции жезла NIR, освещение и окно считаются одинаковыми по размеру.

Чистая оптическая интенсивность в ближнем ИК-диапазоне, передаваемая светодиодной матрицей в ближнем ИК-диапазоне, была измерена измерителем оптической мощности независимо от численного моделирования и расчета технических характеристик.

Результаты comsol были основаны на тепловой энергии, выделяющейся на поверхности основы PT, которая предполагает, что чистая оптическая мощность NIR поглощалась только покрытием NIR красителя. С другой стороны, измерение оптической мощности светодиода в ближнем инфракрасном диапазоне (с использованием измерителя оптической мощности) соответствует необработанному лучистому потоку до попадания в ПТ. Следовательно, чтобы сопоставить измерение оптической мощности (с использованием измерителя оптической мощности) со значениями из расчета оптической мощности светодиода в ближнем ИК-диапазоне (с использованием данных спецификации светодиода) и результатами comsol, измерение, полученное из измерителя оптической мощности, было дополнительно скорректировано на поглощение. PT

Iexp = Imeasured · α = Imeasured · 1 − γ − τ

(3)

Таким образом, Icomsol⁠, полученный в результате численного моделирования, можно сравнить с Iest⁠, расчетной оптической мощностью, основанной на технических характеристиках светодиодов, и Iexp⁠ из экспериментов с оптическим измерителем.В таблице 3 показано сравнение результатов трех независимых расчетов и измерений, которые все основывались на экспериментальных условиях: входной ток 2 А, время освещения 4,72 с и расстояние 20 мм между платой светодиода и ПТ. Лучистый поток, полученный при измерении измерителем оптической мощности, можно рассматривать как фактическую оптическую мощность в ближнем ИК-диапазоне от светодиодов. Все три значения интенсивности оптической мощности находятся в диапазоне ошибок менее 5%.

Двухсторонние ленты с высокой адгезией

Ассортимент двусторонних лент PPI ​​с высокой адгезией используется для монтажа и ламинирования во многих отраслях промышленности.Сочетая в себе высокую липкость, высокий сдвиг и высокую адгезионную прочность на отслаивание, двусторонняя лента демонстрирует отличную адгезию к различным субстратам. Это делает его особенно подходящим для многих приложений склеивания и сращивания.

RD-365A Двусторонняя самоклеящаяся лента на основе полиэстера, обладающая очень высокой липкостью и высокой адгезией. Используется в качестве монтажной и ламинирующей ленты как для гладких, так и для шероховатых поверхностей.

RD-697 Полиэфирная пленка, покрытая с обеих сторон полиакриловым клеем, который сочетает в себе высокую адгезионную прочность и превосходную прочность на сдвиг при высоких температурах.Лента демонстрирует отличную адгезию к различным поверхностям и особенно подходит для прочного склеивания металлов и стекла.

RD-421C Двусторонняя лента, подходящая для крепления, сращивания и склеивания бумажных, металлических и пластиковых поверхностей. Благодаря высокой адгезии клея на основе каучука, RD-421C особенно подходит для сращивания и приклеивания к поверхностным пластикам с низким энергопотреблением (полиэтиленовые и полипропиленовые пленки)

RD-289A Двухсторонний скотч высокой липкости со специальным флисовым армированием.Лента покрыта акриловым клеем, который сочетает в себе отличную адгезию к широкому спектру поверхностей (например, металлы и пластмассы) с очень хорошей долговременной стойкостью к ультрафиолету и старению. Идеально подходит для универсального монтажа и стыковки, где требуется мгновенная адгезия (например, для стыковки стекловолоконного мата, используемого при производстве напольных покрытий).

RD-1021 Очень тонкая полиэфирная двусторонняя акриловая клейкая лента для деликатных материалов.

SP-459 Двусторонняя полиэфирная пленка, покрытая с обеих сторон силиконовым клеем, специально разработанным для обеспечения очень хорошего начального схватывания силиконовых поверхностей.Таким образом, SP-459 особенно подходит для сращивания внахлест силиконизированной бумаги, пленок и других материалов с плохими адгезионными характеристиками, где требуются высокая начальная адгезия и хороший сдвиг.

Адгезия против когезии - разница и сравнение

Сплоченность - это свойство одинаковых молекул (одного и того же вещества) прилипать друг к другу из-за взаимного притяжения. Адгезия - это свойство различных молекул или поверхностей прилипать друг к другу.Например, твердые вещества обладают высокими когезионными свойствами, поэтому они не прилипают к поверхностям, с которыми соприкасаются. С другой стороны, газы обладают слабой когезией. Вода обладает как когезионными, так и адгезионными свойствами. Молекулы воды прилипают друг к другу, образуя сферу. Это результат сил сцепления. Находясь в трубке, молекулы воды, соприкасающиеся с поверхностью контейнера, находятся на более высоком уровне (см. Мениск). Это происходит из-за силы сцепления между молекулами воды и молекулами контейнера.

Таблица сравнения

Сравнительная таблица адгезии и когезии
Адгезия Когезия
Составляющие Разнородные молекулы Подобные молекулы
Эффект Капиллярное действие, мениск Поверхностное натяжение, капиллярное действие и мениск

Эффекты когезии и адгезии

Поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение является результатом сил сцепления между соседними молекулами.Молекулы в объеме жидкости одинаково притягиваются во всех направлениях соседними молекулами. Но молекулы на поверхности не имеют молекул со всех сторон. Следовательно, они втягиваются внутрь, заставляя жидкость сжиматься, образуя поверхность с минимальной площадью, сферу. Следовательно, капли воды имеют сферическую форму.

Молекулы воды сливаются вместе на вощеной бумаге, потому что поверхностное натяжение превышает силы сцепления между бумагой и молекулами воды.

Поверхностное натяжение воды позволяет объектам тяжелее, чем она сама, плавать по ней.Когда молекулы воды не прилипают к объекту (несмачиваемый) и вес объекта меньше сил, возникающих из-за поверхностного натяжения.

Мениск

Вогнутый и выпуклый мениск. Мениск является вогнутым, если силы сцепления превышают силы сцепления. например вода. Он выпуклый, когда сцепление сильнее. например Меркурий

Искривленная поверхность жидкости внутри емкости - это мениск.

  • Когда силы сцепления между молекулами жидкости больше, чем силы сцепления между жидкостью и стенками s контейнера, поверхность жидкости является выпуклой.Например, Меркурий в контейнере.
  • Когда силы сцепления между жидкостью меньше сил сцепления между жидкостью и контейнером, поверхность изгибается вверх. Например, вода в стеклянной таре.
  • Когда силы сцепления и сцепления равны, поверхность горизонтальна. Например, дистиллированная вода в серебряном сосуде.

Капиллярное действие

Капиллярное действие является результатом сил сцепления и сцепления. Когда жидкость протекает через узкое пространство, силы сцепления и сцепления действуют вместе, поднимая ее против естественной силы тяжести.Смачивание бумажного полотенца, вода, текущая от корней к кончикам растения, - вот несколько примеров капиллярного действия.

Ртуть проявляет большую когезию, чем адгезию со стеклом. Когезия заставляет воду образовывать капли, поверхностное натяжение делает их почти сферическими, а адгезия удерживает капли на месте.

Приложения

Адгезия используется для правильного функционирования клея, краски, дегтя, цемента, чернил и т. Д. Адгезионные и когезионные силы вместе вызывают капиллярное действие, которое является принципом, используемым в фитилях ламп.Синтетические волокна отводят влагу для удаления пота с кожи.

Список литературы

Поделитесь этим сравнением:

Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:

«Адгезия против когезии». Diffen.com. ООО «Диффен», н.д. Интернет. 17 июля 2021 г. <>

FrogTape® 250 Light Blue Performance Grade Среднетемпературная, средне-высокая адгезионная маскирующая лента

Свойства и технические данные
Имущество Стандартный Метрическая система
Адгезия к нержавеющей стали 32.5 унций / ширина 3,56 Н / 10 мм
Удлинение 10% 10%
Диапазон рабочих температур от 40 до 250 жен. от 4 ° C до 121 ° C
Растяжение 24 фунта / ширина 42 Н / 10 мм
Толщина 6.4 мил 0,16 мм

Приведенные выше физические и рабочие характеристики получены в результате испытаний, рекомендованных PSTC, ASTM, правительственными агентствами или Shurtape Technologies, LLC, отделами обеспечения качества и технического обслуживания, и не являются гарантией рабочих характеристик продукта. Отдельные роллы могут незначительно отличаться от этих средних значений.Перед использованием пользователь должен определить, подходит ли продукт для конкретной цели и подходит ли его способ применения.

Адгезионные свойства на супергидрофобных поверхностях

Адгезионное поведение супергидрофобных поверхностей стало новой темой для исследователей в различных областях как жизненно важный шаг во взаимодействиях между материалами и организмами / материалами.Управление химическим составом и топологической структурой с помощью различных методов или технологий необходимо для создания и регулирования различных адгезионных свойств, таких как низкая, высокая адгезия и анизотропная адгезия на супергидрофобных поверхностях. Мы обобщаем последние разработки как в естественных супергидрофобных поверхностях, так и в искусственных супергидрофобных поверхностях с различными адгезиями, а также обращаем внимание на супергидрофобные поверхности, переключение между низкой и высокой адгезией.Способы регулирования или трансляции адгезии супергидрофобных поверхностей можно рассматривать с двух точек зрения. Один из них - контролировать химический состав и изменять геометрическую структуру поверхности на поверхностях, соответственно или одновременно. Другой - обеспечить внешнюю стимуляцию, чтобы вызвать переходы, что является наиболее распространенным методом получения переключаемых спаек. Кроме того, поведение адгезии на границах раздела твердое тело – твердое тело, такое как поведение клеток, бактерий, биомолекул и обледенение на супергидрофобных поверхностях, также является заметным и спорным.Этот обзор призван дать краткий и важный обзор поведения адгезии на супергидрофобных поверхностях.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент... Что-то пошло не так. Попробуй еще раз? .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *