Лако-красочные материалы — производство

Представления о обоюдной диффузии полимеров и о связи этих процессов с явлениями адгезии и аутогезии есть дав­но. Исследование явления срастания было начато с тел схожей природы, и для него был предложен термин «аутогезия».

Аутогезия связывалась с присутствием на поверхности полимеров свободных подвижных концов макромолекул, за счет кото­рых происходило «сплавление» 2-ух приведенных в контакт по­верхностей. Общепризнано мировоззрение, что в базе этих процессов лежит явление диффузии макромолекул либо их участков.

Диффузия может иметь место также при склеивании разно­родных полимеров. Адгезия полимеров сводится к диф­фузии макромолекул либо их отдельных участков и к образованию вследствие этого меж адгезивом и субстратом «спайки», пред­ставляющей собой постепенный переход от 1-го полимера к другому. Представления о решающей роли диффузии при установлении адгезионной связи, в особенности в системах полимер — полимер, получили обширное распространение под заглавием диффузионной теории адгезии

Роль обоюдной либо даже однобокой диффузии при образовании адгезионных соединений в неких случаях возможно окажется очень значимой. Диффузия — один из очень действенных методов заслуги молекулярного контакта меж адгезивом и субстратом. Чем поглубже макромолекулы адгезива внедряются в субстрат, тем паче благоприятны условия для реализации очень вероятного числа связей меж молекулами адгезива и субстрата. Но это не значит, что без диффузии макромолекул адгезива в субстрат нельзя до­стичь высочайшей адгезионной прочности. Но так как в реальных системах имеются причины, снижающие величину адгезионной прочности, диффузия макромолекул адгезива в субстрат возможно окажется очень полезной. Если макромолекулы адгезива при образовании адгезионной связи продиффундируют в субстрат на значительную глубину, то суммарная величина межмолекулярных взаимодействий может превысить силы, нужные для разрыва хим связей. Этот эффект связан с цепным строением молекул полимерных адгезивов.

Нередко считают, что движущей силой диффузии является гра­диент концентрации. Но перемещение, вызванное градиентом концентрации и приводящее к постепенной гомогенизации системы, не исчерпывает все вероятные проявления этого сложного процесса. Очень нередко при диффузии происходит не выравнивание концентраций, а напротив, предстоящее разделение компонент системы. Потому более верно считать, что движущей силой диффузии является разность термодинамических потенциалов. Выравнивание термодинамических потенциалов и приближение к термодинамическому равновесию получается из-за термического движения атомов (молекул).

В базу молекулярно-кинетического диффузии в полимерах положены представления о тепло­вых флуктуациях в жидкостях. Молекулы диффундирующего вещества передвигаются в конденсированном теле отдельными импульсами через «дырки» — микрополости, которые появляются в итоге термических флуктуаций кинетических единиц, атомов и молекул в массе конденсированного тела в конкретной близости от диффундирующей молекулы.

Диффузия в полимерах неразрывно связана с гибкостью макромолекул. Чем выше упругость макромолекулы, тем богаче набор ее конформаций и тем меньше размер сектора. Чем меньше, размер сектора, тем паче независимо движутся отдельные части макромолекулы, тем почаще по соседству с молекулой диффундирующего вещества появляются флуктуации плотности и образуются микрополости и тем резвее передвигается диффундирующее вещество в полимере. У эластомеров величина сектора составляет несколько звеньев. У стеклообразных полимеров размеры частей соизмеримы с размерами макромолекул, т. е. фактически независящее перемещение звеньев отсутствует. Сетка в пространственных поли­мерах оказывает существенное воздействие на упругость. В особенности приметно воздействие сетки, когда длина участков цепей меж узлами сетки оказывается 1-го порядка с размерами частей.

Диффузия в стеклообразных и кристаллических полимерах характеризуется очень низким коэф­фициентом диффузии. Но нередко в схожих материалах имеется система внутренних полостей, трещинок и капилляров, что оказывает существенное воздействие на диффузию.

В металлах и стеклах диффундирующее вещество внедряется в кристаллы и диффундирует в междоузлия решетки. Понятно, что таким макаром могут диффундировать только атомы и молекулы очень маленьких размеров. Большая диффузия может осуще­ствляться и методом обмена местами в кристаллической решетке, также через вакансии («дырки»). Не считая того, имеется и другой вид активированной неспецифической диффузии — диф­фузия повдоль трещинок молекулярных размеров, по границам зернышек и т. д. При снижении температуры более чувствительная к ней диффузия в решетку миниатюризируется и начинает возрастать диффу­зия повдоль границ зернышек. Вообщем этот вид диффузии в металлах и стеклах является преобладающим.

Не считая диффузии макромолекул следует учесть диффузию через границу раздела разных низкомолекулярных веществ — ингредиентов, входящих в состав адгезива и субстрата, примесей, непрореагировавших мономеров и т. п. В итоге диффузии этих веществ могут поменяться прочностные характеристики адгезива и субстрата, что в свою очередь воздействует на величину адгезионной прочности.

Положительной стороной диффузионных представлений в адгезии является конкретно учет особенности полимерных адгезивов — цепное строение и упругость их макромолекул. И хотя применимость диффузионных представлений в адгезии к реальным системам очень ограничена и определяется выполнением по последней мере 2-ух критерий: термодинамического (полимеры должны быть взаиморастворимы) и кинетического (макромолекулы и их звенья должны владеть достаточной подвижностью), — следует учиты­вать их роль при исследовании критерий формирования молекулярных контактов.