Роль адсорбции полимеров при формировании адгезионного контакта

Адгезионное взаимодействие на границе раздела полимер – твердое тело есть, прежде всего, адсорбционное взаимодействие между двумя телами. Адсорбция полимеров на поверхности твердого тела определяет особенности структуры граничного слоя, характер упаковки макромолекул в граничных слоях, а, следовательно, молекулярную подвижность цепей, их релаксационные и другие свойства. Процессы адсорбции играют существенную роль не только в комплексе конечных физико-химических и физико-механических свойств полимерных материалов, но и в ходе формирования полимерного материала, при его переработке пли синтезе в тех случаях, когда эти процессы протекают в присутствии твердых тел иной природы – наполнителей, пигментов, на поверхности металлов, стекла и др. Образование клеевых соединений, нанесение лакокрасочных покрытий и ряд других технологических процессов, включают в себя, как первую стадию, адсорбцию полимеров на поверхностности субстрата. Отсюда вытекает важная роль исследования процессов адсорбции полимеров на твердых поверхностях в большинстве технологических процессов.

Различают понятия: сорбция, адсорбция, абсорбция.

Сорбция – поглощение каким-либо веществом других веществ.

Адсорбция – протекание процесса сорбции только на поверхности, увеличивается концентрация вещества на границе раздела фаз.

Абсорбция – поглощение вещества всем объемом другого вещества. При абсорбции поглощаемое вещество диффундирует вглубь абсорбента.

Вещество, на поверхности которого идет адсорбция, называется адсорбентом, т.е. адсорбент – это вещество, адсорбирующее другое вещество.

Проблема адсорбции полимеров – весьма разносторонняя и многообразная. Она включает такие важные для техники вопросы, как адгезию полимеров к твердым поверхностям, структуру и свойства монослоев, структурно-механические свойства граничных слоев полимеров, находящихся в контакте с твердыми телами и многое другое. Однако все эти вопросы тесно связаны с одним, главным, вопросом всей проблемы – адсорбцией полимеров на твердых поверхностях.

Специфические особенности адсорбции полимеров необходимо иметь в виду при рассмотрении адгезии полимеров к твердым телам, в которой адсорбционные силы играют основную роль. Действительно, адгезионное взаимодействие на границе раздела полимер – твердое тело есть прежде всего адсорбционное взаимодействие между двумя телами. Адсорбция полимеров на поверхности твердого тела определяет особенности структуры граничного слоя, характер упаковки макромолекул в граничных слоях, а, следовательно, подвижность цепей, их релаксационные и другие свойства. Адсорбция не только определяет конечные физико-химические и физико-механические свойства полимерных материалов, но и играет существенную роль в ходе формирования полимерного материала и при его переработке, когда эти процессы протекают в присутствии твердых тел иной природы — наполнителей, пигментов на поверхности металлов, стекла и др.

Первой стадией ряда технологических процессов – образования клеевых соединений, нанесения лакокрасочных покрытий – и является адсорбция полимеров на поверхности. Поэтому важны являются исследования процессов адсорбции полимеров на твердых поверхностях.

Адсорбция полимеров на границе раздела фаз с твердым телом играет важную роль в усиливающем действии наполнителей, адгезии, склеивании и получении композиционных материалов с высокими прочностными свойствами.