E-Book Overview
Москва, МГУ имени М. В. Ломоносова, 2010. - 68 с. Методическое руководство предназначено для слушателей магистерской программы химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова по направлению «композиционные наноматериалы» Настоящее методическое руководство подготовлено в рамках образовательной программы магистерской подготовки, ориентированной на инвестиционные проекты ГК «Роснанотех» в области промышленного производства препрегов на основе наномодифицированных углеродных и минеральных волокон и наномодифицированных связующих.
Закономерности адгезии и роль этого явления в обеспечении прочности полимерных композиционных материалов (ПКМ) исследуются на стыке различных областей наук: физической химии и химии высокомолекулярных соединений, физики твердого тела, классической механики, физико-химической механики, математической статистики и др. В данном пособии адгезия при контакте двух конденсированных фаз рассмотрена в аспекте физической химии поверхностных явлений.
E-Book Content
Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова Научно-образовательный центр по нанотехнологиям Химический факультет Кафедра химической технологии и новых материалов Кафедра коллоидной химии
Ю.Г. Богданова
АДГЕЗИЯ И ЕЕ РОЛЬ В ОБЕСПЕЧЕНИИ ПРОЧНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ Учебное пособие для студентов по специальности «Композиционные наноматериалы»
МОСКВА 2010
Редакционный совет: проф. В.В. Авдеев проф. А.Ю. Алентьев проф. Б.И.Лазоряк доц. О.Н. Шорникова доц. В.Д. Должикова
Методическое
руководство
предназначено
для
слушателей
магистерской программы химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова по направлению «композиционные наноматериалы»
Настоящее методическое руководство подготовлено в рамках образовательной
программы
магистерской
подготовки,
ориентированной на инвестиционные проекты ГК «Роснанотех» в области
промышленного
наномодифицированных
производства
углеродных
и
препрегов минеральных
на
основе
волокон
и
наномодифицированных связующих
2
СОДЕРЖАНИЕ стр. 1. Введение…………………………………………………………….
5
2. Поверхность раздела «волокно-связующее» в волокнистых полимерных композитах ………………………………………….
5
3. Явление адгезии……………………………………………………
6
4. Адгезия и адгезионная прочность………………………………...
7
5. Теории адгезии……………………………………………………..
11
6. Поверхностная энергия межфазных границ
и ее связь с
работой адгезии…………………………………………………….
16
7. Адсорбция…………………………………………………………..
27
8. Смачивание………………………………………………………….
30
9. Определение работы адгезии полимерных связующих к волокнам…………………………………………………………….
37
10. Двойной электрический слой……………………………………...
52
11. Диффузия и ее роль в обеспечении адгезии полимеров…………
53
12. Методы
измерения
адгезионной
прочности
соединения
«волокно-матрица»…………………………………………………
59
13. Заключение………………………………………………………….
65
14. Список литературы………………………………………………...
66
15. Контрольные вопросы…………………………………………….
66
3
ОБОЗНАЧЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ВЕЛИЧИН И СОКРАЩЕНИЯ Wа – работа адгезии Wdd – Wа к неполярной модельной жидкости (октан) Wpp – Wа к полярной модельной жидкости (вода) Wdp –Wа к полярной и неполярной модельным жидкостям Wk – работа когезии γ – удельная свободная поверхностная энергия межфазных границ γSV – γ границы «твердое тело-газ» γLV – γ границы «жидкость-газ», поверхностное натяжение жидкости γSL – γ границы «твердое т