Неорганические клеи
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 19 20 21 22 23 24 25... 75 76 77
|
|
|
|
кислорода будут являться донорными поверхностными состояниями (основные центры Льюиса). Если поверхность гидрокси-лирована, то на ней содержатся два типа кислотных центров. Если до гидратации на поверхности катионы являлись сильной кислотой Льюиса (акцепторы электронных пар), то ион ОНбудет прочно связан с катионом, а протон воды, связанный с гидроксид-ионом, может легко отдаваться, и кислород превращается в кислотный центр Бренстеда. Наиболее прочные адгезионные взаимодействия реализуются на центрах микроскопических групп химически активных поверхностных атомов. На однородной поверхности возможны центры: а) атом с оборванной свободной связью — свободная связывающая орбиталь с большим сродством к электрону, занятая связывающая орбиталь с низким потенциалом ионизации (ковалентная активность); б) катион, нескомпенсированный с необходимым числом анионов и проявляющий сродство к электрону (ионная ненасыщенность); подобный центр может образоваться и при воздействии "сильного" электрического иона, возникающего при притяжении к центру полярных молекул, например воды. Плотность центров типа "а" и "б" равна практически плотности поверхностных атомов (1015 см2). Другим типом являются центры на основе дефектов: в) центры на кристаллографических ступеньках (адсорбируемая частица взаимодействует сразу с группой атомов, в результате чего вероятность фиксации частицы может возрасти в сотни раз); д) центром может служить сочетание примесного атома с основными атомами поверхности. Последнее открывает возможность управлять активностью поверхности путем адсорбции необходимых ионов или же путем ионообменных процессов. Адсорбция воды на наполнителе является элементарным актом адгезии, обеспечивающим смачивание, формирование физического контакта и начальный этап адгезии через прослойку жидкости. Считают, что при адсорбции воды на алюмосиликатах имеет место ион-дипольное взаимодействие. Однако данные ЭПР (электронный парамагнитный резонанс) показывают частичное затягивание неспаренных электронов на решетку алюмосиликата или А1203. На поверхности оксидов существуют и более активные элек-троно-акцепторные центры, чем гидроксильные группы, способные образовывать водородные связи с молекулами воды, и адсорбция воды связана с образованием донорно-акцепторных связей [70]. Способность к образованию донорно-акцепторных связей возможна на поверхности кварцевого песка или других наполнителей. При донорно-акцепторной связи неподеленная пара электронов кислорода молекулы воды затягивается на свободную йили р-орбиталь атома решетки с акцепторными свойствами, который приобретает отрицательный эффективный заряд. Образовавшийся диполь может быть существенно больше диполя молекулы воды. Диполи связанных молекул воды изменяют дипольную слагающую работы выхода. При этом изменяются параметры поверхностных состояний, превратившихся в центры захвата дырок. Прочность связи адсорбированной молекулы воды зависит от окружения атома акцептора (числа ОН-групп) и от числа (концентрации) носителей, локализованных на ближайших дефектах. Парциальный заряд на кислороде определяет характер центра на кислороде и связан таким образом с электроотрицательностью катиона [71]. При щелочном катионе (электроположителен) кислород приобретает большой отрицательный парциальный заряд, и сильно проявляются основные свойства. Если катион электроотрицателен (Р), то связь будет ковалентной и парциальный заряд кислорода близок к нулю; оксид проявляет кислотные свойства (Р2О5). Для ^-металлов взаимодействие с поверхностью может быть описано по схеме, характерной для ковалентных веществ — исходя из оборванных связей (сильная локализация связанного электрона). Итак, у ^-металлов снижение координационного числа у поверхностных атомов приводит к образованию поверхностного состояния, воспринимаемого как свободная связь. Таким образом, адгезия к металлу должна быть связана, видимо, с передачей электрона. Из изложенного вытекает, что адгезия цементирующих фаз к наполнителю реализуется или на основе кислотно-основного связывания как передача электронной пары (донорно-акцептррное взаимодействие), или на основе ковалентного связывания — передача электрона. У веществ с большой долей ионной связи адгезионные связи возможны также за счет электростатических взаимодействий. Необходимо подчеркнуть, что на поверхности имеется "реакционный микрорельеф", где реакция одновременно реализуется и на основных и на кислотных центрах. Силой кислотных и основных центров можно управлять, используя адсорбционные легированные и ионообменные процессы, а ковалентные связи можно усиливать путем адсорбции специфических ионов или молекул. Из изложенного вытекает важная роль ионообменных процессов и адсорбционного легирования в воздействии на адгезионные свойства наполнителей. Так, вводя на поверхность ион или воздействуя кислотами, можно изменить силу кислотных или основных центров, и следовательно, интенсивность адгезионных взаимодействий по типу кислотно-основного связывания. Таким образом, важным резервом повышения адгезионной активности является управление химическими и электрическими свойствами поверхности наполнителя или склеиваемых поверхностей. Необходимо от эмпирических подходов перейти к разработке научно обоснованных приемов облагораживания поверхности наполнителя, к прогнозированию выбора ионообменных процессов для активации поверхности наполнителя.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 19 20 21 22 23 24 25... 75 76 77
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
