Теоретические основы процесса склеивания изделий из кожи, страница 5

            Впоследствии электрическая теория адгезии развивалась в разных направлениях: изучение и более подробное объяс­нение механизма передачи электронов (электронная теория ад­гезии В. П. Смилги и Б. В. Дерягина), изучение донорно-акцепторного взаимодействия и установление ряда функциональных групп по активности этого взаимодействия (работы Л. П. Мо­розовой и Н. А. Кротовой); изучение влияния деформационной и релаксационной способности клеевой системы на ее прочность при разрушении адгезионного контакта (электрорелаксацион­ная теория склеивания Н. И. Москвитина).

Диффузионная теория, разработанная С. С. Воюцким в пя­тидесятые годы, рассматривает адгезию как результат диф­фузии адгезива в субстрат или как взаимодиффузию. Если про­исходит диффузия, то граница контакта исчезает и впоследствии разрушение соединения носит неадгезионный характер. Наличие диффузии макромолекул было доказано с помощью электронной микроскопии. Эта тео­рия, рассматривающая адгезию не как поверхностное, а как в некотором роде объемное явление, применима к полимерным системам. Однако известно много примеров образования проч­ных адгезионных соединений, в том числе полимерных систем, и в отсутствие диффузии. Таким образом, теория не применима для объяснения механизма склеивания стекла, керамики, металлов и некоторых других материалов.

Некоторые исследователи считают, что прочная и надежная адгезия возможна лишь при образовании на межфазной границе химических связей, так как одних межмолекулярных связей для этого недостаточно (химическая теория адгезии). Эти взгляды в известной мере находят подтверждение при склеивании ме­таллов и некоторых других материалов с реакционно способ­ными группами, но в то же время они ничего не дополняют и не дают в тех случаях, когда при адгезионном взаимодействии имеют место диффузионные явления, да и в ряде других слу­чаев, когда высокие значения адгезии наблюдаются в отсутст­вие химических связей на межфазной границе (в настоящее время это можно установить, например, с помощью инфракрас­ной спектроскопии).

Я. О. Бикерман предложил реологическую теорию адге­зии. Согласно этой теории адгезия — результат межмолекуляр­ного взаимодействия. Адгезивом в принципе может быть любое вещество, которое после переведения в жидкое состояние и на­несения на склеиваемую поверхность может затвердеть. Если же образуется полный молекулярный контакт между адгезивом и субстратом, то межмолекулярного взаимодействия вполне до­статочно для возникновения такой прочной связи, что разруше­ние по межфазной границе не может реализоваться. Следова­тельно, прочность такой системы должна определяться только прочностью ее элементов — адгезива и субстрата. Наблюдаемые на практике случаи несклеивающихся поверхностей Я. О. Бикерман объясняет отсутствием условий для образования кон­такта адгезива с истинной поверхностью субстрата в резуль­тате наличия слабых граничных слоев в системе адгезив—суб­страт. Причины возникновения этих слоев могут быть разные: загрязнение, например, низкомолекулярными веществами, ми­грирующими из массы или адсорбированными из окружающей среды; оксидация поверхности под воздействием кислорода воз­духа и образования механически слабого слоя оксида; наконец, наличие адсорбированного мономолекулярного слоя газа (воз­духа). Если эти слои не удаляются (например, очищением или в случае мономолекулярного газового слоя газ не вытесняется адгезивом, растекающимся по поверхности субстрата), то после образования соединения в системе возникает слабое звено, по которому и может происходить разрушение, причем создается видимость разрушения по межфазной границе.

Реологическая теория адгезии, как, впрочем, и все другие, подвергалась критике, в которой главным образом выражались сомнения в отношении невозможности разрушения по межфаз­ной границе (адгезионного разрушения), в то время как такие случаи наблюдаются на практике. Такое разрушение несо­мненно имеет место, однако пока не удалось доказать, что в этих случаях действительно был обеспечен достаточно полный молекулярный контакт между адгезивом и субстратом. Таким образом, если основные положения реологической теории рас­сматривать чисто теоретически, в идеализированном случае они не являются неприемлемыми. Из этой теории можно сде­лать исключительно полезные практические выводы, прежде всего о важности оптимальной подготовки склеиваемых поверх­ностей для получения надежных клеевых соединений.