Когезия

Характеристики когезионного взаимодействия

Описать механизм и дать общие количественные оценки когезионного процесса не так просто. Из научных источников известно, что поверхностное натяжение границы конденсированной фазы с газовой фазой зависит от когезионного взаимодействия между частицами в самой конденсированной фазе. В целом когезия внутри такой фазы определяется как работа образования единицы поверхности. Работа когезии равна потраченной энергии на обратимое разрушение тела, причем поверхность такого сечения должна быть равна единице площади.
  
Если рассматривать идеальное тело в твердом агрегатном состоянии, то величина работы когезии является обратимой прочностью на разрыв. Исходя из того, что когезия, в отличие от адгезии, описывает взаимодействие между частицами внутри гомогенной фазы, величину этого взаимодействия могут характеризовать следующие параметры:
1. Энергия кристаллической решетки.
2. Внутреннее давление.
3. Энергия парообразования.
4. Температура кипения.
5. Показатели летучести или равновесного давления пара над телом.
Те же самые данные, как известно, качественно и количественно описывают также поверхностное натяжение тел.
Кроме работы когезии существует подобная характеристика и для адгезии – работа адгезии. Подробно адгезия описана в посвященных ей научных статьях.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Вернуться к списку терминов

Состав и свойства

Адгезивные смазочные вещества производятся как сухие в аэрозольных баллонах, так и консистентные в тюбиках, пакетах, тубусах, банках или ведрах различной емкости. У тех и других есть две особенности – это способность глубокого проникновения и образования устойчивого защитного слоя.

Сухие смазки

В их основе применяются затвердевающие компаунды и растворители, в качестве наполнителя используется ультрадисперсные компоненты. В состав также вводятся различные агенты, формирующие свойства продукта.

Изначально смазка жидкая с высокой степенью текучести, благодаря чему при нанесении проникает в микропоры обрабатываемой поверхности и вытесняет из них влагу. После нанесения растворитель быстро испаряется и компаунд твердеет. В результате образованная пленка, толщиной в несколько микрон, служит связующей матрицей между частицами заполнителя и обработанной поверхностью. Именно применяемый компаунд отвечает за прочность сцепления, а для его твердения не требуется особых условий.

Наполнитель может быть одно-, двух- и более компонентный. Его состав подбирается в зависимости от требуемых свойств защитной функции. Например, политетрафторэтилен обеспечивает наиболее высокие антифрикционные показатели, устойчив даже к концентрированным кислотам, проявляет высокие изоляционные свойства и к тому же биологически нейтрален. Дисульфид молибдена – придает покрытию особую устойчивость к высоким температурам. Медь и графит вводят в высокотемпературные токопроводящие смазочные материалы. Также применяется алюминий и другие наполнители, формирующие свойства смазки. Присадки выполняют функцию антиоксидантов, ингибиторов, придают противозадирные свойства.

Консистентные смазки

К адгезионным консистентным составам относятся силиконовые компаунды, которые используются для герметизации. В отличие от простого герметика, компаунд не полимеризируется, поэтому применяется для подвижных соединений. Вязкость такой смазки достаточно высокая, чтобы она не стекала с поверхности, а ее адгезия достигается за счет высокого межмолекулярного притяжения.

Существуют также густеющие варианты с высокой начальной текучестью, применяемые для труднодоступных поверхностей. В их состав входят летучие растворители, которые после нанесения и глубокого проникновения испаряются, а вещество густеет.

К таким смазывающим материалам предъявляются требования морозо- и термостойкости. Состав не изменяет вязкость в широком температурном диапазоне, не испаряется, отсутствует точка каплепадения. Наиболее прогрессивные варианты адгезивных компаундов включают дисперсные наполнители. Смазочные вещества с такими наполнителями могут применяться как сухие аналоги, только для образования пленки требуется повышенная температура, возникающая в технологическом процессе.

Силиконовые компаунды также различаются по условиям применения, санитарным допускам и обрабатываемым материалам. Современные варианты отлично сочетаются с металлом и большинством эластомеров. Все адгезионные смазки автоматически относятся к группе смазочных материалов пролонгированного действия.

Медикаменты

На начальных стадиях болезненного замораживания стратегия лечения направлена на облегчение боли. Хотя принято давать пациентам нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), но только НПВП не влияют на естественное течение АК. Не существует рандомизированных контролируемых исследований, подтверждающих эффективность НПВП при специфических состояниях АК.

Пероральное введение кортикостероидов также используется при лечении АК. В исследованиях сообщалось, что пероральные глюкокортикоиды (0,5 мг / кг / день метилпреднизолона) у 33 пациентов с АК улучшили клинические результаты: средний балл по визуальной аналоговой шкале (ВАШ); средний балл по шкале Constant; средний балл американских плечевых и локтевых хирургов в первый год наблюдения. В другом рандомизированном клиническом исследовании 40 пациентов с идиопатическим АК получали пероральную схему лечения кортикостероидами (20 пациентов) или внутрисуставную инъекцию кортикостероида (20 пациентов). У пациентов, получавших пероральные препараты, были обнаружены значительные улучшения в отношении боли и функциональных результатов при 4-недельном наблюдении. Тем не менее, пациенты, получавшие внутрисуставную инъекцию, показали превосходные результаты по объективным показателям плечевого сустава, объема движений и удовлетворенности пациентов по сравнению с группой пероральных стероидов. Как описано в предыдущих исследованиях, пероральное лечение стероидами, по-видимому, дает раннюю пользу как с точки зрения облегчения боли, так и с точки зрения функциональных результатов; однако долгосрочная польза еще не установлена.

Адгезия клеток

При формировании ткани и в ходе её функционирования важную роль играют процессы межклеточной коммуникации — узнавание и адгезия.

Узнавание — специфическое взаимодействие клетки с другой клеткой или внеклеточным матриксом. В результате узнавания неизбежно развиваются следующие процессы: прекращение миграции клеток  адгезия клеток  образование адгезионных и специализированных межклеточных контактов  формирование клеточных ансамблей (морфогенез)  взаимодействие клеток между собой в ансамбле, с клетками других структур и молекулами внеклеточного матрикса.

Адгезия — одновременно и следствие процесса клеточного узнавания, и механизм его реализации — процесс взаимодействия специфических гликопротеинов соприкасающихся плазматических мембран распознавших друг друга клеточных партнёров (рис. 4-4) или специфических гликопротеинов плазматической мембраны и внеклеточного матрикса. Если специальные гликопротеины плазматических мембран взаимодействующих клеток образуют связи, то это и означает, что клетки узнали друг друга. Если специальные гликопротеины плазматических мембран узнавших друг друга клеток остаются в связанном состоянии, то это поддерживает слипание клеток — клеточную адгезию.

Рис.

4-4.

Специальный высокоадгезионный штукатурный грунт «ПМ-КОНТАКТ»

Человек, которому доводилось заниматься ремонтом, знает, что при нанесении штукатурки на поверхность стен и потолка, устройстве стяжки на полу добиться надёжности и долговечности этого покрытия достаточно сложно. Не всегда в этом могут помочь обычные грунтовки, особенно если дело касается гладких, не впитывающих влагу поверхностей оснований, поэтому в некоторых случаях следует использовать специальные материалы.

«ПМ КОНТАКТ» -специальный высокоадгезионный штукатурный грунт на акриловой основе с высокой сцепляющей способностью. Специальные связующие наполнители придают «ПМ контакту» повышенные адгезирующие свойства и обеспечивают создание длительного в эксплуатации покрытия.

Определение адгезии

Благодаря тому, что данное особенное явление существует, лакокрасочные изделия и штукатурка имеет возможность очень стойко задерживаться на стеновых и потолочных покрытиях, также можно применять технологию бетонирования. Исходя из этого, можно сказать, что адгезия отвечает за соединение оснований или поверхностей с нанесенным покрытием.

Адгезия – это сцепления гетерогенных соединений. В строительной сфере это формируется другим термином: возможность какого-то штукатурного или другого покрытия сцепляться с другой поверхностью.

• Физическая адгезионная способность может возникать, когда скрепляются молекулы стройматериалов.
• Химическая адгезия может возникать, когда между двумя вещества возникает химическая реакция.

Сила склеивания обычно измеряется в мега паскалях, данное значение означает, какую силу необходимо приложить для того, чтобы отделить основание от другого покрытия. Если на оберточной бумаге написано, что адгезионное средство может обеспечить склеивание в один мегапаскаль. Это означает, что необходимо на каждый квадратный миллиметр приложить усилие размером в один ньютон.

Самое важное значение данный пункт имеет для материалов, предназначенных для строительства, монтажа и отделочных работ

При покупке необходимо обратить свое внимание на степень адгезии у перечисленных оснований:

• Лакокрасочные покрытия. Степень склеивания напрямую зависит от адгезионного свойства. Также от него зависит и объем проникновения материала, работоспособность основания. Поэтому чем выше показатели адгезии, тем лучше и больше будут «схватываться» два гетерогенных материала, и они будут держаться вместе долгое время.
• Гипс . Степень прилипания определяет то, какой отделке потом подвергнется изделие. Чем выше адгезионный показатель, тем потом сложнее можно выполнить рисунок и узор.
• Цементно-песчаные материалы. От крепости соединения очень часто зависит безопасность построенной конструкции. Если строитель использует материал с плохим адгезионным свойством, то данное строение из кирпича продержится малое время. А это может быть причиной трудных последствий.
• Пастообразная или вязкотекучая композиция на основе полимеров (герметики), другие клеевые материалы. При использовании этих отделочных материалов необходимо знать, какое средство сможет склеить поверхности. Если вы применяете смеси, которые не реагируют между собой, то результат соединения вам покажется слабым, а конструкция распадется.

Короткое видео на нашу тему:

Способы повысить адгезионные способности

Адгезию стройматериалов можно изменить как в лучшую, так и в худшую сторону. Это величина изменяемая. Когда на поверхность наносят какой-нибудь состав, то его смешивают с различными добавками, чтобы увеличить способность к приклеиванию и попаданию. Также могут применяться грунтовки, которые имеют роль промежуточного основания.

1. Обезжиривание основание является очень эффективным способом повышения адгезионной способности.
2. Механический способ подразумевает собой обрабатывание стенового покрытия абразивом, чтобы придать ему шероховатый эффект, а также нанесение насечек. Механический метод – удаление стен от пыли, грязи и других дефектов.
3. Химический способ подразумевает собой смешивание уникальных примесей в готовом растворе для повышения свойств и показателей.
4. К физико-механическому методу относится обрабатывание поверхности грунтовочными смесями, а также обработка шпаклевкой.

Очень эффективными являются данные способы, потому что поверхности сцепляются без возможности отсоединения.

Методы, с помощью которых можно снизить сцепление

Если поверхности, которые должны подвергнуться сцеплению, будут пыльными и замасленными, то склеивания не произойдет. Это происходит потому, что молекулы грязи и пыли мешают материалу проникнуть внутрь основания и выполнить свою работу. Поэтому чтобы получить качественное основание, необходимо предварительно его очистить и обезжирить.

Если вы предварительно обработаете стены и потолок материалом, который снижает пористость основания, то это также уменьшит адгезионную способность.

При покупке склеивающего материала необходимо обращать внимание на его свойства. Очень часто возникает так, что способность может ухудшиться при высыхании отделочного материала

При переходе сырья из одного агрегатного состояния в другое изменяются его химические и физические свойства.

Так, многие смеси могут давать усадочный эффект, и величина соприкосновения так же уменьшается. Могут появиться трещины, разломы и выбоины. Такая конструкция не является безопасной.

Что такое адгезия

По определению адгезия – это свойство различных веществ и материалов соединяться между собой. Переводится с древнегреческого (латинского) языка как – прилипание.

Она может иметь различные значения, которые зависят от межмолекулярной связи, слабой или сильной, а также возможности проникновения ионов одного вещества в другое, другими словами, от величины взаимной диффузии.

Примером может служить способность впитывать воду различными веществами и материалами. Здесь адгезия будет выглядеть как смачиваемость. Снижение силы адгезии, если брать строительство, может возникать от большой степени усадки материала.

Если строительный раствор после высыхания становится намного меньше в своем объеме, то вполне вероятно, что появятся трещины, которые ослабляют сцепление ингредиентов раствора между собой.

Адгезия в строительстве

Рассмотрим, что такое адгезия в строительстве. В строительных процессах свойство материалов и веществ проникать друг в друга, чаще всего наблюдается в малярных и изоляционных работах, сварочных и паяльных, при производстве профлиста и других изделий, где требуется качественная защита от коррозии металла. Понимание процесса прилипания, или сцепления, требуется:

• При заливке монолитных бетонных конструкций, когда образуются перерывы в работе
• При подборе правильного клеящего состава и материалов, нуждающихся в склеивании или сваривании
• Выборе окрасочных составов и жидких гидроизоляционных смесей, и  в других случаях

Единицы измерения адгезии

Единица измерения величины сцепления – МПа (мегапаскаль). Если паскаль определяется как сила вертикального давления на горизонтальную площадь, равную одному квадратному метру, то 1 мегапаскаль будет равняться прикладываемому усилию в 10 кг, давящей на 1 кв. см.

Для примера: если величина адгезии на клеящем составе обозначена как 3 МПа, значит, чтобы оторвать приклеенную деталь площадью в 1 кв. см. потребуется приложить усилие равное 30 кг.

Адгезия ГОСТ

Для определения величины сцепления следует руководствоваться несколькими ГОСТами, в зависимости от вида стыкуемых материалов. Чтобы определить прочность сухих строительных смесей, используемых для изготовления бетона, пользуются рекомендациями ГОСТ 31356-2007.

ГОСТ 28574-90 применяется, когда требуется найти значение величины сцепления лакокрасочных материалов, используемых для защиты бетонных и металлических конструкций от ржавления.

ГОСТ 32299-2013 полностью соответствует международному стандарту ISO 4624:2002, регламентирующий метод определения величины сцепления лакокрасочных покрытий и строительных конструкций из различных материалов – металла и бетона, дерева и кирпича, на отрыв.

Адгезия к основным строительным материалам

Стекло

К твердому стеклу хорошо прилипают жидкостные вещества – лаки, краски, полимерные составы, различные герметики. Жидкое стекло обладает большой адгезией к твердым телам, если они имеют пористую структуру.

Дерево

Деревянные поверхности хорошо сцепляются с красками, лаками, битумом и плохо с цементными составами. Для оштукатуривания таких поверхностей используют растворы на основе алебастра, гипса.

Бетон

У бетона как и у кирпича, хорошая сцепляемость с различными жидкостными составами на основе воды, если его поверхность влажная. С полимерными продуктами в этом случае уровень липучести будет ниже. Влияет на этот эффект и пористость поверхностей, чем она шершавее, тем сцепляемость будет выше.

Посмотрите 2 видеоролика:

1. Адгезия штукатурки ЦПС к бетонной стене при нарушении технологии:
2. Адгезия гипсовой штукатурки к монолитной бетонной стене:

Адгезия и когезия

Если адгезия предполагает сцепление разных по составу тел, то когезия, означает соединение или сцепление молекул, атомов, ионов в одном веществе или теле, независимо от его формы – жидкой, твердой или газообразной. В твердых телах она значительно больше, нежели в жидких веществах и, тем более, в газообразных.

На этом статья заканчивается. Сегодня мы узнали, что такое адгезия и какое значение она имеет в строительстве.

Адгезия материалов

В современном мире встречаются различные виды адгезии материалов. Сегодня адгезия полимеров является не редким явлением

При смешивании разных веществ очень важно, чтобы их активные центры взаимодействовали друг с другом. На границе взаимодействия двух веществ образуются электрически заряженные частицы, которые обеспечивают прочное соединение материалов. Адгезия клея представляет собой процесс притяжения двух веществ путем механического взаимодействия из вне

Клей применяется для склеивания двух материалов в целях создания одного предмета. Прочность скрепления материалов зависит от того, какой прочностью обладает клей при соприкосновении с отдельными видами материалов. Для склеивания материалов, которые плохо взаимодействуют друг с другом, необходимо усилить действие клея. Для этого можно просто использовать специальный активатор. Благодаря нему образуется прочная адгезия

Адгезия клея представляет собой процесс притяжения двух веществ путем механического взаимодействия из вне. Клей применяется для склеивания двух материалов в целях создания одного предмета. Прочность скрепления материалов зависит от того, какой прочностью обладает клей при соприкосновении с отдельными видами материалов. Для склеивания материалов, которые плохо взаимодействуют друг с другом, необходимо усилить действие клея. Для этого можно просто использовать специальный активатор. Благодаря нему образуется прочная адгезия.

Очень часто в современном мире приходится иметь дело со скреплением таких материалов, как бетон и металлы. Адгезия бетона к металлу является достаточно не прочной. Чаще в строительстве применяются специальные смеси, которые обеспечивают надежное скрепление данных материалов. Также не редко применяется строительная пена, которая заставляет металлы и бетон образовывать устойчивую систему.

Адгезионные свойства лакокрасочных материалов

Способность ЛКМ к адгезии зависит в первую очередь от того, на какой поверхности они используются.

• Максимальных значений адгезия достигает при обработке шероховатых материалов. Это связано с тем, что у гладкой поверхности площадь соприкосновения с ЛКМ станет намного меньше.
• Еще один фактор – структура обрабатываемого материала. Так, при покрытии пористой поверхности ЛКМ состав проникает внутрь основания. Следовательно, убрать слой краски или лака можно будет только в том случае, если удастся разорвать молекулярные связи покрытия или основания (например, как при шлифовке).

Кроме того, способность к адгезии увеличивают различные модифицирующие добавки, которые применяются при изготовлении лакокрасочных материалов:

• органосиланы, которые предотвращают коррозию и имеют гидрофобизирующее действие;
• металлоорганические вещества, выступающие в роли катализаторов химических процессов;
• сложные полиэфиры;
• различные наполнители и балластные вещества (например, тальк);
• эфиры канифоли и фосфорной кислоты;
• полиамидные смолы;
• полиорганосилоксаны.

Определение адгезии

Слово адгезия в переводе с латинского обозначает сцепление. Это процесс, при котором на два вещества притягиваются друг к другу. Их молекулы сцепляются между собой. В результате для того чтобы разъединить два вещества необходимо произвести внешнее воздействие.

Данное является представляет собой поверхностный процесс, который является типичным почти для всех систем дисперсного типа. Данное явление возможно между таким, комбинациями веществ:

• жидкость +жидкость,
• твердое тело+твердое тело,
• жидкое тело + твердое тело.

Все материалы, которые начинают взаимодействовать друг с другом при адгезии, называются субстратами. Вещества, которые обеспечивают субстратам плотное сцепление получили название адгезивов. В большинстве своем все субстраты представлены твердыми материалами, которые могут быть металлами, полимерными материалами, пластмассой, керамическим материалом. Адгезивы представлены преимущественно жидкими веществами. Хорошим примером адгезива является такая жидкость, как клей.

Данный процесс может быть результатом:

• механического воздействия на материалы для сцепления. В этом случае для того, чтобы вещества скрепились необходимо добавление определенных дополнительных веществ и использование механических методов сцепления.
• появления взаимосвязи между молекулами веществ.
• Образования двойного электрического слоя. Такое явление происходит, когда электрический заряд переносится с одного вещества на другое.

В настоящее время не редко встречаются случаи, когда процесс адгезии между веществами появляется в результате влияния смешанных факторов.

Повышаем адгезию

Прочитав все вышеперечисленное, вы наверняка уже поняли, что важно для повышения сцепления строительных материалов. Теперь давайте пройдемся по пунктам и добавим кое-что еще:

Шлифовка. Удаляйте старые составы до самого основания, так как такие материалы, как лак и краска проникают глубоко. Чтобы создать новое, нужно избавиться от старого.

Очищение. Чистота во всем! Не ленитесь лишний раз удалять поверхность от пыли, ворса, жирных пятен. Чем меньше будет лишних частиц, тем больше повышается возможность склеивания.

Специальные добавки. Существует множество химических пластификаторов, которые добавляются в грунтовку или наносятся самостоятельным слоем (полиорганосилоксаны, органосиланы, металлорганические вещества, сложные полиэфиры и другие).

Шероховатость поверхности

Максимальное прилипание достигается благодаря пористости подложки, именно поэтому важно шкурить или создавать искусственные поры.

Когда важна адгезия

Способность ЛКМ и штукатурных смесей прилипать к основанию – важный показатель при строительстве и ремонте. Это не только качественное и красивое покрытие, которое не будет шелушится и отпадать, это — наша безопасность, и здоровье. От уровня сцепления зависит надежность строения. ЛКМ, штукатурные смеси с низкой адгезией быстро осыпаются, вызывая аллергию у окружающих

Для многих видов строительных и отделочных работ важно покупать материалы с высоким параметром адгезии

Покраска

Чтобы лаки и краски долго держались на основании, не отслаивались и не образовывали трещин, необходимо выбирать составы с высоким показателем адгезии. Максимальное прилипание происходит, если основа отличается шероховатостью и пористостью. Адгезия увеличивается, если в состав ЛКМ вводятся вещества, придающие смесям гидрофобизирующее и антикоррозионное действие.

Нанесение штукатурки

В советское время, достать качественную штукатурную смесь было невозможно, поэтому в обычный цементный раствор добавляли ПВА. Сегодня производители предлагают высококачественные гипсовые смеси с высоким уровнем адгезии. В них вводят минеральные и полимерные добавки. Эти вещества придают материалу большую пластичность и тиксотропность (загустение в состоянии покоя и обретение жидкой формы при перемешивании).

Нанесение шпаклевки

Назначение шпаклевочных смесей и паст – удаление дефектов на поверхности, ее выравнивание. Материал с низким показателем прилипания быстро начнет отпадать. Если в смеси вводятся полимерные добавки, эффект адгезии значительно увеличивается.

Герметизация

Для клеевых составов и герметиков основная цель – качественное прилипание. Материалы, подобранные неправильно, не смогут обеспечить надежность сцепления. Герметики с различными полимерами и пластификаторами обеспечивают максимальное сцепление.

Методы повышения адгезии

Адгезионные свойства материалов можно как улучшить, так и ухудшить. Это непостоянная величина. Например, в наносимые на поверхность составы добавляются различные примеси, которые повышают способность к проникновению и прилипанию. Используются вещества, играющие роль промежуточного слоя, например специальные грунтовки или контактные жидкости.

Для повышения адгезии используют целый комплекс мер, призванных воздействовать на физические и химические свойства материала. Существует 3 способа подготовки поверхности, улучающие адгезию:

• Механический. Это может быть обработка абразивом для придания шероховатости, нанесение насечек, а также очистка от пыли и любых загрязнений.
• Химический. Примешивание специальных добавок и пластификаторов в наносимый раствор.
• Физико-химический. К нему относится обработка грунтовочными составами, а также шпаклевание.

Максимально проявляют эффективность такие методы при сцеплении разнородных поверхностей, обладающих различными физическими и химическими свойствами.

Кроме этого, существует ряд факторов, снижающих качество сцепления материалов:

• Пыльные или жирные поверхности без предварительной обработки очищающими и обезжиривающими составами склеить практически невозможно.
• Качество прилипания будет очень низким и в том случае, если одну или обе поверхности обработать составом, снижающим пористость.
• Адгезионные свойства могут ухудшиться во время схватывания и высыхания материалов. При переходе из жидкого в твердое состояние могут измениться химические и физические свойства веществ. Например, многие растворы дают усадку. В результате этого уменьшается площадь соприкосновения с основанием. Тогда появляются растягивающие напряжения, из-за которых, в свою очередь, образуются трещины. В итоге сцепление материалов становится менее прочным, ненадежным.

Простой пример. Если оштукатурить бетонную стену без правильной подготовки, покрытие быстро отвалится. Это связано со множеством факторов, к которым относятся:

• запыление поверхности;
• усадка штукатурного слоя;
• отсутствие добавок, усиливающих адгезию и т. д.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Характеристики маячков для стяжки пола, методы их установки

Поэтому при работе со старым бетоном следует использовать комплексный подход, для которого нужно:

• тщательно очистить поверхность;
• нанести насечки топором или перфоратором;
• обработать специальной грунтовкой, усиливающей адгезию;
• в штукатурку добавить пластификатор, повышающий эластичность раствора.