Adhesive properties of the surface. Iwona Krawczyk-Kłys, Izabella Jaruga

Transkrypt

1 Właściwości adhezyjne powierzchni Adhesive properties of the surface Iwona Krawczyk-Kłys, Izabella Jaruga Instytut Przemysłu kórzanego, Zgierska 73, Łodź treszczenie Zjawisko adhezji dotyczy oddziaływań powierzchniowych i spotykamy się z nim wszędzie tam, gdzie dochodzi do łączenia się ze sobą powierzchniowych warstw ciał fizycznych lub faz. Z makroskopowego punktu widzenia czystą adhezję definiuje się jako odwracalny termodynamiczny proces, który zachodzi w warstwie łączonych materiałów. Granica między adhezją i zjawiskami powierzchniowymi zachodzącymi pod wpływem tworzenia się wiązań chemicznych jest bardzo płynna. Trudno jednoznacznie rozróżnić "czystą adhezję" od adhezji na skutek tworzenia się słabych wiązań wodorowych, które są jednocześnie rodzajem wiązań chemicznych i oddziaływaniami międzycząsteczkowymi. Poniższa praca prezentuje istniejące teorie adhezji, każda ma zastosowanie w pewnych warunkach, jednak żadna z nich nie jest uniwersalna. Abstract The phenomenon of adhesion concerns the interaction of surface and we could meet it wherever it comes to connecting with each other the surface layers of physical bodies or phases. From a macroscopic point of view of clear adhesion is defined as a reversible thermodynamic process that takes place in the layer of the joined materials. The boundary between the adhesion and surface phenomena occurring under the influence of the formation of chemical bonds is very fluid. It is difficult to distinguish between a "pure adhesion" of adhesion due to formation of weak hydrogen bonds, which are also the type of chemical bonds and intermolecular interactions. This paper presents the existing theories adhesion, each applies under certain conditions, but none of them is universal. łowa kluczowe: adhezja, teorie adhezji, złącza klejowe Key words: adhesion, theories of adhesion, adhesive assembly, intermolecular interactions 1. Wstęp Pierwsze próby teoretycznego wyjaśnienia zjawiska adhezji sięgają początków ubiegłego stulecia. Dopiero jednak około 55 lat temu zaobserwowano wzrost zainteresowania i gwałtowny rozwój prac naukowych i technologicznych dotyczących różnych aspektów tego zjawiska [1]. tymulatorem tych prac były coraz większe potrzeby przemysłu, w którym znaczenie i obszar zastosowań złącz klejowych stawały się coraz bardziej dominujące. Dotychczasowe próby opracowania jednolitej teorii adhezji nie dały zadawalających rezultatów. Nie ma ujednoliconej teorii adhezji, na której można byłoby dokładnie zamodelować wzajemne oddziaływania występujące pomiędzy spoiwem i materiałem klejonym. Istniejące teorie adhezji opisują lub wyjaśniają tylko niektóre problemy adhezji, charakterystyczne dla danego rodzaju złącz. Generalnie są one jednak użyteczne do zrozumienia, dlaczego spoiwa się kleją oraz dlaczego czasami zawodzą. Pod tym względem dają nam one możliwość przewidywania, a nawet w niektórych przypadkach otrzymania ilościowego opisu siły klejącej. Istnieje kilka teorii adhezji, które wytrzymały próbę czasu. Każda ma zastosowanie w pewnych warunkach, ale żadna z nich nie jest uniwersalna. Ostatnio jednak nastąpił pewien postęp w tej dziedzinie, który nieuchronnie będzie prowadził do większego zunifikowania tych teorii. Ich wspólnym i niekwestionowanym elementem jest to, że warunkiem decydującym o dużej wytrzymałości złącz adhezyjnych jest bezpośrednie

2 zbliżenie do siebie cząsteczek kleju i danego materiału. Efektem tego zbliżenia jest pojawienie się oddziaływań międzycząsteczkowych, które są głównym czynnikiem wpływającym na wytrzymałość tych złącz [1]. 2. Teorie adhezji 2.1. Teoria adsorpcji Najbardziej powszechne teorie adhezji oparte są na zjawisku adsorpcji, prostym mechanicznym sczepianiu, dyfuzji, oddziaływaniach elektrostatycznych i koncepcji słabych warstwach granicznych. Teoria adsorpcji stwierdza, że adhezja wynika z kontaktu molekularnego między dwoma materiałami i z obecności sił powierzchniowych. Cząsteczki kleju są adsorbowane na podłożu w wyniku działania sił przyciągania, zazwyczaj przypisywanych siłom van der Waalsa. Aby powstały te siły, odpowiednie powierzchnie nie mogą być oddalone od siebie o więcej niż 0,5 nm. Wobec tego spoiwo musi stanowić ścisły, molekularny kontakt z powierzchnią podłoża. Proces tworzenia ciągłego kontaktu pomiędzy klejem a podłożem określa się mianem zwilżania. Dobre zwilżanie występuje, gdy klej wpływa do wgłębień i szczelin na powierzchni podłoża, słabe gdy klej tworzy mosty nad wgłębieniami uformowanymi przez te szczeliny. Osiągnięcie szczelnego kontaktu kleju z powierzchnią zasadniczo zapewnia stan, w którym międzyfazowe skazy są zminimalizowane lub wyeliminowane. łabe zwilżenie powoduje mniejszą rzeczywistą powierzchnię kontaktu pomiędzy klejem i materiałem klejonym, a rozwijają się obszary naprężeń w małych przestrzeniach wypełnionych powietrzem wzdłuż obszaru międzyfazowego, co prowadzi do zmniejszenia całkowitej wytrzymałości połączenia. Zwilżanie można określić poprzez pomiar kątów zwilżania, którego idea jest schematycznie przedstawiona na rysunku 1. Rysunek 1. Idea pomiaru kąta zwilżania. Idea pomiaru kąta zwilżania oparta jest na równaniu Younga, które wiąże równowagowy kąt zwilżania, θ, tworzony pomiędzy kroplą czynnika zwilżającego a powierzchnią podłoża, z odpowiednimi napięciami powierzchniowymi w punkcie styku trzech faz, tzn. ciała stałego (podłoża), cieczy zwilżającej i jej pary: σ V = σ + σ V cosθ (1) σ V napięcie powierzchniowe ciała stałego (polimeru) w równowadze z parą nasyconą cieczy, σ V napięcie powierzchniowe cieczy w równowadze z parą nasyconą tej cieczy, σ międzyfazowe napięcie powierzchniowe ciała stałego i cieczy. Korzystając z teorii Gibbsa równanie Younga można wyrazić za pomocą swobodnych energii powierzchniowych. Napięcie powierzchniowe jest siłą styczną do danej powierzchni, działającą na jednostkę długości (wyrażaną w N/m), podczas gdy swobodna energia powierzchniowa jest pracą potrzebną do utworzenia nowej jednostki powierzchni w procesie izotermicznym (i wyrażana jest w J/m 2 ). W tym przypadku wartości liczbowe napięć powierzchniowych i swobodnych energii powierzchniowych są sobie równe. Równanie Younga przybiera więc postać: V = + V cosθ (2) symbol oznacza swobodną energię powierzchniową, a pozostałe symbole mają identyczne znaczenie, jak w równaniu (1). Wyznaczenie swobodnej energii powierzchniowej z równania (2) w sposób bezpośredni nie jest możliwe, gdyż równanie to 29

3 zawiera dwie niewiadome V i. Dlatego też konieczne jest przyjęcie pewnych założeń upraszczających. Jednym z takich uproszczeń jest zastosowanie, w celach obliczeniowych, następującej formy równania (2) [1]: = + cosθ (3) swobodna energia powierzchniowa ciała stałego w próżni, swobodna energia powierzchniowa cieczy pomiarowej. Powyższe równanie ma szerokie zastosowanie podczas wyznaczania swobodnej energii powierzchniowej materiałów w stanie stałym oraz oceny zwilżalności takich powierzchni przez substancje w stanie ciekłym. Generalnie, zwilżanie jest tym lepsze, im swobodna energia powierzchniowa podłoża,, jest większa, a swobodna energia powierzchniowa zwilżającej cieczy jest mniejsza. Warunkiem dobrej zwilżalności jest więc spełnienie zależności [2]: << (4) Dlatego też powszechnie stosowane ciekłe kleje, charakteryzujące się małymi wartościami, chętnie zwilżają czyste metaliczne powierzchnie, powierzchnie ceramiczne i powierzchnie polimerów o wysokich wartościach, nie zwilżają natomiast powierzchni polimerów o niskich wartościach. To tłumaczy, dlaczego na przykład kleje epoksydowe mają doskonałą adhezję do metali, wykazują natomiast słabą adhezję do wielu niemodyfikowanych powierzchni polimerów, takich jak polietylen, polipropylen, fluoropochodne poliwęglowodorów. Adsorpcyjna teoria adhezji zakłada, że po osiągnięciu dokładnego przylegania pomiędzy klejem i materiałem klejonym poprzez zwilżanie ( << ), trwała adhezja pojawia się zasadniczo w wyniku oddziaływań międzycząsteczkowych van der Waalsa [2]. Nie można zapominać jednak o możliwości utworzenia również typowych wiązań kowalencyjnych pomiędzy cząsteczkami kleju i podłoża, jak na przykład ma to czasami miejsce w przypadku stosowania klejów poliuretanowych. Często więc adhezję będącą następstwem jedynie oddziaływań międzycząsteczkowych nazywa się adhezją termodynamiczną, w przeciwieństwie do adhezji chemicznej powstającej w wyniku tworzenia się wiązań kowalencyjnych Mechaniczna teoria adhezji Powierzchnia materiału ciała stałego nigdy nie jest całkowicie gładka, ale składa się z labiryntu wzniesień i wgłębień. Dawniej sądzono, że adhezja polega jedynie na przepływaniu spoiwa i wypełnianiu mikro wgłębień na podłożu. Zgodnie z mechaniczną teorią adhezji, w celu prawidłowego funkcjonowania klej musi penetrować do wgłębień na powierzchni, wypierać uwięziony tlen w przestrzeni międzyfazowej i uchwycić mechanicznie podłoże [2]. Twórcą tej teorii jest Bain [3], który zauważył, że wytrzymałość złącz klejowych zwiększa się wraz ze zwiększeniem chropowatości powierzchni łączonych materiałów. Rozwinięcie tej teorii przedstawili później w swoich pracach Borroff i alomon [4, 5], opisanych również w monografii [1]. Wykazali oni, że zwiększenie wytrzymałości złącz adhezyjnych jest powodowane przez kilka różnych czynników. Jednym z nich jest to, że wraz ze zwiększeniem chropowatości powierzchni danego materiału zwiększa się liczba wgłębień o nieregularnych kształtach, do których może wnikać klej. Penetracja kleju zależy głównie od jego lepkości, temperatury, ciśnienia, czasu wnikania, a także od przekroju i głębokości tych wgłębień. Proces wnikania kleju w pory i wgłębienia materiału można opisać przez prawo Poiesulle a i równanie ciśnienia kapilarnego. Łącząc te zależności można otrzymać [6]: dh h = dt r cosθ 4η (5) θ - kąt zwilżania, jaki tworzy klej z materiałem chropowatym, h - głębokość wnikania kleju we wgłębienia materiału chropowatego, t - czas wnikania, r - promień wgłębienia, 30

4 η - lepkość kleju, - swobodna energia powierzchniowa kleju. Założenia, jakie przyjęto podczas wyprowadzania równania (5), nie są w pełni spełnione w warunkach rzeczywistych. Założono bowiem, że wgłębienia występujące w materiale chropowatym mają charakter regularnych kapilar o średnicy 2r oraz że nie występują tam jakiekolwiek oddziaływania chemiczne lub elektrostatyczne między klejem a tym materiałem. Przyjęto również, że powierzchnia materiału nie jest zanieczyszczona. Jednak pomimo tych odstępstw, równanie (5) opisuje podstawowy mechanizm wnikania kleju we wgłębienia materiału chropowatego. Wynika z tego, że zwiększenie średnicy wgłębień ułatwia penetrację, natomiast zwiększenie lepkości kleju ją ogranicza. Należy zauważyć, że lepkość ta zależy od temperatury, czego powyższe równanie nie przewiduje. Całkując równanie (5) otrzymujemy zależność zwaną równaniem Washburna [7], często stosowaną w tej właśnie postaci do opisu zjawiska wnikania kleju: rt cosθ h = 2η (6) Równanie (6) umożliwia ocenę czasu niezbędnego do wypełnienia przez klej wgłębień danego materiału. Przeprowadzone badania potwierdzają również wynikający z równania (6) wpływ wielkości r na wnikanie kleju we wgłębienia materiału chropowatego. Do tego rodzaju wniosków nie należy jednak podchodzić bezkrytycznie, ponieważ układy rzeczywiste różnią się od układów modelowych. Należy w tym przypadku uwzględniać właściwości kleju i materiału, do którego on wnika. Ponadto, w warunkach przemysłowych, prowadzonych z dużą prędkością, nie zawsze możliwe jest całkowite wypełniania porów klejem, a także pozostające w nich powietrze może istotnie ograniczyć wnikanie kleju w strukturę materiału chropowatego [1]. Mechaniczna teoria adhezji przyjmuje, że złącza utworzone przez klej z materiałem chropowatym nie ulegają rozerwaniu na granicy faz pod wpływem obciążeń zewnętrznych. Rozerwanie (dekohezja) następuje wewnątrz najsłabszego materiału złącza, ponieważ na granicy 0,5 faz uniemożliwia ją zestalony klej, mocno zakotwiczony we wgłębieniach materiału mającego chropowatą powierzchnię. Zatem zgodnie z mechaniczną teorią adhezji o wytrzymałości złącza decyduje wytrzymałość kleju lub łączonych materiałów, a nie zjawiska zachodzące na granicy obu tych faz. Wytrzymałość złącz adhezyjnych z materiałem, który ma powierzchnię chropowatą jest większa niż w przypadku złącz z materiałem gładkim, również ze względu na inny przebieg odkształceń i pęknięć występujących na granicy faz materiałów tworzących te złącza. Na rozwiniętej i nierównej powierzchni kontaktu kleju z materiałem porowatym, podczas zwiększenia obciążenia złącza adhezyjnego, następuje znacznie większe odkształcenie warstwy kleju oraz tego materiału, niż ma to miejsce w złączu z materiałem gładkim. tąd jest wyższa energia pochłonięta w wyniku powstawania odkształceń i tym samym wzrasta energia niezbędna do dekohezji tego złącza [1, 2]. Generalnie można by oczekiwać, że zwiększenie wytrzymałości spoiny jest wprost proporcjonalne do zwiększenia szorstkości danego materiału. Jednak ze względu na wpływ innych, często niemierzalnych czynników, a także na zmiany miejsca dekohezji, takiej zależności dotychczas nie potwierdzono doświadczalnie Elektrostatyczna teoria adhezji Teorie adhezji elektrostatycznej i dyfuzji nie są uważane za tak ważne, jak teoria adsorpcji czy teoria mechaniczna. Istnieją jednak przypadki, w których teorie te znajdują zastosowanie. Elektrostatyczna teoria adhezji próbuje wyjaśnić i opisać zjawiska adhezji na podstawie elektrostatyki. Według tej teorii, między dwoma różnymi materiałami, doprowadzonymi do bezpośredniego kontaktu, może nastąpić przepływ strumienia elektronów. Efektem tego przepływu jest utworzenie się, po stronie materiału mniej elektroujemnego, nadmiarowego ładunku dodatniego, który stanowią jony dodatnie osadzone na powierzchni. Natomiast na powierzchni materiału bardziej elektroujemnego powstaje nadmiarowy ładunek ujemny, który stanowią migrujące tam elektrony. W efekcie otrzymujemy na powierzchni rozdziału klej materiał klejony, podwójną warstwę elektryczną. Działające w jej 31

5 obszarze siły przyciągania mają charakter sił podlegających prawu Coulomba. iły te odpowiadają za odporność złącza na oddzieranie. Uznano je za jedną ze składowych sił adhezji, ponieważ przeciwdziałają oddzieraniu obu materiałów tworzących złącze. Ich wielkość przypadająca na jednostkę powierzchni tak powstałego złącza zależy głównie od gęstości ładunku powierzchniowego w obu częściach podwójnej warstwy elektrycznej [1, 2]. Autorzy elektrostatycznej teorii adhezji podjęli próbę wykorzystania prawa Pashena do obliczeń wytrzymałości złącz adhezyjnych. Prawo to określa zależność wartości napięcia przeskoku ładunku elektrostatycznego między dwoma elektrodami od iloczynu odległości między nimi i ciśnienia gazu w przestrzeni międzyelektrodowej. Za elektrody uznano powierzchnie warstwy kleju i materiału klejonego odsuwane od siebie podczas oddzierania do momentu, w którym następuje między nimi wyładowanie elektryczne [8]. Podstawą analiz były następujące zależności: oraz 2 W E = 2πρ l E U 2 = 8π W l K ρ C (7) (8) W E - praca oddzierania złącza adhezyjnego, ρ - gęstość ładunku powierzchniowego, l E - odległość pomiędzy materiałami złącza poddanego oddzieraniu, przy której następują wyładowania elektryczne, U - różnica potencjałów, W K - energia zgromadzona w kondensatorze, którego okładki stanowią powierzchnie warstwy kleju i materiału klejonego l C - odległość okładek kondensatora, p - ciśnienie gazu między okładkami kondensatora. Usiłowano określić zależność między wielkościami fizycznymi charakteryzującymi złącza adhezyjne złożone z różnych materiałów. Dane wyjściowe do tych obliczeń stanowiły pomiary wartości W E dokonywane podczas oddzierania badanych złącz. Następnie, przyjmując założenie wstępne, że W E = W K, próbowano, na podstawie krzywych Pashena, określić związki występujące między pozostałymi wielkościami równania (8). Próby te zakończyły się niepowodzeniem, jednak późniejsze badania oddzierania złącz adhezyjnych złożonych z różnych materiałów potwierdziły jednoznacznie, że oddzieraniu towarzyszą wyładowania elektryczne oraz emisja fal elektromagnetycznych, między innymi w zakresie widma światła widzialnego [9]. Badania elektrometryczne wykazały również obecność ładunków elektrostatycznych [10]. Wszystko to przemawia na korzyść elektrostatycznej teorii adhezji, która dobrze tłumaczy niektóre aspekty omawianych zjawisk [1] Teoria dyfuzji Podstawowa koncepcja teorii dyfuzji stwierdza, że adhezja powstaje poprzez wzajemną dyfuzję cząsteczek dwóch różnych materiałów doprowadzonych do bezpośredniego kontaktu, na przykład kleju i materiału klejonego. iłą napędową tego procesu jest różnica potencjałów termodynamicznych cząsteczek w obydwóch przylegających do siebie materiałach. Wyrównanie ich, co prowadzi do stanu równowagi termodynamicznej układu, następuje wskutek zmiany wzajemnego położenia atomów i cząsteczek znajdujących się w obszarze międzyfazowym [1]. Analizę możliwości powstania dyfuzyjnego złącza adhezyjnego można przeprowadzić wykorzystując elementy teorii rozpuszczalności [11, 12]. Podstawowym pojęciem przyjętym w tych rozważaniach jest energia kohezji, E C, będąca miarą wzajemnych oddziaływań cząsteczek tworzących dany materiał, opisana następującą zależnością: E C = H RT, H - entalpia parowania danego materiału, p P (9) R - uniwersalna stała gazowa, T - temperatura bezwzględna. Wielkością powiązaną z energią kohezji jest rozpuszczalność, δ, którą można opisać zależnością: 32

6 E δ = C V (10) V - objętość molowa danego materiału. Analiza powyższych zależności przeprowadzona na gruncie termodynamiki doprowadziła do wniosku, że podstawowym kryterium powstawania dyfuzyjnych złącz adhezyjnych jest jednakowa lub zbliżona wzajemna rozpuszczalności obu materiałów. Potwierdzono również, że wytrzymałość złącza adhezyjnego dwóch polimerów jest funkcją różnicy ich rozpuszczalności. Wraz ze zwiększeniem tej różnicy wytrzymałość złącza szybko maleje [1]. Dalsze badania wykazały, że teoria dyfuzji ma zastosowanie przede wszystkim w sytuacji, gdy zarówno klej, jak i materiał klejony są polimerami posiadającymi kompatybilne cząsteczki długołańcuchowe, zdolne do poruszania się. Kluczową sprawą jest to, że spoiwo i materiał klejony muszą być kompatybilne chemicznie pod względem dyfuzji i mieszalności. U podstaw stosowanego powszechnie łączenia z udziałem rozpuszczalnika lub gorącego zgrzewania niektórych podłóż termoplastycznych leży właśnie dyfuzja ich cząsteczek. Poza takimi termoplastami stosunkowo rzadko spotyka się sytuacje, w których materiał klejony i spoiwo są wzajemnie rozpuszczalne. Dlatego też wyjaśnianie adhezji za pomocą teorii dyfuzji jest możliwe w ograniczonej liczbie przypadków [2]. Pomimo tego, że większość tworzyw jest niemieszalnych, możliwa jest jednak na granicy ich faz pewna dyfuzja fragmentów łańcuchów makrocząsteczek [1]. 0, Teoria słabej warstwy granicznej Punktem wyjścia teorii słabej warstwy granicznej, po raz pierwszy opisanej przez Bikermana [13], były badania adhezji polietylenu do różnych materiałów, takich jak stal i szkło. Teoria ta mówi, że adhezja dwóch materiałów zależy od charakteru i wielkości tzw. słabej warstwy granicznej. Warstwa wierzchnia materiałów wielkocząsteczkowych składa się między innymi z cząsteczek o małej masie cząsteczkowej, tzw. oligomerów, słabo związanych z makrocząsteczkami znajdującymi się w głębszych warstwach materiału. Te słabe wiązania ulegają rozrywaniu podczas obciążania złącz adhezyjnych, co powoduje ich dekohezję. Teoria słabej warstwy granicznej stwierdza, że rozerwanie międzyfazowe zdarza się rzadko. Rozerwanie może nastąpić tak blisko powierzchni rozdziału, że wydaje się, iż nastąpiło na tej powierzchni, ale w większości przypadków jest to rozerwanie kohezyjne materiału słabej warstwy granicznej [2]. Nieodłącznymi składnikami słabej warstwy granicznej są wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia znajdujące się na powierzchni materiału, także zaadsorbowane z powietrza cząsteczki wody. Mogą nimi być również dodatki wprowadzone do polimeru, głównie takie, jak środki ślizgowe i smarujące, zmiękczacze, a także przeciwutleniacze. Związki te migrują do warstwy wierzchniej tworzywa i stanowią istotny składnik warstwy granicznej [1]. Podstawą tej teorii było założenie, że oddziaływania międzycząsteczkowe w obszarze W, są równe średniej geometrycznej oddziaływań międzycząsteczkowych w obu materiałach W, co przedstawia poniższa zależność: międzyfazowym ( ) 12 ( ) 11,W 22 0, 5 ( W ) W12 = 11 W22 (11) Ze względu na to, że dla dwóch różnych materiałów oddziaływania międzycząsteczkowe wewnątrz każdego z nich są różne, to przyjmując założenie: W 11 W 22 (12) i uwzględniając równanie (11) otrzymuje się nierówność: W 22 W12 W11 (13) Z powyższej nierówności wynika, że rozerwanie złącza adhezyjnego powinno przebiegać zawsze w warstwie słabszego materiału. Tak więc podczas mechanicznego oddzierania złącz adhezyjnych należy oczekiwać, że dekohezja nie może nastąpić na granicy faz obu materiałów stanowiących złącze adhezyjne, a tylko w obszarze jednego z materiałów. Argumentów przemawiających za słusznością tej teorii dostarczyły wyniki wielu prac, między innymi prace chonhorna i in. [14, 15]. Zwiększenie wytrzymałości złącz pomiędzy 33

7 polietylenem (mającym modyfikowaną warstwę wierzchnią) a różnymi materiałami, przy jednoczesnym braku zmian składu chemicznego w warstwie wierzchniej tego polimeru, są podstawą do sformułowania tezy o możliwości eliminowania słabej warstwy granicznej przez procesy sieciowania zachodzące na powierzchni tworzyw [1, 15]. Teoria ta spotkała się również z uzasadnioną krytyką. Pod wątpliwość poddano bezkrytyczne przyjęcie wniosków wynikających z zastosowania do opisu złącz adhezyjnych nierówności (11) i (13). Zależność (11) odnosi się bowiem do układów modelowych, w rzeczywistości istnieje wiele różnych czynników, które zmniejszają oddziaływania międzycząsteczkowe zachodzące w obszarze międzyfazowym. Należą do nich różnice w rozmiarach atomów lub cząsteczek znajdujących się w warstwach wierzchnich łączonych materiałów, ich probabilistyczny rozkład, różnice potencjałów jonizacji oraz różnice wartości współczynnika polaryzacji. Biorąc pod uwagę wszystkie te czynniki uznano, że dla analizy zjawisk występujących w złączach adhezyjnych bardziej właściwe będzie przyjęcie zależności: 0, 5 ( W ) W12 11 W22 (14) Takie podejście ma również swoje uzasadnienie teoretyczne, wynikające z rezultatów pracy Giriflaco i Gooda [16]. Przyjęcie zależności (14) uwzględnia możliwość dekohezji złącz adhezyjnych na granicy faz [1]. Uniwersalność teorii słabej warstwy granicznej podważono również wskazując przypadki, w których złącze adhezyjne powstaje w wyniku procesów dyfuzji [17]. Można powiedzieć, że teoria słabej warstwy granicznej jest bardziej teorią pękania złącz adhezyjnych niż teorią adhezji. Nie wyjaśnia ona bowiem mechanizmów adhezji lecz koncentruje się na uzasadnianiu, że pękanie złącza adhezyjnego zachodzi w jednym z materiałów tworzących to złącze. Takie podejście uniemożliwia uniwersalne zastosowanie tej teorii, pomimo tego, że wyjaśnia dość dobrze niektóre procesy pękania złącz adhezyjnych [1]. 3. iteratura [1] M. Żenkiewicz: Adhezja i Modyfikowanie Warstwy Wierzchniej Tworzyw Wielkocząsteczkowych, WNT, Warszawa, [2] E.M. Petrie: Handbook of Adhesives and ealants, The McGraw-Hill Companies, UA, [3] J.W. Bain, D.G. Hopkins, Journal of Physical Chemistry, 1925, 29, 88, wg. M. Żenkiewicza [1]. [4] E.M. Borrof, W.C. Wake, Transactions of the Institution of Rubber Industry, 1949, 25, 190, wg. M. Żenkiewicza [1]. [5] R. Houwink, G. alomon: Adhesion and Adhesives, Elsevier, Amsterdam, 1965, rozdz. 1. [6] D.E. Packham: Adhesion Aspects of Polymeric Coatings, K.. Mittal (Ed.), Plenum Press., New York, [7] R. ikora: Podstawy Przetwórstwa Tworzyw Wielkocząsteczkowych, WUP, ublin, [8] W. idmanowski: Zarys Teorii Wyładowań w Dielektrykach, PWN, Warszawa, [9] J.T. Dickson,.C. Jensen,. ee,. cudiero,.c. angford: Fracto-emission and electrical transients due to interfacial failure, Journal of Adhesion cience and Technology, 1994, 8, [10] R.G. Horn, O.T. mith: Contact electrification and adhesion between dissimilar materials, cience, 1992, 256, 362. [11] H.W. Kammer: Adhesion between polymers. Review, Acta Polymerica, 1983, 34, 112. [12] P.W. Atkins: Chemia Fizyczna, PWN, Warszawa, [13] J.J. Bikerman: The cience of Adhesive Joints, Academic Press., New York, [14] H. chonhorn, R.H. Hansen: urface treatment of polymers for adhesive bonding, J. Appl. Polym. ci., 1967, 11, [15] H. chonhorn, F.W. Rayan: urface crosslinking of polyethylene and adhesive joint strength, J. Appl. Polym. ci., 1974, 18, 235. [16].A. Girifalco, R.J. Good: A theory for the estimation of surface and interfacial energies. I. Derivation and application to interfacial tension, Journal of Physical Chemistry, ,

8 [17] A.D. Zimon: Adgezija Plenok i Pokrytii, Chimija, Moskwa,