A felületi kölcsönhatások

Hasonló dokumentumok
Poliaddíció. Polimerek kémiai reakciói. Poliaddíciós folyamatok felosztása. Addíció: két molekula egyesülése egyetlen fıtermék keletkezése közben

Kész polimerek reakciói. Makromolekulák átalakítása. Makromolekulák átalakítása. Természetes és mesterséges makromolekulák átalakítása cellulóz, PVAc

Lépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret

Fenoplasztok. Fenol-formaldehid gyanta (PF) Reaktánsok formaldehid vizes oldata

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Többkomponensű rendszerek. Diszperz rendszerek. Kolloid rendszerek tulajdonságai. Folytonos közegben eloszlatott részecskék - diszperz rendszerek

Lépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret

Felületkezelés, felületkezelı anyagok 11. hét

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

Vízálló faragasztók TÍPUSOK, TULAJDONSÁGOK ÉS TAPASZTALATOK. Aktualitások a faragasztásban 2016 Sopron, szeptember 9. Dr.

Határfelületi jelenségek. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 3. Általános anyagszerkezeti ismeretek. N m J 2

Oldószeres faipari ragasztóanyagok és környezeti hatásuk

A kolloidika alapjai. 4. Fluid határfelületek

Határfelületi jelenségek. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 3. Általános anyagszerkezeti ismeretek E A J 2. N m

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Folyadékok. Molekulák: Gázok Folyadékok Szilárd anyagok. másodrendű kölcsönhatás növekszik. cseppfolyósíthatók hűtéssel és/vagy nyomással

Makromolekulák. I. A -vázas polimerek szerkezete és fizikai tulajdonságai. Pekker Sándor

Diszperziós ragasztóanyagok tulajdonságai

Katalízis. Tungler Antal Emeritus professzor 2017

Ragasztás, ragasztóanyagok. Kötés kialakulása kémiai úton. Kötés kialakulása kémiai úton. Kötés kialakulása kémiai úton

Makromolekulák. I. Rész: Bevezetés, A polimerek képződése, szerkezete (konstitúció) Pekker Sándor

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. Általános és szervetlen kémia 9. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy

Az atom- olvasni. 1. ábra Az atom felépítése 1. Az atomot felépítő elemi részecskék. Proton, Jele: (p+) Neutron, Jele: (n o )

Az anyagi rendszer fogalma, csoportosítása

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

Kolloidkémia 5. előadás Határfelületi jelenségek II. Folyadék-folyadék, szilárd-folyadék határfelületek. Szőri Milán: Kolloidkémia

Az anyagi rendszerek csoportosítása

Anyagok az energetikában

A kovalens kötés polaritása

Kémiai reakciók. Közös elektronpár létrehozása. Általános és szervetlen kémia 10. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

Kémiai reakciók sebessége

Általános és szervetlen kémia 1. hét

Határfelületi jelenségek: szétterülés és nedvesítés

Ragasztás, ragasztóanyagok

ZERVES ALAPANYAGOK ISMERETE, DISZPERZ RENDSZEREK KÉSZÍTÉSE

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

Kémiai reakciók. Kémiai reakció feltételei: Aktivált komplexum:

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

Kémia 1 Anyagi halmazok. Kinetikus gázelmélet. Gáztörvények. Kinetikus gázelmélet. Gáztörvények. Gáztörvények V = p V = n R T

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Általános és szervetlen kémia 3. hét Kémiai kötések. Kötések kialakítása - oktett elmélet. Lewis-képlet és Lewis szerkezet

A szilárd testek alakja és térfogata észrevehetően csak nagy erő hatására változik meg. A testekben a részecskék egymáshoz közel vannak, kristályos

Mőanyagok újrahasznosításának lehetıségei. Készítette: Szabó Anett A KÖRINFO tudásbázishoz

Energiaminimum- elve

RAGASZTÁSTECHNIKA. Járműfenntartás. Kalincsák Zoltán 2003

Kolloid állapotjelzık. Molekuláris kölcsönhatások. Határfelületi jelenségek: fluid határfelületek

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

Biomolekulák nanomechanikája A biomolekuláris rugalmasság alapjai

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (korlátok) Fókusz: a légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

3D bútorfrontok (előlapok) gyártása

Reakciókinetika. aktiválási energia. felszabaduló energia. kiindulási állapot. energia nyereség. végállapot

Kolloidkémia 5. Előadás Kolloidstabilitás. Szőri Milán: Kolloidkémia

Folyadékok. Molekulák: Gázok Folyadékok Szilárd anyagok. másodrendű kölcsönhatás növekszik. cseppfolyósíthatók hűtéssel és/vagy nyomással

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Fotoszintézis. fotoszintetikus pigmentek Fényszakasz - gránum/sztrómalamella. Sötétszakasz - sztróma

3. A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Szigetelőanyagok. Műanyagok; fajták és megmunkálás

c A Kiindulási anyag koncentrációja c A0 idő t 1/2 A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Szabadentalpia nyomásfüggése

- homopolimerek: AAAAAAA vagy BBBBBBB vagy CCCCCCC. - váltakozó kopolimerek: ABABAB vagy ACACAC vagy BCBCBC. - véletlen kopolimerek: AAABAABBBAAAAB

Diffúzió 2003 március 28

TALAJVÉDELEM XI. A szennyezőanyagok terjedését, talaj/talajvízbeli viselkedését befolyásoló paraméterek

Altalános Kémia BMEVESAA101 tavasz 2008

Reakciókinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

Kinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

Polikondenzációs termékek

A kovalens kötés elmélete. Kovalens kötésű molekulák geometriája. Molekula geometria. Vegyértékelektronpár taszítási elmélet (VSEPR)

Műanyagok Pukánszky Béla - Tel.: Műanyag- és Gumiipari Tanszék, H ép. 1. em.

Intra- és intermolekuláris reakciók összehasonlítása

Több szubsztrátos enzim-reakciókról beszélve két teljesen különbözõ rekció típust kell megismernünk.

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Kolloid állapotjelzők. Molekuláris kölcsönhatások. Határfelületi jelenségek: fluid határfelületek

Szakértesítő 1 Interkerám szakmai füzetek A folyósító szerek viselkedése a kerámia anyagokban

Halmazállapotok. Gáz, folyadék, szilárd

MESTERSÉGES ÉS SZINTETIKUS POLIMEREK

Határfelületi jelenségek: felületi feszültség koncepció

MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek

Atomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok

A diffúzió leírása az anyagmennyiség időbeli változásával A diffúzió leírása a koncentráció térbeli változásával

Kolloidkémia 1. előadás Első- és másodrendű kémiai kötések és szerepük a kolloid rendszerek kialakulásában. Szőri Milán: Kolloidkémia

5. elıadás KRISTÁLYKÉMIAI ALAPOK

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

Bevezetés a talajtanba IV. A talaj szervesanyaga

Pórusos polimer gélek szintézise és vizsgálata és mi a közük a sörgyártáshoz

Víz. Az élő anyag szerkezeti egységei. A vízmolekula szerkezete. Olyan mindennapi, hogy fel sem tűnik, milyen különleges


Polimerizáció. A polimerizáci jellemzőit. t. Típusai láncpolimerizáció lépcsős polimerizáció Láncpolimerizációs módszerek. Monomerek szerkezete vinil

Diffúzió. Diffúzió. Diffúzió. Különféle anyagi részecskék anyagon belüli helyváltoztatása Az anyag lehet gáznemű, folyékony vagy szilárd

Mőanyagok felhasználása - szerkezeti. Mőanyagok felhasználása - technológiai. A faiparban felhasznált polimerek

Bevezetés a talajtanba VIII. Talajkolloidok

Atomok. szilárd. elsődleges kölcsönhatás. kovalens ionos fémes. gázok, folyadékok, szilárd anyagok. ionos fémek vegyületek ötvözetek

Öntött Poliamid 6 nanokompozit mechanikai és tribológiai tulajdonságainak kutatása. Andó Mátyás IV. évfolyam

Az anyagi rendszerek csoportosítása

Általános és szervetlen kémia Laborelıkészítı elıadás I.

AZ ANYAGI HALMAZOK ÉS A MÁSODLAGOS KÖTÉSEK. Rausch Péter kémia-környezettan

Energia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011. tanév Kémia I. kategória 2. forduló Megoldások

Átírás:

A felületi kölcsönhatások 3. hét Adhézió: különbözı, homogén testek közötti összetartó erı ragasztóanyag faanyag; bevonat faanyag Kohézió: homogén anyag molekulái, részecskéi közötti összetartó erı elsırendő kémiai kötések másodlagos kölcsönhatások A felületi kölcsönhatások Adszorpció: felületen történı megkötıdés Abszorpció: valamilyen anyag belsejében történı megkötıdés, elnyelıdés, diffúzió Kolloid rendszerek határfelületi tulajdonságai Határrétegben a részecskékre ható erı különbözik a fázis belsejében ható erıktıl A gáz - folyadék határfelületen lévı molekulák a kohéziós erı miatt a folyadék felület csökkentésére hatnak felületi feszültség: 1 m 2 új felület létrehozásához szükséges munka a molekulákra anizotróp erıtér hat 1

Kolloid rendszerek határfelületi tulajdonságai Folyadék - szilárd határfelületeken a felületi feszültségek függvényében a folyadék szétterülése A nedvesedés mértéke a kohéziós és az adhéziós erık nagyságának viszonyától függ Kolloid rendszerek határfelületi tulajdonságai fafelület folyadékcsepp γ lv γ sl θ γ sv γ sv γ sl cosθ = γ lv ragasztó vagy lakk-csepp θ< 90 θ = 90 θ > 90 nedvesítés és spontán szétterülés nedvesítés, de nincs szétterülés, beszivárgás lehetséges minimális nedvesítés, csak erıhatásra van beszivárgás Kolloid rendszerek határfelületi tulajdonságai az oldószer elpárolgása, beszivárgása hatással van a molekuláris szintő kölcsönhatások kialakulásának lehetıségére 2

A ragasztó kötés kialakulásának lépései ragasztó csepp fafelület felvitel nedvesítés beszivárgás Szétoszlatás felvitel és szétterülés a felületen Nedvesítés a ragasztóanyag molekulák adszorpciója a felületi rétegen Van der Waals kölcsönhatások Beszivárgás a ragasztóanyag molekulák abszorpciója a felületi rétegben diffúzió A ragasztó kötés kialakulásának lépései Áthelyezıdés felületek közötti hézag kitöltése Nedvesítés Beszivárgás Megkötıdés a ragasztóanyag molekulák rögzülése állapotuk vagy összetételük megváltozása miatt a molekulák mozgása gátolt nedvesítés és adszorpció beszivárgás a felszíni rétegbe kötés kialakulása Fafelület - kolloid rendszer kölcsönhatása rost a nedvesedést és a beszivárgást befolyásolja a felület elıkészítése, valamint ragasztó-felvevı képessége a nedvesítéshez elegendı anyag felvitele, az optimális cseppméret meghatározása a lakk vagy ragasztó kémiai sajátsága 3

a felület elıkészítése megszabja a nedvesítés mértékét csiszolatlan durva fafelület kétirányban csiszolt fafelület négyszeresen csiszolt fafelület a polimer kémiai sajátságai kötések kialakulása Elsırendő kémiai kötés kovalens kötés Másodlagos kémiai kölcsönhatások (fizikai kötés) hidrogén-kötés Van der Waals kötés Mechanikai kapcsolat Elsırendő kémiai kötés kovalens kötés a ragasztó funkciós csoportjai és a fafelület aktív helyei között jön létre Kialakulhat pl. a PVAc alkohol végcsoport ragasztó és a fafelület cellulóz vagy lignin OH HO PVAc OH-csoportjai között fafelület kondenzációs reakció fafelület O PVAc H 2 O 4

Elsırendő kémiai kötés kovalens kötés a ragasztó funkciós csoportjai és a fafelület aktív helyei között jön létre izocianát végcsoport Kialakulhat pl. a pmdi ragasztó és a fafelület OH OCN NCO cellulóz vagy lignin OH-csoportjai között fafelület addíciós reakció OCONH uretán NCO Másodlagos kémiai kölcsönhatás hidrogénkötés gyengébb kapcsolat, mint a kovalens kötések Másodlagos kémiai kölcsönhatás Van der Waals nagyon gyenge orientációs hatás vagy London féle erık PVAc szegmens CH CO CH CO CH CO CH CO OCH 3 OCH 3 OCH 3 OCH 3 OH OH OH OH OH OH OH fa 5

Mechanikai kapcsolat a fizikai és a kémiai kötések kiegészítéseként összenyomott rétegek ragasztó-csepp fa a fafelület mikroszkópikusan egyenetlen a ragasztó nedvesít és behatol a rétegekbe amikor teljesen megszilárdul, a lemezek egymáshoz kapcsolódnak Polimerek kémiai reakciói Polimerek elıállítására irányuló reakciók Láncpolimerizáció gyökös anionos kationos Lépcsıs polimerizáció Polikondenzáció Poliaddíció A polimerizációs eljárás meghatározza a polimer jellemzıit és stabilitását Polimerek kémiai reakciói Kész polimerek reakciói Polimeranalóg reakciók: az oldalcsoportok reakciói Polimerek ojtása: a polimer láncokra elágazások felvitele Polimerek térhálósítása Polimerek bomlása 6

Polimerek kémiai reakciói Kondenzáció: két molekula egyesülése a fıtermék és melléktermék (általában víz) keletkezése közben Polikondenzáció bi- vagy polifunkciós monomerek lépésenkénti össze-kapcsolódása: dimerek, trimerek oligomerek polimerek képzıdése közben Polimerek kémiai reakciói A polikondenzációs reakció jellemzıi: a reakcióban melléktermék keletkezik a reakció egyensúlyra vezet, az egyensúlyi állandó nagyságától függı átalakulások minden közbensı termék stabil, akár szeparálható is lépcsıs mechanizmusú reakció, közel azonos aktiválási energiájú lépésekkel Polikondenzáció polikondenzációs polimerek polisziloxánok, szilikonok (szilanol SI) aminoplasztok (amin + aldehid: UF, MF, UMF) fenoplasztok (fenol + aldehid: PF) poliamidok (amin + sav: PA 66, PPTA kevlar) poliamidok (izocianát + sav: PA) poliészterek (alkohol + sav: PET, PLA, alkid, gliptál) polikarbonátok (fenol + foszgén: PC) epoxi-poliéter (fenol + epiklórhidrin: EP) 7

Polikondenzációs folyamatok felosztása a monomerek jellege alapján homo-polikondenzáció: azonos monomerek reagálnak, több funkciós csoport politejsav (PLA) polisziloxán (SI) poliamid (PA) hetero-polikondenzáció: két különbözı monomer reagál, eltérı funkciós csoportokkal UF, MF, UMF, PF PET, PA66 Polikondenzációs folyamatok felosztása a monomerek funkcionalitása alapján lineáris polimerek - bifunkciós monomerek reakciójából termoplasztikus sajátságok poliészterek (PET, PLA) polisziloxánok (SI) fenoplaszt novolak (PF) térhálós polimerek - kettınél több funkciós csoporttal rendelkezı monomerek kapcsolódásával hıre keményedı aminoplasztok (UF, MF, UMF), fenoplaszt rezol (PF) polisziloxánok (SI) Polikondenzációs folyamatok egyensúlyi folyamat D A B C az egyensúlyi állandó nagysága alapján [C] [D] K = 4 10 a polimer csak a melléktermék K = [A] [B] eltávolításával nyerhetı ki (pl. poliészter) K = 10 3 10 5 a reakció a melléktermék jelenlétében is teljessé válik (pl. UF) K = a reakció nem egyensúlyi, hanem egyirányú (pl. PC) 8

Polikondenzációs folyamatok egyensúlyi folyamat az egyensúly és reakciósebesség befolyásolása a Le Chatelier elv alapján: [C] [D] K = a monomerek mólarányával [A] [B] a kiindulási anyagok koncentrációjával a közeg ph-jának és a reakció hımérsékletének megválasztásával Polikondenzációs folyamatok a reakciók sebessége kinetikai paraméterektıl és diffúziós folyamatoktól függ minél nagyobb (térhálósabb) a polimer annál nagyobb hatású a polimerizációs fok idıbeli változása a funkciós csoportok reakciókészsége független a lánc hosszától P = k t c o + 1 a polimerizációs fok lineárisan változik [C] [D] K = [A] [B] 9