Макс Ефремов
апрель 2017.
717

Как клей склеивает?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
1
1 ответ
Поделиться

Клей (адгезив) — это индивидуальное вещество, простая их смесь или многокомпонентная композиция на основе органических или неорганических веществ, способные склеивать различные материалы. Склеивание обусловлено образованием прочной адгезионной связи между прослойкой клея и материалами соединяемых поверхностей. Адгезия — это сцепление поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел. Она обусловлена межмолекулярными взаимодействиями в поверхностном слое: Ван-дер-Ваальсовыми, полярными, а иногда и иногда и взаимной диффузией. Именно за счёт адгезии клей и склеивает, но в каждом индивидуальном случае проявляются те или иные стороны адгезии.

К сведению, адгезия существенно влияет на природу трения соприкасающихся поверхностей: так, при взаимодействии поверхностей с низкой адгезией трение минимально. Так, адгезия тефлона в сочетании с большинством материалов низка, вследствие чего этот материал обладает низким коэффициентом трения и используется, например, как антипригарочное покрытие (пригоревшая пища к нему просто не прилипает, потому что обладает низким адгезивным сродством к материалу).

Если вы возьмёте два плоских стёклышка, только что вымытых от налипших загрязнений в воде, плотно приложите их друг ко другу и попробуете отсоединить одно от другого, у вас это получится только после сдвигания одного стекла относительно другого, поскольку они склеились между собой — то же произойдёт и при наложении друг на друга двух свежеотлитых идеально ровных стёкол или даже двух плоских свежевымытых тарелок или идеально подходящих друг другу по форме стаканов, и так далее. Это происходит именно за счёт сил адгезии, формирующихся между двумя соприкасающимися поверхностями. В данном случае наблюдается проявление эффекта Казимира.

Существует несколько теорий о механизме склеивающего действия клеев:

  • Механическая, согласно которой клей проникает в поры материалов и, удерживаясь в них, обеспечивает склеивание.

  • Абсорбционная, согласно которой силы склеивания имеют химическую и межмолекулярную природу;

  • Диффузионная, согласно которой при склеивании происходит взаимная диффузия клея и основного материала (проникновение поверхностных частиц или частиц в объёме одного вещества в структуру другого и наоборот);

  • Химическая, согласно которой основную роль играет химическое взаимодействие адгезива и субстрата.

Мне кажется очевидным, что реальная природа склеивания обуславливается в каждом конкретном случае тем или иным сочетанием перечисленных выше механизмов — в каждом из них мы видим отклик адгезии, поэтому рекомендую посмотреть выше на определение этого термина и суть описываемого им явления.

При этом клеи делятся на три типа:

  1. Высыхающие (изначально содержащие влагу и склеивающие в условиях её испарения: ПВА, крахмальный клейстер, силикатный и столярный клеи);

  2. Полимеризующиеся (изначально осушённые и склеивающиеся при вбирании в себя влаги воздуха)

  3. Невысыхающие клеи-расплавы (растекаются при нагревании и связывают поверхности, остывая).
    Дополнительно стоит упомянуть о скотче, который тоже можно отнести к клеящим материалам. Механизм его действия кроме нанесения на его поверхность любого из трёх вышеописанных видов клея может заключаться также и в четвёртом, наиболее распространённом — давление-зависимой адгезии, при которой склеивающее вещество размягчается при надавливании и затвердевает при ослаблении давления.

Рекомендую почитать про межмолекулярные взаимодействия (англ.).

Саша Табакаевотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
3
0
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью