Schody.  Grupa wejściowa.  Materiały.  Drzwi.  Zamki.  Projekt

Schody. Grupa wejściowa. Materiały. Drzwi. Zamki. Projekt

» Adhezja jest ważną właściwością ciał stałych i ciekłych w sektorach przemysłowych. Adhezja - co to jest? Przyczepność g cm

Adhezja jest ważną właściwością ciał stałych i ciekłych w sektorach przemysłowych. Adhezja - co to jest? Przyczepność g cm

15927 0

Po pierwsze, załóżmy, że pierwszym warunkiem przyczepności jest bliski kontakt na poziomie molekularnym kleju z podłożem. Teraz wyobraźmy sobie, co się stanie po zetknięciu się materiałów i jak będą one oddziaływać. Wiązanie klejowe może być mechaniczne, fizyczne lub chemiczne, ale zwykle jest kombinacją tych rodzajów wiązania.

Przyczepność mechaniczna

Najprostszym rodzajem adhezji jest przyczepność mechaniczna składników kleju do powierzchni podłoża. Ta przyczepność powstaje z powodu obecności takich nierówności powierzchni, jak zagłębienia, pęknięcia, szczeliny, podczas których powstają mikroskopijne podcięcia.

Głównym warunkiem powstania adhezji mechanicznej jest zdolność kleju do łatwego wnikania w zagłębienia na powierzchni podłoża, a następnie twardnienia. Warunek ten zależy od zwilżenia powierzchni podłoża przez klej, co z kolei związane jest ze stosunkiem energii powierzchniowych stykających się materiałów, który określa wartość kąta zwilżania styku. Idealna sytuacja jest taka, że ​​podłoże jest całkowicie zwilżone klejem. Aby poprawić kontakt, przed nałożeniem kleju należy usunąć powietrze lub parę znajdującą się we wgłębieniach. Jeżeli klej jest w stanie wypełnić podcięcia, a następnie utwardzić, to w naturalny sposób jest przez podcięcia blokowany (rys. 1.10.7).

Ryż. 1.10.7. Mechaniczne sprzężenie kleju z podłożem na poziomie mikroskopowym

Stopień wnikania kleju w podcięcia zależy zarówno od nacisku, jaki został przyłożony podczas jego aplikacji, jak i od właściwości samego kleju. Jeśli próbujesz oderwać klej od podłoża, to można to zrobić tylko przez oderwanie, ponieważ kleju nie można usunąć z podcięć. Pojęcie adhezji mechanicznej nie koliduje z warunkami mocowania lub retencji protez stałych stosowanych do ich mocowania, z wyjątkiem tych zjawisk, które występują na poziomie mikroskopowym. Ważną różnicą między tymi koncepcjami jest to, że dobra zwilżalność nie jest warunek konieczny makroretencji, podczas gdy odgrywa decydującą rolę w tworzeniu mechanicznego zaangażowania na poziomie mikroskopowym.

Ogólnie podcięcia często się powiększają siła mechaniczna połączenia, ale zwykle to nie wystarcza, aby zadziałał sam mechanizm (specyficznej) adhezji. Istnieje szereg dodatkowych mechanizmów adhezji spowodowanych przyczynami fizycznymi i chemicznymi. Termin „prawdziwa lub specyficzna adhezja” jest zwykle używany do odróżnienia adhezji fizycznej i chemicznej od adhezji mechanicznej, ale takie terminy najlepiej odrzucić, ponieważ nie są one całkowicie dokładne.

Pojęcie prawdziwej adhezji implikuje, że oprócz niej istnieje fałszywa adhezja, ale w rzeczywistości adhezja albo istnieje, albo nie istnieje. Adhezja fizyczna i chemiczna różni się od adhezji mechanicznej tym, że ta pierwsza angażuje klej i podłoże we wzajemne oddziaływanie molekularne, podczas gdy adhezja mechaniczna nie wymaga takiej interakcji na styku dwóch faz.

Adhezja fizyczna

Gdy dwie płaszczyzny są w bliskim kontakcie, wiązania wtórne powstają w wyniku interakcji dipol-dipol między spolaryzowanymi cząsteczkami. Wielkość powstałych sił przyciągania jest bardzo mała, nawet jeśli mają one dużą wartość momentu dipolowego lub zwiększoną biegunowość.

Wartość energii wiązania zależy od względnej orientacji dipoli w dwóch płaszczyznach, ale zwykle wartość ta nie przekracza 0,2 elektronowoltów. Ta wartość jest znacznie mniejsza niż w przypadku wiązań pierwotnych, takich jak wiązania jonowe lub kowalencyjne, w których energia wiązania zwykle waha się od 2,0 do 6,0 elektronowoltów.

Wiązania wtórne w wyniku oddziaływania dipol-dipol powstają bardzo szybko (ponieważ do ich powstania nie jest potrzebna energia aktywacji) i są odwracalne (ponieważ cząsteczki na powierzchni substancji pozostają chemicznie nienaruszone). To słabe przyciąganie fizyczne adsorpcji jest łatwo niszczone przez rosnące temperatury i nie nadaje się do zastosowań, w których wymagane jest trwałe połączenie. Jednak wiązania, takie jak wiązania wodorowe, mogą być zasadniczym warunkiem wstępnym tworzenia wiązania chemicznego.

Wynika z tego, że połączenie cieczy niepolarnych z polarnymi ciała stałe trudne i na odwrót, ponieważ nie będzie interakcji między tymi dwiema substancjami na poziomie molekularnym, nawet przy ich bliskim kontakcie. Takie zachowanie obserwuje się w ciekłych polimerach silikonowych, które są niepolarne i dlatego nie tworzą wiązań wtórnych ze stałymi powierzchniami. Połączenia z nimi są możliwe tylko poprzez przejście reakcji sieciowania chemicznego, która utworzy połączenia między cieczą a ciałem stałym.

Adhezja chemiczna

Jeżeli po adsorpcji na powierzchni cząsteczka dysocjuje, to jej grupy funkcyjne, każda z osobna, mogą być połączone kowalencyjnie lub

wiązania jonowe z powierzchnią, w wyniku czego powstaje silne wiązanie adhezyjne. Ta forma adhezji nazywana jest chemisorpcją i może mieć charakter jonowy lub kowalencyjny.

Wiązanie chemiczne różni się od wiązania fizycznego tym, że dwa sąsiednie atomy mają te same elektrony. Powierzchnia kleju musi być mocno związana z powierzchnią podłoża wiązaniami chemicznymi, dlatego konieczna jest obecność grup reaktywnych na obu powierzchniach. W szczególności dotyczy to tworzenia wiązań kowalencyjnych, do którego dochodzi np. w przypadku wiązania reaktywnych izocyjanianów z powierzchniami polimeru zawierającymi grupy hydroksylowe i aminowe (rys. 1.10.8).

Ryż. 1.10.8. Powstawanie wiązania kowalencyjnego między izocyjanianem a grupami hydroksylowymi i aminowymi na powierzchni podłoża

W przeciwieństwie do związków niemetalicznych, metaliczne wiązanie łatwo tworzy się między metalami stałymi i ciekłymi - ten mechanizm leży u podstaw lutowania. metalowe połączenie powstaje dzięki swobodnym elektronom i nie zależy od obecności grup reaktywnych. Połączenie to jest jednak możliwe tylko wtedy, gdy powierzchnie metalowe są idealnie czyste. W praktyce oznacza to, że do usuwania warstewek tlenkowych należy stosować topniki, w przeciwnym razie warstewki te zapobiegną kontaktowi między atomami metali.

Jedynym sposobem oddzielenia kleju od podłoża jest mechaniczne zerwanie wiązań chemicznych, nie oznacza to jednak, że w pierwszej kolejności zostaną zerwane te, a nie inne wiązania walencyjne. To ogranicza siłę, jaką można osiągnąć w połączeniu. Jeżeli siła wiązania lub wiązania klejowego jest większa niż wytrzymałość na rozciąganie kleju lub materiałów podłoża, to spoisty klej lub podłoże ulegnie uszkodzeniu przed zniszczeniem wiązania klejowego.

Adhezja przez splątanie cząsteczek (dyfuzyjny mechanizm adhezji)

Do tej pory zakładaliśmy, że pomiędzy klejem a podłożem istnieje wyraźnie określona granica. Zazwyczaj klej adsorbuje się na powierzchni podłoża i można go uznać za środek powierzchniowo czynny, który gromadzi się na powierzchni, ale nie wnika głęboko. W niektórych przypadkach klej lub jeden z jego składników jest w stanie wniknąć w powierzchnię podłoża i nie gromadzić się na nim. Należy podkreślić, że wchłanianie cząsteczek następuje w wyniku dobrego zwilżenia powierzchni, a nie jest jego przyczyną.

Jeśli zaabsorbowany składnik jest cząsteczką o długim łańcuchu lub tworzy cząsteczkę o długim łańcuchu po wchłonięciu przez podłoże, wynikiem może być splątanie lub wzajemna dyfuzja kleju i cząsteczek podłoża, co skutkuje bardzo wysoką siłą adhezji (rys. 1.10.9). .

Ryż. 1.10.9. Dyfuzyjna warstwa przejściowa utworzona przez wzajemne przeplatanie się molekularnych fragmentów kleju i podłoża

Ta równość nazywa się równaniem Dupree. Oznacza to, że praca adhezji (W) jest sumą swobodnych energii powierzchniowych ciała stałego (y) i cieczy (y|v) minus energia na granicy między cieczą i ciałem stałym (ysl).

Z równania Younga

Ysv Ysi = Ysi cose

Przyczepność będzie maksymalna przy pełnym (idealnym) zwilżeniu, tj. w przypadku, gdy cosq = 1, zatem energia sklejonych powierzchni i energie każdej z tych powierzchni z osobna (rys. 1.10.10).

Ryż. 1.10.10. Oddzielenie cieczy od powierzchni stałej w celu utworzenia dwóch nowych powierzchni

Napięcie powierzchniowe ciekłego węglowodoru wynosi około 30 mJ/m. Zakładając, że siły przyciągania zmniejszają się do zera na odległości 3 x 10~ metrów, to siła potrzebna do oddzielenia cieczy od powierzchni stałej jest równa pracy adhezji podzielonej przez odległość i jest równa 200 MPa.

W rzeczywistości ta wartość jest znacznie wyższa.

Dlatego kleje muszą być silnie przyciągane chemicznie do powierzchni podłoża, aby zapewnić wysoką siłę klejenia.

Znaczenie kliniczne

Lekarz musi wiedzieć, jaki rodzaj połączenia stara się osiągnąć, a to wymaga zrozumienia etapów tworzenia połączenia adhezyjnego. Pomoże Ci to uniknąć błędów w pracy.

Podstawy materiałoznawstwa stomatologicznego
Richard van Noort

Adhezja, co to jest? A dlaczego to ważne? Spróbujmy zrozumieć nasz artykuł.

Termin adhezja, przetłumaczony z łaciny, oznacza „sklejanie” i charakteryzuje właściwości adhezyjne powierzchni ciał stałych lub ciekłych. Dość często właściwości mieszanek budowlanych stosowanych do prac tynkarskich i malarskich ocenia się na podstawie właściwości adhezyjnych.

Klejenie korpusów zapewnia klej - klej, który jest systemem polimerowym. Jednak polimer może powstać w wyniku: reakcje chemiczne pomiędzy klejonymi powierzchniami po nałożeniu kleju. Kleje niepolimerowe to substancje organiczne, do których należą cementy i luty.

Substancja, na którą nakładany jest klej, nazywana jest podłożem. Głębokość penetracji uzależniona jest od rodzaju i parametrów kleju, którego po utwardzeniu nie można usunąć bez zniszczenia. Adhezja - sklejanie tylko górnych warstw materiałów. Jeśli proces wnika do wnętrza ciał, następuje kohezja.

Dlaczego to jest ważne

W budownictwie przyczepność gwarantuje jakość i niezawodność w prawie wszystkich rodzajach prac. Ta właściwość jest szczególnie ważna dla:

  • farby i lakiery, ponieważ zapewnia ich przyczepność i trwałość;
  • gips i cement mieszanki piasku, jakość wykończenia zapewniająca estetykę lokalu.

Ważne jest, aby wiedzieć:Świeżo nałożona zaprawa cementowa beton nie przylega dobrze do starego. Podczas pracy ze starym betonem konieczne jest nakładanie klejących kompozycji wielowarstwowych.

Produkcja metalurgiczna wymaga zastosowania specjalnych mieszanek i mieszanek antykorozyjnych. Ponadto wymagane są słabe właściwości adhezyjne z wodą.

W medycynie np. w stomatologii adhezja materiału wypełniającego do zęba jest niezbędna w celu zapewnienia jego wysokiej jakości ochrony i uszczelnienia.

Krótko o typach

Poprzez interakcję z powierzchniami rozróżnia się trzy zrosty:

  • fizyczny;
  • chemiczny;
  • mechaniczny.

Istota agresji fizycznej tkwi w oddziaływaniu elektromagnetycznym stykających się powierzchni na poziomie molekularnym. Wszyscy wiedzą, że magnes przyciąga cząstki naładowane elektrycznością statyczną.

Wiązanie chemiczne Oddziaływanie kleju z podłożem na poziomie atomowym przy udziale katalizatora. Różni się od fizycznej możliwości adhezji powierzchni materiałów o różnej gęstości.

Mechaniczna - wnikanie kleju do Górna warstwa powierzchnia styku, a następnie klejenie. Taki proces zachodzi np. podczas malowania lub lakierowania różnych materiałów.

Notatka: poprawić przyczepność środkami zapewniającymi przyczepność: szpachlowanie, gruntowanie, odtłuszczanie podłoża, szlifowanie.

Ponadto wyklucz stany, które pogarszają anezję. Należą do nich obecność kurzu, tłuszczu czy substancji zmniejszających porowatość powierzchni.

O pomiarze przyczepności materiałów

Podstawową zasadą pomiaru przyczepności jest wyznaczenie siły zewnętrznej, pod wpływem której następuje zniszczenie połączenia klejowego: jednostajnie, nierównomiernie lub z przesunięciem. Opracowano metody badań dla rodzajów zniszczenia.

Testy testowe są przeprowadzane za pomocą urządzenia do pomiaru przyczepności zgodnie z metodami na poziomie międzynarodowym i krajowym opracowanymi dla każdej metody niszczenia.

Pomiar przyczepności powłoki malarskiej i lakierniczej odbywa się zgodnie z międzynarodową normą ISO 2409 „Metoda nacięć kratowych” za pomocą urządzenia Adhesimeter RN.

W krajowym GOST 15140-78 ustalono metody określania przyczepności w powłoce malarskiej i lakierniczej powierzchni metalowych. Dokument prawny podaje definicję istoty każdej metody, wykaz sprzętu badawczego, opisuje przygotowanie i przeprowadzenie badań.

Wartości właściwości adhezyjnych powłok są niezbędne do określenia złożoności pracy, zapewnienia pożądanej wytrzymałości i niezawodności. Są szczególnie ważne w budownictwie, gdzie często spotyka się materiały stykające się, niejednorodne w obu skład chemiczny oraz w zakresie edukacji.

Mierniki przyczepności do określania siły zewnętrznej różne sposoby prezentowane są w katalogu przyrządowym w dziale Urządzenia i sprzęt do kontroli jakości powłok ochronnych.

Co to jest adhezja lub adhezja materiałów, zobacz wyjaśnienie w poniższym filmie:

Przyczepność cementu do różne fundamenty(powierzchnie) jest ważne Specyfikacja techniczna zdefiniowanie następujących możliwości. W szczególności: zdolność cementu do zatrzymywania elementów wypełniających beton, zdolność tynk cementowy"przyklejać się" i długo pozostawać na powierzchniach ścian wykonanych z różnych materiałów.

To także zdolność kleju na bazie cementu do „przyklejania” wykończenia i materiały termoizolacyjne(sztuczny diament, płytki ceramiczne, styropian, wełna bazaltowa itp.) na cegłę, beton, blok piankowy, drewno i inne podłoża.

Techniczne znaczenie adhezji

Słowo „adhezja” po łacinie oznacza „przyklejanie”. Odnosi się to do przylegania do siebie różnych lub jednorodnych materiałów. W naszym przypadku rozważamy „sklejanie” zapraw na bazie cementu: beton, tynk, zaprawa murarska, kompozycje naprawcze, klej, inny materiał budowlany.

Istnieją trzy rodzaje przyczepności:

  • Fizyczny. Adhezja zachodzi na poziomie molekularnym. Przykładem jest przyklejenie magnesu do stalowa podstawa.
  • Chemiczny. Przywiązanie występuje na poziomie atomowym. Przykładem jest spawanie i lutowanie części. Również adhezja wypełnienia dentystycznego do miazgi zęba ma znaczenie chemiczne.
  • Mechaniczny. Przyczepność materiałów następuje poprzez wnikanie kleju (tynk, zaprawa betonowa, zaprawę murarską, klej itp.) w pory i szorstkość podłoża. Przykład: tynkowanie, kafelkowanie, malowanie.

Stopień przyczepności mierzy się w MPa. Wartość liczbowa wskazuje, jaką siłę należy przyłożyć, aby oderwać klej od podłoża. Na przykład na opakowaniu suchym mieszanka tynków„ECO 44” wskazuje, że minimalna przyczepność ten materiał do podstawy wynosi 0,5 MPa. Oznacza to, że aby oderwać warstwę kleju od podłoża, należy przyłożyć siłę 5 kg na 1 cm2 powierzchni.

Stopień przyczepności materiału do podłoża różni się w zależności od rodzaju i wieku podłoża. Na przykład stary beton ma stopień przyczepności do nowego betonu od 0,9 do 1,0 MPa, podczas gdy nowoczesne suche mieszanki budowlane są w stanie zapewnić stopień „przywierania” do 2 MPa lub więcej.

Test laboratoryjny stopień przyczepności suchej mieszanki budowlane przeprowadzone na specjalnych próbkach, zgodnie z wymaganiami GOST 31356-2007.

Sposoby na zwiększenie przyczepności

Stopień „przyklejenia się” kleju do podłoża jest wartością „zmienną”, zależną od wielu czynników:

  • Czystość powierzchni przed zanieczyszczeniami: kurz, tłuste plamy, masy amorficzne itp.
  • Chropowatość powierzchni. Na przykład, ze względu na prawie zerową chropowatość powierzchni, przyczepność cementu do szkła jest znacznie mniejsza niż przyczepność cementu do drewna czy przyczepność cementu do betonu.
  • Procesy skurczu. Podczas kurczenia się kleju powstają naprężenia powodujące pękanie i rozwarstwianie się podłoża.

Aby uzyskać wartość przyczepności odpowiedniego podane parametry, konieczne jest wyeliminowanie powyższych czynników. Stosowany jest następujący zestaw środków:

  • Dokładne oczyszczenie podłoża z brudu, farby, stary tynk i amorficzne masy.
  • Zwiększenie stopnia chropowatości poprzez nacinanie lub szlifowanie materiałami ściernymi. Dobry wynik daje obróbkę gładkiej powierzchni kompozycją zwiększającą chropowatość powierzchni „Betonokontakt”.
  • Zastosowanie chemicznej modyfikacji betonu specjalnymi dodatkami takimi jak MS-ADHESIVE lub SikaLatex®. „MS-ADHESIVE” znacznie zwiększa przyczepność zapraw cementowych, w tym przyczepność cementu do metalu oraz przyczepność cementu do farby. Dodatek wprowadzany jest jednocześnie z konsolidatorem zgodnie z instrukcją stosowania. Płynny dodatek „SikaLatex®” w zaprawy cementowe poprawa siły adhezji, ograniczenie procesów skurczu. Wprowadza się go do migawki zgodnie z instrukcją. Za pomocą tych dodatków uzyskuje się cement o wysokiej przyczepności, nawet na starym lub „gładkim” podłożu.
  • Baza podkładowa. Podkłady wnikają głęboko w grubość podłoża i znacznie zwiększają stopień przyczepności podłoża do kleju. Popularne marki: Luxorite-Grunt, Joint Primer, Maxbond Latex.

Jak pokazuje praktyka, w budownictwie prywatnym nie stosuje się całego zakresu środków, a tylko niektóre punkty - czyszczenie powierzchni i wzrost stopnia chropowatości. Operacje te nie wymagają dodatkowych kosztów i zapewniają wystarczający stopień przyczepności do wszystkich rodzajów prac: tynkowanie, układanie płytek, kładzenie posadzek itp.

Metody pomiaru wartości przyczepności

Określa się liczbową wartość stopnia przyczepności podłoża do kleju specjalne urządzenie„ONIKS-AP” lub jego odpowiedniki. Esencja techniczna technologia polega na przyklejeniu płyty roboczej urządzenia do powierzchni ​​tynku, glazury, gresu itp. W takim przypadku sprawdzana powierzchnia musi odpowiadać wymiarom płyty. Zgodność z wymiarami płyty zapewnia nacięcie kleju do podłoża.

Następnie urządzenie zaczyna obciążać (odrywać) płytkę aż do całkowitego oderwania jej od podłoża wraz z badanym obszarem kleju. W trakcie procesu sygnalizowany jest wzrost wartości obciążenia. Za pomocą tego urządzenia można zmierzyć stopień przyczepności od 0 do 10 MPa. Rozważając wysoki koszt to urządzenie, około 70 000 rubli, nie jest ekonomicznie opłacalne kupowanie go do jednorazowego użytku w budownictwie prywatnym.

Wniosek

Producenci materiały budowlane i sieci handlowe oferują konsumentom szeroki wybór suchych mieszanek budowlanych „dla wszystkich opcji”: tynki na zewnątrz i prace wewnętrzne kleje cementowe do płytek, gresu, Sztuczny kamień, styropian i inne termoizolacyjne i materiały wykończeniowe.

Jednocześnie przyczepność określonej mieszanki odpowiada jej celowi, z zastrzeżeniem instrukcji użytkowania. Dlatego też, jeśli deweloperzy, używając tych kompozycji, ściśle przestrzegają wymagań producenta, nie powinni również martwić się o przyczepność - wartość przyczepności jest podawana automatycznie.

W tym procesie adhezji następuje przyciąganie różne rodzaje substancje na poziomie molekularnym. Może wpływać zarówno na ciała stałe, jak i ciecze.

Oznaczanie przyczepności


Słowo adhezja po łacinie oznacza adhezję. Jest to proces, w którym dwie substancje przyciągają się do siebie. Ich cząsteczki sklejają się. W rezultacie, aby oddzielić dwie substancje, konieczne jest wywołanie efektu zewnętrznego.

Jest to proces powierzchniowy, typowy dla prawie wszystkich systemów typu rozproszonego. Zjawisko to jest możliwe między takimi kombinacjami substancji:

  • płyn + płyn,
  • bryła + bryła,
  • ciało płynne + ciało stałe.

Wszystkie materiały, które zaczynają ze sobą wchodzić w interakcje podczas klejenia, nazywane są podłożami. Substancje, które zapewniają podłożom ścisłą przyczepność, nazywane są klejami. W większości wszystkie podłoża są reprezentowane przez materiały stałe, którymi mogą być metale, materiały polimerowe, Plastikowy, materiał ceramiczny. Kleje to głównie substancje płynne. dobry przykład klej jest płynem, takim jak klej.

Ten proces może skutkować:

  • mechaniczne oddziaływanie na materiały w celu uzyskania przyczepności. W takim przypadku, aby substancje trzymały się razem, konieczne jest dodanie pewnych dodatkowych substancji i zastosowanie metody mechaniczne sprzęgło.
  • interakcje między cząsteczkami substancji.
  • Powstawanie podwójnej warstwy elektrycznej. Zjawisko to występuje, gdy ładunek elektryczny przeniesione z jednej substancji do drugiej.

Obecnie nie zdarzają się rzadkie przypadki, w których proces adhezji między substancjami pojawia się w wyniku oddziaływania czynników mieszanych.

Siła przyczepności

Siła adhezji jest miarą tego, jak ściśle określone substancje przylegają do siebie. Do tej pory siłę oddziaływania adhezyjnego dwóch substancji można określić za pomocą trzech grup specjalnie opracowanych metod:

  1. Metody separacji. Są one dalej podzielone na wiele sposobów określania siły adhezji. Aby określić stopień przyczepności dwóch materiałów, musisz spróbować użyć siła zewnętrzna zerwać wiązania między substancjami. W zależności od klejonych materiałów można tu zastosować metodę jednoczesnego odrywania lub sekwencyjną metodę odrywania.
  2. Metoda rzeczywistej przyczepności bez ingerencji w strukturę powstałą przez sklejenie dwóch materiałów.

Stosując różne metody, można uzyskać różne wskaźniki, które w dużej mierze zależą od grubości obu materiałów. Uwzględnia się prędkość obierania i kąt, pod jakim ma być przeprowadzona separacja.

W nowoczesny świat spotykać się Różne rodzaje przyczepność materiałów. Dziś przyczepność polimerów nie jest rzadkie zdarzenie. Podczas mieszania różnych substancji bardzo ważne jest, aby ich aktywne centra oddziaływały ze sobą. Na styku dwóch substancji powstają naładowane elektrycznie cząstki, które zapewniają mocne połączenie materiałów.

Adhezja kleju to proces przyciągania dwóch substancji poprzez mechaniczne oddziaływanie z zewnątrz. Klej służy do sklejania dwóch materiałów w jeden przedmiot. Siła wiązania materiałów zależy od siły kleju w kontakcie z niektórymi rodzajami materiałów. Aby skleić materiały, które nie współgrają ze sobą, konieczne jest zwiększenie efektu kleju. Aby to zrobić, możesz po prostu użyć specjalnego aktywatora. Dzięki temu powstaje silna przyczepność.

Bardzo często we współczesnym świecie mamy do czynienia z klejeniem materiałów takich jak beton i metale. Przyczepność betonu do metalu nie jest wystarczająco silna. Częściej w budownictwie stosuje się specjalne mieszanki, które zapewniają niezawodne wiązanie tych materiałów. Również rzadko używany pianka budowlana, który zmusza metale i beton do utworzenia stabilnego systemu.

Metoda adhezji

Metody adhezji to metody, dzięki którym ustala się, w jaki sposób różne materiały mogą ze sobą współdziałać w ramach określonej specyfiki. Różny obiekty budowlane i sprzęt AGD są wykonane z materiałów, które są ze sobą spięte. Aby mogły normalnie funkcjonować i nie wyrządzać szkody, należy dokładnie kontrolować poziom przyczepności między substancjami.

Pomiar przyczepności przeprowadzany jest za pomocą specjalistycznych urządzeń, które pozwalają na etapie produkcji określić, jak mocno produkty są ze sobą połączone po zastosowaniu określonych metod klejenia.

Przyczepność farb i lakierów

Przyczepność powłoki jest przyczepność farby do różne materiały. Najczęstsza adhezja substancji farby i lakieru oraz metalu. W celu pokrycia wyrobów metalowych warstwą farby początkowo przeprowadza się testy interakcji dwóch materiałów. Bierze się pod uwagę, jaką warstwę należy nałożyć na substancję farby i lakieru, aby określić jej stopień adsorpcji. Następnie określany jest poziom interakcji pomiędzy warstwą farby a materiałem, którym jest pokryta.

ADHESION (z łac. adhaesio - sklejanie, kohezja, przyciąganie), połączenie między odmiennymi ciałami skondensowanymi podczas ich kontaktu molekularnego. Szczególnym przypadkiem adhezji jest autohezja, która objawia się, gdy stykają się ciała jednorodne. Podczas adhezji i autohezji, granica faz pomiędzy ciałami jest zachowana, w przeciwieństwie do kohezji, która określa połączenie wewnątrz ciała w tej samej fazie. Najważniejsza jest przyczepność do twarda powierzchnia- podłoże. W zależności od właściwości kleju (masa sklejona) rozróżnia się przyczepność cieczy i ciał stałych (cząstek, folii i mas strukturowanych, takich jak ciasto, roztopy, bitumy). Autohezja zachodzi między stałymi filmami w powłokach wielowarstwowych i między cząstkami systemy rozproszone oraz materiały kompozytowe (proszki, grunt, beton itp.) określające ich wytrzymałość.

Adhezja zależy od charakteru stykających się ciał, właściwości ich powierzchni i obszaru kontaktu. Adhezja jest określana przez siły przyciągania międzycząsteczkowego i jest wzmacniana, jeśli jedno lub oba ciała są naładowane elektrycznie, jeśli w kontakcie ciał tworzy się wiązanie donor-akceptor, a także z powodu kondensacji kapilarnej par (na przykład wody). Adhezja może ulec zmianie, gdy między cząsteczkami kleju a podłożem wystąpi wiązanie chemiczne, podczas dyfuzji i wzajemnego przenikania się cząsteczek stykających się ciał, podczas adsorpcji na granicy faz i tworzenia warstw adsorpcyjnych, a także ze względu na ruchliwość łańcuchów polimerowych. W wyniku tych procesów w strefie kontaktu kleju z podłożem może powstać warstwa graniczna warunkująca przyczepność. Pomiędzy ciałami stałymi w ciekłym medium tworzy się cienka warstwa cieczy i powstaje ciśnienie klinowania, które zapobiega adhezji. Rzeczywista powierzchnia kontaktu kleju z podłożem (określona chropowatością powierzchni, odkształceniem sprężystym i plastycznym w strefie kontaktu ciał stałych, a w przypadku cieczy przez zwilżenie wgłębień chropowatej powierzchni) wynosi mniej niż nominalny.

Praca równowagowa kropli kleju jest określona przez kąt zwilżania i napięcie powierzchniowe cieczy. Przyczepność ciał stałych mierzy się wartością wpływ zewnętrzny gdy klej jest oderwany, adhezja i autohezja poszczególnych cząstek - siłą średnią (obliczoną jako oczekiwanie matematyczne), proszek - siłą właściwą. Gdy folie i korpusy strukturyzowane są odrywane, mierzy się siłę adhezji, która oprócz adhezji obejmuje siłę odkształcenia i płynięcia próbki, rozładowanie podwójnej warstwy elektrycznej i inne efekty uboczne. Przy adhezji słabej w porównaniu z kohezją następuje oderwanie kleju, przy stosunkowo słabej kohezji następuje kohezyjne rozdarcie kleju. O przyczepności polimeru, farby i innych folii decyduje zwilżenie i warunki tworzenia się powierzchni styku z płynnym klejem, gdy twardnieje - przez procesy naprężeń wewnętrznych i relaksacji, wytrzymałość spoin klejowych - także przez kohezję utwardzona warstwa kleju.

Najmniejsze cząstki o rozmiarach nanometrowych mają zwiększoną adhezję ze względu na znaczny nadmiar energii powierzchniowej, mikrochropowatość, defekty powierzchni i cechy ich powstawania (dyspersja, osadzanie metalu atomowego, kondensacja par lub substancji rozpuszczonych, rozkład termiczny itp.) oraz właściwości same cząsteczki (kryształy, ciała amorficzne, polimery itp.). Adhezja nanocząstek determinuje możliwość wytworzenia całkowicie nowego katalizatora i systemy sensoryczne, kompozyty i materiały dla mikroelektroniki i nośników informacji.

W zależności od wymagań praktyki przyczepność można zwiększyć (np. w przypadku powłok malarskich) lub zmniejszyć (np. przy wypieku chleba) wprowadzając dodatki, które przyczyniają się do modyfikacji i zmiany właściwości powierzchni styku, powstawania warstwa przyścienna, a także zmienna warunki zewnętrzne(ciśnienie, temperatura) oraz narażenie na promieniowanie elektromagnetyczne, laserowe i inne.

Podwyższona przyczepność jest niezbędna do spoin klejowych, powłok malarskich i folii metalowych, w procesie wzbogacania rud (w tym flotacji), w kserografii, w oczyszczaniu wody i powietrza w filtrach (w tym w elektrofiltrach), w procesie formowania budynków i materiały kompozytowe (w tym zastosowanie nanocząstek) itp. Zmniejszona adhezja jest konieczna, aby zapobiec skażeniom (w tym radioaktywnym) różne powierzchnie przyczepności gruntu i materiałów do części roboczych maszyn, podczas wydobycia i transportu oleju, podczas smarowania, do zwilżania różnych powierzchni, impregnacji materiałów porowatych. Zmniejszona autohezja jest konieczna, aby zapobiec zbrylaniu itp., a zwiększona autohezja jest konieczna, aby ograniczyć erozję gleby i negatywne konsekwencje procesów w kanałach.

Zestaw metod określania adhezji nazywa się adhezjometrią; urządzenia je realizujące - mierniki samoprzylepne. Przyczepność można mierzyć za pomocą metody bezpośredniej (siły przy zerwaniu kontaktu kleju), nieniszczącej (poprzez zmianę parametrów fal ultradźwiękowych i elektromagnetycznych w wyniku absorpcji, odbicia lub załamania) oraz pośredniej (charakteryzującej adhezję w porównywalnych warunkach, np. folie po nacięciu, pochylanie powierzchni pod proszki itp.) metodami. Adhezję nanocząstek określa się za pomocą modelowania i porównania z siłą tarcia.

Dosł.: Deryagin B.V., Krotova N.A., Smilga V.P. Adhezja ciała stałe. M., 1973; Zimon A.D. Adhezja pyłów i proszków. 2. wyd. M., 1976; on jest. Przyczepność folii i powłok. M., 1977; on jest. Czym jest przyczepność. M., 1983; on jest. chemia koloidalna. 4 wyd. M., 2003; Pomogailo AD, Rozenberg AS, Uflyand IE Nanocząstki metali w polimerach. M., 2000; Fizykochemia układów ultradrobnych (nano-). M., 2002; Sergeev G. B. Nanochemia. M., 2003.