ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основы процесса склеивания из "Напыление Сварка Склеивание " Склеивание — один из старейших способов образования неразъемных соединений. [c.74] Современные синтетические клеи склеивают любые материалы, образуя высокопрочные, атмосферостойщ1е, долговечные, способные противостоять коррозии и гниению соединения. [c.74] Способность клея соединять различные материалы объясняется силами адгезии или химическим сродством между находящимися на поверхности молекулами склеиваемого материала и клея. Эти силы во много раз (в 10—100 раз) меньше основных сил химической связи в простых молекулах. Полярные материалы, содержащие, например, эпоксидные, спиртовые, кислотные, аминогруппы, следует склеивать веществами, имеющими аналогичные полярные группы, так как в этом случае практически установлена высокая величина адгезии. [c.74] При склеивании неполярных материалов их предварительно подвергают термической или химической обработке для получения на их поверхности полярных групп. Таким образом склеивают полиэтилен, фторопласт-4. Но необходимо отметить, что прочность клеевого соединения также зависит от сил когезии — сил взаимодействия между молекулами самого клея. [c.74] Общепринятой теории, объясняющей процесс склеивания, в настоящее время нет. Наибольшее значение приобрели адсорбционная, электрическая, диффузионная и химическая теории адгезии. [c.74] Адсорбционная теория объясняет образование связи между клеящим веществом и склеиваемым материалом, как результат действия межмолекулярных сил. Действующие на границе твердое тело — жидкость силы достаточны для обеспечения прочной связи. Эту теорию подтверждают следующие факты 1) возможность склеивания веществами, содержащими функциональные группы, различных полярных материалов 2) трудности склеивания неполярных материалов клеями на основе веществ, не содержащих функциональных групп. [c.74] Адсорбционная теория позволяет процесс образования клеевого слоя разделять на две стадии. [c.75] На первой стадии молекулы клеящего вещества перемещаются к поверхности склеиваемых материалов и полярные группы клеящего вещества приближаются к полярным группам склеиваемых материалов. [c.75] Во второй стадии происходит сорбция. На близком расстоянии между молекулами клеящего вещества и склеиваемых материалов начинают действовать молекулярные силы (дисперсионные, индукционные, электростатические) с образованием различных связей (диполь — диполь, диполь — наведенный диполь, водородная связь и т. д.). [c.75] Важнейшие факторы, определяющие адгезионные и когезионные свойства клея, теория объясняет следующим образом. Силы, действующие между частицами поверхностей разнородных тел, аналогичны по своей природе силам, действующим между частицами внутри тела. Поэтому для нарушения контакта между двумя поверхностями нужно затратить определенную работу на преодоление сил сцепления —работу адгезии. Работа, затрачиваемая на преодоление сил сцепления, действующих между частицами внутри однородного тела, характеризуется как работа когезии. [c.75] Ф — краевой угол, сосхавленный касательной к поверхности капли и твердой поверхностью, на которую капля помещена (величина краевого угла обратно пропорциональна адгезии). [c.75] Величина адгезии двух твердых тел определяется затрачиваемой работой на их разъединение. При контакте этих тел возникают, как уже отмечено, молекулярные силы тре видов — дисперсионные, индукционные и электростатические. [c.75] Дисперсионные силы обусловлены взаимной поляризацией молекул за счет непрерывного внутреннего движения электронов. Действуют дисперсионные силы на небольшом расстоянии между молекулами независимо от наличия или отсутствия в них полярных групп. [c.75] Индукционные силы связаны с образованием диполя, наведенного другой молекулой, обладающей постоянным дипольным моментом. [c.75] Электростатические силы определяются взаимодействием полярных молекул, которые в результате несимметричного распределения электрических зарядов способны притягивать или отталкивать другие полярные молекулы. [c.75] Особым видом электростатической связи является так называемая водородная связь. [c.75] Величина дисперсионных сил не зависит от температуры величина электростатических сил с возрастанием температуры уменьшается в связи с нарушением ориентации диполей в результате увеличения подвижности молекул. Считается, что адгезионные свойства полимеров зависят ст когезии групп, входяш,их в их состав. Это подтверждается тем фактом, что макромолекулы, содержащие группы атомов с величинами энергии когезии менее 5 ккал/моль, не обладают достаточной адгезией к полярным поверхностям. [c.76] Поэтому хорошими клеями являются эпоксидные, фенолоальдегидные смолы, поливинилацетат, полиуретаны и другие, а полиизобутилен и виниловые эфиры — плохими. [c.76] Адсорбционная теория адгезии имеет недостатки. Исследованиями советских ученых доказано, что фактическая работа адгезии значительно больше работы, затрачиваемой на преодоление межмолекулярных сил. Теория не объясняет наличие адгезии между некоторыми слабополярными полимерами (каучук, гуттаперча и др.). [c.76] Двойное электрическое поле возникает тогда, когда в контакте находятся полимер и металл. Граничные слои металла обедняются электронами, в то же время граничные слои полимера обогащаются ими. Поверхность металла при отрыве оказывается заряженной положительно, а поверхность полимера отрицательно. [c.76] Вернуться к основной статье