Ниже подробнее рассмотрим особенности процессов адгезии и когезии, и постараемся ответить на вопрос о том, как и почему клей способен склеивать вещи. Материал подготовлен совместно с представителями компании «МастерКлей» – крупнейшего поставщика промышленного клея и премиум-партнера Henkel в России. На сайте компании masterkley.ru представлен большой ассортимент специализированного клея для промышленного применения в полиграфии, упаковке, мебельном производстве и других отраслях.
Адгезия
Адгезия определяется как притяжение между клеем и поверхностью, к которой он должен приклеиваться. Фактически, адгезия – это сила прилипания клея к подложке, на молекулярном уровне – притяжение между молекулами разных веществ.
Каждый раз, когда два разнородных материала соприкасаются друг с другом, поверхностные молекулы взаимодействуют и реагируют. Это может привести к возникновению сил притяжения, которые обусловлены химической, механической или электростатической природой. Сила адгезионной связи между клеем и поверхностью зависит от природы сил и площади поверхности, на которую действуют эти силы.
Когезия
Когезия относится к внутренней прочности клея. По своей сути, это сила сцепления молекул одного вещества между собой. В данном случае молекул клея.
Межмолекулярные силы, вызывающие когезию, могут быть обусловлены водородными связями или силами притяжения Ван-дер-Ваальса. Молекулярная природа когезии обусловлена тенденцией молекул одного и того же вещества объединяться и образовывать кластеры. Пример – капли дождя образуются благодаря силам сцепления между молекулами воды. Адсорбция
Помимо силы адгезии, слабые электростатические силы (отрицательное и положительное притяжение между веществом) вызывают сильную связь между клеем и объектом, на который он наносится. Эта дополнительная электростатическая сила приводит к тому, что соединение двух веществ становится намного сильнее, чем просто адгезия, хотя на самом деле между двумя веществами нет химической связи. Хемосорбция
В некоторых случаях клей и поверхность, на которую он наносится, могут фактически создать новую химическую связь, сливаясь вместе, чтобы создать новое химическое соединение в стыке. По сути, это создает новое вещество, которое связывает клей с объектом, на который он был нанесен. Эти клеи являются одними из самых прочных в мире и используются в различных отраслях машиностроения.
Липкость
Липкость относится к скорости, с которой создается адгезионная связь. Липкость описывает поведение клея при контакте с поверхностью. Различные комбинации свойств
Как правило, чем выше адгезия, тем ниже когезия. Оптимальный баланс между когезией и адгезией имеет решающее значение для прочного склеивания. Различные комбинации уровней когезии и адгезии привели к появлению различных типов клеев с особыми характеристиками для каждого конкретного применения.
Некоторые клеи являются слабыми, но очень липкими (высокая адгезия, низкая когезия). Другие обладают высокой прочностью, но низкой «схватываемостью» (высокая когезия, но низкая адгезия). Идеальный клей должен иметь как можно более высокие показатели обоих свойств. Яркий пример адгезива с подобной комбинацией свойств – эпоксидная смола.
Прочность связи между двумя материалами имеет решающее значение для обеспечения качества продукта, который остается долговечным на протяжении всего жизненного цикла.