Kohezja i adhezja w kontekście „uniwersalnego klejenia”
Bajka o "uniwersalnym kleju"
Można je wielokrotnie znaleźć w broszurach reklamowych i zobaczyć reklamy w telewizji: Klej uniwersalny.
Nazwa sugeruje mi jako chętnemu klientowi, że nie ważne co chcę skleić, z tymi super produktami to żaden problem. Na przykład w wybranej reklamie znanego producenta napisano: "Uniwersalny klej łączy wiele materiałów szybko i trwale".
Tak, ... wiele materiałów to nie wszystko. Nazwa to "klej uniwersalny". Ponadto, zazwyczaj jest napisane: "...nie nadaje się do polistyrenu, PE, PP,...". Powtarzam się, nazwa brzmi: "Klej uniwersalny". Nie chcę tutaj besztać produktu ani nic w tym stylu, to wszystko są najlepsze kleje. Ale nie są to kleje uniwersalne.
Przyczepność, czyli co to jest adhezja?
Klej, który może naprawdę połączyć wszystko razem, nie może istnieć w kategoriach czysto chemicznych. Ogólnie rzecz biorąc, "klejenie" działa w taki sposób, że dwie powierzchnie łączą się ze sobą tak trwale, jak to możliwe za pomocą kleju. Każda powierzchnia, bez względu na to, jak gładka jest dla ludzkiego oka, ma mikroskopijne wgłębienia. Klej znajduje się w tych wgłębieniach i łączy się z materiałem. Technicznym terminem określającym to zjawisko jest adhezja.
Można zatem powierzchownie powiedzieć, że im bardziej chropowata powierzchnia, tym lepsze zazębianie się z klejem, a tym samym lepsze trzymanie materiału. Ponadto każdy materiał ma energię powierzchniową, która wpływa na to, jak klej może rozprowadzać się po powierzchni. Metale mają zazwyczaj dobrą energię powierzchniową.
Jednak w przypadku niektórych tworzyw sztucznych, takich jak PE, PP lub PTFE, energia powierzchniowa jest bardzo niska i klej nie może prawidłowo związać się z powierzchnią.
Spójność, czyli co to jest kohezja?
Klej ma również wewnętrzną wytrzymałość, zwaną kohezją. Pokazuje ona, jak twardy staje się klej po utwardzeniu. Wiele klejów staje się tak twardych i tak dobrze zazębia się z klejonym materiałem, że materiał pęka, a nie klej.
Powierzchnia determinuje wybór kleju
Na świecie istnieją tysiące różnych materiałów, które są obecnie łączone ze sobą. Wszystkie te materiały mają swoją własną strukturę powierzchni. Na przykład PTFE jest niezwykle gładki, w przeciwieństwie do gołej stali.
Oznacza to, że nie może istnieć jeden klej do wszystkiego, ponieważ lepki klej, na przykład, dobrze wnika w grube wgłębienia powierzchni, ale nie tak dobrze w drobne. Bardzo płynne kleje dobrze wnikają w każdą małą szczelinę, ale mogą być zbyt płynne w przypadku dużych wgłębień i chłonnych powierzchni, takich jak drewno. Istnieją również kleje, które wymagają kontaktu z metalem, aby zareagować (utwardzić się).
Stanowi to problem, jeśli na przykład dwa tworzywa sztuczne mają być ze sobą połączone. Tworzywa sztuczne są generalnie dość trudne do sklejenia. Istnieją jednak specjalne rozwiązania w zakresie klejenia dla prawie każdego obszaru - ale nie ma jednego kleju, który naprawdę może łączyć wszystkie materiały.
Wstępna obróbka powierzchni
Jak już wspomniano, dobrze jest, jeśli powierzchnia jest szorstka, aby uzyskać dobre zazębienie. Szorstkowanie powierzchni przed klejeniem nie jest więc zazwyczaj niczym złym.
Czyszczenie jest jednak zawsze bardzo ważne. Aby uzyskać najlepsze i najtrwalsze połączenie, obie części muszą być czyste, a przede wszystkim wolne od smaru. Nawiasem mówiąc, jest to napisane na prawie każdej tubce kleju, niezależnie od producenta i przeznaczenia.
Każda cząsteczka brudu, która pozostaje na powierzchni, jest również wiązana i oddziela klej od właściwego materiału. Oznacza to, że jeśli czyszczenie jest słabe lub w ogóle nie zostało przeprowadzone, brud może idealnie przylegać do powierzchni, ale nie do rzeczywistej części, która ma zostać sklejona.
Kleje reklamowane jako uniwersalne łączą ze sobą szeroką gamę materiałów. Zwłaszcza w sektorze majsterkowania. Ale wszystko... - żaden klej na świecie tego nie potrafi.
2023-11-21
Pneumat.
Autor:
Marcin Wolski
Starszy doradca
ds. Techniczno - Handlowych
Autor:
Marcin Wolski
Starszy doradca
ds. Techniczno - Handlowych
