Почему клей клеит, или как работают основные теории склеивания

Сергей Коновалов

Мастер-универсал

Содержание

...

Ремонт

Клей — вязкое, клеящее вещество, предназначенное для надежного сцепления различных материалов. По мнению ученых его применения началось очень давно — примерно 9,5 тыс. лет до н. э., о чем свидетельствуют раскопки в местах погребения наших предков. Конечно, тогда использовались вещества исключительно на натуральной основе, которые обладали низкой клеящей способностью. Прочность современных видов клея обеспечивают разработки ученых и химическая промышленность. Для понимания процесса склеивания необходимо разобраться с тремя важными понятиями — адгезией, когезией и аутогезией — и выяснить как же все-таки работает клей.

Что такое склеивание

Склеивание — способ надежного соединения элементов, который основывается на адгезии (сцеплении) клеевой прослойки и склеиваемого материала. Таким образом природный, синтетический или резиновый клей, заполняя зазор между деталями, формирует самостоятельную фазу.

Помимо этого, на прочность сцепления влияет и другое явление — когезия (связь молекул), а еще конструкция соединительного шва. При помощи склеивания можно соединить различные материалы, сохраняя при этом их структуру и характеристики, можно объединять поверхности с большой площадью. Интересный факт — склеенные поверхности более устойчивы к трещинам, в отличие от монолитных, не скрепленных клеем.

Подробнее о том, что такое адгезия, когезия и аутогезия

Адгезия — соединение разнообразных по составляющим компонентам и структуре материалов, которое обусловлено их физическими и химическими свойствами, а также — способность клея сцепляться с поверхностью. При адгезивном соединении соединении затрагивается лишь верхний слой. Адгезия бывает двух типов: химической и механической. При первом варианте наблюдается взаимопроникновение частиц материалов: сближение и связь друг с другом. При механической происходит только соединение с абсорбентами.

Улучшает данную характеристику в клее добавление пластификаторов, они делают вещество более вязким, тягучим, хорошо склеивающим.

Часто понятие адгезия путают с когезией. Поэтому, нужно внести ясность. Когезия — склеивание совместимых материалов, в результате которого образуются межмолекулярные соединения. Т. е. когезия отвечает за прочность шва, сцепляя детали изнутри. Для улучшения данной характеристики в клей добавляется вода, которая при твердении улетучивается, а остальные элементы плотнее скрепляются друг с другом. Чем жестче шов, тем выше когезия, т. к. этот показатель у твердых тел больше, чем у жидкостей и газов.

Адгезия и когезия являются важными характеристиками клея, определяющими его качество. Чтобы эти показатели улучшитьсамостоятельно, рабочую поверхность нужно подготовить к проведению работ: очистить от загрязнений, выровнять шпаклевкой или грунтовкой (если это ремонтные или строительные работы), обезжирить (например, спиртом). Это способствует более плотному прилеганию клея, повышает его клеящую способность.

Аутогезия — связь между однотипными конденсированными материалами при их взаимодействии на молекулярном уровне. При таком склеивании остается разграничительная линия между элементами. Именно этим отличается аутогезия от когезии. Второе явление — соединение частиц внутри в пределах 1-ой фазы, характеризующаяся противостоянием внешнему воздействию.

В каких отраслях применяется клей

Клей применяется практически во всех отраслях. Без него не обходятся монтажные и строительные работы (жидкое стекло и прочие разновидности). Также он является незаменимым помощником в хозяйственной деятельности. С его помощью чинят одежду, мебель, посуду и т. д. (например, продукты торговой марки «Момент» и другие). Активно используется в творчестве, в учебе, офисной работе (например, для склеивания бумаги и картона клей-карандаш, ПВА).

Но клей это не только привычный нам помощник в быту и ремонте. Многие серьезные сферы промышленности используют клей.

Синтетические виды клея для используют в деревообрабатывающей промышленности (до 75/%).
В машиностроении используют различные виды клея, например, на основе эпоксидной смолы. Они устойчивые к и высоким температурам (+250...+350°С, а некоторые и до кратковременных +1000°С) и позволяют придать надежность конструкции, облегчить ее вес и т. д.
В станкостроении клей используется при соединении накладных направляющих из пластмассы с основаниями станин из чугуна, резины с металлом и т. д.
В самолетостроении силовые клеевые соединения используются для соединения обшивки с ребрами жесткости и т. д.
Как при производстве упаковки, так и при запечатывании конечного продукта используется клей.
Существует специальные медицинские клеи, которые создают эластичную пленку, имеющую свойства полупроницаемых мембран. Ими заклеивают небольшие раны, благодаря чему пропадает необходимость в наложении повязки.
В космической промышленности клеем чинят пробоины, скрепляют различные поверхности. А также используют при изготовлении новых материалов, применяемых в условиях космоса.

Популярные товары

Артикул: 07-0300 4.9 Стяжка кабельная нейлоновая 300x3,6мм, белая (100 шт/уп) REXAN… Стяжка кабельная нейлоновая 300x3,6мм, белая (100 шт/уп) REXANT Самовывоз или доставка: Завтра -6% 286.20 ₽ 266.17 ₽ 2.66 ₽ за шт

Артикул: 604-001 4.5 Лампа светодиодная Груша A60 9,5Вт E27 903Лм 2700K теплый свет REXANT Лампа светодиодная Груша A60 9,5Вт E27 903Лм 2700K теплый свет REXANT Самовывоз или доставка: Завтра -10% 88.20 ₽ 79.38 ₽

Артикул: 91916 3 Труба гофрированная d16 ПВХ с зондом серая легкая ДКС Труба гофрированная d16 ПВХ с зондом серая легкая ДКС Самовывоз или доставка: Завтра 25 ₽

Артикул: 51020 Клипса d20 серая ДКС Клипса d20 серая ДКС Самовывоз или доставка: Завтра 5 ₽

Розетка 16А 1гн с З/К с/у белый AtlasDesign Schneider Electric (1/20)

Артикул: ATN000143 Розетка 16А 1гн с З/К с/у белый AtlasDesign Schneider Electric (1/… Розетка 16А 1гн с З/К с/у белый AtlasDesign Schneider Electric (1/20) Самовывоз или доставка: Завтра 164.57 ₽

Лента светодиодная 220В, SMD5050, 60 LED/м, Теплый белый, 13х8мм,с кабелем питания, IP67 NEON-NIGHT

Артикул: 142-106 Лента светодиодная 220В, SMD5050, 60 LED/м, Теплый белый, 13х8мм, с ка… Лента светодиодная 220В, SMD5050, 60 LED/м, Теплый белый, 13х8мм, с кабелем питания, IP67 NEON-NIGHT Самовывоз или доставка: Завтра -15% 180.98 ₽ 153.83 ₽ 15 383 ₽ за бухту

Трубка термоусаживаемая ТУТ нг 2,0/1,0мм, черная, упаковка 50шт. по 1м REXANT

Артикул: 20-2006 5 Трубка термоусаживаемая ТУТ нг 2,0/1,0мм, черная, упаковка 50 шт. по 1… Трубка термоусаживаемая ТУТ нг 2,0/1,0мм, черная, упаковка 50 шт. по 1м REXANT Самовывоз или доставка: Завтра -8% 11.35 ₽ 10.33 ₽ 516.50 ₽ за упак

Артикул: IMT35100 Коробка подрозетник с/у в бетон 68х45 Schneider Electric &#… Коробка подрозетник с/у в бетон 68х45 Schneider Electric (200) Самовывоз или доставка: Завтра 12.32 ₽

Артикул: 30-1024 4.8 Батарейка алкалиновая AA/LR6, 1,5В, 24 шт, блистер REXANT Батарейка алкалиновая AA/LR6, 1,5В, 24 шт, блистер REXANT Самовывоз или доставка: Завтра -14% 22.14 ₽ 18.82 ₽ 451.68 ₽ за упак

Артикул: 01-8890-2 5 Провод самонесущий СИП-4 2x16,0 мм² 100 м ГОСТ Провод самонесущий СИП-4 2x16,0 мм² 100 м ГОСТ Самовывоз или доставка: Завтра -14% 98.55 ₽ 83.77 ₽ 8 377 ₽ за бухту