Процесс склеивания обусловлен смачиваемостью и поверхностной энергией склеиваемых поверхностей; вязкостью, поверхностным натяжением и способностью к отвердению адгезива (клея); межмолекулярным расстоянием контактирующих материалов.
Поверхностная энергия (натяжение) склеиваемого и клеящего веществ должны отличаться минимум на 10 тыс.Н/м.
Чем выше полярность молекул, лежащих на поверхности склеиваемого вещества, тем легче его увлажнение и сцепление с полярным жидким клеящим веществом. Простой демонстрацией склеивания является размещение капли воды между двумя чистыми стеклышками. Полярные силикатные группы (SiO2) на поверхности стекла (поверхностная энергия 75 тыс. Н/м) притягивают полярные группы (ОН) в воде (поверхностное натяжение 72,6 тыс. Н/м), что способствует их распределению и увлажнению.
Если увлажнение произошло, необходимо максимально увеличить силу сцепления после завершения отвердения.
Еще одним фактором, который влияет на клеящие свойства клеящих веществ, является молекулярная масса используемого полимера. В то время, как при увеличении молекулярной массы когезия усиливается, адгезия сначала достигает максимального значения, а затем уменьшается. Поскольку вязкость зависит от молекулярной массы, нужно ожидать, что повышение вязкости молекулярной системы приведет к уменьшению способности клеящего вещества увлажнять склеиваемую поверхность.
Имеется две основных теории, которые пытаются объяснить принципы адгезии. Это механическая (физическая) адгезия и химическая адгезия. В сцеплении, образованном бумагой и картоном, используются как механический, так и химический тип адгезии. Было много теорий, которые пытались объяснить химическую адгезию; они включают адсорбцию (1935 г.), электронику (1950 г.), диффузию (1960 г.), молекулярную дисперсию (1951 г.), химическую реакцию (1960 г.) и термодинамическую адсорбцию (1963 г.).
Теория адсорбции - это наиболее широко принятая теория адгезии, а процессы адсорбции считаются основным фактором образования сцепления. Эта теория разработана Зисманом (Zisman) и др. в США. В ее основе лежат вторичные силы, наблюдающиеся между молекулами, т.е. силы типа Ван дер Вальца. Как указано выше, это силы короткого диапазона, которые требуют мобильных жидкостей и хорошего смачивания склеиваемой поверхности для того, чтобы сблизить молекулы на достаточно близкое расстояние. Прочность клея увеличивается при увеличении силы адсорбции молекул клея субстратом. Важными факторами в данной теории являются смачиваемость (и, следовательно, поверхностная энергия твердых частиц), поверхностное натяжение и характеристики вязкости жидкости.
Образование сцепления при адсорбции происходит в две различные стадии. В первой стадии в полярных группах жидкого клея происходит микро-броуновское движение. Это движение позволяет полярным группам вытеснить своих конкурентов из групп субстрата. Применение механического давления позволяет сблизить поверхностно активные группы достаточно для того, чтобы они вступили во взаимодействие. По этой причине вязкость должна быть достаточно низкой. При оптимально тесном сближении вступают в игру силы Ван дер Вальца и происходит адсорбция. Эта теория объясняет, почему можно склеить водонепроницаемые субстраты, которые как бы не должны поддерживать механическую адгезию.
https://expert-boat.io.ua/s481664/principy_skleivaniya
