2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Почему клей клеит и достаточно ли для этого смачивания?
Сообщение11.10.2021, 15:29 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8507
Столкнулся с детским вопросом: почему клей клеит? Посмотрев литературу [1-3], понял, что "самые простые вопросы - самые сложные" и полной теории нет. Иногда клей вступает в химическую связь с субстратом, иногда растворяет субстрат и провоцирует диффузию между скрепляемыми деталями, есть ещё какие-то факторы... Но всё-таки, как утверждает [1], для большинства клеев главные силы - это силы Ван-дер-Ваальса, т.е. притяжение между молекулами. Механизм такой: будучи жидким, клей вступает с обеими поверхностями в настолько тесный контакт, чтобы включились силы Ван-дер-Ваальса между молекулами клея и субстрата, а потом твердеет. В сущности, примерно так примерзают друг к другу влажные предметы на морозе, разве что клей из тюбика твердеет по другим причинам (там после выдавливания начинается химическая реакция, например, полимеризация олигомеров).

Получается, что клей хорошо склеит любые поверхности, которые он хорошо смачивает. Однако на каком-то англоязычном техническом сайте (к сожалению, не сохранил ссылку) встречал утверждение, что это не так, что хорошего смачивания недостаточно для хорошего склеивания. Там это утверждалось, но не объяснялось.

Вопрос: верно ли, что хорошего смачивания субстрата клеем (при условии, что клей потом отвердеет) достаточно для хорошего склеивания? Если нет, то почему?

Использованная литература
1. A. V. Pocius. Adhesion and Adhesives Technology. An Introduction. Munich, 2012.
2. А. П. Петрова. Клеящие материалы. Справочник. М.: 2002
3. С. А. Кизбер. Современные клеи для брошюровочно-переплетных процессов. М.: 1966

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему клей клеит и достаточно ли для этого смачивания?
Сообщение11.10.2021, 16:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8507
P.S. Нашёл это утверждение про "смачивания недостаточно":
https://www.adhesives.org/adhesives-sealants/science-of-adhesion/why-does-an-adhesive-bond писал(а):
The degree of wetting, which among other things is determined by the surface tension of the adhesive and substrate, is hence a criterion for the quality of the adhesion. The approaching of atoms is however only a prerequisite for the formation of adhesive forces. The determining factor for the actual adhesion is the accessibility of and number of physically or chemically active structures on the substrate surface and in the adhesive.

The wetting of the substrate surface by the liquid adhesive is necessary for adhesion, but this alone is not sufficient. Good wetting alone does not necessarily guarantee the desired good long-term adhesion of the adhesive to the surface.

Consider, for example, high-grade steel: Although this has a high surface tension it can be easily wetted. However, due to its passive character (poor bonding properties) there is only relatively poor adhesion of adhesive to the surface.
Что это за "физически и химически активные структуры", которые должны быть на поверхности субстрата или в клее, и как они работают?

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему клей клеит и достаточно ли для этого смачивания?
Сообщение11.10.2021, 17:02 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
Лет 15 назад у меня вышел спор с приятелем, который был уверен, что моментальный клей (цианоакрилат) хорошо клеит бумагу и картон, а я утверждал, что не клеит.
Он трижды пытался склеить два клочка бумаги, увеличивая время удержания и силу прижима, но так и не склеил несмотря на то, что клей прекрасно смачивает и даже пропитывает бумагу.
К чему я это? Рассуждать можно о чем угодно, но без химических связей хорошего склеивания не получается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему клей клеит и достаточно ли для этого смачивания?
Сообщение07.11.2021, 13:36 


27/08/16
10214
Anton_Peplov в сообщении #1534581 писал(а):
Вопрос: верно ли, что хорошего смачивания субстрата клеем (при условии, что клей потом отвердеет) достаточно для хорошего склеивания? Если нет, то почему?
Материалы разные бывают. "Хорошее склеивание" - тоже. Материал упругий, клей хрупкий - тут же всё при толстом слое клея развалится. Ни один клей не сравнится со сваркой, хоть металлы тоже клеят, когда не нужна прочность сварного шва. Всё относительно. Если же сам материал непрочный и пластичный, для него обычно можно подобрать хороший клей. Даже для полиэтилена, иногда с праймером.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему клей клеит и достаточно ли для этого смачивания?
Сообщение07.11.2021, 19:00 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
realeugene в сообщении #1538044 писал(а):
Ни один клей не сравнится со сваркой

Клеи характеризуются адгезией и когезией. Если адгезия выше когезии, то соединение рвется по слою клея, а если ниже, то клей отслаивается от соединенных деталей. Но и адгезия, и когезия клея могут быть выше прочности склеенного материала - тогда соединение рвется по материалу.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group