Что такое адгезия? Типы и причины плохой адгезии
При склеивании любых материалов и вне зависимости от типа клея важен результат, то есть прочность клеевого шва, его устойчивость к различным внешним воздействиям, долговечность. За это отвечает такое свойство клея, как адгезия. В статье рассмотрим, что она означает, что на нее влияет, почему она может быть плохой и что с этим делать.
Что такое адгезия?
В общем понимании этот термин означает сцепление поверхностей, в результате чего они соединяются. В отношении клеев адгезия – это прочность фиксации материалов друг к другу, которая достигается при помощи правильно подобранного клея в соответствии с типом поверхности. Если клеевое вещество не подходит к конкретному материалу, сцепления не будет – адгезия отсутствует, и поверхности распадутся, итоговое изделие не получится прочным.
Типы адгезии
В зависимости от механизма образования прочного соединения материалов выделяют три основных вида адгезии:
- Физическая – обусловлена воздействием электромагнитных сил, в результате которых между молекулами рабочей поверхности и клея возникает притяжение, и материалы прочно фиксируются между собой. Яркий пример такой адгезии – клеи, чувствительные к давлению, которые применяются при производстве различных липких лент (скотчей, ловушек для насекомых и пр.).
- Химическая – означает, что между обрабатываемой поверхностью и клеем происходит химическая реакция на молекулярном уровне, за счет чего происходит прочная фиксация материалов. Один из самых известных примеров такой адгезии – применение эпоксидного клея, который может состоять из двух и более компонентов. Двухкомпонентный состоит из эпоксидной смолы и отвердителя – перед применением их смешивают для достижения химической реакции и получения очень прочного соединения в результате.
- Механическая – ее суть заключается в том, что клей проникает во все поры, неровности и трещины материала, даже микроскопические, заполняя их собой и формируя надежное соединение. В особенности ярко проявляется механическая адгезия при склеивании волокнистых, пористых материалов, например, бумаги, картона, ткани, древесины и пр. Примером в этом случае может служить традиционный ПВА – поливинилацетатный клей на водной основе. После его высыхания вы получаете надежную и долговечную фиксацию поверхностей.
Далее мы сосредоточимся на адгезии самых распространенных в промышленности и быту типов клеев – холодных (на водной основе) и горячих (расплавов, термоклеев).
Для справки: горячими называют адгезивы, которые перед нанесением необходимо расплавить при определенной температуре в специальном оборудовании, а холодные не нуждаются в такой манипуляции, они уже готовы к применению при комнатной температуре.
Факторы, влияющие на качество адгезии термоклея
Соблюдение определенных условий при склеивании важно для хорошей адгезии при работе с любыми клеями, в частности – с горячими. На результат фиксации в этом случае влияют следующие факторы:
- Температура самого адгезива, при которой он наносится. Горячий клей бывает разных типов в зависимости от основы состава, и каждый из них характеризуется своей рабочей температурой – значения находятся, как правило, в диапазоне 120…210°. Если температура будет ниже рекомендуемой, клей просто не сможет нормально расплавиться, с нанесением возникнут проблемы. При более высоких значениях свойства клея могут поменяться, он начнет подгорать, что неминуемо отразится на адгезии.
Это интересно! Существует две основных категории термоклеев – высоко- и низкотемпературный. Первый плавится при t примерно 190-220 градусов, подходит для металла, плотного картона, дерева. Второй нагревают до 120-160 градусов, он применяется для материалов, чувствительных к температуре, например, для пленки, декоративных элементов, при создании handmade украшений и пр.
- Особенности обрабатываемых поверхностей – их влажность и температура. Если материал будет слишком влажным, это помешает нормальному сцеплению, и прочность окажется низкой. При температуре поверхности выше рекомендованной клей будет застывать дольше, ниже – охладится слишком быстро, не успев сформировать прочное соединение.
- Свойства обрабатываемых поверхностей. Мы уже говорили, что термоклей производится на разных основах – это полиолефин, полиуретан, EVA и пр. Каждый из них характеризуется своими особенностями, которые должны соответствовать свойствам материалов. Например, для пенополиуретана, у которого пористая поверхность, подойдут клеи, чувствительные к давлению, а другие типы могут не обеспечить ожидаемого результата.
- Внешние воздействия и условия окружающей среды. Сюда мы относим влажность и температуру в помещении, наличие сквозняков, механические влияния и пр. Все они оказывают непосредственное воздействие на адгезию и могут значительно ее ухудшить.
Иначе говоря, при работе с горячим клеем необходимо соблюдать определенные правила (они есть у нас на сайте, а также указываются в техническом описании производителя), чтобы получить желаемый результат и прочную фиксацию.
Возможные проблемы при склеивании термоклеем
При работе с горячими адгезивами, в особенности в промышленных условиях, нередко возникают проблемы. Основная их причина – несоблюдение рекомендаций по применению, нарушение правил производителя. Ниже рассмотрим наиболее распространенные проблемные ситуации, что к ним приводит и как их решить.
Проблема | Причина | Возможное решение |
Материал не держится – расклеивается | Клей быстро охладился и не успел сформировать прочный шов. | Проверьте t – самого клея, поверхности, в помещении, убедитесь, что адгезива достаточно, а его открытое время подходит для вашей работы. |
Химическое, физическое или механическое воздействие на материалы. | Не допускайте воздействий на склеиваемые поверхности, пока они надежно не зафиксируются. | |
Неравномерное нанесение. | Наносите клей слоем рекомендуемой толщины. | |
Поверхности съехали или плохо прижаты. | Не смещайте материалы и обеспечьте достаточное давление для фиксации. | |
Клей выбран неправильно для конкретного материала. | Учитывайте свойства поверхности и адгезива перед работой. | |
От аппликатора тянутся нити | Клей не нагрелся до рабочей температуры. | Отрегулируйте температуру нагрева. |
В помещении сквозняки, слишком холодно. | Обеспечьте условия окружающей среды, рекомендованные производителем. | |
Форсунка расположена на большом расстоянии от обрабатываемой поверхности. | Обустройте рабочее место правильно. | |
Метод нанесения не соответствует типу клея. | Выберите клей, соответствующий оборудованию. | |
Техника сломалась. | Осмотрите и отремонтируйте оборудование. | |
В головке аппликатора мало клея | Мощность оборудования недостаточная, клей плавится слишком медленно. | Измените настройки или поменяйте марку клея. |
Низкая температура плавления. | Настройте температуру. | |
В резервуаре осталось мало клея. | Добавьте адгезив. | |
Низкое напряжение на аппликаторе. | Проверьте исправность техники, устраните поломки, если они есть. | |
Клей застревает в одном из узлов. | Проверьте, подходит ли форма и размер твердого клея для вашего оборудования. | |
Появляется выраженный запах или пар | Слишком высокая температура плавления. | Проверьте настройки, исправность термостата, нагревателя, а также чистоту резервуара – его надо регулярно очищать от нагара. |
Клей-расплав меняет цвет | Клей загрязнился. | Очистите резервуар от остатков испорченного адгезива и засыпьте новую партию. |
Разрушение структуры клея из-за высокой температуры. | Отрегулируйте значения t. |
Причины отсутствия адгезии у холодных клеев
У дисперсионных клеев тоже могут возникнуть проблемы с адгезией. Вот наиболее распространенные причины такого явления:
- наносите слишком мало/много клея либо не по всей поверхности обрабатываемых деталей;
- поверхность предварительно не очищена, на ней присутствуют посторонние включения, мешающие качественному сцеплению;
- оборудование изношено и нуждается в ремонте либо замене;
- прижим деталей слишком слабый;
- клей не подходит для обрабатываемых материалов;
- адгезив слишком холодный (например, вследствие неправильного хранения на складе);
- смешаны несколько марок клея;
- вязкость клея слишком низкая;
- высокая влажность обрабатываемой поверхности, ошибки в ее подготовке и пр.
Чтобы обеспечить отличную адгезию холодных или горячих клеев, мы рекомендуем перед применением обязательно ознакомиться с информацией производителя, указанной на этикетке, и строго следовать инструкции. Если есть вопросы по использованию адгезивов, вы всегда можете задать их нашим специалистам.
