Клей представляет собой смесь нескольких веществ или многокомпонентную композицию, состоящую из материалов органического и неорганического происхождения. Главная особенность его заключается в возможности склеивать различные материалы. Чтобы понять, за счет чего клей выполняет свою прямую функцию, необходимо рассмотреть основные теории склеивания.
Как происходит склеивание?
Клей является адгезивом – то есть веществом, которое обеспечивает процесс сцепления неоднородных тел (твердых или жидких). Во время склеивания между двумя материалами и слоем клея образуется прочная адгезивная связь. Данный процесс происходит за счет межмолекулярного взаимодействия на поверхностном уровне.
В обычном порядке невозможно склеить два твердых предмета, даже если сильно прижать их друг другу – между ними не образуется межмолекулярное притяжение. Но жидкая консистенция клея предоставляет ему возможность глубоко проникнуть во все поры, заполнить их и обеспечить связь между предметами.
По истечению определенного времени клеевая жидкость затвердевает. В зависимости от вида клея этот процесс вызван различными причинами и факторами. Например, обычный канцелярский клей содержит воду, которая испаряется и состав становится твердым.
Быстродействующий клей содержит специальный органический растворитель, который улетучивается при контакте с воздухом. Эпоксидный клей, согласно с инструкцией, необходимо смешать с веществом-отвердителем, чтобы добиться химической реакции и использовать его по назначению.
Клеевые вещества изготавливаются в большом ассортименте, поскольку важно подобрать оптимальный вариант для обработки различных материалов. Большое значение имеет следующий момент: однородные или неоднородные материалы подлежат склеиванию, а также дальнейшие условия эксплуатации.
Например, бумагу и картон или ткани можно прочно соединить друг с другом при помощи обычного поливинилацетата (ПВА), а в изготовлении и ремонте обуви используется клей-расплав, который при нагревании становится вязким и мягким, а при охлаждении – застывает.
Адгезия и теории склеивания
Различные материалы имеют разную способность к сцеплению – адгезии. Это свойство отражается и на том, как будут вести себя поверхности при соприкосновении друг к другу. Данные процессы напрямую относятся к физике и ее законам, однако повсеместно используются в быту и повседневной жизни.
Например, большинство хозяек отдают предпочтение посуде с тефлоновым покрытием. Это связано с тем, что тефлон обладает низкой адгезией по отношению к другим материалам. Соответственно он демонстрирует отличные антипригарные свойства. Даже если пища пригорит, она не прилипнет к поверхности – тефлон плохо сцепляется с другими веществами.
Еще один пример – две плоские тарелки, начисто вымытые, два стакана, которые идеально подходят друг другу по форме, два стеклышка. Если попробовать соединить данные предметы, между ними образуется прочная связь и разъединить их будет достаточно сложно. Те же стеклышки придется только сдвигать в разные стороны.
Механизм склеивания объясняется несколькими теориями:
- механической;
- химической;
- абсорбционной;
- диффузионной.
Механическая теория заключается в проникновении клея в поры материалов и возникновении за счет этого их сцепления. Химическая теория обусловлена химическим взаимодействием адгезива и материалов. Абсорбционная основывается на том, что склеивание происходит благодаря химическим и межмолекулярным процессам. Диффузионная теория базируется на взаимном проникновении частиц веществ в структуру друг друга. На практике же во время склеивания зачастую происходит сочетание нескольких вышеуказанных теорий.
Склеивание материалов при помощи клея осуществляется за счет его способности к адгезии – сцеплению других веществ, в том числе неоднородных. Жидкая консистенция клея проникает даже в самые мелкие поры, имеющиеся на поверхности материала. Затем наступает затвердевание клея, благодаря чему между двумя поверхностями устанавливается прочная связь. Существует несколько теорий склеивания (например, физическая, механическая и другие), но чаще всего этот процесс осуществляется при сочетании ряда факторов.
