История развития склеивания
Склеиванием называют технологический процесс получения неразъемного соединения путем адгезионного взаимодействия клея (адгезива) и подложек (склеиваемых поверхностей). Такая технология используется для всех материалов подложек, независимо от их физической природы. Клеевые материалы, в зависимости от происхождения основного компонента, подразделяют на клеи на основе натуральных и синтетических веществ. Необходимо отметить, что хорошими адгезионными свойствами обладают многие вещества, имеющие растительное (смола, сок растений) или животное (кровь, слюна птиц) происхождение. Наряду с бактериями и другими микроорганизмами, которые существуют во многом благодаря присущим им адгезионным свойствам, многие виды животных также используют различные типы клеев в качестве строительных материалов: птицы — для строительства своих гнезд, моллюски — для крепления к различным поверхностям, в том числе и под водой. Технология склеивания была известна нашим далеким предкам задолго до того, как человек смог записывать свою историю.
Со временем человек изобрел другие способы получения неразъемных и разъемных соединений (механические крепление, сварку, пайку и пр.), однако потребность в дальнейшем развитии технологии склеивания осталась, поскольку необходимо было соединять такие материалы, как камень, стекло, дерево и др., которые нельзя соединять путем сварки или пайки. Уже в первобытном обществе люди пользовались клеями, применяя их в гончарном деле, при изготовлении украшений, оружия, мебели, музыкальных инструментов и др., передавая по наследству секреты составов клеевых материалов.
Таким образом, склеивание также «старо, как мир», однако только в начале XX века для склеивания начали применяться материалы на основе синтетических веществ. Теоретические основы склеивания также были разработаны только в XX веке. Первыми синтетическими связующими были фенолоформальдегидные смолы. В начале 30- х годов получены полиэфирные и немного позднее — эпоксидные смолы. Применение в качестве основы клеев эпоксидных смол позволило создать клеевые материалы с высокой адгезионной прочностью, что существенно расширило области их применения. В течение последних 50 лет были разработаны клеевые материалы с очень высокими значениями прочности и теплостойкости. Именно такие клеи получили название конструкционных. Клеевые материалы широко применяются в:
- строительстве;
- деревообработке, в том числе при производстве мебели;
- машино- и приборостроении;
- текстильной промышленности;
- медицине;
- для производства упаковочных материалов, в том числе липких лент, этикеток и пр.
Клеевой материал является сложной многокомпонентной системой, основой которой является олигомер (мономер или даже полимер), и состоит из макромолекул.
Области применения клеев очень разнообразны и также многообразны теоретические подходы к определению критериев, определяющих целесообразность склеивания, и к обоснованию механизмов адгезионного взаимодействия. Этими проблемами занимаются не только клеевики, но и специалисты, разрабатывающие полимерные композиционные материалы, лакокрасочные материалы, резинокордные изделия и др.
Каждый подходит к проблемам обеспечения адгезионного взаимодействия на основании собственного опыта. Мы попытаемся рассмотреть все многообразие явлений, объединенных общим понятием «склеивание», с единых позиций и полагает, что это будет полезно всем специалистам, использующим в своей практической работе клеевые материалы.