Оценка качества склеивания по величине коэффициента смачивания
В повседневной практике редко измеряется краевой угол смачивания клея с поверхностью, которую он склеивает. Обычно поверхности характеризуются «в абсолютном варианте», что позволяет оценить эффект обработки, которая была перед склеиванием. Имеют место различные подходы.
- Измеряют значение краевого угла смачивания для двух жидкостей: полярной и неполярной. Далее определяют величину поверхностного натяжения на границе жидкость-твердое тело, при таком подходе будет занижено.
- Возможен и другой вариант, при котором измеряют значения краевых углов смачивания двух жидкостей, одна из них неполярная, другая полярная. При определении поверхностного натяжения твердого тела величины особенно зависят в большей степени от свойств жидкости, вступившей в контакт с поверхностью твердого тела.
Старайтесь избежать, чтобы эта «методика» не спровоцировала многочисленные погрешности и неадекватные объяснения.
Быстрая оценка качества обработки поверхности может привести к ошибочным решениям. Действительно, уменьшение краевого угла смачивания с водой дает увеличение гидрофильности поверхности, связанной с появлением донорно-акцепторных связей. Но если использовать клеевой материал другой полярности, то смачивание после таких экспериментов может ухудшиться.
Следует ли по этой причине полностью отказываться от тех методов испытаний качества смачивания, где используется вода? Ответ: нет.
Эти методы могут применяться, но не в серийном производстве, а только в процессе отработки технологии.
При определении значений краевых углов смачивания, как правило, используют эталонные жидкости, по которым и оценивают параметры взаимодействия, характерные для поверхностей. Для получения полной картины необходимо определить значения краевых углов и коэффициентов смачиваемости для используемого клея.
Влияние вязкости клеевых материалов. Высокая вязкость не позволяет определить способность клея к смачиванию. Такие же проблемы возникают при анализе свойств порошкообразных клеев, или клеев-расплавов.
Клеи-расплавы очень технологичны и удобны в применении, в целом ряде случаев даже более удобны, чем жидкие клеи. Однако из-за своей плохой растекаемости они не могут быть использованы только при склеивании пористых поверхностей. Во всех остальных случаях их высокая вязкость не может рассматриваться, как причина получения «плохого» клеевого соединения.
Примером высокой эффективности жидких клеев является применение, как одного из способов увеличения адгезии, подслоев (праймеров, грунтовок). Другим примером являются вспенивающиеся клеи, для которых функции адгезии и когезии разделяются: т.е. одинаково важно обеспечить и хорошие адгезионные свойства, и иметь хорошие значения когезионной прочности при большой толщине клеевого (чаще всего говорят, герметизирующего) шва.
«Тиксотропия» — одно из важнейших свойств клеевого материала. Во избежание растекания клея (это особенно важно, если клеевой материал наносят на вертикальные поверхности) в его состав вводят тиксотропные добавки, которые способны к «разжижению» под действием деформации сдвига (например, при взбалтывании) и быстрой «фиксации», если они в состоянии покоя. Тиксотропные свойства клея могут воспрепятствовать хорошему смачиванию, особенно в тех случаях, когда клей наносят только на одну поверхность.
Липкие ленты PSA. Когезионное разрушение клеевого соединения соответствует = 1, адгезионное, соответвенно, близко к 0,5. Липкая лента, как правило, после удаления разрушается когезионно.
Это не значит, что липкие клеи являются «плохими» клеями. Нет, качество (прочность) их крепления соответствует их назначению и одним из требований, которые предъявляются к липким лентам, является его когезионное разрушение, т.е. клей не должен оставаться на соединяемых поверхностях.
Проблема пузырей в процессе использования липких лент. Специалисты по склеиванию знают, что при использовании липких лент достаточно часто появляются воздушные пузырьки. Они являются дефектами клеевого соединения и их следует удалить. Для этого часть липкой ленты снимают и накладывают повторно. Если поверхности имеют криволинейную форму, то избежать появления пузырьков достаточно сложно
Примеры хорошего смачивания в природе. Зацепление устрицы или любого другого моллюска за камни является типичным примером удачного склеивания, несмотря на отсутствие процесса подготовки поверхности. Это связано с тем, что устрица «знает» секреты взаимного размачивания жидкостей. Правила простые — для двух несовместимых жидкостей необходимо, чтобы второй жидкости был выше, чем первой. Это правило не выполняется только при условии, когда когезионная прочность одной жидкости выше, чем другой.
Этот принцип используется при создании клеевых материалов, которые способны склеивать влажные поверхности или требуется провести склеивание под водой. По этому же принципу загрязняющие вещества остаются на камнях и песке (морские приливы и отливы).
Загрузка ...