Badamy właściwości adhezyjne materiałów: przyczepność - czym jest i jak wpływa na farbę i beton. Adhezja, sklejanie (adhezja) Adhezja co to znaczy

16291 0

Załóżmy najpierw, że pierwszym warunkiem przyczepności jest ścisły kontakt na poziomie molekularnym pomiędzy klejem a podłożem. Wyobraźmy sobie teraz, co się stanie po zetknięciu materiałów i jak będą na siebie oddziaływać. Wiązanie adhezyjne może być mechaniczne, fizyczne lub chemiczne, ale zwykle stanowi kombinację tych typów wiązań.

Przyczepność mechaniczna

Najprostszym rodzajem klejenia jest mechaniczne przyleganie składników kleju do powierzchni podłoża. Przyczepność ta powstaje na skutek obecności takich nierówności powierzchni jak wgłębienia, pęknięcia, szczeliny, podczas których powstają mikroskopijne podcięcia.

Głównym warunkiem powstania przyczepności mechanicznej jest zdolność kleju do łatwego wnikania w zagłębienia na powierzchni podłoża, a następnie utwardzania. Stan ten zależy od zwilżenia powierzchni podłoża przez klej, co z kolei jest związane ze stosunkiem energii powierzchniowych stykających się materiałów, który określa wartość kąta zwilżania kontaktowego. Idealna sytuacja jest wtedy, gdy podłoże jest całkowicie zwilżone klejem. Aby poprawić kontakt, przed nałożeniem kleju należy usunąć powietrze lub parę obecne w zagłębieniach. Jeśli klej jest w stanie wypełnić podcięcia i następnie utwardzić, to w naturalny sposób zostaje zablokowany przez podcięcia (rys. 1.10.7).

Ryż. 1.10.7. Mechaniczne połączenie kleju z podłożem na poziomie mikroskopowym

Stopień wnikania kleju w podcięcia zależy zarówno od nacisku, jaki został zastosowany podczas jego aplikacji, jak i od właściwości samego kleju. Jeśli spróbujesz oderwać klej od podłoża, można to zrobić jedynie poprzez jego oderwanie, ponieważ kleju nie da się usunąć z podcięć. Pojęcie adhezji mechanicznej nie koliduje z warunkami mocowania lub utrzymania protez stałych stosowanych przy ich mocowaniu, z wyjątkiem zjawisk zachodzących na poziomie mikroskopowym. Ważną różnicą między tymi koncepcjami jest to, że dobra zwilżalność nie jest warunek konieczny makroretencję, odgrywając jednocześnie decydującą rolę w tworzeniu mechanicznego sprzężenia na poziomie mikroskopowym.

Ogólnie rzecz biorąc, podcięcia często zwiększają wytrzymałość mechaniczną złącza, ale zwykle nie wystarcza to do uruchomienia samego (specyficznego) mechanizmu przyczepności. Istnieje szereg dodatkowych mechanizmów adhezji wywołanych przyczynami fizycznymi i chemicznymi. Termin przyczepność prawdziwa lub specyficzna jest zwykle używany do odróżnienia przyczepności fizycznej i chemicznej od przyczepności mechanicznej, ale takie terminy najlepiej odrzucić, ponieważ nie są całkowicie dokładne.

Koncepcja prawdziwej przyczepności zakłada, że oprócz niej istnieje fałszywa przyczepność, ale w rzeczywistości przyczepność albo istnieje, albo jej nie ma. Adhezja fizyczna i chemiczna różni się od adhezji mechanicznej tym, że w tej pierwszej klej i podłoże pozostają w interakcji molekularnej, natomiast adhezja mechaniczna nie wymaga takiej interakcji na styku dwóch faz.

Przyczepność fizyczna

Kiedy dwie płaszczyzny stykają się blisko, powstają wiązania wtórne w wyniku oddziaływania dipol-dipol pomiędzy spolaryzowanymi cząsteczkami. Wielkość powstałych sił przyciągania jest bardzo mała, nawet jeśli mają one dużą wartość momentu dipolowego lub zwiększoną polaryzację.

Wartość energii wiązania zależy od względnej orientacji dipoli w dwóch płaszczyznach, ale zwykle wartość ta nie przekracza 0,2 elektronowoltów. Wartość ta jest znacznie mniejsza niż w przypadku wiązań pierwotnych, takich jak wiązania jonowe lub kowalencyjne, w których energia wiązania zwykle mieści się w zakresie od 2,0 do 6,0 elektronowoltów.

Wiązania wtórne powstałe w wyniku oddziaływania dipol-dipol powstają bardzo szybko (ponieważ do ich powstania nie jest potrzebna energia aktywacji) i są odwracalne (ponieważ cząsteczki na powierzchni substancji pozostają nienaruszone chemicznie). To słabe przyciąganie fizyczne, adsorpcyjne, łatwo ulega zniszczeniu pod wpływem rosnących temperatur i nie nadaje się do zastosowań, w których wymagane jest trwałe połączenie. Jednakże wiązania, takie jak wiązania wodorowe, mogą być niezbędnym warunkiem utworzenia wiązania chemicznego.

Wynika z tego, że połączenie niepolarnych cieczy z polarnymi ciałami stałymi jest trudne i odwrotnie, ponieważ między tymi dwiema substancjami nie będzie interakcji na poziomie molekularnym, nawet jeśli będą one w bliskim kontakcie. Takie zachowanie obserwuje się w ciekłych polimerach silikonowych, które są niepolarne i dlatego nie tworzą wiązań wtórnych z powierzchniami stałymi. Komunikacja z nimi jest możliwa tylko podczas przejazdu Reakcja chemiczna sieciowanie, które utworzy połączenia między cieczą a ciałem stałym.

Przyczepność chemiczna

Jeżeli po adsorpcji na powierzchni cząsteczka ulegnie dysocjacji, a wówczas jej grupy funkcyjne, każdą z osobna, można połączyć kowalencyjnie lub

wiąże się jonowo z powierzchnią, w wyniku czego powstaje silne wiązanie adhezyjne. Ta forma adhezji nazywana jest chemisorpcją i może mieć charakter jonowy lub kowalencyjny.

Wiązanie chemiczne różni się od wiązania fizycznego tym, że dwa sąsiednie atomy mają te same elektrony. Powierzchnia kleju musi być trwale związana z powierzchnią podłoża poprzez wiązania chemiczne, dlatego konieczna jest obecność grup reaktywnych na obu powierzchniach. W szczególności dotyczy to tworzenia wiązań kowalencyjnych, które ma miejsce np. podczas wiązania reaktywnych izocyjanianów z powierzchniami polimerów zawierającymi grupy hydroksylowe i aminowe (rys. 1.10.8).

Ryż. 1.10.8. Edukacja wiązanie kowalencyjne pomiędzy izocyjanianami a grupami hydroksylowymi i aminowymi na powierzchni podłoża

W przeciwieństwie do związków niemetalicznych, pomiędzy metalami stałymi i ciekłymi łatwo tworzy się wiązanie metaliczne – ten mechanizm leży u podstaw lutowania. Wiązanie metaliczne powstaje z wolnych elektronów i nie zależy od obecności grup reaktywnych. Jednak taka relacja jest możliwa tylko wtedy, gdy powierzchnie metalowe będzie idealnie czysty. W praktyce oznacza to, że do usuwania warstw tlenkowych należy stosować topniki, gdyż w przeciwnym razie warstwy te będą uniemożliwiać kontakt pomiędzy atomami metalu.

Jedynym sposobem na oddzielenie kleju od podłoża jest mechaniczne zerwanie wiązań chemicznych, nie oznacza to jednak, że to właśnie te, a nie inne wiązania walencyjne zostaną zerwane w pierwszej kolejności. Nakłada to ograniczenia na wytrzymałość, jaką można osiągnąć w stawie. Jeśli siła wiązania lub wiązania klejowego jest większa niż wytrzymałość na rozciąganie kleju lub materiałów podłoża, wówczas spoisty klej lub podłoże zniszczy się, zanim zniszczy się wiązanie klejowe.

Adhezja poprzez splątanie cząsteczek (dyfuzyjny mechanizm adhezji)

Do tej pory zakładaliśmy, że istnieje wyraźnie określona granica pomiędzy klejem a podłożem. Zazwyczaj klej jest adsorbowany na powierzchni podłoża i można go uznać za środek powierzchniowo czynny, który gromadzi się na powierzchni, ale nie wnika głęboko. W niektórych przypadkach klej lub jeden z jego składników jest w stanie wniknąć w powierzchnię podłoża i nie gromadzić się na nim. Należy podkreślić, że absorpcja cząsteczek następuje w wyniku dobrego zwilżenia powierzchni, a nie jest jej przyczyną.

Jeśli zaabsorbowany składnik jest cząsteczką o długim łańcuchu lub tworzy cząsteczkę o długim łańcuchu po wchłonięciu przez podłoże, efektem może być splątanie lub wzajemna dyfuzja cząsteczek kleju i podłoża, co skutkuje bardzo dużą siłą przyczepności (rys. 1.10.9) .

Ryż. 1.10.9. Dyfuzyjna warstwa przejściowa utworzona przez wzajemne przeplatanie się fragmentów molekularnych kleju i podłoża

Ta równość nazywa się równaniem Dupree. Oznacza to, że praca przyczepności (W) jest sumą swobodnych energii powierzchniowych ciała stałego (y) i cieczy (y|v) pomniejszoną o energię na styku cieczy i ciała stałego (ysl).

Z równania Younga

Ysv Ysi = Ysi cose

Przyczepność będzie maksymalna przy pełnym (idealnym) zwilżeniu, tj. w przypadku cosq = 1 zatem energia sklejonych powierzchni i energie każdej z tych powierzchni oddzielnie (rys. 1.10.10).

Ryż. 1.10.10. Oddzielenie cieczy od powierzchni stałej w celu utworzenia dwóch nowych powierzchni

Napięcie powierzchniowe ciekłego węglowodoru wynosi około 30 mJ/m. Zakładając, że siły przyciągania maleją do zera w odległości 3 x 10 m, wówczas siła potrzebna do oddzielenia cieczy od powierzchni stałej jest równa pracy przyczepności podzielonej przez odległość i wynosi 200 MPa.

W rzeczywistości ta wartość jest znacznie wyższa.

Zatem kleje muszą być silnie przyciągane chemicznie do powierzchni podłoża, aby zapewnić wysoką siłę klejenia.

Znaczenie kliniczne

Lekarz musi wiedzieć, jaki rodzaj wiązania próbuje uzyskać, a to wymaga zrozumienia etapów tworzenia wiązania adhezyjnego. Dzięki temu unikniesz błędów w swojej pracy.

Podstawy nauki o materiałach dentystycznych
Richarda van Noorta

Każda osoba pracująca przy budowie lub remoncie mieszkania doskonale orientuje się w zasadach i właściwościach różnych materiałów.

Jeśli farba jest wystarczająco płynna, a ściana ma pory, naprawa odbędzie się bez problemów i zachwyci mieszkańców przez wiele lat. W przeciwnym razie nałożona mieszanina po prostu zsunie się z gładkiej powierzchni.

Właściwości fizyczne

Kiedy mieszanina robocza (farba) zastyga, zachodzi w niej szereg złożonych procesów, w wyniku których właściwości fizyczne znacząco się zmienić. Przykładowo, gdy farba wysycha i kurczy się, powierzchnia styku z malowaną ścianą nieznacznie się kurczy. Występują naprężenia rozciągające, często prowadzące do pojawienia się mikropęknięć. Z tego powodu przyczepność obu powierzchni jest znacznie osłabiona.

Dla Twojej informacji: Kohezja to szczególny przypadek adhezji – termin ten odnosi się do zdolności cząsteczek jednej substancji do sklejania się ze sobą, tworząc monolityczną masę.

Poszczególne substancje mają różną spójność początkową. Na przykład, jeśli nałożysz warstwę świeżego betonu na starą, nie będzie ona większa niż 1 MPa.

W związku z tym podczas suszenia warstwa betonu po prostu się rozpadnie lub nie będzie trzymać się mocno i nie długo. Ale mieszanki budowlane zawierające złożone składniki chemiczne, które poprawiają komunikację z gładką powierzchnią, mogą pochwalić się znacznie lepszym wskaźnikiem - 2 MPa, a nawet więcej.

Dlatego podczas wiązania tworzą niezawodne i trwałe połączenie.

Mieszanki i roztwory

Po zrozumieniu, czym jest przyczepność w budownictwie, przydatne będzie zrozumienie, dla jakich materiałów jest to szczególnie ważne w branży budowlanej. Przede wszystkim jest to:

Farby i lakiery. Od ich przyczepności zależy głębokość wnikania, jakość przyczepności, a co za tym idzie trwałość powłok. Dobra przyczepność sprawia, że farba będzie mocno przylegać do podłoża, a nawet duże obciążenia mechaniczne nie zaszkodzą jej.
Mieszanki gipsowe. ozdobne wykończenia miękka, atrakcyjna i łatwa w obróbce substancjami nie będzie możliwa przy słabej przyczepności do podłoża.
Rozwiązanie dla murarstwo. W tym przypadku rozmowa nie dotyczy estetycznej strony konstrukcji, ale raczej bezpieczeństwa konstrukcji budynku. Jeśli zaprawa ma słabą przyczepność, będzie to miało wpływ na wytrzymałość i trwałość muru.
Roztwory klejące, w tym uszczelniacze. Ważne jest, aby wiedzieć z góry, które materiały zapewniają dobrą przyczepność. Stosowanie nieodpowiednich mieszanek prowadzi do pogorszenia jakości spoin.

Jak widać bez dużej przyczepności materiałów nie da się zbudować domu, nie mówiąc już o uczynieniu go atrakcyjnym.

Poprawa jakości przyczepności

Jest to konieczne w różnych przypadkach. Najważniejsza jest przyczepność do betonu. Budowniczowie muszą zapewnić dobrą przyczepność kilku warstw betonu lub wysokiej jakości malowanie.

W związku z tym metody osiągnięcia pożądanego rezultatu znacznie się różnią. Obecnie dostępnych jest kilka wykończeń powierzchni:

Mechaniczne - szlifowanie.
Chemiczny - uelastyczniający.
Fizyczne i chemiczne - nakładanie podkładu.

Rada: Cement alkaliczny zwykle nie wiąże się dobrze z gładkimi powierzchniami betonowymi. Dlatego podczas pracy z tym ostatnim pożądane jest stosowanie związków wielowarstwowych w celu poprawy przyczepności.

Najlepszy wynik podczas wykonywania prac naprawczych i budowlanych można osiągnąć, jeśli obie powierzchnie styku nie tylko się różnią skład chemiczny ale także warunki edukacji.

Wykonywanie pomiarów

Aby przyczepność była wysokiej jakości, zapewniając niezawodne połączenie warstw materiałów budowlanych i wykończeniowych, konieczne jest regularne przeprowadzanie kontroli jakości. Najlepiej użyć do tego specjalnego miernika kleju. Nowoczesne próbki pozwalają dokładnie określić skuteczność przyczepności przy sile do 10 kN.

Mierzy siłę potrzebną do oddzielenia warstwy od powierzchni roboczej. Ponadto separację należy przeprowadzić ściśle prostopadle do płaszczyzny roboczej. Miernik kleju ma przystępna cena i jednocześnie ma mały rozmiar, co upraszcza proces stosowania, pozwalając na błyskawiczne uzyskanie rezultatów. Urządzenie wyposażone jest w kilka „grzybków” – metalowych cylindrów z podstawą o różnej wielkości, co daje możliwość wyboru tego odpowiedniego. Pomiar odbywa się w kilku etapach:

„Grzyb” łączy się z sprawdzaną powierzchnią za pomocą mocnego kleju.
Do urządzenia wkładany jest „Grzyb”.
Mechanizm zrywający obraca się powoli, aż powłoka zostanie oderwana od podstawy.
Badane są odczyty urządzenia ustalającego moment separacji.

Zasada stosowania nowoczesnych mierników kleju jest prosta, dlatego mogą z nich korzystać nawet osoby nieprofesjonalne.

Materiały lakiernicze do wykończenia

Rozpoczynając naprawy, nie wszyscy wiedzą, jaka jest przyczepność farby, w związku z czym stają przed dużymi problemami - Końcowa praca są opóźnione i nie przynoszą pożądanego rezultatu.

Autohezja - szczególny przypadek adhezja, która wskazuje na zdolność cząstek jednorodnego materiału do przylegania do siebie, zwykle w wyniku działania wysokiego ciśnienia lub temperatury. Stosowany jest do produkcji płyt pilśniowych, płyt wiórowych, OSB.

Tak naprawdę wszystko jest tutaj proste. Przyczepność farby to jej zdolność do mocowania na pomalowanej powierzchni. Materiał musi charakteryzować się dużą aktywnością chemiczną, aby wniknąć w pory gołego betonu, ale łatwo rozprowadza się na szpachlówce lub tynku i ma do nich dobrą przyczepność.

Jeśli chcesz uzyskać dobry efekt, musisz nałożyć farbę w kilku warstwach. Ale jest dość drogi, więc możesz użyć specjalnych materiałów klejących, na przykład zwykłego podkładu. Kosztuje mniej niż farba, ale jednocześnie pozwala zagwarantować doskonały wynik.

Interakcja z betonem

Zdecydowanie najbardziej poszukiwany jest beton materiał budowlany. Ale nie zawsze łatwo jest zapewnić wysoką jakość przyczepności materiałów wykończeniowych (płytek, tapet, farb) za pomocą takiej podstawy. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku gatunków o wysokiej wytrzymałości, małej porowatości i gładkiej powierzchni. Na szczęście istnieją sposoby na poprawę przyczepności warstwy.

W niektórych przypadkach nie jest to wymagane - farby, a także najwyższej jakości kleje do tapet i płytek już zapewniają doskonałe połączenie dzięki specjalnym dodatkom (żywice poliamidowe, ester kalafonii, organosilany i inne). Aby osiągnąć dobry wynik podczas pracy z tańszymi analogami, musisz użyć Dodatkowe materiały- podkład itp.

Przydatny film: czym jest przyczepność materiałów

Rozumiejąc, czym jest przyczepność, szczególne przypadki i sposoby poprawy, z łatwością poradzisz sobie nawet z najbardziej skomplikowanymi naprawami.

Pojęcie spójności i adhezji. Zwilżanie i rozprzestrzenianie się. Działanie adhezji i kohezji. Równanie Dupre'a. Kąt zwilżania. Prawo Younga. Powierzchnie hydrofobowe i hydrofilowe

W układach heterogenicznych oddziaływania międzycząsteczkowe rozróżnia się w obrębie faz i pomiędzy nimi.

spójność - przyciąganie atomów i cząsteczek w oddzielnej fazie. Określa istnienie materii w stanie skondensowanym i może być spowodowane siłami międzycząsteczkowymi i międzyatomowymi. pojęcie przyczepność, zwilżanie I rozpościerający się odnoszą się do interakcji międzyludzkich.

Przyczepność zapewnia połączenie między dwoma ciałami o określonej wytrzymałości dzięki fizycznym i chemicznym siłom międzycząsteczkowym. Rozważ cechy procesu spójnego. Stanowisko spójność wyznacza się na podstawie zużycia energii na odwracalny proces rozerwania ciała na odcinku równym jednostkowej powierzchni: W k =2  , Gdzie W k- dzieło spójności;  - napięcie powierzchniowe

Ponieważ podczas rozerwania powierzchnia tworzy się w dwóch równoległych obszarach, w równaniu pojawia się współczynnik 2. Kohezja odzwierciedla oddziaływanie międzycząsteczkowe wewnątrz jednorodnej fazy, można ją scharakteryzować za pomocą takich parametrów jak energia sieci krystalicznej, ciśnienie wewnętrzne, lotność , temperatura wrzenia, przyczepność jest wynikiem tendencji układu do zmniejszania się energii powierzchniowej. Praca adhezji charakteryzuje się pracą odwracalnego zerwania wiązania kleju na jednostkę powierzchni. Mierzy się je w tych samych jednostkach, co napięcie powierzchniowe. Całkowita praca przyczepności dotycząca całej powierzchni styku korpusów: W S = W A S

Zatem, przyczepność - pracować nad przełamaniem sił adsorpcji w formacji nowa powierzchnia w 1 m 2 .

Aby uzyskać zależność pomiędzy pracą adhezji a napięciem powierzchniowym oddziałujących składników, wyobraźmy sobie dwie skondensowane fazy 2 i 3, posiadające na granicy z powietrzem 1 powierzchnię równą jednostkowej powierzchni (rys. 2.4.1.1).

Zakładamy, że fazy są wzajemnie nierozpuszczalne. Łącząc te powierzchnie, tj. podczas nakładania jednej substancji na drugą następuje zjawisko adhezji, ponieważ układ stał się dwufazowy, pojawia się napięcie międzyfazowe  23. W efekcie początkowa energia Gibbsa układu zostaje zmniejszona o ilość równą pracy przyczepności:

G + W A =0, W A = - G.

Zmiana energii Gibbsa układu podczas procesu adhezji:

G wczesny =  31 +  21 ;

G con \u003d  23;

;

- Równanie Dupre'a.

Odzwierciedla to prawo zachowania energii podczas adhezji. Wynika z tego, że praca adhezji jest tym większa, im większe jest napięcie powierzchniowe składników początkowych i im mniejsze jest końcowe napięcie międzyfazowe.

Napięcie międzyfazowe osiągnie 0, gdy powierzchnia międzyfazowa zniknie, co ma miejsce, gdy fazy zostaną całkowicie rozpuszczone

Jeśli się uwzględni W k =2  i mnożenie prawej strony przez ułamek , otrzymujemy:

Gdzie W k 2, W k 3 - praca spójności faz 2 i 3.

Zatem warunkiem rozpuszczenia jest to, że praca przyczepności pomiędzy oddziałującymi ciałami musi być równa lub większa od średniej wartości sumy prac spójności. Należy odróżnić siłę adhezji od pracy kohezji. W P .

W P – praca włożona w zniszczenie połączenia klejowego. Wartość ta różni się tym, że obejmuje pracę rozrywania wiązań międzycząsteczkowych W A oraz pracę włożoną w odkształcenie elementów złącza klejowego W def :

W P = W A + W def .

Im mocniejsze połączenie klejowe, tym większe odkształcenie elementów systemu w procesie jego niszczenia. Praca odkształcenia może kilkakrotnie przekroczyć odwracalną pracę przyczepności.

Zwilżanie - zjawisko powierzchniowe polegające na oddziaływaniu cieczy z ciałem stałym lub innym ciałem ciekłym przy jednoczesnym kontakcie trzech niemieszających się faz, z których jedna jest zwykle gazem.

Stopień zwilżalności charakteryzuje się bezwymiarową wartością cosinusa kąta zwilżania lub po prostu kąta zwilżania. W obecności kropli cieczy na powierzchni fazy ciekłej lub stałej obserwuje się dwa procesy, pod warunkiem, że fazy te są wzajemnie nierozpuszczalne.

Ciecz pozostaje na powierzchni drugiej fazy w postaci kropli.

Kropla rozprzestrzenia się po powierzchni.

Na ryc. 2.4.1.2 przedstawia kroplę na powierzchni ciała stałego w warunkach równowagi.

Energia powierzchniowa ciała stałego, mająca tendencję do zmniejszania się, rozciąga kroplę na powierzchnię i jest równa  31 . Energia międzyfazowa na granicy faz ciało stałe-ciecz ma tendencję do ściskania kropli, tj. energia powierzchniowa jest zmniejszana poprzez zmniejszanie się powierzchni. Rozprzestrzenianiu zapobiegają siły spójności działające wewnątrz kropli. Działanie sił kohezji skierowane jest od granicy fazy ciekłej, stałej i gazowej stycznie do kulistej powierzchni kropli i wynosi  21 . Kąt  (theta) utworzony przez styczną do powierzchni międzyfazowych łączących ciecz zwilżającą ma wierzchołek na styku trzech faz i nazywa się kąt zwilżania . W równowadze ustala się następującą zależność

- prawo Younga.

Oznacza to ilościową charakterystykę zwilżania jako cosinus kąta zwilżania
. Im mniejszy kąt zwilżania i odpowiednio większy cos , tym lepsze zwilżanie.

Jeżeli cos  > 0, to powierzchnia jest dobrze zwilżona tą cieczą, jeżeli cos < 0, то жидкость плохо смачивает это тело (кварц – вода – воздух: угол  = 0; «тефлон – вода – воздух»: угол  = 108 0). С точки зрения смачиваемости различают гидрофильные и гидрофобные поверхности.

Jeśli 0< угол <90, то поверхность гидрофильная, если краевой угол смачиваемости >90, wówczas powierzchnia jest hydrofobowa. Wygodny wzór do obliczenia wielkości pracy przyczepności uzyskuje się poprzez połączenie wzoru Dupre'a i prawa Younga:

;

- Równanie Dupre-Younga.

Równanie to pokazuje różnicę pomiędzy zjawiskami adhezji i zwilżalności. Dzieląc obie strony przez 2, otrzymujemy

Ponieważ zwilżanie charakteryzuje się ilościowo cos , to zgodnie z równaniem określa się je stosunkiem pracy przyczepności do pracy kohezji dla cieczy zwilżającej. Różnica między przyczepnością a zwilżaniem polega na tym, że zwilżanie ma miejsce, gdy stykają się trzy fazy. Z ostatniego równania można wyciągnąć następujące wnioski:

1. Kiedy  = 0 sałata  = 1, W A = W k .

2. Kiedy  = 90 0 sałata  = 0, W A = W k /2 .

3. Kiedy  =180 0 sałata  = -1, W A =0 .

Ostatnia relacja nie jest realizowana.

Adhezja (od łac. adhaesio – przyklejanie) w fizyce – adhezja powierzchni różnych ciał stałych i/lub ciekłych. Adhezja wynika z oddziaływań międzycząsteczkowych (van der Waalsa, polarna, czasami wzajemna dyfuzja) w warstwie powierzchniowej i charakteryzuje się specyficzną pracą wymaganą do rozdzielenia powierzchni. W niektórych przypadkach adhezja może być silniejsza niż kohezja, czyli adhezja w obrębie jednorodnego materiału, w takich przypadkach po przyłożeniu siły rozdzierającej powstaje szczelina kohezyjna, czyli przerwa w objętości słabszego z materiały kontaktowe.
Przyczepność znacząco wpływa na charakter tarcia stykających się powierzchni: na przykład podczas interakcji z powierzchniami o niskiej przyczepności tarcie jest minimalne. Przykładem jest politetrafluoroetylen (teflon), który ze względu na niską wartość przyczepności w połączeniu z większością materiałów charakteryzuje się niskim współczynnikiem tarcia. Niektóre substancje o warstwowej sieci krystalicznej (grafit, dwusiarczek molibdenu), charakteryzujące się zarówno niskimi wartościami przyczepności, jak i kohezji, stosowane są jako smary stałe.
Najbardziej znane efekty adhezji to kapilarność, zwilżalność/niezwilżalność, napięcie powierzchniowe, menisk cieczy w wąskiej kapilarze, tarcie statyczne dwóch absolutnie gładkich powierzchni. Kryterium przyczepności w niektórych przypadkach może być czas oddzielenia się warstwy materiału o określonej wielkości od innego materiału w laminarnym przepływie płynu.
Adhezja zachodzi w procesach klejenia, lutowania, zgrzewania, powlekania. Jednym z czynników jest także przyczepność osnowy i napełniacza kompozytów (materiałów kompozytowych). czynniki krytyczne wpływające na ich siłę.
W biologii adhezja komórkowa to nie tylko połączenie komórek ze sobą, ale takie połączenie, które prowadzi do powstania pewnych prawidłowych typów struktur histologicznych, specyficznych dla tych typów komórek. O specyfice adhezji komórek decyduje obecność na powierzchni komórki białek adhezyjnych – integryn, kadheryn itp. Na przykład adhezja płytek krwi do błony podstawnej i włókien kolagenowych uszkodzonej ściany naczynia.
W zabezpieczeniach antykorozyjnych najważniejszym parametrem wpływającym na trwałość powłoki jest przyczepność materiału powłokowego do powierzchni. Przyczepność - przyczepność materiału lakierniczego do malowanej powierzchni, jedna z głównych cech powłok przemysłowych. Przyczepność farb i lakierów może mieć charakter mechaniczny, chemiczny lub elektromagnetyczny i mierzona jest siłą oderwania się powłoki lakierniczej na jednostkę powierzchni podłoża. Dobrą przyczepność materiału lakierniczego do malowanej powierzchni można zapewnić jedynie poprzez dokładne oczyszczenie powierzchni z brudu, tłuszczu, rdzy i innych zanieczyszczeń. Również dla zapewnienia przyczepności konieczne jest uzyskanie zadanej grubości powłoki, dla której stosuje się mierniki grubości mokrej powłoki. Przyjęto i zatwierdzono kryteria oceny przyczepności/kohezji.

Dlaczego farba nakładana na malowaną powierzchnię po pewnym czasie mocno się na niej trzyma? Dlaczego tynk stiukowy zaciera się wraz z podłożem, gdy twardnieje? Dlaczego betonowanie jest w zasadzie możliwe? Odpowiedź na te pytania jest tylko jedna: chodzi o adhezję – zjawisko sklejania się dwóch połączonych ze sobą powierzchni.

Co to jest przyczepność

Przyczepność określa możliwość klejenia ciała stałe za pomocą kompozycji klejącej, a także siłę wiązania powłoki dekoracyjnej lub ochronnej z podłożem. Przyczyną pojawienia się połączenia adhezyjnego jest wpływ sił molekularnych ( przyczepność fizyczna) lub siły interakcja chemiczna (przyczepność chemiczna).

Intensywność przyczepności zależy od siły odrywania, jaką należy przyłożyć do powłoki (tynku, farby, szczeliwa itp.), aby oderwać/oddzielić ją od podłoża.

Zatem wskaźnik ten jest zwykle mierzony w jednostkach określonego wysiłku - megapaskale(MPa). Na przykład siła odrywania (lub sztyftu, która jest taka sama) 1 MPa oznacza, że aby oddzielić powłokę o powierzchni 1 mm 2, należy przyłożyć siłę 1 N (przypomnijmy, że 1 kg \u003d 9,8 N). Właściwości przyczepności powłok są ich główną cechą, która zapewnia niezbędną wytrzymałość, niezawodność, a także determinuje złożoność pracy z nimi.

Co wpływa na przyczepność substancji stosowanych w budownictwie

W procesie ustalania mieszaniny roboczej, różne procesy, które powodują pewne zmiany w jego właściwościach. W szczególności kiedy kurczenie się mieszaniny zapraw, możliwe jest zmniejszenie powierzchni styku z wyglądem naprężenia rozciągające co doprowadzi do powstania pęknięcia skurczowe. W rezultacie przyczepność powierzchni jest osłabiona. Przykładowo przyczepność starej powierzchni betonowej do nowego betonu nie przekracza 0,9...1,0 MPa, natomiast przyczepność suchych mieszanek budowlanych (zawierających składniki inicjujące procesy przyczepności chemicznej) do nowego betonu osiąga 2 MPa i więcej.

Jak poprawić przyczepność

Zwykle wdraża się zestaw środków w celu poprawy przyczepności: przeprowadza się obróbkę mechaniczną (szlifowanie), fizykochemiczną (szpachlowanie, gruntowanie) i chemiczną (uelastycznianie) powierzchni podłoża. Procesy te są szczególnie skuteczne w pracach remontowych i budowlanych, gdzie powierzchnie styku są niejednorodne nie tylko pod względem składu chemicznego, ale także warunków ich powstawania.

Ważny! świeży alkaliczny zaprawa cementowa zawsze słabo przylega do powierzchni starego betonu, dlatego przy pracy ze starym betonem konieczne jest stosowanie wielowarstwowych mas klejących

Jak mierzyć przyczepność materiałów

GOST 31356-2007 reguluje określanie wskaźników siły przyczepności suchych mieszanek budowlanych z bazą. O kolejności badania materiałów pod kątem ich przyczepności. Technologia przeprowadzania takich badań umożliwia określenie siły przyczepności powłok takich jak płytki ceramiczne, różne powłoki ochronne, tynki itp. z podstawą.

Aby kontrolować jakość wykonanej pracy, wygodnie jest skorzystać z miernika kleju systemu ONIKS-AP NEW. Zakres pomiaru siły osadzania za pomocą tego urządzenia wynosi 0…10 kN. W badaniu mierzy się siłę potrzebną do oddzielenia lub oderwania powłoki od powierzchni podłoża w kierunku prostopadłym do płaszczyzny powłoki. Wygoda korzystania z miernika przyczepności polega na tym, że za jego pomocą można szybko kontrolować jakość wykończenia i prace tynkarskie. Urządzenie jest kompaktowe i łatwe w utrzymaniu (patrz rys. 1.2, 3).

Ryc.1. Wyznaczanie siły osadzania płytek ceramicznych za pomocą miernika przyczepności (krok 1)