Kad išsiaiškintume, iš ko susideda klijai, teks pasikartoti du mėgstamiausius mokykloje mokomus dalykus: fiziką ir chemiją. Bet nesijaudinkite - klijus ir jų sudėtį perprasti nebus labai sudėtinga. Fizikos požiūriu, klijų savybės priklauso nuo trijų jėgų sąveikos: lipnumo, adhezijos (sukibimo su paviršiumi) ir kohezijos (klijų dalelių tarpusavio ryšio). Šios jėgos užtikrina dviejų objektų sukibimą, taip pat lemia to sukibimo greitį, stiprumą ir patvarumą. Kalbant apie klijų sudėtį, pati įdomiausia yra paskutinė iš minėtų jėgų - kohezija. Mat nuo jos priklauso, kaip tvirtai ir stabiliai klijai sulipę tarpusavyje.
Cheminė ir fizinė klijų sandara
Kokia yra klijų ir lipniosios juostos cheminė sudėtis? Klijų kohezijos jėga pagrįsta jų sudedamųjų dalių - polimerų - molekuline sąveika. Polimerai - tai didelės molekulės (makromolekulės), susidedančios iš daugybės mažesnių molekulių (monomerų). „Poli“ reiškia „daug“, o „mono“ - „vienas“. Polimerai sudaro ilgas judrias molekulių grandines. Pasiekusios tam tikrą ilgį, šios grandinės susipina tarpusavyje, todėl padidėja klijų kohezija - vidinė dalelių trauka. Dabar atėjo laikas žadėtajam apdovanojimui. Tarp susijungimo taškų šios ilgos molekulių grandinės juda. Todėl klijai gerai pasklinda ant paviršiaus ir su juo sukimba. Polimerų grandines dar galima tvirtai sujungti ir atliekant tam tikrus cheminius procesus. Šie procesai vadinami reakcijomis, arba polimerizacija. Tai leidžia koreguoti ir tiksliai sureguliuoti klijų savybes.
Cheminės sintetinio kaučiuko klijų struktūros pagrindas - kaučiuko masė (pilka spalva), lemianti sukibimą ir elastingumą. Ilgos polimerų grandinės susipynusios tarpusavyje kaip spagečiai lėkštėje. Iš pirmo žvilgsnio klijavimas nėra sudėtingas procesas: klijuojami paviršiai nuvalomi, ištepami klijais, prispaudžiami vienas prie kito ir kurį laiką paliekami sustingti („sukimba”). Tačiau iš tiesų tai nėra visiškai paprasta operacija. Svarbu, kad klijai vienodai patikimai prikibtų tiek prie vieno, tiek ir prie kito paviršiaus, kuriuos norime suklijuoti. Dažniausiai tie paviršiai būna skirtingos prigimties.
Populiariausi - sintetiniai klijai. Klijai gali būti natūralūs (gyvulinės, augalinės arba mineralinės kilmės) arba sintetiniai. Pastarieji dėl suklijuojamų medžiagų įvairovės, didelio sanklijos stiprio, hermetiškumo ir atsparumo aplinkos sąlygų poveikiui šiandien populiariausi. Be to, jų gamyba nesudėtinga, galima lengvai išgauti pageidaujamas savybes. Didžioji dauguma sintetinių klijų pagaminti iš polimerų, kurie klijavimo proceso metu ir sudaro sankliją, sujungdami paviršius. Reaktyvūs klijai (tarp jų ir karštyje kietėjantys klijai). Termoplastiški klijai. Lengvų konstrukcijų klijai (apdailos ir kt.). Naujos kartos klijai. Aštuntajame dešimtmetyje japonų mokslininkas Kaneke susintetino unikalią medžiagą - modifikuotą silano polimerą (MS Polymer), kuri tapo kokybiniu šuoliu klijų ir hermetikų rinkoje. Labai greitai Japonijoje MS Polymer tipo hermetikai užėmė beveik 35 % elastiškų hermetikų rinkos. Sparčius naujienos plitimo tempus nulėmė produkto universalumas bei subalansuotos jo savybės.
Praktiniai klijų taikymai ir paruošimas
Gerai nuvalykite klijuojamus paviršius - neturi likti jokių nešvarumų, riebalų, dažų ar senų klijų likučių. Iš tiesų klijavimas nėra visiškai lengvas procesas: reikia užtikrinti, kad paviršiai būtų tinkamai paruošti ir kad klijaiėtų abiejose pusėse. Tarp daugelio žingsnių svarbus ir apdirbimo etapas: paviršiaus apdorojimas, nuriebalinimas, šlifavimas, pūtimas ar cheminis apdorojimas. Šie procesai leidžia klijams sukietėti, užtikrina gerą prikibimą ir stabilų junginį.
Klijai gali būti įvairių tipų pagal savybes: be tirpiklių, vandens pagrindo, šviesai jautrūs, slėgiui jautrūs ir kt. Dauguma žinomų klijų rūšių skirstomos į natūralius ir sintetinius; sintetinių klijų pliusai - universalumas, atsparumas aplinkos poveikiui, lengva gamyba ir gebėjimas sureguliuoti savybes. Kietėjimo mechanizmai labai įvairūs: nuo šiluminio kietėjimo iki fotoinicijuotų ar hidroterminių reakcijų. Tokiu būdu galima tiksliai sureguliuoti klijų laiką, kietėjimo greitį ir galutinį stiprumą.
Sudėtiniai klijų komponentai ir jų vaidmuo
- Rišiklis - medžiaga, kuri daugiausia vaidina klijų formulės sukibimą.
- Kietiklis - dalyvauja cheminėje reakcijoje, skirtoje kietinti klijus.
- Latentinis kietiklis - kietiklis, kuris veikia tam tikromis sąlygomis.
- Greitintuvas - spartina kietėjimo reakcijas.
- Skiediklis - mažina klampumą arba koncentraciją.
- Disperguojanti medžiaga - išsklaido klijų komponentus terpėje.
- Užpildas - pagerina veikimą arba sumažina išlaidas.
- Modifikatorių modifikuojanti medžiaga - įtakos suteikia formulėms.
- Stabilizatorius - padeda išlaikyti klijų stabilumą formavime.
- Filė, įtraukų ir kt. - papildomi elementai suformuoti junginyje.
Naujos kartos klijai pasižymi įvairiomis savybėmis: klijavimo gebėjimu, atsparumu temperatūrai ir drėgmei, lengvu naudojimu, bei galimybe kurti įvairias mechanines ar elektronines sistemas. Konkrečiai klijai gali būti naudojami įvairiose srityse - nuo statybos iki elektronikos, automobilių ir medicinos pramonės. Kertinis dalykas yra gebėjimas suformuoti patikimą ir ilgaamžį sukibimą tarp adherento ir pagrindo.
Siūlomos praktinės įžvalgos
- Svarbu paruošti paviršius - nuvalyti, nuriebalinti ir, kai reikia, šlifuoti.
- Pasirinkti tinkamą klijų tipą pagal medžiagų pobūdį ir aplinkos sąlygas.
- Laikyti nurodytus džiūvimo ir kietėjimo laikus, užtikrinant tinkamą spaudimą ar temperatūrą.
- Turėti omenyje galimą užpildų ir papildomų komponentų įtaką galutiniam rezultatui.
Seo ir terminų įvadai
Terminai, kuriuos verta įsiminti: sukibimas, sanglauda, delaminacija, laminavimas, užpildas, kryžminis ryšys, džiūvimas, kietėjimas, surinkimo laikas, atsparumas vandeniui. Šie žodžiai apibūdina klijų elgesį realiomis sąlygomis ir leidžia tiksliau prognozuoti jų taikymo sritis.
| Klijų tipas | Pagrindinis vaidmuo | Pritaikymo sritis |
|---|---|---|
| Sintetiniai klijai | Didelis adaptacijos spektras, atsparumas aplinkos poveikiui | Statyba, elektronika, transportas |
| Natūralūs klijai | Natūralios kilmės medžiagos | Mažesnės temperatūros, biologiškai suderinami produktai |
| Termoplastiniai klijai | Kietėjantys plastiniai plėvelės paviršiai | Lengvi konstrukcijų sprendimai |
Apibendrinant, klijai - tai sudėtinga medžiaga, kurios savybės išryškėja per polimerų koheziją, adheziją ir kietėjimo procesus. Susipažinti su faktais apie rišiklius, kietiklius, skiediklius ir kitus komponentus leidžia įvertinti, kokie sprendimai yra tinkamiausi konkrečiai užduočiai, kokie yra ilgalaikiai jų išlaikymo reikalavimai ir kokiomis sąlygomis klijai veikia geriausiai.