Přilnavost – (z latinského adhaesio – adheze) je adheze nebo spojení, ke kterému dochází při kontaktu povrchových vrstev dvou nepodobných těles. Například vazba mezi barvou a kovovým povrchem, na který je nanesena. Díky tomuto jevu barva a omítka pevně drží na stěnách, stropech a betonových plochách a různé materiály jsou k sobě pevně slepeny.
Adheze je způsobena silami molekulární interakce, tj. silami adheze odlišných molekul, atomů, iontů, funkčních složek umístěných v povrchových vrstvách kontaktujících těles. Tyto adhezivní síly se nazývají adhezivní síly a samotná interakce se nazývá adhezivní interakce.
Síla přilnavosti – síla potřebná k destrukci lepeného spoje (prasknutí) během deformace (separace nebo smyku). Přilnavost závisí na složení materiálu obou kontaktních ploch, na velikosti jejich kontaktní plochy a také na směru a rychlosti působící vnější síly.
Nazývá se práce vynaložená na překonání adhezních sil adhezní práce nebo trhací práce.
lepidlo – lepicí hmota schopná spojovat různé materiály povrchovou adhezí. Materiály, které se mají lepit, jsou substráty.
Množství adhezní vazby se měří v megapascalech (kilogramy na centimetr čtvereční). V soustavě SI je to Newton na 1 metr čtvereční, tzn. Pascal.
Příklad: adheze 1 MPa znamená, že k odtržení lepidla o ploše 1 cm 2 (1 cm * 1 cm) je potřeba síla 10 kg.
10 kgf/cm 2 = 1 MPa = 106 Pa = 106 N/m 2
Koheze a autoheze
Koheze je vnitřní spojení mezi identickými molekulami uvnitř materiálu, v objemu tělesa. Soudržnost charakterizuje sílu těla a jeho schopnost odolávat vnějším vlivům.
Adheze a koheze jsou síly, které působí na molekuly na mikroskopické úrovni. Rozdíl mezi nimi je v tom, že adheze zahrnuje přitažlivost mezi odlišnými látkami, zatímco koheze je přitažlivost mezi podobnými molekulami nebo látkami.
Autoheze označuje přilnavost filmů vyrobených ze stejného materiálu. Například při vytváření vícevrstvého povlaku dochází k adhezivní interakci mezi pevným povrchem substrátu a vrstvou, která je mu nejblíže.
Destrukce lepených povrchů během testování se může lišit. Pokud se lepicí fólie zcela odlepí od podkladu, je to tak oddělení lepidla. Pokud dojde k destrukci podél vrstvy lepidla nebo podél lepeného materiálu, pak se oddělení nazývá soudržné.
Mokré, speciální případ adheze, je interakce kapaliny s pevnou nebo hustší kapalnou fází za současného kontaktu se třemi nemísitelnými fázemi, z nichž jedna je plyn (vzduch).
Adhezní teorie
Mechanismus lepení je založen na složitém procesu. S tím je spojena existence několika teorií, které tento fenomén interpretují z různých pozic. V tuto chvíli neexistuje shoda.
- Adsorpční teorie, podle kterého jev nastává v důsledku adsorpce lepidla na póry a praskliny povrchu substrátu.
- Mechanická teorie považuje adhezi za důsledek průniku molekul lepidla do vrchní vrstvy podkladu; vysvětluje pouze lepení porézních materiálů.
- elektrická teorie se realizuje kontaktní elektrifikací, ke které dochází, když jsou lepidlo a podklad v těsném kontaktu. Lepidlo a substrát v adhezivním spojení jsou identifikovány s deskami elektrického kondenzátoru a proces separace je identifikován s oddalováním desek kondenzátoru. V tomto případě vzniká mezi deskami potenciálový rozdíl, který roste se zvětšující se mezerou mezi nimi až do začátku elektrického výboje.
- Esence difuzní teorie dochází k vzájemné nebo jednostranné difúzi molekul z lepidla do podkladu. Když látka proniká do molekul polymeru, proplétá se s nimi a vytváří silné řetězce. Umožňuje pochopit mechanismus adheze vzájemně rozpustných polymerů bez vysvětlování procesů lepení kovu, dřeva a skla.
- Chemická teorie (nejpevnější) vysvětluje adhezi jako výsledek chemické interakce složek na úrovni atomové vazby lepidla s povrchem materiálu.
Přestože byl učiněn významný pokrok v odhalování tajemství adheze, je stále obtížné definitivně určit její mechanismy. Jak se provádí více experimentů a vyvíjejí se teoretické modely, je stále jasnější, že složitost procesů vyžaduje mnohostranný přístup k jejich plnému pochopení.
Adhezivní vlastnosti stavebních a dokončovacích materiálů
- Adhezivní vlastnosti betonových a cihlových konstrukcí jsou nízké díky jejich vysoké hustotě a hladkosti. Adhezní pevnost starých betonových povrchů k novému betonu je ještě nižší. Nepřesahuje 0,8-1,0 MPa. Proto je bezpodmínečně nutné používat lepicí hmoty (primery a modifikátory) a počítat s tím, že přilnavost na drsný a suchý povrch je vyšší.
- Přilnavost betonu ke kovu také není dostatečně pevná. Ve stavebnictví se často používají speciální směsi, které zajišťují spolehlivé spojení těchto materiálů. V nepevnostních kovových konstrukcích se jako lepidla používají polymery na bázi epoxidových, polyuretanových a fenolových pryskyřic.
- Pro domácí spojení kovu a skla (průhledné plasty jako je plexisklo) můžete použít oboustrannou pásku nebo světlem tuhnoucí akrylátové směsi.
- Sklo vykazuje ideální přilnavost k lakům, barvám, tmelům a polymerním směsím. Tekuté sklo je pevně fixováno na pevné porézní materiály.
- Lepení moderních stavebních omítek a tmelů se provádí převážně na principu mechanické a chemické vazby. Přídržnost suchých směsí na železobetonové, cihlové a kamenné povrchy – od 1,8-2,0 MPa i více.
- Adheze lepidla na dlaždice začíná na 0,5 MPa a dosahuje 1,5-1,8 MPa. Čím vyšší je hmotnost dlaždice (porcelánové kameniny), čím větší je provoz v místnosti, tím vyšší by měly být požadavky na stupeň „přilnavosti“.
- Mezivrstvová přilnavost nátěrových hmot a laků je přilnavost nátěrové hmoty k různým materiálům mechanickým typem. Nejlepších ukazatelů přilnavosti barvy a laku k základnímu povrchu se dosáhne, pokud je pracovní povrch drsný nebo porézní.
- Chcete-li spojit dřevěné povrchy s jinými stavebními materiály, budete potřebovat sádru a alabastr. Nejlepší přilnavost dřeva bude s bitumenem, barvami a laky.
Přilnavost bitumenu a asfaltu
Přilnavost bitumenu k povrchu minerálních materiálů (asfaltová betonová vrstva) je vlastnost, která určuje voděodolnost asfaltů a trvanlivost asfaltových betonů.
V důsledku nedostatečné přilnavosti pod vlivem vody na slabých místech je vozovka zničena. Pro zlepšení přilnavosti silničního asfaltu ke kamenným materiálům (písek, žula, vápenec, dolomit) existují adhezivní přísady. Jsou to molekuly povrchově aktivních látek. Povrchově aktivní látky mění povrchové vlastnosti a polaritu prvků povrchu vozovky a vytvářejí silnou vazbu mezi vrstvami, která odolává odlupování vody.
Posílení přilnavosti
Výkon lepidla je důležitým faktorem v mnoha průmyslových odvětvích a lze jej výrazně zlepšit úpravou stavu povrchu.
Tyto metody často zahrnují mechanické čištění, chemické ošetření, vysávání a vystavení záření nebo elektromagnetům, včetně:
- čištění povrchu kovů od prachu, nečistot, mastnoty a jiných;
- čištění, broušení, tryskání (tryskání) abrazivem;
- odmaštění povrchu petrolejem, benzínem, rozpouštědlem, alkoholem (v závislosti na typu lepených povrchů);
- nanášení základních nátěrů, tmelení;
- míchání speciálních přísad, změkčovadel a zesilovačů adheze (aktivátory, primery, organokovové látky, polyestery, mastek, pryskyřice);
- smáčení vodou.
Zvýšená adheze je nezbytná pro lepené spoje, nátěry barev a laků, kovové filmy, xerografii, čištění vody a vzduchu ve filtrech, při výrobě stavebních konstrukcí a kompozitních materiálů.
Jaké podmínky ovlivňují snížení adheze?
Adhezivní vlastnosti mohou být sníženy různými faktory včetně teploty, vlhkosti, znečištění, drsnosti povrchu, mechanického namáhání a chemické expozice.
Kdy je nutný test adheze?
Analýza adhezních vlastností je důležitá pro pochopení pevnosti vazby mezi dvěma materiály, pro prevenci korozi a oděru a pro vytvoření nejlepších lepidel pro různé aplikace. Tento ukazatel má primární význam pro stavební a dokončovací kompozice. Často se používá v procesech kontroly kvality, aby se zajistilo, že povlak bude správně přilnout a poskytne požadovanou ochranu nebo kosmetický vzhled.
- Laky a barvy. Stupeň přilnavosti laků a barev je důležitým faktorem určujícím trvanlivost nátěru. Pevná vazba mezi základním materiálem a nátěrem je nezbytná pro ochranu před vlivy prostředí a pro zajištění vysoké kvality povrchové úpravy.
- Cementy, cemento-pískové kompozice. Bezpečnost konstrukce závisí na spolehlivosti lepení. Například použití materiálů s nízkou úrovní přilnavosti může vést k problémům, jako je klouzání zdiva na maltě zdiva, odlupování keramických dlaždic a stěny z pěnových bloků nevydrží dlouho.
- Tmely a jiná lepidla. Při použití směsí se špatnými lepicími vlastnostmi dochází ke zhoršení kvality spoje.
- Při kontrole hydroizolace střech, potrubí, hydroizolačních hmot, tmelů a parozábran. Čím vyšší je stupeň přilnavosti, tím lépe budou kompozice a materiály plnit své ochranné funkce (minimalizace tepelných ztrát).
- Hlavní potrubí a plynovody. Pro úspěšnou aplikaci ochranných látek proti korozi.
Objednejte si výzkum stavebních materiálů v laboratoři I.D.K
Metody měření adheze
Všechny metody se týkají metod destruktivního testování a provádějí se na svědeckých vzorcích nebo vyžadují obnovu poškozených oblastí:
Metoda peelingu. Stanovení adheze odloupnutím pružné desky z povlaku vyztuženého skelnými vlákny a měřením použité síly.
Metoda příhradových řezů (GOST 31149). Vizuální kontrola a posouzení stavu pomocí mřížkových řezů nanesených na povlak pomocí 4-bodového systému.
Mříž řeže se zpětným dopadem. Podstatou metody je nanesení mřížkových řezů a vyhodnocení stavu mřížky povlaku po dopadu na zadní stranu desky (pro výpočet adheze vysoce elastických povlaků).
Metoda paralelních řezů. Aplikace paralelních řezů a vizuální kontrola pomocí tříbodového systému.
Střih ve tvaru X (GOST 32702.2). Používá se pro tloušťky povlaků větší než 250 mikronů. Bodujte systémem 6 bodů.
Metoda odtržení (GOST 32299). Během zkoušky se měří pevnost v tahu potřebná k odtržení povlaku z chráněného povrchu betonové nebo železobetonové konstrukce. Velikost odlupovací síly se určí pomocí stupnice měřiče lepidla a vypočítá se pomocí vzorce. Umožňuje vyhodnotit sílu, povahu oddělení (adheze-koheze), podél které vrstvy k němu došlo.
Soubor metod měření odlupovací nebo odlupovací síly během adheze se nazývá adheziometrie. Adhezi lze změnit přímo přerušením adhezivního kontaktu, stejně jako pomocí elektromagnetických nebo ultrazvukových vln nebo jiných nepřímých vlivů.
Přístroje a měřicí přístroje
Dříve bylo možné adhezní vlastnosti materiálů měřit pouze v laboratorních podmínkách, ale v současné době bylo vyvinuto velké množství speciálních přístrojů, které dokážou stanovit adhezi materiálů v terénu – na místě, na stavbě.
Měřič přilnavosti nožů. Vícečepelový nůž se používá k výpočtu přilnavosti nátěrů až do tloušťky 200 mikronů na zakřivené a rovné povrchy pomocí vrubové metody (mřížkové a paralelní).
Mechanický odtrhávací adheziometr – pro řízení adhezní síly nátěru k podkladu a mezi vrstvami podle principu měření odtrhové síly houby.
Mechanické zařízení pro sledování bitumenové izolace při kontrole potrubí a kovových konstrukcí potažených bitumenovými tmely.
Páska pro hodnocení adheze. Používá se ve spojení s příčnými testovacími sadami adheze.
