Ročníková práca z chémie Bytová chémia: lepidlá

Podstata lepenia:

Vyvolanie vzájomnej príťažlivosti medzi dvoma tuhými materiálmi bez použitia lepidiel by bolo možné len ak by spojové plochy boli k sebe priblížené na vzdialenosť menšiu ako 3-krát 10 na -8 centimetra ( molekulová vzdialenosť ). Táto požiadavka je však nesplniteľná. Ľahšie ako medzi pevnými látkami vzniká príťažlivosť medzi povrchmi pevných a tekutých alebo mäkkých látok. Kvapalina sa prispôsobí nerovnostiam povrchu. Sily vyvolávajúce priľnavosť lepidla ( adhezívum ) a lepeného materiálu ( adherendum ) označujeme ako ADHÉZIU.


Teórie adhézie:

Existuje mnoho teórií ktoré sa snažia vysvetliť adhéziu ako napríklad tieto.

Teória polarizácie: Táto teória hovorí , že musí byť absolútny kontakt molekúl lepidla s molekulami adherendu a potom môže za priaznivých podmienok dôjsť k adsorpcii, to jest k zachyteniu molekúl lepidla na lepenom povrchu vplyvom sekundárnych príťažlivých síl.


Adherend / Polarita / Rozpustnosť v organických rozpúšťadlách / Adhézne vlastnosti

Polyetylén / Nepolárny / Nerozpustný / Zlé
Polypropylén / Nepolárny / Nerozpustný / Zlé
Polyisobutylén / Nepolárny / Rozpustný / Dobré
Polystyrén / Nepolárny / Rozpustný / Dobré
Polyvinylchlorid / Polárny / Rozpustný / Dobré
Polymetylmetakrylát / Polárny / Rozpustný / Dobré
Polyamid / Polárny / Nerozpustný / Zlé

Vzťah štruktúry, polarity a rozpustnosti k adhéznim vlastnostiam adherendu.

Teória difúzie: Vysvetľuje adhéziu medzi materiálmi na základe takzvaného mikro-Brownovho pohybu molekúl, ktorý umožňuje prechod molekúl lepidla do lepeného materiálu a naopak. Môžu sa použiť zmäkčovadlá, ktoré uľahčia pohyb molekúl a tým aj vzájomné difúzie látok.

Teória adsorpcie: Na miestach styku dvoch rôznych fáz, napríklad pevnej látky a kvapaliny, alebo kvapaliny a plynu, vzniká medzifázové rozhranie a v ňom sa vyskytuje voľná energia, ktorá ovplyvňuje pevnosť spojov.

Molekulová teória ( adsorpčná ): Základom adhézie je vzájomné pôsobenie molekúl adherendu a lepidla, preto je nevyhnutné, aby obidva druhy molekúl mali polárne funkčné skupiny schopné vzájomného pôsobenia.


Teória priamych chemických väzieb:

V oblasti špecifickej adhézie bol doteraz najväčší význam prisudzovaný Van der Waalsovým silám. Primárne chemické väzby boli ako príčina adhézie uznávané len výnimočne, napriek tomu, že bolo známe, že môžu zaistiť podstatne pevnejšie spojenie molekúl ako sily medzimolekulárnej príťažlivosti. Teórie priamych chemických väzieb vychádzajúce z pozorovaní nárastu oxidových vrstiev na kovoch, na ktorých boli aplikované náterové hmoty s obsahom hydroxylov a karboxylov. K podobným výsledkom sa došlo neskôr pri sledovaní infračervených spektier tenkých vrstiev na rozhraní kovov a rôznych adhezív.