Malo teorije

Ako uzmemo bilo koji od objekata oko nas, primijetit ćemo da su izrađeni od jednog ili drugog čvrstog materijala. Na primjer, porculanska čaša ima određenu čvrstoću koja je čini relativno čvrstom. Da biste narušili integritet porculana, potrebno je da uložite određeni napor, na primer da bacate čašu na pod.

Ako pokušate jednostavno pričvrstiti dvije krhotine, one se ne stapaju u čvrst materijal. Zašto? Integritet nastaje zbog međuratomskih veza, koje se izvode na različite načine. U slučaju naše čaše, atomi oba fragmenta su predaleko jedan od drugog, bez obzira na njihov pritisak. Manifestaciju atomskih veza možete lično promatrati ako uzmete materijale s dovoljno glatkim površinama, na primjer, dva lista stakla. Vjerovatno poznata slika: da biste razdvojili dva lista koja leže jedan na drugom morali su se malo potruditi.

Krenimo dalje: sada se prisjetimo slučaja kada je bilo potrebno odvojiti dva stakla između kojih je voda ušla. Još teže. Naravno, zato što je voda tečnost i, kao prva aproksimacija, ona „obavija“ atome koji čine staklo. Ovaj fenomen je poznat i kao fenomen vlaženja. I tu se približavamo razumijevanju svojstava ljepila.

Koje zadatke obavlja ljepilo?

Najprije ljepilo prvo mora vlažiti oba materijala koja se trebaju lijepiti. Zbog toga su sva ljepila (čak i u početku čvrste) tekuća u ispravnom stanju. Tada molekule ljepila moraju stvoriti vrlo jaku vezu s materijalima koje treba lijepiti - ovo je drugo. Ovo svojstvo se naziva adhezija. Što je snažnije prijanjanje, leplje će se „zalepiti“ na materijal. Usput, zato se savjetuje odmašćivanje i čišćenje površina koje se lijepe. I treće, sam ljepilo u učvršćenom stanju mora biti dovoljno čvrsto da vlastite interatomske veze mogu podnijeti određena opterećenja. U tom slučaju, ovisno o vrsti ljepila, početna masa ljepila očvrsne. Takozvana reaktivna ljepila pretvaraju se u staklasto ili elastično stanje kao rezultat kemijske reakcije - polikondenzacija, polimerizacija ili polidadicija, a termoplastična ljepila se očvrsnuju kao rezultat uklanjanja otapala (ljepila u otopini) ili očvršćavanja taline (ljepila s toplim topljenjem ili ljepila s toplim otapanjem).

Zašto ne postoji "apsolutno" ljepilo?

Zaista, na papiru sve glatko funkcionira. Zašto onda ima toliko ljepila? Zašto ne stvorite ljepilo koje sve zalijepi? Poanta je u tome da je za rad sa različitim materijalima potrebno da se apsolutno ljepilo prilijepi za sve materijale. Ali za to mora stvoriti atomske veze (zapamtite, postoji mnogo tipova) s bilo kojom od njih. Dok se ne stvori takva univerzalna supstanca, idealno ljepilo ostat će samo u mašti pisaca naučne fantastike.

Ljepilo sadrži otapalo koje ga sprečava da se očvrsne.

U uredskom (priboru) ljepilo ovo rastvarač je voda. Ovde smo izvadili ljepilo iz cijevi na ono što ćemo lijepiti. Voda je isparila u zraku i predmeti su se čvrsto priljubili jedno uz drugo.

U lepku "Moment" rastvarač je kiselina. Ovdje, naprotiv, da biste ih zalijepili trebate brzo apsorbirati vlagu iz zraka. To radi kiselina kada je izvan epruvete.

I epoksidno ljepilo (Epoksidna smola) općenito se stvrdnjava samo kad se pomiješa s učvršćivačem koji se čuva u drugoj posudi.

I, na primjer, trenutno ljepilo „Drugo“ izrađen na osnovi cijanoakrilata, čiji mehanizam otvrdnjavanja ne zahtijeva zagrijavanje, upotrebu aktivirajućih aditiva ili otapala. Zašto ljepilo ostaje tečno u epruveti?

Činjenica je da instant ljepilo "Secunda" sadrži kisele stabilizatore koji sprečavaju polimerizaciju molekula ljepila. Zahvaljujući njima, ljepilo u cijevi je uvijek u stabilnom tečnom stanju i spremno je za upotrebu u bilo kojoj sekundi. Ali čim se ljepilo nanese na površinu koja se lijepi, stabilizator neutralizira alkalni medij baze ili molekule vode u atmosferi. Odvija se polimerizacija cijanoakrilata, trenutni ljepilo "Sekunda" prelazi iz tečnog u čvrsto stanje. U ovom se slučaju lanci molekula ljepila postavljaju duž ravnine lijepljenja, privlačeći molekule materijala koji se trebaju zalijepiti za sebe, čime se osigurava prianjanje lijepljenih površina ...

Ljudi koriste ljepila već nekoliko milenijuma. Ali zašto se ljepilo lijepi - malo ko zna.

A većina ljudi uopće ne sumnja da možete ljepiti bez ljepila uopće. Na primjer, uzmimo dvije polirane staklene ili čelične ploče s savršeno ravnom površinom. Stavimo ih jedan na drugog. Oni se drže zajedno i tako čvrsto da ih je gotovo nemoguće razdvojiti. Molekuli površinskog sloja jedne ploče doći će u kontakt sa molekulima druge. Molekularne kohezijske sile će se pojaviti između njih, i dva će dijela postati jedan komad.

Taj se fenomen naziva optički kontakt. Koristi se u proizvodnji preciznih optičkih instrumenata.

Ali moguće je povezati samo savršeno ravne, takozvane ravni paralelne površine. Neravne, grube površine drveta, papira, kartona, kože, gume, metala ne lijepe se zajedno, bez obzira koliko ih teško stezali.

Između površina ostaju mali mobilni molekuli zraka koji ometaju njihovu vezu. Stoga se zrak mora ukloniti zamjenom sa drugom tvari. Međutim, nije svaka tvar pogodna za ovu svrhu. Za eksperiment možete navlažiti dvije staklene ploče ili dvije šibice vodom ili uljem. Oni će se držati zajedno, ali se lako odvajaju.

Molekuli vode, ulja, alkohola, žive i uopšte sve tečnosti su vrlo pokretni. Sile adhezije među njima su male, i zato ne mogu služiti kao "povezivači" za ostale molekule. Ne možete tražiti snagu od nečega što je prirodno krhko.

Stoga je moguće ljepiti samo čvrste tvari u rastvorenom ili rastopljenom obliku.

Vruća tečna kašika se nanosi na spoj dva bakrena ili željezna predmeta.

Molekti rastaljenog lemljenja su pokretni. Limenka se uliva u jaz između predmeta. Ispunjava sve nepravilnosti, a ako je površina čista, lijepi se na nju. Molekuri lemljenja prianjaju za molekule bakra ili željeza i čvrsto se učvršćuju na površine koje se spajaju.

Drugačija je stvar kada se organske tvari koriste kao ljepilo - smole, gumi arabik, guma, ljepilo za drvo, želatina, jajašca, škrob itd.

Molekuli tih supstanci su u obliku niti ili lanaca. Svi su veliki, malo pokretljivosti i nesposobni su za aktivno djelovanje bez pomoći malih molekula vode ili otapala. Ali u rješenju, oni svoj posao rade savršeno.

Pločica ljepila za drvo stavlja se u vodu preko noći. Ljepilo nabubri, pretvarajući se u sluzavu masu. Ova masa se zagreva. Molekule kolagena, od kojih je sastavljeno stolarsko ljepilo, postaju pokretnije. Lepak postaje tečan. Površine koje treba lijepiti navlažite se njime.

Molekule kolagena prodiru u površinski sloj drveta, kartona ili papira.

Čini se da su zavareni između molekula stabla, pridržavaju ih se i jedni uz druge.

Ljepilo se hladi, njegovi molekuli gube pokretljivost. Čestice vode, ispunivši svoju ulogu vodiča, isparavaju. Ljepilo se suši, formirajući tanki film čvrste površine između površina koje se trebaju lijepiti. Nastali film pouzdano se prijanja na površine koje se lepe.

Ali iz ovog primjera proizlazi da će ljepilo uspješno ispuniti svoj zadatak ako dobro navlaži površine proizvoda koje treba lijepiti i njegovi molekuli prodiru duboko u površinu sloja.

Ne može se svako ljepilo lijepiti za druge materijale.

Uzaludno je pokušavati spojiti dva komada drveta gumenim ljepilom, a slomljeno staklo lijepiti škrobom.

Za lijepljenje različitih materijala potrebna su različita ljepila koja se mogu lijepiti za ove materijale, jer adhezivne sile između molekula različitih tvari nisu iste.

Gumeni ljepilo lijepi se koža i guma, otopine smole, staklo, ljepilo za drvo - drvo i papir, itd.

Nedostatak većine ljepila poznatih u stara vremena bio je taj što njihovi molekuli mogu ispuniti svoju ulogu samo u pratnji vode ili drugih molekula otapala. Stoga se svi „predmeti zalijepljeni stolarijom, mesom, trešnjom, ribom i sličnim ljepilom plaše vode.

Moderna tehnologija dala nam je široku paletu različitih ljepila.

Stara ljepila mogla bi služiti samo kao pomoćnici ili zamjena za nokte.

Nova ljepila, koja su izmislili hemičari, drže jače od noktiju. Takođe impregniraju vlakna vezanog materijala. No, za razliku od starih ljepila, njihovi se linearni molekuli mogu kombinirati u neuništivu i vrlo jaku rešetku. Takva ljepila, kako kemičari kažu, polimeriziraju, njihovi su filmovi mnogo jači. Oni se drže bolje od starih ljepila.

Pomoću ovih ljepila grede debljine do jednog metra i proizvoljne dužine lijepljene su od tankih ploča. Površina ploča je podmazana rezolom, prethodno razblažen acetonom ili alkoholom. Daske su složene i istisnute pod preše pod malim pritiskom - 2-3 kilograma po kvadratnom centimetru.

Resol se pretvara u resit. Daske su zalijepljene tako čvrsto da se gotovo drvo cijepa samo duž drveta, a ne na mjestima lijepljenja.

Transformacija rezola u rezit ne odvija se na 140-160 stepeni, kao obično, već na sobnoj temperaturi (16-18 stepeni). Do brzog stvrdnjavanja smole dolazi jer se ona prethodno miješa sa katalizatorom. Najbolji katalizator je tvar koju je izmislio sovjetski naučnik - profesor G. S. Petrov. Ovaj katalizator napravljen je od otpadnog ulja tretiranog sumpornom kiselinom. Zove se Petrov kontakt.

Od pamtivijeka ljepilo je isključivo asistent stolarima, vezivačima, obućarima. Nova ljepila za plastiku počela su služiti ne samo zanatlijama, već su bila korisna i za građevinske inženjere velikih građevina. Na primjer, željeznički most dužine 175 metara bio je zalijepljen. Devetmetarske grede za ovaj most zalijepljene su s potplatom napravljenim od inčnih ploča.

Nova ljepila pokazala su se neizostavnim u izgradnji brodica, jahti, malih riječnih i morskih plovila.

Nekoliko slojeva furnira od drva ili tkanine impregnirane umjetnom smolom nanosi se na predložak u obliku buduće jahte ili brodice.

Šablona sa materijalom nametnutim prekrivena je gumenom jaknom, poput kovčega s poklopcem, i uronjena u kotao - autoklav. U kotao se ubrizgava komprimovani zrak, para ili voda pod pritiskom od 5 atmosfera. Komprimirani zrak pritiska gumenu jaknu i pritiska furnir ili tkaninu na predložak. Šipke od kojih je napravljen šablon imaju rupe za usisavanje zraka. Pritisak unutar šablona opada. Razlika u tlaku osigurava dobro prianjanje materijala.

Resol se pretvara u resit. Formirana je laminirana plastika. Šablon se uklanja iz kotla. Proizvod se oslobađa od gumene jakne, a gotovi brodski trup uklanja se iz šablona. Napravljena je u cjelini, kao orahova ljuska. Stoga se takve strukture nazivaju ljuske.

Ako pronađete grešku, odaberite dio teksta i pritisnite Ctrl + Enter.