Dlaczego klej klei?

1. Pojęcia podstawowe: Klej - substancja mająca w wyniku działania sił przyczepności do powierzchni klejonej (adhezja) i sił spoistości wewnętrznej spoiny klejowej (kohezja), zdolność trwałego łączenia powierzchni dwóch materiałów . Spoina klejowa - warstwa kleju łącząca dwie sklejane powierzchnie (Rys.1) Klejenie przebiega następująco: dwa elementy, które chce się połączyć ze sobą, należy pokryć warstwą kleju, docisnąć do siebie i odczekać aż klej je zwiąże. Niektóre kleje wymagają dodatkowej obróbki termicznej. Inne z kolei wymagają swoistej obróbki chemicznej : Np. dwie łączone powierzchnie trzeba pokryć dwiema różnymi substancjami, które tworzą razem klej, lub odczekać po pokryciu określony czas, w trakcie którego klej reaguje wstępnie z powietrzem. Ponadto, wiele klejów wymaga wstępnego przygotowania powierzchni - zwykle jej umycia i wysuszenia - a czasami nadania jej struktury chropowatej.

2. Schemat połączenia dwóch materiałów przy pomocy kleju: ..

3. Podstawowe składniki klejów: Podstawowym składnikiem klejów są substancje wielocząsteczkowe (polimery) pochodzenia naturalnego lub otrzymywane syntetycznie. Polimery stosowane do otrzymywania klejów muszą mieć odpowiednią masę cząsteczkową oraz zawierać grupy polarne. W grupie polimerów pochodzenia naturalnego do otrzymywania klejów stosuje się najczęściej skrobie, dekstryny, kolagen, celulozę i jej pochodne, a w grupie polimerów syntetycznych - polioctan winylu i kopolimery octanu winylu, poliakrylany i kopolimery kwasu akrylowego,poliestry nasycone, poliureanty oraz żywce aksydowe epoksydowe, mocznikowe i fenolowe. Praktycznie klejem może być każdy roztwór polimeru polarnego, np.: polimetakrylanu metylu (metapleks) w chlorku metylenu, nitrocelulozy w acetonie. Poza substancjami wielkocząsteczkowymi, najczęściej rozpuszczonymi w rozpuszczalnikach organicznych lub w wodzie lub zdyspergowanymi wodzie, kleje zawierają jeszcze szereg dodatków wpływających na własności kleju i spiny klejowej. Są to przede wszystkim:

3a. Składniki kleju, ciąg dalszy… Żywce naturalne i syntetyczne (powodują wzrost przyczepności i wytrzymałości spoiny klejowej oraz lepkości i zawartości suchej substancji kleju) Napełniacze mineralne (powoduje wzrost wytrzymałości mechanicznej, odporności cieplnej i chemicznej spoiny klejowej oraz zmianę zawartości suchej substancji kleju) Rozcieńczalniki i zagęstniki (zmieniają lepkość kleju) Plastyfikatory (uplastyczniające spoinę klejową) Środki zmniejszające przewodnictwo cieplne lub elektryczne spoiny klejowej Często dodaje się różnego rodzaju środki wywołujące lub przyśpieszające proces wiązania spoiny klejowej. Czy wiesz że... Rzymscy legioniści naprawiali elementy swojego uzbrojenia za pomocą super kleju, który trzyma nawet po 2 tys. lat. O wynikach analiz niemieckich ekspertów informuje serwis "Discovery news". Starożytny klej wykorzystywano m.in. do mocowania srebrnych liści laurowych na hełmach legionistów. Przedmioty takie można zobaczyć na wystawie w Rheinischen Landes Museum w Bonn .

4. Własności klejów i sposoby ich oceny: Lepkość (stwierdzić możemy za pomocą kilku technik pomiaru) pH (<odczyn>posiada istotne znaczenie dla klejów, przyjmuje się ze pH kleju powinno być podobne do pH podłoża Zawartość suchej substancji (zawartość suchej substancji decyduje o grubości uzyskiwanej spoiny klejowej i ma wpływ na lepkość kleju) Czas życia (w miarę upływu czasu własności kleju zmieniają się np. odparowanie rozpuszczalnika lub wody Czas otwarty (czas otwarty ma wpływ na własności złącza klejowego, zwłaszcza na jego wytrzymałość początkową dla klejów rozpuszczalnikowych ten czas wynosi ok. od 5 do 20 minut, dla klejów pod postacią wodną od 15 do 30 minut)

4a. Własności klejów i sposoby ich oceny: ciąg dalszy... Czas wiązania (proces wiązania spoiny rozpoczyna się w chwili zetknięcia ze sobą klejonych powierzchni, proces ten może przebiegać w różnych temperaturach <od temp. pokojowej aż do temp. 200 stopni Celsjusza>) Czas przechowywania (dla każdego kleju podaje się dopuszczalny czas przechowywania) Toksyczność i palność Toksyczność - wiele klejów zawiera substancje szkodliwe dla zdrowia wskutek podrażnienia dróg oddechowych i błon śluzowych oparami wydobywającymi się z kleju wskutek przedostania się do organizmu poprzez skórę lub układ oddechowy (oblanie się klejem). Palność- większość klejów rozpuszczalnikowych to kleje palne, zawierające łatwopalne rozpuszczalniki. Najbezpieczniej jest zatem stosować kleje nie zawierające części lotnych.

5. Przebieg procesu klejenia: Każdy proces klejenia składa się z kilku faz, przy czym niektóre z nich mogą być pominięte. Poszczególne fazy procesu klejenia przedstawiłam na rys. 2.

5. Przebieg procesu klejenia: ciąg dalszy… Krótki opis: Wiązanie spoiny Przygotowanie kleju Przygotowanie powierzchni klejonych materiałów Nanoszenie kleju Obróbka naniesionej warstwy kleju PRZY WYKONYWANYCH CZYNNOŚĆIACH NALEŻY BYĆ OSTROŻNYM!!

Prawidłowe sklejanie łączonych części: Aby otrzymać prawidłowe sklejanie łączonych części należy przestrzegać podanych poniżej zaleceń: - powierzchnie wyczyścić z brudu, kurzu, resztek farby i innych ciał obcych - powierzchnie zmatowić przez szlifowanie papierem ściernym - powierzchnie gruntownie odtłuścić. Nadają się do tego np. aceton, alkohol, rozpuszczalnik nitro - powierzchnie klejone wysuszyć - przygotowanych do klejenia powierzchnie nie dotykać dla uniknięcia przeniesienia tłuszczu ze skóry na tworzywo - klej nanieść równomiernie i cienką warstwą - nie dopuszczać do zabrudzenia brudem lub kurzem świeżo pokrytych klejem - prace takie jak szlifowanie itp. przerwać, do czasu aż uzyska się wystarczające połączenie

Definicja klejenia: Kohezja (wewnętrzna wytrzymałość warstwy kleju) Klejeniem nazywamy łączenie materiałów za pomocą kleju. Klej to substancja organiczna lub nieorganiczna mająca właściwości trwałego łączenia materiałów. Wielość tworzyw, ich różnorodność struktury, powierzchni i własności powodują, że ich klejenie nie jest proste. Niektóre tworzywa mogą być klejone tylko z użyciem dodatkowych chemicznych, fizycznych lub mechanicznych środków i procedur. Istota klejenia oparta jest na dwu podstawowych zjawiskach: Kohezja (wewnętrzna wytrzymałość warstwy kleju) Adhezja (przyczepność powierzchni granicznych)

Koniec To już jest koniec mojej prezentacji. Mam nadzieję, że udało mi się udowodnić, dlaczego klej klei a jeśli nie to jeszcze raz w skrócie: Wszystkie substancje oddziałują ze sobą... jedne mocniej inne słabiej... Oddziaływania te nazywane są: - siłami przylegania... występują pomiędzy dwoma innymi ciałami (substancjami) - siłami spójności... gdy występują pomiędzy cząsteczkami tej samej substancji Wniosek... klej jest to substancja, która cechuje się dużymi siłami przylegania (dzięki temu dobrze ''klei się'' np. do kartki papieru) oraz dużymi siłami spójności.

Zespół Szkół Zawodowych Nr 2 im. dr. Antoniego Troczewskiego Prezentację przygotowała Angelika Matusiak Zespół Szkół Zawodowych Nr 2 im. dr. Antoniego Troczewskiego w Kutnie