Adheze

1. Adheze Střední odborná škola Otrokovice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil Vašíček Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz

2. Charakteristika DUM

3. Náplň výuky (obsah hodiny) Adheze Princip adheze Adheze a koheze Teorie adheze Postup při lepení

4. Celková pevnost lepeného spoje je závislá na dvou činitelích: Adheze je schopnost dvou rozdílných materiálů spolu přilnout Koheze je vnitřní soudržnost materiálu [1]. Pojem adheze V chemii je adheze definovaná jako přilnavost, při které se uplatňují na styčných plochách fyzikálnísíly chemickévazby mezimolekulární přitažlivé síly (Van der Waalsovy) Obr. 1: adheze

5. Jednotná teorie adheze neexistuje. Používá se pět teorií: mechanická adheze (suchý zip) chemickáadheze (vzniksloučeniny) elektrostatickáadheze (elektrostatická síla) difuzní adheze (polymery) disperzníadheze (Van der Waalsovy síly) Adherend– lepený díl Adhezivo – lepidlo Druhy adheze Obr. 2: zip

6. Adheze a koheze jsou důležitými ukazateli při hodnocení kvality lepidel. Dva slepené díly podrobíme namáhání až do přetržení. Adheze a koheze Obr. 5: silná adheze slabá koheze Obr. 3: slepené díly Obr. 4: slabá adheze silná koheze Obr. 6: silná adheze silná koheze

7. Mechanická teorie vychází z představy, že po proniknutí kapalného adheziva do trhlin a kavit lepeného povrchu, dojde po zatuhnutí adheziva k jeho „zaklínění“ v povrchu adherendu. Užívána sporadicky jen ve specifických případech: adheze pryžových směsí k textilním vláknům výroba překližek Mechanická teorie Obr. 7: mechanický spoj

8. Molekulová teorie (adsorpční = dnes nejvíce přijímaná teorie) • Základem adheze je vzájemné působení molekul adherendu a lepidla (adheziva), proto je nevyhnutelné aby oba druhy molekul měly • polární funkční skupiny schopné vzájemného působení. • Proces vzniku adhezního spoje má dvě stadia: • transport molekul adheziva k povrchu adherendu (nanesení lepidla); • přiblížení na vzdálenost menší než 0,5 nm (přitisknutí lepených dílů). • Za předpokladu dostatečného kontaktu adherendua adheziva postačuji van der Walsovysíly k dobré pevnosti spoje. • Malá pevnost spoje je dána především v omezeném kontaktu adherendua adheziva (nedokonalé smáčení povrchu adherenduadhezivem). Molekulová teorie Obr. 8: vteřinové lepidlo

9. Elektrostatická teorie předpokládá že dotykem dvou rozličných substancí ve spoji vznikají dvě vrstvy jako kondenzátor, kterého rozdílně nabité strany se přitahují. Při podrobnějších studiích však nebyla prokázána spojitost mezi velikostí elektrostatického náboje a pevností spojení. Elektrostatická teorie Obr. 9: elektrostatické pole

10. Difúzní teorie – pevnost spoje vzniká vzájemnou difuzí materiálů přes rozhraní. Některé látky (např. polymery) mohou navzájem difundovat a podmínky difuze (čas, teplota, viskozita, relativní molekulová hmotnost) ovlivňuje pevnost spoje. Tato teorie však nevysvětluje možnost spojení materiálů, které vzájemně nedifunduji, ale úspěšně se lepí (např. kov-sklo). Difúzní teorie Obr. 10: difuzní spoj

11. Chemická teorie – podmínkou vzniku spoje je, aby materiály spolu tvořily chemickou (kovalentní) vazbu přes rozhraní. Takové vazby sice vznikají, obecně jich ale není příliš mnoho. Příklad: lepení dřeva močovinoformaldehydovými lepidly lepení dřeva epoxydovými lepidly Pokusy se zavedením reakce schopných vazeb do adheziv obvykle nevedly ke zlepšení pevnosti spoje. Chemická teorie Obr. 11: epoxydové lepidlo

12. Podle konzistence se lepidla dělí na pevná tekutá – roztoky, disperze, pasty, pěny Podle složení jsou lepidla přírodní organická – rostlinná (škrob), živočišná (klih) anorganická polosyntetická– deriváty celulózy syntetická reaktoplasty – epoxidy, fenolické pryskyřice termoplasty – PA, vinylové elastomery – latexy, roztoky kaučuků směsi Lepidla Obr. 12: tuhé lepidlo

13. Příprava lepeného spoje má 4 fáze příprava materiálu k lepení – očištění, zdrsnění, odmaštění příprava lepidla – míchání, temperace nanášení lepidla – vytvoření vrstvičky montáž spoje – fixace do vytvrzení Postup lepení Obr. 13: míchání a temperace Obr. 14: fixační svěrka

14. Kontrolní otázky: Co to je adheze a koheze? Jak se zkoumá, zda koheze i adheze jsou dostatečné? Jaké jsou teorie adheze? Jaký je správný postup při lepení?

15. Seznam obrázků: • Obr. 1: vlastní • Obr. 2: DemonDeLuxe, [vid. 29. 1. 2013], dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Zipper_animated.gif • Obr. 3: vlastní • Obr. 4: vlastní • Obr. 5: vlastní • Obr. 6: vlastní • Obr. 7: vlastní • Obr. 8: vlastní • Obr. 9: vlastní • Obr. 10: vlastní • Obr. 11: vlastní • Obr. 12: vlastní • Obr. 13: anonym, [vid. 29. 1. 2013], dostupné z: www.celysvet.cz/S7734.gif • Obr. 14: BESSEY ToolGmbH, [vid. 29. 1. 2013], dostupné z: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Temperguss-Schraubzwinge.jpg&filetimestamp=20120807171524

16. Seznam použité literatury: [1] Otevřená encyklopedie Wikipedie, [vid. 22. 11. 2012], dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADto [2] Vašíček Emil, Gumárenská technologie 2, druhé vydání, učební texty SOŠ Otrokovice, 2011

17. Děkuji za pozornost