• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Klej

    Przeczytaj także...
    Adhezja (łac. adhaesio – przyleganie) – łączenie się ze sobą powierzchniowych warstw ciał fizycznych lub faz (stałych lub ciekłych).Aktywacja folii z tworzyw sztucznych to proces technologiczny, w wyniku którego otrzymuje się powierzchnie zwilżalne farbami drukowymi, klejami, mieszankami powlekającymi. Powierzchnię folii PP (polipropylen) i PE (polietylen) charakteryzuje stosunkowo niska energia powierzchniowa i dopiero aktywacja umożliwia drukowanie, klejenie czy powlekanie. Umożliwia również aplikowanie folii do termodruku (hot-stamping) lub folii cold-stampingowej.
    Polimeryzacja to reakcja, w wyniku której związki chemiczne o małej masie cząsteczkowej zwane monomerami lub mieszanina kilku takich związków reagują same ze sobą, aż do wyczerpania wolnych grup funkcyjnych, w wyniku czego powstają cząsteczki o wielokrotnie większej masie cząsteczkowej od substratów, tworząc polimer.
    AdhesivesForHouseUse001.jpg
    Klej „Super glue”

    Klej – substancja, która wprowadzona między powierzchnie przylegające dwóch przedmiotów, wykonanych z takich samych lub różnych materiałów, umożliwia trwałe ich połączenie w procesie klejenia. Kleje są zaliczane do materiałów czynnych powierzchniowo (podobnie jak farby, lakiery i detergenty), których cechą charakterystyczną jest zwiększanie adhezji.

    Wiązanie chemiczne według klasycznej definicji to każde trwałe połączenie dwóch atomów. Wiązania chemiczne powstają na skutek uwspólnienia dwóch lub większej liczby elektronów pochodzących bądź z jednego, bądź z obu łączących się atomów lub przeskoku jednego lub większej liczby elektronów z jednego atomu na drugi i utworzenia w wyniku tego tzw. pary jonowej.Połączenie klejowe – połączenie mechaniczne, w których wykorzystuje się adhezyjne właściwości substancji klejowych. Klej wnika w drobne pory, nierówności (adhezja mechaniczna) na powierzchni materiału, po czym twardnieje. Czasem przy klejeniu tworzyw sztucznych dodatkowo następuje częściowe rozpuszczenie powierzchni klejonych. Połączenie tego typu w budowie maszyn stosowane jest często, zwłaszcza jeśli trzeba połączyć różne materiały (metal, tworzywa sztuczne, szkło, gumę itp).

    Podstawowym składnikiem klejów jest syntetyczny lub naturalny polimer w postaci koloidalnej zawiesiny w określonym rozpuszczalniku lub tworzący taką zawiesinę po wymieszaniu z utwardzaczem, plastyfikatorem, substancjami modyfikującymi i innymi. Kleje występują najczęściej w postaci ciekłej, a niekiedy w postaci stałej – proszku, perełek, folii lub sztyftów, wkładów klejących, które po roztopieniu tworzą złącze.

    Skóra – surowiec wykorzystywany w przemyśle, pozyskiwany z powłoki ciała zwierząt dzikich i hodowlanych. Jest wykorzystywany m.in. do wyrobu odzieży, obuwia, galanterii, tapicerek samochodowych oraz okładek do książek. Ma również zastosowanie w technice.Lepkość (tarcie wewnętrzne, wiskoza) – właściwość płynów i plastycznych ciał stałych charakteryzująca ich opór wewnętrzny przeciw płynięciu. Lepkością nie jest opór przeciw płynięciu powstający na granicy płynu i ścianek naczynia. Lepkość jest jedną z najważniejszych cech płynów (cieczy i gazów).

    Klejenie zasadniczo 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.

    Butapren – nazwa handlowa kleju rozpuszczalnikowego, w którym głównym składnikiem sklejającym jest kauczuk chloroprenowy. Klej ten stosuje się głównie przy łączeniu gumy, skóry naturalnej i sztucznej, tkanin sztucznych i naturalnych oraz filcu. Jest on stosowany głównie w przemyśle obuwniczym, gdyż daje on trwałe, wodoszczelne i elastyczne spoiny.Tworzywa sztuczne – materiały składające się z polimerów syntetycznych (wytworzonych sztucznie przez człowieka i niewystępujących w naturze) lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących takich jak np. napełniacze proszkowe lub włókniste, stabilizatory termiczne, stabilizatory promieniowania UV, uniepalniacze, środki antystatyczne, środki spieniające, barwniki itp. Termin „tworzywa sztuczne” funkcjonuje obok niepoprawnych często stosowanych żargonowych określeń takich jak np. plastik. Najbardziej poprawnym terminem obejmującym wszystkie materiały zawierające jako główny składnik polimer, bez rozróżniania, czy jest on pochodzenia sztucznego czy naturalnego, jest określenie „tworzywa polimerowe”.

    Najczęściej stosowane w przemyśle metody czyszczenia powierzchni przed klejeniem:

  • obróbka chemiczna – wytrawianie (stosowane przy metalach), powlekanie związkami nieorganicznymi
  • obróbka ścierna – czyszczenie materiałami ściernymi (stosowane przy metalach, tworzywach sztucznych, gumie
  • odtłuszczenie – przemywanie rozpuszczalnikami, kwasami (stosowane przy większości materiałów klejonych)
  • aktywowanie powierzchni – (stosowane do tworzyw sztucznych)
  • lakierowanie – powlekanie lakierem podkładowym (stosowane do metali, tworzyw sztucznych, szkła, ceramiki)
  • W wyniku procesu klejenia powstaje spoina o strukturze jak poniżej:

    Monomery – cząsteczki tego samego lub kilku różnych związków chemicznych o stosunkowo niedużej masie cząsteczkowej, z których w wyniku reakcji polimeryzacji, mogą powstawać różnej długości polimery. Fragmenty monomerów w strukturze polimeru noszą nazwę merów.Kompozyty klejowe są specjalną grupą tworzyw adhezyjnych (materiałów klejowych) stosowanych do napraw i regeneracji części maszyn i urządzeń. Są one wytwarzane na bazie chemicznie utwardzanych klejów do metali (najczęściej epoksydowych) i zawierają stosunkowo duże ilości wypełniaczy i napełniaczy (najczęściej metalicznych). Materiały te wykazują właściwości tiksotropowe, dzięki temu można nimi kleić i jednocześnie wypełniać szczeliny połączeń oraz uzupełniać ubytki materiałowe części.
    Spoina powstająca w procesie klejenia
    AdhesivesForHouseUse002.jpg
    AdhesivesForHouseUse006.jpg
    Image of Pritt Stick.jpg

    W różnego rodzaju klejach niektóre elementy spoiny mogą nie występować – np. może nie występować warstwa samego kleju (kleje rozpuszczalnikowe) lub klej może nie wnikać w głąb struktury materiału.

    Na wytrzymałość mechaniczną klejonej spoiny mają wpływ cztery czynniki:

    Kohezja – ogólna nazwa zjawiska stawiania oporu przez ciała fizyczne, poddawane rozdzielaniu na części. Jej miarą jest praca potrzebna do rozdzielenia określonego ciała na części, podzielona przez powierzchnię powstałą na skutek tego rozdzielenia.Zaprawa – mieszanina wody i spoiwa z drobnym kruszywem lub innym wypełnieniem mająca na celu wiązanie, czyli przejście ze stanu płynnego, plastycznego w stały.
  • rodzaj i siła chemicznego oddziaływania kleju z klejonymi powierzchniami – adhezja – jeśli klej reaguje chemicznie z podłożem tworząc z nim wiązania chemiczne to taka spoina jest zazwyczaj bardziej wytrzymała niż w przypadku klejów, które tylko wnikają w klejoną powierzchnię – jednak większość klejów uniwersalnych nie reaguje bezpośrednio z podłożem, gdyż nie ma związków chemicznych które potrafią reagować ze wszystkim
  • głębokość penetracji klejonego materiału przez klej – im większa tym lepiej, ale jeśli klej penetruje zbyt głęboko to może zniszczyć strukturę samego klejonego materiału; głębokość penetracji można też zwiększać zwiększając chropowatość powierzchni klejonego materiału. Materiały bardzo gładkie (np. szkło) jest zwykle bardzo trudno skleić
  • wytrzymałość mechaniczna samej warstwy kleju – kohezja – ma to znaczenie tylko w przypadku tych klejów, które taką warstwę tworzą, zależy ona od struktury chemicznej kleju
  • kształt i rozmiar całej spoiny – im większa powierzchnia spoiny i bardziej nieregularny jej kształt tym staje się ona mocniejsza.
  • Ze względu na mechanizm klejenia, kleje można podzielić na:

    Guma – rozciągliwy materiał, elastomer chemicznie zbudowany z alifatycznych łańcuchów polimerowych (np. poliolefin), które są w stosunkowo niewielkim stopniu usieciowane w procesie wulkanizacji. W przemyśle, terminem "guma" obejmuje się czasami w uproszczeniu wszystkie rodzaje stałych elastomerów.Zawiesina - układ niejednorodny, dwufazowy, w postaci cząstek jednego ciała rozproszonych (faza rozproszona) w drugim ciele (faza rozpraszająca), np. cząstek ciała stałego w gazie lub cząstek cieczy w cieczy. Jeżeli cząstki te są dostatecznie małe, mowa jest o układzie koloidalnym. Gęstość fazy rozproszonej w zawiesinach jest na ogół większa niż gęstość fazy rozpraszającej i z tego powodu rozproszone cząstki fazy stałej mają tendencję do sedymentacji (opadania).
  • kleje rozpuszczalnikowe – kleje te wnikają głęboko w materiał powodując ich napęcznienie i częściowe rozpuszczenie; po połączeniu klejonych elementów i dociśnięciu spoiny powierzchnie klejonych materiałów nawzajem się przenikają, po czym rozpuszczalnik paruje pozostawiając trwałą spoinę bez warstwy samego kleju; kleje rozpuszczalnikowe stosuje się do klejenia tworzyw sztucznych.
  • kleje oparte na polimerowych żywicach – kleje te nie wnikają zbyt głęboko w materiał, mają one jednak silne powinowactwo chemiczne do klejonego materiału a warstwa samego utwardzonego kleju jest bardzo odporna mechanicznie; kleje te stosuje się do „trudnych” do sklejenia materiałów – takich jak metale, szkło itp, których nie można skleić klejami penetrującymi materiał; przykłady takich klejów to np. kleje epoksydowe (Poxipol).
  • kleje mieszane – składają się one z żywicy wymieszanej z rozpuszczalnikiem, który może penetrować klejony materiał – żywica wraz z rozpuszczalnikiem wnika głęboko w klejony materiał, więc nie musi mieć ona tak silnego powinowactwa chemicznego z klejonym materiałem; kleje mieszane są najbardziej rozpowszechnione i są one stosowane do klejenia „łatwych do sklejenia” materiałów porowatych takich jak guma, papier, skóra itp.; przykładem takiego kleju jest np. butapren lub guma arabska.
  • Kleje dzielimy także na jednoskładnikowe oraz dwuskładnikowe:

    Klej poligraficzny – rodzaj kleju znajdujący zastosowanie w poligrafii, w szczególności w introligatorstwie, np. klejenie etykiet, opakowań, broszur.Rozpuszczalnik − ciecz zdolna do tworzenia roztworu po zmieszaniu z ciałem stałym, inną cieczą lub gazem. Najbardziej znanym rozpuszczalnikiem jest woda.
  • Kleje jednoskładnikowe – ta grupa klejów charakteryzuje się dużą wrażliwością na wilgotność, dlatego przeznaczone są głównie do stosowania wewnątrz budynków.
  • Kleje dwuskładnikowe – produkty, w których jeden ze składników jest utwardzaczem inicjującym proces krystalizacji i wiązania w drugim składniku.
  • Szczególnym rodzajem klejów mieszanych są kleje składające się z żywicy polimerowej rozpuszczonej w monomerze, który w pierwszym etapie zachowuje się jak rozpuszczalnik, potem jednak nie paruje lecz ulega kopolimeryzacji z żywicą tworząc jedną usieciowaną strukturę. Takie kleje działają szybko i są dość uniwersalne – przykładem takiego kleju jest cyjanoakryl (znany jako „superglue”).

    Lakier – jest to roztwór (lub zawiesina) środków powłokotwórczych (np. olejów schnących, żywic naturalnych lub syntetycznych). Podstawową różnicą między lakierami a farbami jest znikome stężenie lub całkowity brak pigmentów i wypełniaczy oraz często mniejsza lepkość.Papier (z gr. πάπυρος (pápyros), łac. carta papirea) – spilśniona na sicie masa włóknista pochodzenia organicznego o gramaturze od 28 do 200 g/m². Wytwarzany poprzez ułożenie na sicie włókien. Papier jest wytwarzany w formie arkuszy lub wstęgi nawijanej w zwoje. Po uformowaniu masy na sicie jest odwadniany, prasowany, suszony i gładzony w podzielonych etapach ciągłego procesu wytwarzania.

    Parametry klejów[]

    Jbweldpackage.jpg

    Dla scharakteryzowania kleju podaje się m.in. takie jego parametry jak:

  • lepkość
  • czas otwarty czyli maksymalny czas od nałożenia kleju na powierzchnie sklejaną do momentu sklejenia
  • czas wiązania czyli czas, po którym spoina osiąga pełną wytrzymałość
  • baza kleju czyli zasadnicze składniki kleju, dzięki którym posiada on swe właściwości
  • ciała stałe – ilość suchej masy w jednostce objętości.
  • Z punktu widzenia właściwości fizycznych kleje mogą być: sztywne, elastyczne, nieprzewodzące lub przewodzące prąd elektryczny, ciepło, pole elektryczne lub magnetyczne, wodoodporne, odporne lub nie na działanie agresywnych środowisk chemicznych itp. Mogą mieć kilka cech jednocześnie.

    Taśma klejąca – rodzaj taśmy z elastycznego tworzywa sztucznego o grubości dziesiętnych części milimetra. pokryta warstwą specjalnego kleju po jednej lub obu stronach.Akrylany (lub niepoprawnie z angielskiego akrylaty) – sole lub estry kwasu akrylowego o wzorze ogólnym CH2=CHCOOR (gdzie R – reszta organiczna lub dowolny kation). Zawierają grupę winylową (-HC=CH2), w której dwa atomy węgla połączone podwójnym wiązaniem są jednocześnie związane z grupą karboksylową. Akrylany i metakrylany (pochodne kwasu metakrylowego, (CH2=C(CH3)COOH) łatwo tworzą polimery (poliakrylany) ze względu na dużą aktywność wiązania podwójnego.

    Ogólnie dzieli się je na naturalne i syntetyczne:

    Kleje naturalne: Mogą być pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego. Największe znaczenie techniczne mają jednak kleje syntetyczne.

    Kleje syntetyczne:

  • epoksydowe – do metali, ceramiki
  • aminowe – do drewna
  • ftalowe – do drewna, papieru itp.
  • poliuretanowe – do metali, tworzyw sztucznych, skóry
  • poliwinylowe – do drewna, skóry itp.
  • poliakrylowe – do metali, ceramiki, tworzyw sztucznych
  • silikonowe – odporne na temperatury ~50 °C, specjalne odporne do temperatury ~800 °C – do łączenia metali z kauczukiem, lub tworzywem silikonowym.
  • Zobacz też[]

  • zaprawa (budownictwo)
  • taśma klejąca
  • klej poligraficzny
  • kompozyt klejowy
  • Przypisy

    1. Józef Kuczmaszewski: Podstawy konstrukcyjne i technologiczne oceny wytrzymałości adhezyjnych połączeń metali s. Lublin: Wydawnictwa Uczelniane Politechniki Lubelskiej, 1995, s. 140. ISBN 9788386333479.
    2. Sklep budowlany Kleje montażowe. [dostęp 2013-11-04]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-11-10)].
    Chropowatość lub chropowatość powierzchni – cecha powierzchni ciała stałego, oznacza rozpoznawalne optyczne lub wyczuwalne mechanicznie nierówności powierzchni, niewynikające z jej kształtu, lecz przynajmniej o jeden rząd wielkości drobniejsze. Chropowatość w przeciwieństwie do innej podobnej cechy – falistości powierzchni, jest pojęciem odnoszącym się do nierówności o relatywnie małych odległościach wierzchołków. Wielkość chropowatości powierzchni zależy od rodzaju materiału i przede wszystkim od rodzaju jego obróbki.Guma arabska (łac. Gummi arabicum syn. Gummi Acaciae; E414) – stwardniała na powietrzu gumowata wydzielina wyciekająca naturalnie lub otrzymywana przez nacięcie pnia i gałęzi akacji senegalskiej i innych gatunków z rodzaju Acacia pochodzących z Afryki. Znana była już w starożytności.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Metale – pierwiastki chemiczne charakteryzujące się obecnością w sieci krystalicznej elektronów swobodnych (niezwiązanych). W przeważającej większości wykazują one następujące własności:
    Wytrzymałość materiałów – dziedzina wiedzy inżynierskiej, część inżynierii mechanicznej zajmująca się opisem zjawisk zachodzących w materiałach konstrukcyjnych i konstrukcjach poddanych zewnętrznym obciążeniom.
    Polimery (gr. polymeres - wieloczęściowy, zbudowany z wielu części) – substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.
    Ciało stałe – rodzaj fazy skondensowanej, każda substancja, która nie jest płynna, czyli zachowuje kształt i jest nieściśliwa. Ciało stałe jest pojęciem mało precyzyjnym i mogą w nim występować w rzeczywistości różne stany skupienia materii zwane bardziej precyzyjnie fazami fizycznymi.
    Płyn – każda substancja, która może płynąć, tj. charakteryzuje się wielką łatwością zmieniania wzajemnego położenia poszczególnych elementów nawet dla niewielkich sił, w przeciwieństwie do ciał stałych, które przy niewielkich siłach wykazują proporcjonalność odkształcenia do naprężeń. W wyniku czego płyn może swobodnie przemieszczać się (przepływać).
    Farba – substancja powłokotwórcza służąca do ochronnego lub dekoracyjnego pokrywania powierzchni dowolnych przedmiotów. Może zalegać na ich powierzchni, lub nieznacznie wnikać w głąb. Składa się z substancji barwiących – najczęściej w postaci pigmentów oraz substancji dodatkowych: spoiw, wypełniaczy, rozcieńczalników, rozpuszczalników, a także substancji błonotwórczych, dyspergujących, konserwujących, opóźniających wysychanie, reagujących z podłożem itp.
    Plastyfikator – środek zmiękczający, emulgujący, pozwalający na uzyskanie odpowiednich parametrów mechanicznych obrabianej substancji.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.077 sek.