Định nghĩa độ bám dính độ bám dính

Với quá trình bám dính này, lực hút xảy ra các loại khác nhau chất ở cấp độ phân tử. Nó có thể ảnh hưởng đến cả chất rắn và chất lỏng.

Xác định độ bám dính

Từ bám dính dịch từ tiếng Latin có nghĩa là sự gắn kết. Đây là quá trình hai chất hút nhau. Các phân tử của chúng dính vào nhau. Do đó, để tách hai chất cần phải tạo ra tác động từ bên ngoài.

Đây là một quá trình bề mặt điển hình cho hầu hết các hệ thống phân tán. Hiện tượng này có thể xảy ra giữa sự kết hợp các chất sau:

• chất lỏng + chất lỏng,
• cơ thể rắn chắc + rắn chắc,
• thể lỏng + thể rắn.

Tất cả các vật liệu bắt đầu tương tác với nhau khi bám dính được gọi là chất nền. Các chất cung cấp chất nền có độ bám dính chặt chẽ được gọi là chất kết dính. Phần lớn, tất cả các chất nền đều được thể hiện vật liệu cứng, có thể là kim loại, vật liệu polyme, chất liệu nhựa, gốm sứ. Chất kết dính chủ yếu được đại diện chất lỏng. Một ví dụ điển hình về chất kết dính là chất lỏng như keo.

Quá trình này có thể là kết quả của:

• tác động cơ học lên vật liệu để bám dính. Trong trường hợp này, để các chất kết dính lại với nhau cần phải cho thêm một số chất nào đó vào và sử dụng phương pháp cơ học ly hợp.
• sự xuất hiện mối quan hệ giữa các phân tử của chất.
• Sự hình thành lớp điện kép Hiện tượng này xảy ra khi điện tích được truyền từ chất này sang chất khác.

Ngày nay không hiếm trường hợp xuất hiện quá trình bám dính giữa các chất do ảnh hưởng của các yếu tố hỗn hợp.

Độ bám dính

Độ bám dính là một chỉ số cho thấy mức độ chặt chẽ của các chất nhất định với nhau. Ngày nay, cường độ tương tác dính của hai chất có thể được xác định bằng ba nhóm phương pháp được phát triển đặc biệt:

1. Các phương pháp xé bỏ. Chúng còn được chia thành nhiều cách để xác định cường độ bám dính. Để xác định mức độ bám dính của hai vật liệu, cần phải thử dùng ngoại lực để phá vỡ liên kết giữa các chất. Tùy thuộc vào vật liệu được liên kết, phương pháp xé đồng thời hoặc phương pháp xé tuần tự có thể được sử dụng ở đây.
2. Một phương pháp bám dính thực tế mà không can thiệp vào cấu trúc được tạo ra bằng cách liên kết hai vật liệu.

Khi sử dụng phương pháp khác nhau Bạn có thể nhận được các chỉ số khác nhau, điều này phụ thuộc phần lớn vào độ dày của hai vật liệu. Tốc độ bong tróc và góc tách phải được tính đến.

Trong thế giới hiện đại có nhiều loạiđộ bám dính của vật liệu. Ngày nay, độ bám dính của polyme không phải là hiện tượng hiếm gặp. Khi trộn chất khác nhauđiều rất quan trọng là họ trung tâm hoạt độngđã tương tác với nhau. Tại bề mặt tiếp xúc giữa hai chất, các hạt tích điện được hình thành, tạo ra mối liên kết chặt chẽ giữa các vật liệu.

Độ bám dính của keo là quá trình hút của hai chất thông qua tương tác cơ học từ bên ngoài. Keo được sử dụng để dán hai vật liệu lại với nhau để tạo ra một vật thể. Độ bền liên kết của vật liệu phụ thuộc vào độ bền của chất kết dính khi tiếp xúc với một số loại vật liệu nhất định. Để dán các vật liệu không tương tác tốt với nhau cần tăng cường tác dụng của keo. Để làm điều này, bạn chỉ cần sử dụng một trình kích hoạt đặc biệt. Nhờ nó, độ bám dính mạnh mẽ được hình thành.

Rất thường xuyên trong thế giới hiện đại, chúng ta phải đối mặt với các vật liệu buộc chặt như bê tông và kim loại. Độ bám dính của bê tông với kim loại không đủ mạnh. Thường xuyên hơn trong xây dựng, các hỗn hợp đặc biệt được sử dụng để đảm bảo liên kết đáng tin cậy của các vật liệu này. Nó cũng không hiếm khi được sử dụng bọt xây dựng, lực ép kim loại và bê tông tạo thành một hệ thống ổn định.

Phương pháp bám dính

Phương pháp kiểm tra độ bám dính là phương pháp xác định cách các vật liệu khác nhau có thể tương tác với nhau trong các giới hạn cụ thể nhất định. Nhiều dự án xây dựng và thiết bị gia dụng khác nhau được tạo ra từ các vật liệu được gắn chặt với nhau. Để chúng hoạt động bình thường và không gây hại, cần kiểm soát cẩn thận mức độ bám dính giữa các chất.

Phép đo độ bám dính được thực hiện bằng các dụng cụ chuyên dụng giúp xác định ở giai đoạn sản xuất mức độ chắc chắn của các sản phẩm với nhau sau khi sử dụng các phương pháp liên kết nhất định.

Độ bám dính của sơn và vecni

độ bám dính sơn phủđại diện cho độ bám dính của sơn với các vật liệu khác nhau. Vấn đề thường gặp nhất là độ bám dính giữa sơn và kim loại. Để phủ một lớp sơn lên các sản phẩm kim loại, các thử nghiệm về sự tương tác của hai vật liệu ban đầu được thực hiện. Người ta tính đến lớp sơn và chất vecni nào phải được áp dụng để xác định mức độ hấp phụ của nó. Sau đó, mức độ tương tác giữa màng mực và vật liệu phủ nó được xác định.

BĂNG DÍNH (từ tiếng Latin adhaesio - độ bám dính, độ bám dính, lực hút), sự kết nối giữa các vật thể ngưng tụ khác nhau trong quá trình tiếp xúc phân tử của chúng. Trường hợp đặc biệtđộ bám dính - tự kết dính, biểu hiện khi các vật thể đồng nhất tiếp xúc. Với sự bám dính và tự kết dính, ranh giới pha giữa các vật thể được bảo toàn, trái ngược với sự gắn kết xác định sự kết nối bên trong vật thể trong một pha. Tầm quan trọng lớn nhất là độ bám dính trên bề mặt rắn - chất nền. Tùy thuộc vào đặc tính của chất kết dính (chất kết dính), độ bám dính của chất lỏng và chất rắn (hạt, màng và khối có cấu trúc, chẳng hạn như bột, chất tan chảy, bitum) được phân biệt. Sự tự kết dính xảy ra giữa các màng rắn trong lớp phủ nhiều lớp và giữa các hạt của hệ phân tán và vật liệu composite (bột, đất, bê tông, v.v.), xác định cường độ của chúng.

Độ bám dính phụ thuộc vào bản chất của các vật tiếp xúc, tính chất bề mặt của chúng và diện tích tiếp xúc. Độ bám dính được xác định bởi lực hút giữa các phân tử và được tăng cường nếu một hoặc cả hai vật thể được tích điện, nếu liên kết cho-nhận được hình thành khi tiếp xúc giữa các vật thể và cũng do sự ngưng tụ hơi mao dẫn (ví dụ: nước). Độ bám dính có thể thay đổi khi xảy ra liên kết hóa học giữa các phân tử của chất kết dính và chất nền, trong quá trình khuếch tán và xâm nhập lẫn nhau của các phân tử của các vật thể tiếp xúc, trong quá trình hấp phụ ở bề mặt và hình thành các lớp hấp phụ, cũng như do sự tính di động của chuỗi polyme. Kết quả của những quá trình này là một lớp ranh giới có thể hình thành trong vùng tiếp xúc giữa chất kết dính và chất nền, lớp này quyết định độ bám dính. Giữa các vật rắn môi trường lỏngđang được hình thành lớp mỏng chất lỏng và áp suất tách rời phát sinh, ngăn cản sự bám dính. Diện tích tiếp xúc thực sự giữa chất kết dính và chất nền (được xác định bởi độ nhám bề mặt, biến dạng đàn hồi và dẻo trong vùng tiếp xúc của chất rắn và trong trường hợp chất lỏng - bằng cách làm ướt các rãnh của bề mặt nhám) nhỏ hơn diện tích danh nghĩa. một.

Công việc cân bằng của các giọt chất kết dính được xác định bởi góc tiếp xúc và sức căng bề mặt của chất lỏng. Độ bám dính của chất rắn được đo bằng mức độ ảnh hưởng bên ngoài khi chất kết dính bong ra; độ bám dính và sự tự kết dính của từng hạt - sức mạnh trung bình(được tính theo kỳ vọng toán học), bột - lực riêng. Khi màng và các vật thể có cấu trúc bị xé ra, cường độ bám dính được đo, ngoài độ bám dính, còn bao gồm lực tác dụng lên biến dạng và dòng chảy của mẫu, sự phóng điện của lớp điện kép và các tác dụng phụ khác. Khi độ bám dính yếu so với độ bám dính thì xảy ra hiện tượng tách keo; khi độ bám dính tương đối yếu thì xảy ra hiện tượng đứt dính. Độ bám dính của polyme, sơn, vecni và các màng khác được xác định bằng cách làm ướt và các điều kiện hình thành vùng tiếp xúc bằng chất kết dính lỏng trong quá trình đông cứng của nó, bởi các quá trình ứng suất và giãn bên trong, độ bền của các mối nối dính cũng được xác định; bởi sự kết dính của lớp keo cứng.

Các hạt có kích thước nano nhỏ nhất có tăng độ bám dính do sự dư thừa đáng kể của năng lượng bề mặt, độ nhám vi mô, khuyết tật bề mặt và đặc điểm hình thành của chúng (phân tán, phún xạ kim loại nguyên tử, ngưng tụ hơi hoặc chất hòa tan, phân hủy nhiệt, v.v.) và tính chất của chính các hạt (tinh thể) , chất vô định hình, polyme, v.v.). Độ bám dính của các hạt nano xác định khả năng tạo ra các hệ thống xúc tác và cảm biến, vật liệu tổng hợp và vật liệu mới về cơ bản cho vi điện tử và phương tiện lưu trữ thông tin.

Tùy thuộc vào yêu cầu thực tế, độ bám dính có thể được tăng lên (ví dụ, đối với lớp phủ sơn và vecni) hoặc giảm (ví dụ, khi nướng bánh mì) bằng cách đưa vào các chất phụ gia giúp điều chỉnh và thay đổi tính chất của các bề mặt tiếp xúc, hình thành ranh giới cũng như các điều kiện bên ngoài khác nhau (áp suất, nhiệt độ) và sự tiếp xúc với điện từ, tia laser và các dạng bức xạ khác.

Tăng độ bám dính là cần thiết cho các mối nối dính, lớp phủ sơn và màng kim loại, trong quá trình làm giàu quặng (bao gồm cả tuyển nổi), trong xerography, khi lọc nước và không khí trong các bộ lọc (bao gồm cả máy lọc bụi điện), trong quá trình hình thành vật liệu xây dựng và composite (bao gồm cả việc sử dụng hạt nano), v.v. Giảm độ bám dính là cần thiết để ngăn ngừa ô nhiễm (bao gồm cả chất phóng xạ) bề mặt khác nhau, độ bám dính của đất và vật liệu với các bộ phận làm việc của máy móc, trong quá trình sản xuất và vận chuyển dầu, trong quá trình bôi trơn, làm ướt các bề mặt khác nhau, ngâm tẩm vật liệu xốp. Giảm khả năng tự dính là cần thiết để ngăn chặn hiện tượng đóng bánh, v.v., và tăng cường khả năng tự dính là cần thiết để giảm xói mòn đất và những hậu quả tiêu cực của các quá trình ở lòng sông.

Tập hợp các phương pháp xác định độ bám dính được gọi là phép đo độ bám dính; thiết bị thực hiện chúng là máy đo độ bám dính. Độ bám dính có thể được đo bằng phương pháp trực tiếp (lực khi tiếp xúc chất kết dính bị đứt), không phá hủy (bằng cách thay đổi các thông số siêu âm và sóng điện từ do hấp thụ, phản xạ hoặc khúc xạ) và phương pháp gián tiếp (đặc trưng cho độ bám dính trong các điều kiện tương đương, ví dụ, bong tróc màng sau khi cắt, nghiêng bề mặt để lấy bột, v.v.). Độ bám dính của hạt nano được xác định bằng mô hình hóa và so sánh với lực ma sát.

Lít.: Deryagin B.V., Krotova N.A., Smilga V.P. Độ bám dính của vật rắn. M., 1973; Zimon A.D. Độ bám dính của bụi và bột. tái bản lần thứ 2. M., 1976; hay còn gọi là. Độ bám dính của màng và lớp phủ. M., 1977; hay còn gọi là. Độ bám dính là gì. M., 1983; hay còn gọi là. Hóa học keo. tái bản lần thứ 4. M., 2003; Pomogailo A. D., Rozenberg A. S., Uflyand I. E. Các hạt nano kim loại trong polyme. M., 2000; Hóa lý của hệ thống siêu phân tán (nano-). M., 2002; Sergeyev G. B. Hóa học nano. M., 2003.

15927 0

Đầu tiên, hãy giả sử rằng điều kiện đầu tiên để bám dính là sự tiếp xúc chặt chẽ ở cấp độ phân tử giữa chất kết dính và chất nền. Bây giờ hãy tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra sau khi các vật liệu tiếp xúc và chúng sẽ tương tác như thế nào. Liên kết kết dính có thể là cơ học, vật lý hoặc hóa học, nhưng thường là sự kết hợp của các loại liên kết này.

Độ bám dính cơ học

Loại bám dính đơn giản nhất là độ bám dính cơ học của các thành phần kết dính với bề mặt chất nền. Độ bám dính này được hình thành do sự hiện diện của các bất thường trên bề mặt như vết lõm, vết nứt và kẽ hở, trong quá trình phát triển các vết cắt cực nhỏ được hình thành.

Điều kiện chính của giáo dục độ bám dính cơ học là khả năng của chất kết dính dễ dàng xuyên qua các vết lõm trên bề mặt chất nền và sau đó cứng lại. Tình trạng này phụ thuộc vào độ ướt của bề mặt nền bằng chất kết dính, do đó, liên quan đến tỷ lệ năng lượng bề mặt của vật liệu tiếp xúc, xác định giá trị của góc làm ướt tiếp xúc. Tình huống lý tưởng là làm ướt hoàn toàn bề mặt bằng chất kết dính. Để cải thiện khả năng tiếp xúc, phải loại bỏ không khí hoặc hơi nước có trong các hốc trước khi dán keo. Nếu chất kết dính có thể lấp đầy các vết cắt rồi đóng rắn thì đương nhiên nó sẽ bị các vết cắt đó chặn lại (Hình 1.10.7).

Cơm. 1.10.7. Sự gắn kết cơ học giữa chất kết dính và chất nền ở cấp độ vi mô

Mức độ mà chất kết dính thấm vào các đường cắt bên dưới phụ thuộc cả vào áp suất được áp dụng trong quá trình sử dụng và vào đặc tính của chính chất kết dính. Nếu bạn cố gắng loại bỏ chất kết dính khỏi lớp nền, điều này chỉ có thể được thực hiện bằng cách xé nó, vì chất kết dính không thể loại bỏ khỏi phần dưới. Khái niệm bám dính cơ học không mâu thuẫn với các điều kiện để gắn hoặc giữ răng giả cố định được sử dụng để cố định chúng, ngoại trừ những hiện tượng xảy ra ở cấp độ vi mô. Sự khác biệt quan trọng giữa các khái niệm này là khả năng thấm ướt tốt không phải là một điều kiện cần thiết duy trì vĩ mô, đồng thời đóng vai trò quyết định trong việc tạo ra sự tương tác cơ học ở cấp độ vi mô.

Nói chung, undercut thường làm tăng độ bền cơ học của khớp, nhưng điều này thường không đủ để bản thân cơ chế bám dính (cụ thể) tham gia. Có một số cơ chế bám dính bổ sung do lý do vật lý và hóa học. Thuật ngữ bám dính thực sự hoặc cụ thể thường được sử dụng để phân biệt độ bám dính vật lý và hóa học với độ bám dính cơ học, nhưng tốt nhất nên tránh những thuật ngữ như vậy vì chúng không hoàn toàn chính xác.

Khái niệm độ bám dính thực sự giả định rằng ngoài nó còn có độ bám dính giả, nhưng trên thực tế độ bám dính có tồn tại hoặc không. Độ bám dính vật lý và hóa học khác với độ bám dính cơ học ở chỗ trước đây liên quan đến chất kết dính và chất nền trong tương tác phân tử với nhau, trong khi đối với sự tương tác cơ học như vậy ở giao diện của hai pha là không cần thiết.

Độ bám dính vật lý

Khi hai mặt phẳng tiếp xúc gần nhau, liên kết thứ cấp được hình thành do tương tác lưỡng cực-lưỡng cực giữa các phân tử phân cực. Độ lớn của lực hấp dẫn sinh ra là rất nhỏ, ngay cả khi chúng có mô men lưỡng cực cao hoặc độ phân cực tăng.

Độ lớn của năng lượng liên kết phụ thuộc vào hướng tương đối của các lưỡng cực trong hai mặt phẳng, nhưng giá trị này thường không quá 0,2 electron volt. Giá trị này nhỏ hơn nhiều so với giá trị của các liên kết sơ cấp, chẳng hạn như liên kết ion hoặc cộng hóa trị, trong đó năng lượng liên kết thường nằm trong khoảng từ 2,0 đến 6,0 electron volt.

Liên kết thứ cấp do tương tác lưỡng cực-lưỡng cực phát sinh rất nhanh (vì năng lượng kích hoạt không cần thiết cho sự xuất hiện của chúng) và có thể thuận nghịch (vì các phân tử trên bề mặt chất vẫn không bị ảnh hưởng về mặt hóa học). Lực hút vật lý hấp phụ yếu này dễ dàng bị phá hủy khi tăng nhiệt độ và không phù hợp cho các ứng dụng cần có liên kết vĩnh viễn. Tuy nhiên, các liên kết như liên kết hydro có thể là điều kiện tiên quyết quan trọng nhất để hình thành liên kết hóa học.

Theo đó, sự kết hợp giữa chất lỏng không phân cực với chất rắn phân cực là khó khăn và ngược lại, vì sẽ không có sự tương tác ở cấp độ phân tử giữa hai chất, ngay cả khi chúng tiếp xúc gần nhau. Hành vi này được quan sát thấy trong các polyme silicon lỏng, không phân cực và do đó không hình thành liên kết thứ cấp với bề mặt rắn. Chỉ có thể liên lạc với họ sau khi vượt qua phản ứng hóa học liên kết chéo, sẽ tạo ra các mối nối giữa chất lỏng và chất rắn.

Độ bám dính hóa học

Nếu sau khi hấp phụ trên bề mặt, phân tử phân ly và khi đó các nhóm chức của nó, mỗi nhóm riêng biệt, có thể được kết hợp bằng cộng hóa trị hoặc

liên kết ion với bề mặt, dẫn đến hình thành liên kết dính mạnh. Hình thức bám dính này được gọi là hấp thụ hóa học và về bản chất nó có thể là ion hoặc cộng hóa trị.

Liên kết hóa học khác với liên kết vật lý ở chỗ hai nguyên tử liền kề có chung electron. Bề mặt dính phải được liên kết chắc chắn với bề mặt nền thông qua các liên kết hóa học nên sự có mặt của các nhóm phản ứng trên cả hai bề mặt là cần thiết. Đặc biệt, điều này áp dụng cho sự hình thành các liên kết cộng hóa trị, ví dụ như xảy ra khi isocyanate phản ứng liên kết với các bề mặt polymer có chứa nhóm hydroxyl và amin (Hình 1.10.8).

Cơm. 1.10.8. Sự hình thành liên kết cộng hóa trị giữa các nhóm isocyanate và hydroxyl và amin trên bề mặt cơ chất

Không giống như các hợp chất phi kim loại, liên kết kim loại dễ dàng được hình thành giữa kim loại rắn và lỏng - cơ chế này là cơ sở của quá trình hàn. Kết nối kim loại xảy ra do các electron tự do và không phụ thuộc vào sự có mặt của các nhóm phản ứng. Tuy nhiên, kết nối này chỉ có thể thực hiện được nếu bề mặt kim loại hoàn toàn sạch sẽ. Trong thực tế, điều này có nghĩa là chất trợ dung phải được sử dụng để loại bỏ màng oxit, nếu không những màng này sẽ ngăn cản sự tiếp xúc giữa các nguyên tử kim loại.

Cách duy nhất để chất kết dính tách ra khỏi bề mặt là thông qua sự đứt gãy cơ học liên kết hóa học tuy nhiên, điều này không có nghĩa là những liên kết này, chứ không phải các liên kết hóa trị khác, sẽ bị phá vỡ trước tiên. Điều này đặt ra giới hạn về sức mạnh có thể đạt được trong kết nối. Nếu độ bền liên kết hoặc chất kết dính lớn hơn độ bền kéo của vật liệu kết dính hoặc chất nền thì chất kết dính hoặc chất nền dính sẽ bị hỏng trước khi liên kết dính bị hỏng.

Bám dính bằng các phân tử đan xen (Cơ chế bám dính khuếch tán)

Cho đến nay chúng ta đã giả định rằng có một bề mặt tiếp xúc được xác định rõ ràng giữa chất kết dính và chất nền. Thông thường, chất kết dính được hấp phụ lên bề mặt chất nền và có thể được coi là chất hoạt động bề mặt tích tụ trên bề mặt nhưng không thấm sâu vào bên trong. Trong một số trường hợp, chất kết dính hoặc một trong các thành phần của nó có thể thâm nhập vào bề mặt chất nền thay vì tích tụ trên đó. Cần nhấn mạnh rằng sự hấp thụ của các phân tử xảy ra là do bề mặt bị ướt tốt chứ không phải nguyên nhân gây ra hiện tượng đó.

Nếu thành phần được hấp thụ là phân tử chuỗi dài hoặc tạo thành phân tử chuỗi dài sau khi được chất nền hấp thụ thì kết quả có thể là sự đan xen hoặc khuếch tán lẫn nhau của các phân tử chất kết dính và chất nền, dẫn đến độ bền bám dính rất cao (Hình 1.10.9) .

Cơm. 1.10.9. Lớp chuyển tiếp khuếch tán được hình thành bằng cách đan xen lẫn nhau các mảnh phân tử của chất kết dính và chất nền

Sự đẳng thức này được gọi là phương trình Dupre. Điều đó có nghĩa là công của lực bám dính (W) là tổng năng lượng bề mặt tự do của chất rắn (y) và chất lỏng (y|v) trừ đi năng lượng tại bề mặt tiếp xúc giữa chất lỏng và chất rắn (ysl).

Từ phương trình Young nó suy ra,

Ysv Ysi = Ysi cose

Độ bám dính sẽ đạt tối đa khi làm ướt hoàn toàn (lý tưởng), tức là. do đó, trong trường hợp cosq = 1, bằng năng lượng của các bề mặt được dán và năng lượng của từng bề mặt này một cách riêng biệt (Hình 1.10.10).

Cơm. 1.10.10. Tách chất lỏng ra khỏi bề mặt rắn để tạo thành hai bề mặt mới

Sức căng bề mặt của hydrocarbon lỏng là khoảng 30 mJ/m. Nếu chúng ta giả sử rằng lực hấp dẫn giảm đến 0 ở khoảng cách 3 x 10~ mét thì lực cần thiết để tách chất lỏng ra khỏi bề mặt rắn bằng công của lực bám dính chia cho khoảng cách và bằng 200 MPa.

Trên thực tế, giá trị này cao hơn nhiều.

Vì vậy, chất kết dính phải có lực hút hóa học mạnh lên bề mặt chất nền để mang lại độ bền bám dính cao.

Ý nghĩa lâm sàng

Bác sĩ cần biết loại liên kết mà mình đang cố gắng đạt được và điều này đòi hỏi sự hiểu biết về các giai đoạn tạo ra liên kết kết dính. Điều này sẽ cho phép bạn tránh được những sai sót trong công việc của mình.

Nguyên tắc cơ bản của khoa học vật liệu nha khoa
Richard van Noort

Chúng tôi sẽ gửi tài liệu cho bạn qua email

Đây là khả năng bám dính của các vật liệu có thành phần và cấu trúc khác nhau do tính chất vật lý và tính chất hóa học. Thuật ngữ bám dính xuất phát từ từ bám dính trong tiếng Latin - dính. Trong xây dựng, chúng đưa ra một chỉ định cụ thể và tập trung hơn cho độ bám dính là gì - đây là khả năng của các lớp phủ trang trí và hoàn thiện (sơn, thạch cao), hỗn hợp bịt kín hoặc kết dính để bền và kết nối đáng tin cậy với bề mặt bên ngoài của vật liệu cơ bản.

Minh chứng ấn tượng về tác dụng bám dính của keo dán hiện đại

Quan trọng! Cần phân biệt khái niệm dính và dính. Độ bám dính kết nối các loại vật liệu khác nhau, chỉ ảnh hưởng đến lớp bề mặt. Ví dụ, sơn trên bề mặt kim loại. Lực dính là sự kết hợp của các vật liệu cùng loại, dẫn đến hình thành các tương tác giữa các phân tử.

Độ bám dính là một trong những tính chất chính của vật liệu trong các lĩnh vực sau:

1. Luyện kim - lớp phủ chống ăn mòn.
2. Cơ học – một lớp bôi trơn trên bề mặt các bộ phận và cơ cấu máy.
3. Y học - nha khoa.
4. Sự thi công. Trong ngành công nghiệp này, độ bám dính là một trong những chỉ số chính về chất lượng công việc và độ tin cậy của kết cấu.

Ở hầu hết các giai đoạn thi công, các chỉ số bám dính cho các kết nối sau đều được giám sát:

• vật liệu sơn và vecni;
• hỗn hợp thạch cao, vữa và chất độn;
• chất kết dính, vữa xây, chất bịt kín, v.v.

Một ví dụ về độ bám dính hóa học - phản ứng giữa keo silicon và thủy tinh

Có ba nguyên tắc cơ bản của liên kết dính của vật liệu. Trong xây dựng và công nghệ, chúng biểu hiện như sau:

1. Cơ khí- độ bám dính xảy ra do sự bám dính của vật liệu được áp dụng vào nền. Cơ chế của sự kết nối như vậy là sự xâm nhập của chất được áp dụng vào các lỗ của lớp bên ngoài hoặc kết nối với bề mặt gồ ghề. Một ví dụ là sơn bề mặt bê tông hoặc kim loại.
2. Hóa chất- sự kết nối giữa các vật liệu, bao gồm cả những vật liệu có mật độ khác nhau, xảy ra ở cấp độ nguyên tử. Để hình thành liên kết như vậy, cần có sự có mặt của chất xúc tác. Một ví dụ về loại bám dính này là hàn hoặc hàn.
3. Thuộc vật chất- liên kết điện từ giữa các phân tử xảy ra trên các bề mặt tiếp xúc. Có thể được hình thành do điện tích tĩnh hoặc dưới tác dụng của từ trường vĩnh cửu hoặc trường điện từ. Một ví dụ về việc sử dụng nó trong công nghệ là sơn các bề mặt khác nhau trong trường điện từ.

Đặc tính kết dính của vật liệu xây dựng và hoàn thiện

Độ bám dính của xây dựng và vật liệu hoàn thiệnđược thực hiện chủ yếu dựa trên nguyên lý cơ học và hợp chất hóa học. Một số lượng lớn các chất khác nhau được sử dụng trong xây dựng, các đặc tính hoạt động và tương tác cụ thể của chúng hoàn toàn khác nhau. Chúng ta hãy chia chúng thành ba nhóm chính và mô tả chúng chi tiết hơn.

Vật liệu sơn và vecni

Sự bám dính của vật liệu sơn vào bề mặt nền được thực hiện bằng nguyên lý cơ học. Đồng thời, các chỉ số sức mạnh tối đa đạt được nếu bề mặt làm việc vật liệu thô hoặc xốp. Trong trường hợp đầu tiên, diện tích tiếp xúc tăng lên đáng kể, trong trường hợp thứ hai, sơn thấm vào lớp bề mặt của đế. Bên cạnh đó, đặc tính kết dính Vật liệu sơn tăng lên do các chất phụ gia biến tính khác nhau:

• organosilanes và polyorganosiloxane có thêm tác dụng chống thấm nước và chống ăn mòn;
• nhựa polyamit và polyester;
• chất xúc tác hữu cơ kim loại cho các quá trình hóa học làm cứng sơn và vecni;
• chất độn mịn dằn (ví dụ, bột talc).

Sơn chứa Talc - chất chống cháy không cháy

Vữa xây dựng và hỗn hợp keo khô

Cho đến gần đây, việc xây dựng và hoàn thiện công việcđược thực hiện bằng cách sử dụng giải pháp khác nhau dựa trên thạch cao, xi măng và vôi. Thông thường, chúng được trộn theo một tỷ lệ nhất định, điều này tạo ra sự thay đổi hạn chế về tính chất cơ bản của chúng. Hỗn hợp xây dựng khô làm sẵn hiện đại: thạch cao và bột trét bắt đầu, hoàn thiện và đa hoàn thiện có thành phần phức tạp hơn nhiều. Các chất phụ gia có nguồn gốc khác nhau được sử dụng rộng rãi:

• khoáng sản- chất xúc tác magiê, thủy tinh lỏng, xi măng alumin, chịu axit hoặc không co ngót, microsilica, v.v.
• polyme- polyme phân tán (PVA, polyacrylate, vinyl axetat, v.v.).

Những sửa đổi như vậy thay đổi đáng kể các đặc điểm cơ bản sau hỗn hợp xây dựng:

• nhựa;
• đặc tính giữ nước;
• thixotropy.

Quan trọng! Việc sử dụng các chất biến tính polyme mang lại hiệu quả rõ rệt hơn trong việc tăng cường độ bám dính. Tuy nhiên, sự hình thành các hợp chất ổn định của màng polymer ở ​​bề mặt tiếp xúc của các loại vật liệu khác nhau (lớp nền - thạch cao cứng) chỉ có thể thực hiện được ở một nhiệt độ nhất định. Thuật ngữ này được gọi là nhiệt độ hình thành màng tối thiểu - MTP. bạn thạch cao khác nhau nó có thể thay đổi từ +5°C đến +10°C. Để tránh sự phân tách, cần tuân thủ nghiêm ngặt các khuyến nghị của nhà sản xuất về nhiệt độ, như môi trường, và căn cứ.

Chất bịt kín

Chất bịt kín được sử dụng trong xây dựng được chia thành ba loại khác nhau, mỗi loại yêu cầu những điều kiện nhất định để bám dính cường độ cao vào vật liệu nền. Chúng ta hãy xem xét từng loại chi tiết hơn.

• Làm khô chất bịt kín. Thành phần bao gồm các polyme và dung môi hữu cơ khác nhau: styren butadien hoặc nitrile, cao su chloroprene, v.v. Theo quy định, chúng có độ đặc giống như bột nhão với độ nhớt 300-550 Pa. Tùy thuộc vào độ nhớt, chúng được áp dụng bằng thìa hoặc bàn chải. Sau khi chúng được phủ lên bề mặt, cần có một thời gian nhất định để làm khô (bay hơi dung môi) và hình thành màng polymer.

• Chất bịt kín không khô. Chúng thường bao gồm cao su, bitum và các chất hóa dẻo khác nhau. Chúng có khả năng chịu nhiệt độ cao hạn chế, không quá 70 0 C-80 0 C, sau đó chúng bắt đầu biến dạng.

• Chất bịt kín. Sau khi ứng dụng, dưới ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau: độ ẩm, nhiệt, thuốc thử hóa học, phản ứng không thuận nghịch sự polyme hóa.

Trong số tất cả các loại được liệt kê, chất bịt kín bảo dưỡng mang lại độ tin cậy tối đa về độ bám dính đối với các bất thường vi mô của bề mặt nền. Ngoài ra, chúng còn chịu được nhiệt độ cao, tác động cơ học và hóa học. Chúng có sự kết hợp tối ưu giữa độ cứng và độ nhớt, cho phép chúng duy trì hình dạng ban đầu. Tuy nhiên, chúng đắt nhất và khó sử dụng nhất.

Độ bám dính được đo như thế nào?

Công nghệ đo độ bám dính, phương pháp thử cũng như tất cả các chỉ số về độ bền liên kết của vật liệu được quy định trong các tiêu chuẩn sau:

• GOST 31356-2013 - bột trét và thạch cao;
• GOST 31149-2014 - sơn và vecni;
• GOST 27325 - Sơn và vecni cho gỗ, v.v.

Thông tin!Độ bám dính được đo bằng kgf/cm2, MPa (megapascal) hoặc kN (kilonewton) - đây là chỉ số về lực phải tác dụng để tách lớp nền và vật liệu phủ.

Nếu sớm hơn đặc điểm bám dính vật liệu chỉ có thể được đo trong điều kiện phòng thí nghiệm, hiện tại có rất nhiều dụng cụ có thể được sử dụng trực tiếp trên công trường xây dựng. Hầu hết các phương pháp đo độ bám dính, cả “hiện trường” và trong phòng thí nghiệm, đều liên quan đến sự phá hủy lớp phủ bên ngoài. Nhưng có một số thiết bị có nguyên lý hoạt động dựa trên siêu âm.

• Máy đo độ bám dính của dao.Được sử dụng để xác định các thông số bám dính bằng phương pháp cắt lưới và hoặc song song. Được sử dụng cho sơn và lớp phủ màng dày tới 200 micron.

• Sao xung 21. Thiết bị xác định mật độ của vật liệu. Được sử dụng để phát hiện các vết nứt và tách lớp trong bê tông, cả khối và khối. Có các chương trình cơ sở và chương trình con đặc biệt, dựa trên độ kín của khớp, cho phép bạn xác định cường độ bám dính của thạch cao nhiều loại lên bề mặt bê tông.

• SM-1U. Dùng để xác định độ bám dính của lớp phủ cách điện polymer và bitum bằng phương pháp phá hủy từng phần - cắt. Nguyên lý đo dựa trên việc xác định các biến dạng tuyến tính của vật liệu cách điện. Theo quy định, nó được sử dụng để xác định độ bền của lớp phủ cách điện của đường ống. Cho phép sử dụng chống thấm bitum để kiểm tra chất lượng kết cấu xây dựng: tường của tầng hầm và tầng trệt, mái bằng vân vân.

Các yếu tố làm giảm độ bám dính của vật liệu

Các yếu tố vật lý và hóa học khác nhau ảnh hưởng đến việc giảm độ bám dính. Các yếu tố vật lý bao gồm nhiệt độ và độ ẩm của môi trường tại thời điểm sử dụng vật liệu trang trí, hoàn thiện hoặc bảo vệ. Các chất gây ô nhiễm khác nhau, đặc biệt là bụi bao phủ bề mặt của đế, cũng làm giảm tương tác bám dính. Trong quá trình hoạt động ảnh hưởng đến độ bền của kết nối vật liệu sơn và vecni có thể tạo ra tia cực tím.

Các yếu tố hóa học làm giảm độ bám dính được thể hiện bằng nhiều vật liệu khác nhau gây ô nhiễm bề mặt: xăng và dầu, chất béo, dung dịch axit và kiềm, v.v.

Ngoài ra, độ bám dính của vật liệu hoàn thiện có thể bị giảm do các quá trình khác nhau xảy ra trong kết cấu tòa nhà:

• co ngót;
• ứng suất kéo và nén.

Thông tin! Chất được bôi lên bề mặt để tăng lực bám dính giữa lớp nền và vật liệu hoàn thiện được gọi là chất kết dính. Nền mà chất kết dính được áp dụng được gọi là chất nền.

Các phương pháp tăng độ bám dính

Trong xây dựng có một số phương pháp phổ quát tăng độ bám dính của vật liệu hoàn thiện trang trí với bề mặt nền:

1. Cơ khí– Bề mặt đế được làm nhám để tăng diện tích tiếp xúc. Để làm điều này, nó được xử lý bằng nhiều vật liệu mài mòn khác nhau, áp dụng các rãnh, v.v.
2. Hóa chất– các chất khác nhau được thêm vào thành phần của vật liệu bảo vệ và hoàn thiện được áp dụng. Theo quy luật, đây là những polyme hình thành các liên kết mạnh hơn và mang lại cho vật liệu độ đàn hồi bổ sung.
3. Hóa lý– bề mặt của đế được xử lý bằng sơn lót làm thay đổi các thông số hóa học cơ bản của vật liệu và ảnh hưởng nhất định tính chất vật lý. Ví dụ, giảm sự hấp thụ độ ẩm trong vật liệu xốp, đảm bảo lớp ngoài lỏng lẻo, v.v.

Cách tăng độ bám dính cho các vật liệu khác nhau

Chúng ta hãy tìm hiểu chi tiết hơn về các phương pháp tăng độ bám dính cho các vật liệu khác nhau được sử dụng trong xây dựng.

Bê tông

Vật liệu và kết cấu bê tông được sử dụng rộng rãi trong xây dựng. Do mật độ cao và độ nhẵn của bề mặt nên khả năng bám dính của chúng khá thấp. Để tăng cường độ kết nối của các hợp chất hoàn thiện, cần tính đến các thông số sau:

• bề mặt khô hoặc ướt. Theo quy định, độ bám dính trên bề mặt khô cao hơn. Tuy nhiên, nhiều hỗn hợp chất kết dính đã được phát triển đòi hỏi phải làm ướt bề mặt đế trước. Trong trường hợp này cần chú ý đến yêu cầu của nhà sản xuất;
• nhiệt độ môi trường và chất nền. Hầu hết các vật liệu hoàn thiện được áp dụng cho bề mặt bê tông ở nhiệt độ không khí ít nhất là +5°С...+7°С. Trong trường hợp này, bê tông không được đông lạnh;
• sơn lót.Được sử dụng trong bắt buộc. Đối với bê tông dày đặc, đây là các chế phẩm chứa đầy cát thạch anh (bê tông tiếp xúc), đối với bê tông xốp (bê tông bọt, bê tông khí), đây là các lớp sơn lót thâm nhập sâu dựa trên sự phân tán acrylic;
• thêm các sửa đổi. Hỗn hợp thạch cao khô làm sẵn đã chứa nhiều chất phụ gia kết dính khác nhau. Nếu thạch cao được trộn độc lập thì nên thêm: PVA, sơn lót acrylic, thay vì cùng một lượng nước, keo silicat, giúp vật liệu hoàn thiện có thêm đặc tính chống ẩm.

Kim loại

Vai trò quan trọng trong độ bền của sự kết nối giữa sơn và vecni với bề mặt kim loại Phương pháp và chất lượng chuẩn bị bề mặt đóng một vai trò quan trọng. Ở nhà, nên làm như sau:

• tẩy nhờn– Gia công kim loại với các loại dung môi: 650, 646, R-4, rượu trắng, axeton, dầu hỏa. Biện pháp cuối cùng là lau bề mặt bằng xăng;
• thảm- xử lý nền bằng vật liệu mài mòn;
• phần đệm- Sử dụng sơn lót chuyên dụng. Chúng được bán hoàn chỉnh với một loại vật liệu sơn trang trí nhất định.

Quan trọng!Độ bám dính của chì, nhôm và kẽm thấp hơn nhiều so với gang và thép. Nguyên nhân là do các kim loại này tạo thành màng oxit trên bề mặt của chúng. Vì vậy, hiện tượng bong tróc lớp sơn phủ xảy ra dọc theo lớp oxit. Nên sơn những vật liệu này ngay sau khi loại bỏ màng bằng phương pháp cơ học hoặc hóa học.

Gỗ và vật liệu tổng hợp từ gỗ

Gỗ là một bề mặt xốp với nhiều bất thường và không gặp bất kỳ vấn đề đặc biệt nào về độ bền kết nối của vật liệu hoàn thiện. Nhưng không có giới hạn cho sự hoàn hảo, vì vậy nhiều công nghệ khác nhau đã được phát triển để cải thiện độ bám dính trong khi vẫn duy trì khả năng bảo vệ và tính chất trang trí việc hoàn thiện chính nó. Ví dụ, việc sử dụng chúng kết hợp với sơn acrylic, cải thiện đáng kể khả năng chống chịu thời tiết, khả năng chống phai màu của tia cực tím và mang lại khả năng bảo vệ sinh học cho vật liệu. Bề mặt gỗ được xử lý bằng nhiều loại sơn lót, thường dựa trên hợp chất boron-nitơ và nitrocellulose.

Độ bám dính trong quá trình hàn

Hàn là một trong những phương pháp nối bền nhất kết cấu kim loại. Đây là sự kết dính của các phân tử của hai nguyên tố mà không sử dụng chất trung gian hoặc chất phụ trợ - keo hoặc hàn. Đang xảy ra quá trình này dưới ảnh hưởng của kích hoạt nhiệt. Lớp bên ngoài của các nguyên tố được nối được nung nóng trên điểm nóng chảy, sau đó xảy ra sự tái hợp giữa các phân tử và sự liên kết của vật liệu.

Các yếu tố sau đây có thể là trở ngại cho độ bám dính chất lượng cao trong quá trình hàn:

• sự hiện diện của màng oxit. Chúng bị loại bỏ về mặt cơ học hoặc hóa học trong quá trình chuẩn bị bề mặt hoặc biến mất trực tiếp trong quá trình hàn dưới tác động của nhiệt độ cao hoặc thông lượng;
• sự không nhất quán thành phần hóa học vật liệu và điện cực. Đặc biệt chú ý cần chú ý đến sự hiện diện và lượng silicon và carbon trong các bộ phận được nối. Để kết nối các loại thép khác nhau, nên sử dụng các điện cực có hàm lượng hydro khuếch tán thấp;
• Độ sâu thâm nhập không đủ, điều này phụ thuộc trực tiếp vào cường độ dòng điện và tốc độ chuyển động của điện cực.

Tại sao lớp sơn phủ lên bề mặt cần sơn vẫn bám chắc trên đó sau một thời gian? Tại sao lớp thạch cao lại dính vào nền khi nó cứng lại? Tại sao về nguyên tắc có thể đổ bê tông? Chỉ có một câu trả lời duy nhất cho những câu hỏi này: tất cả đều liên quan đến độ bám dính - hiện tượng dính của hai bề mặt kết nối với nhau.

Độ bám dính là gì

Độ bám dính xác định khả năng dán các vật thể rắn bằng cách sử dụng chế phẩm kết dính, cũng như độ bền liên kết giữa lớp phủ trang trí hoặc lớp phủ bảo vệ và lớp nền. Nguyên nhân hình thành liên kết dính là do tác dụng của lực phân tử ( độ bám dính vật lý) hoặc cường độ tương tác hóa học (độ bám dính hóa học).

Cường độ bám dính được xác định bởi áp lực bong tróc phải tác dụng lên lớp phủ (thạch cao, sơn, chất trám kín, v.v.) để xé/tách nó ra khỏi lớp nền.

Vì vậy, chỉ số này thường được đo bằng đơn vị nỗ lực cụ thể - megapascal(MPa). Ví dụ: giá trị lực bong tróc (hoặc lực bám dính, tương tự) là 1 MPa có nghĩa là để tách lớp phủ có diện tích 1 mm 2, phải tác dụng lực 1 N (hãy nhớ rằng 1 kg = 9,8N). Đặc tính bám dính của lớp phủ là đặc tính chính của chúng, cung cấp độ bền, độ tin cậy cần thiết và cũng quyết định mức độ phức tạp khi làm việc với chúng.

Điều gì ảnh hưởng đến khả năng bám dính của các chất dùng trong xây dựng

Trong quá trình thiết lập hỗn hợp làm việc, các quá trình khác nhau xảy ra trong đó, gây ra những thay đổi nhất định về tính chất của nó. Đặc biệt, khi sự co lại hỗn hợp vữa, có thể làm giảm bề mặt tiếp xúc với bề ngoài ứng suất kéođiều đó sẽ dẫn đến sự hình thành vết nứt co ngót. Kết quả là độ bám dính của bề mặt bị suy yếu. Ví dụ, độ bám dính của bề mặt bê tông cũ với bê tông mới không vượt quá 0,9...1,0 MPa, trong khi độ bám dính của hỗn hợp xây dựng khô (bao gồm các thành phần bắt đầu quá trình bám dính hóa học) với bê tông mới đạt 2 MPa trở lên.

Cách cải thiện độ bám dính

Thông thường, một loạt các biện pháp được thực hiện để cải thiện độ bám dính: xử lý cơ học (mài), vật lý-hóa học (trát, sơn lót) và hóa học (đàn hồi) của bề mặt nền được thực hiện. Các quy trình này đặc biệt hiệu quả trong công việc sửa chữa và xây dựng khi các bề mặt tiếp xúc không đồng nhất không chỉ về thành phần hóa học mà còn về điều kiện hình thành của chúng.

Quan trọng! Kiềm tươi vữa xi măng luôn bám dính kém trên bề mặt bê tông cũ nên khi thi công với bê tông cũ nhất định phải sử dụng hợp chất kết dính nhiều lớp.

Cách đo khả năng bám dính của vật liệu

GOST 31356-2007 quy định các chỉ số xác định cường độ bám dính của hỗn hợp xây dựng khô với nền. Về trình tự thử nghiệm độ bám dính của vật liệu. Công nghệ tiến hành các thử nghiệm như vậy giúp xác định cường độ bám dính của các lớp phủ như gạch men, các loại vật liệu khác nhau. lớp phủ bảo vệ, thạch cao, v.v. với cơ sở.

Để kiểm soát chất lượng công việc được thực hiện, thật thuận tiện khi sử dụng máy đo độ bám dính của hệ thống ONICS-AP NEW. Phạm vi đo lực nắm bằng thiết bị này là 0…10 kN. Thử nghiệm đo lực cần thiết để tách hoặc xé lớp phủ khỏi bề mặt chất nền theo hướng vuông góc với mặt phẳng của lớp phủ. Sự tiện lợi của việc sử dụng máy đo độ bám dính nằm ở chỗ nó có thể được sử dụng để kiểm soát hoạt động chất lượng công tác hoàn thiện và trát. Thiết bị nhỏ gọn và dễ bảo trì (xem Hình 1.2,3).

Hình.1. Xác định lực bám dính của gạch men bằng máy đo độ bám dính (bước 1)