TEORIJA ADHEZIJE

Mehanizam adhezije je proučavan decenijama. U pokušaju da se objasni fenomen adhezije postavljene su razne teorije, ali nijedna pojedinačna teorija ne daje potpuno i opšte objašnjenje adhezije. Povezivanje adheziva sa površinom nekog objekta je rezultat zajedničkog djelovanja većeg broja fizičkih, mehaničkih i hemijskih sila koje su u međusobnoj interakciji. S obzirom da je nemoguće razgraničiti ove sile, razlikujemo slijedeće osnovne mehanizme adhezije:

- Mehaničko povezivanje (ukliještavanje), izazvano mehaničkim učvršćivanjem adheziva koji prodire u pore i neravne dijelove površine.

- Povezivanje elektrostatskim silama, usljed razlike u elektronegativnostima adheziva i materijala na koji se adheziv nanosi.

- Adsorpciono povezivanje, koje se objašnjava djelovanjem intermolekularnih sila. - Hemisorpcijsko povezivanje, koje nastaje zbog hemjskih interakcija.- Difuziono povezivanje, prisutno kod povezivanja sličnih tipova termoplastičnih visoko-

polimernih materijala.

1. Mehaničko povezivanje

Prema teoriji mehaničkog povezivanja dobra adhezija se može postići samo ukoliko adheziv prodire u pore, šupljine i druge neravnine na površini materijala na koji se nanosi. Adheziv ne samo da mora da dobro kvasi taj materijal, nego takođe mora da posjeduje i odgovarajuće reološke osobine kako bi mogao da prodre u neravnine u što kraćem vremenskom periodu. Ova teorija objašnjava neke primjere adhezije, kao što su npr. povezivanje gume sa papirom ili tekstilom, maltera s površinom zida na koju se nanosi itd. Kako se dobra adhezija ostvaruje između velikog broja različitih adheziva i potpuno glatkih površina raznih tipova materijala, jasno je da mehaničko povezivanje, iako znatnoj mjeri povećava adheziju, nije mehanizam adhezije koji bi se mogao generalno primjenjivati za objšnjenje ovog fenomena.

Mehaničkom obradom površine moguće je povećati adheziju. Ovim tretmanom postiže se “mikrohrapavost” površine, čime se može ostvariti veća adhezija i duža trajost veze. Pored toga što se poboljšava ukliještenje adheziva u površinskom sloju materijala,adhezija se poboljšava i zbog drugih faktora, kao što su veća dodirna površina, ubrzana kinetika kvašenja i povećana plastična deformacija adheziva.

2. Elektrostatska teorija adhezije

Osnovu elektrostaske teorije adhezije predstavlja razlika u elektronegativnosti materijala koji se povezuju. Sila adhezije javlja se kao posljedica prenosa elektrona preko dodirne površine adheziva i materijala stvaranja pozitivnih i negativnih naboja koji se međusobno privlače. Npr. kad se organski polimer dovede u kontakt sa metalom, elektroni prelaze sa metala na polimer i

Površina

Adheziv

Adheziv

Mehaničko povezivanje

stvara se privlačni električni dvosloj. Prema elektrostatskoj teoriji, elektrostatske sile koje se javljaju na dodirnoj površini ovakvih materijala pružaju otpor razdvajanju adheziva i supstrata.

Oko ove teorije postoji dosta nesuglasnica u naučnim krugovima, s obzirom na to da se postojanje dvostrukog električnog sloja ne može identificirati bez razdvajanja adheziva i supstrata, a prema mišljenju mnogih, efekat elektrostatskog privlačenja često je preuveličavan.

3. Adsorpciona teorija adhezije