|
Технология склеивания в конечном итоге направлена на создание условий для возможно более полного контакта между адгезивом и субстратом. При этом первостепенное значение имеет правильный выбор режима формирования адгезионных соединений, т. е. его температуры, продолжительности и значения внешнего давления. Непременным залогом достижения высоких значений площади контакта является предварительное удаление с поверхности субстратов граничных слоев пониженной когезионной прочности.
Влияние температуры на процесс склеивания обусловлено реологическим характером растекания адгезива по поверхности субстрата. Рост температуры приводит к снижению вязкости адгезива, разрушению возникающих в его растворах и расплавах надмолекулярных образований и ускорению процессов структурирования. Совместное действие этих факторов придает экстремальный вид температурным зависимостям прочности адгезионных соединений. Этот вывод подтвержден многочисленными экспериментальными доказательствами. Поэтому целесообразно выбирать оптимальный температурный режим процесса склеивания исходя только из одного предполагаемого механизма его влияния.
Влияние давления на выбор технологии склеивания определяется развитием двух конкурирующих процессов. С одной стороны, повышение давления приводит к развитию в системе механического стеклования, нежелательно сказывающегося на развитии реологических процессов формирования склеек; с другой — рост давления увеличивает структурную однородность клеевого шва и снижает его толщину. Однако основным следствием приложения внешнего давления является увеличение площади контакта между адгезивом и субстратом. В целом, результирующая зависимость прочности адгезионных соединений от наружной нагрузки имеет экстремальный характер благодаря суперпозиции перечисленных факторов.
Влияние продолжительности склеивания обусловлено проявлением тех же реологических факторов. Однако дополнительно это влияние связано со способностью адгезива к растеканию по поверхности субстрата и заполнению им микродефектов последних. В ряде случаев эффект развитости микрорельефа этой поверхности доминирует над влиянием и температуры, и давления. Но в наиболее распространенных из них зависимость прочности склеек от продолжительности формирования имеет вид кривой с насыщением, последнему участку которой (плато) соответствует достижение равновесных условий, при которых эксплуатация адгезионных соединений максимально оправдана. Как следствие, в неравновесных склейках (восходящий участок кинетической зависимости) практически нереально ожидать когезионного характера разрушения. Это обстоятельство обычно используют при необходимости реализации адгезионного отделения адгезива от субстрата. В практику все шире проникают менее традиционные методы. К ним относятся основанные на наложении внешних электрических и магнитных полей, что помимо общей поляризации поверхности позволяет произвести дополнительную ориентацию активных центров с целью их структурного совмещения. Мощное световое воздействие способно ускорить процессы растекания. Интенсификация взаимодействия адгезива с субстратом достигается под действием облучения в широко-частотном спектре —от инфракрасного до ультразвукового и рентгеновского. Внедрение этих методов наряду с уточнением механизмов их действия и разработкой аппаратурного оформления способно принципиально повысить уровень техники изготовления клеевых соединений.
В заключение отметим, что с физико-химической позиции обеспечение долговечности склеек может быть достигнуто при оптимальном соотношении значений поверхностных энергий адгезива и субстрата. Приведенные выше данные показывают, что абсолютные значения этих показателей должны быть максимально велики. При достаточно малой разности этих энергий активационный барьер между адгезивом и субстратом минимален, что облегчает развитие процессов переноса (например, диффузии), приводящих к эффективному снижению межфазной энергии и повышению прочности склеек. Тогда наиболее значимым технологическим параметром процесса склеивания является его продолжительность, поскольку температура способствует изменению кинематического хода, но не общего направления взаимодействия.
Итак, при обеспечении минимальной разности между поверхностными энергиями адгезива и субстрата (за счет регулирования их адгезионной способности) определяющим технологическим параметром процесса склеивания является его продолжительность, в остальных случаях — температура.
| 
