Adheze
Při provádění lepených spojů jsou nejdůležitějšími faktory fyzikální a chemické vlastnosti lepidla. Důležité pro určení, zda bude lepený spoj fungovat dostatečně, jsou také typy adhezních materiálů (tj. spojovaných součástí – např. kovová slitina, plast, kompozitní materiál) a povaha předběžné úpravy povrchu nebo základního nátěru. Tyto tři faktory – lepidlo, adherend a povrch – mají vliv na životnost lepené konstrukce. Mechanické chování lepené konstrukce je zase ovlivněno detaily konstrukce spoje a způsobem přenosu působícího zatížení z jednoho adherendu na druhý.
Vytvoření přijatelného lepeného spoje je podmíněno schopností lepidla smáčet se a roztírat se na spojovaných adherendech. Dosažení takového mezifázového molekulárního kontaktu je nezbytným prvním krokem při vytváření pevných a stabilních lepených spojů. Jakmile je dosaženo smáčení, vytvářejí se přes rozhraní vnitřní adhezní síly prostřednictvím řady mechanismů. Přesná povaha těchto mechanismů je předmětem fyzikálního a chemického zkoumání přinejmenším od 60. let 20. století, takže existuje řada teorií adheze. Hlavní mechanismus adheze vysvětluje adsorpční teorie, podle níž látky ulpívají především díky intimnímu mezimolekulárnímu kontaktu. V adhezních spojích je tohoto kontaktu dosaženo mezimolekulárními nebo valenčními silami, které působí molekuly v povrchových vrstvách lepidla a adherentu.
Kromě adsorpce byly navrženy čtyři další mechanismy adheze. První z nich, mechanické propojení, nastává, když adhezivum vtéká do pórů v povrchu adherendu nebo kolem výstupků na povrchu. Druhý, interdifuze, vzniká, když se kapalné lepidlo rozpouští a difunduje do materiálů adherendů. Při třetím mechanismu, adsorpci a povrchové reakci, dochází k lepení, když se molekuly lepidla adsorbují na pevný povrch a chemicky s ním reagují. Vzhledem k chemické reakci se tento proces do jisté míry liší od výše popsané prosté adsorpce, ačkoli někteří výzkumníci považují chemickou reakci za součást celkového procesu adsorpce, a nikoli za samostatný adhezní mechanismus. A konečně teorie elektronické neboli elektrostatické přitažlivosti předpokládá, že na rozhraní mezi materiály s rozdílnou strukturou elektronických pásů vznikají elektrostatické síly. Obecně platí, že při dosahování požadované úrovně adheze u různých typů adheziv a adherendů hraje roli více než jeden z těchto mechanismů.
Při vytváření adhezního spoje vzniká na rozhraní mezi adherendem a adhezivem přechodová zóna. V této zóně, nazývané mezifáze, se mohou chemické a fyzikální vlastnosti lepidla značně lišit od vlastností v nekontaktních částech. Obecně se má za to, že složení interfáze řídí trvanlivost a pevnost adhezního spoje a je primárně zodpovědné za přenos napětí z jednoho adherendu na druhý. Mezifázová oblast je často místem působení prostředí, což vede k porušení spoje.
Pevnost adhezních spojů se obvykle určuje destruktivními zkouškami, při nichž se měří napětí vzniklá v místě nebo linii lomu zkušebního kusu. Používají se různé zkušební metody, včetně zkoušek odlupování, tahu ve smyku, štěpení a únavových zkoušek. Tyto zkoušky se provádějí v širokém rozsahu teplot a za různých podmínek prostředí. Alternativní metodou charakterizace lepeného spoje je stanovení energie vynaložené na rozštěpení jednotkové plochy mezifáze. Závěry odvozené z těchto energetických výpočtů jsou v zásadě zcela ekvivalentní závěrům odvozeným z analýzy napětí.
.