Adeziune
În ceea ce privește performanța îmbinărilor adezive, proprietățile fizice și chimice ale adezivului sunt cei mai importanți factori. De asemenea, pentru a determina dacă îmbinarea adezivă va funcționa în mod adecvat sunt importante tipurile de aderenți (adică componentele care sunt îmbinate – de exemplu, aliaj metalic, plastic, material compozit) și natura pretratamentului de suprafață sau a grundului. Acești trei factori – adezivul, aderentul și suprafața – au un impact asupra duratei de viață a structurii lipite. Comportamentul mecanic al structurii lipite este, la rândul său, influențat de detaliile de proiectare a îmbinării și de modul în care sarcinile aplicate sunt transferate de la un aderent la celălalt.
Implicită în formarea unei legături adezive acceptabile este capacitatea adezivului de a se umezi și de a se întinde pe aderenții care se unesc. Obținerea unui astfel de contact molecular interfacial este un prim pas necesar în formarea unor îmbinări adezive puternice și stabile. Odată ce se realizează umezirea, forțele adezive intrinseci sunt generate de-a lungul interfeței printr-o serie de mecanisme. Natura precisă a acestor mecanisme a făcut obiectul unor studii fizice și chimice cel puțin din anii 1960, ceea ce a dus la existența unui număr de teorii ale adeziunii. Principalul mecanism de aderență este explicat prin teoria adsorbției, care afirmă că substanțele aderă în primul rând din cauza contactului intermolecular intim. În cazul îmbinărilor adezive, acest contact este obținut prin forțe intermoleculare sau de valență exercitate de moleculele din straturile de suprafață ale adezivului și adezivului.
În plus față de adsorbție, au fost propuse alte patru mecanisme de aderență. Primul, încrucișarea mecanică, apare atunci când adezivul curge în porii de pe suprafața adezivului sau în jurul proiecțiilor de pe suprafață. Al doilea, interdifuziunea, rezultă atunci când adezivul lichid se dizolvă și difuzează în materialele aderente. În cel de-al treilea mecanism, adsorbția și reacția de suprafață, lipirea are loc atunci când moleculele de adeziv se adsorb pe o suprafață solidă și reacționează chimic cu aceasta. Din cauza reacției chimice, acest proces diferă într-o oarecare măsură de adsorbția simplă, descrisă mai sus, deși unii cercetători consideră că reacția chimică face parte dintr-un proces total de adsorbție și nu dintr-un mecanism de aderență separat. În cele din urmă, teoria atracției electronice, sau electrostatice, sugerează că forțele electrostatice se dezvoltă la o interfață între materiale cu structuri de benzi electronice diferite. În general, mai mult de unul dintre aceste mecanisme joacă un rol în obținerea nivelului dorit de aderență pentru diferite tipuri de adeziv și adeziv.
În formarea unei legături adezive, apare o zonă de tranziție în interfața dintre adeziv și adeziv. În această zonă, numită interfază, proprietățile chimice și fizice ale adezivului pot fi considerabil diferite de cele din porțiunile fără contact. În general, se consideră că compoziția interfazei controlează durabilitatea și rezistența unei îmbinări adezive și este în primul rând responsabilă pentru transferul de tensiune de la un aderent la altul. Regiunea interfazică este frecvent locul unde se produce atacul mediului înconjurător, ceea ce duce la ruperea îmbinării.
Rezistența legăturilor adezive este determinată, de obicei, prin încercări distructive, care măsoară tensiunile instituite în punctul sau linia de rupere a piesei de încercare. Se folosesc diferite metode de încercare, inclusiv încercări de exfoliere, de forfecare la întindere, de forfecare la întindere, de clivaj și de oboseală. Aceste încercări se efectuează pe o gamă largă de temperaturi și în diverse condiții de mediu. O altă metodă alternativă de caracterizare a unei îmbinări adezive constă în determinarea energiei consumate pentru despicarea unei suprafețe unitare din interfază. Concluziile derivate din astfel de calcule de energie sunt, în principiu, complet echivalente cu cele derivate din analiza tensiunilor.
.