Почему клеит клей?

Почему клей соединяет предметы?

Для склеивания необходимо взаимодействие двух сил - адгезии, т. е. взаимного притяжения между клеем (адгезивным веществом) и соединяемыми материалами, и когезии - взаимного притяжения между молекулами самого клея. Хорошая адгезия требует, чтобы клей в момент применения был как можно жиже, а хорошая когезия подразумевает его максимальную прочность после отверждения за счет соединения низкомолекулярных компонентов в длинные полимерные цепочки.
Наиболее распространены клеи, в составе которых молекулы связующего агента растворены в воде или летучей органической жидкости. К этой категории относятся силикатный и резиновый клеи, клеящие карандаши, клейстер. По мере испарения растворителя между остальными молекулами образуется все больше химических связей. Термоплавкие безрастворные клеи лучше всего липнут при температуре 120-180° С, а их коге- зивность усиливается при остывании.
Клеи, действующие при надавливании, остаются жидкими (но очень вязкими) практически при любой температуре среды. Они используются в липких лентах, пластырях и этикетках. Двух- компонентные клеи затвердевают в результате реакции между связующим веществом и отвердителем при их смешивании. Один из их вариантов - так называемые суперклеи (обычно цианакрилатные), которые схватываются в присутствии влаги. Они впитывают ее из окружающего воздуха, а потом затвердевают за считаные секунды в результате цепной химической реакции.

 

 

Почему клей не застывает внутри тюбика?

Растворные клеи содержат примерно 30% связующего вещества и 70% растворителя - воды или органической жидкости. Они схватываются, только когда растворитель испаряется. Это может произойти и в тюбике, если он открытый или дырявый. Во всех прочих случаях его материал - обычно алюминий или пластик с гладкой внутренней поверхностью - эффективно препятствует испарению чего бы то ни было.
Суперклей состоит только из связующего вещества, однако для его схватывания тоже необходим контакт с воздухом, содержащим водяной пар для запуска цепной реакции отверждения. Она начнется, если в тюбик попадет влага.

 

 

Почему скотч прилипает к бумаге сильнее, чем стикеры?

В обоих случаях используется незатвердевающий клей, действующий главным образом благодаря силам адгезии. Однако стикеры можно отлеплять и использовать повторно, а скотч отстает только от очень гладкой поверхности. Эта разница объясняется способом нанесения связующего вещества.
В скотче его молекулы нанесены на носитель (пластиковую ленту) сплошным слоем, поэтому их сцепление с другой поверхностью происходит по всей его площади. В результате оно настолько прочное, что лента отдирается от бумаги вместе с ее волокнами. Попавшие под ленту пузырьки воздуха только усиливают сцепление, поскольку при попытках отклеивания расширяются. При этом давление внутри них падает, т. е. они превращаются в присоски, сопротивление которых требует при отрывании скотча дополнительных усилий.
На стикеры «главный» связующий агент нанесен микропузырьками диаметром 30-50 мкм, которые как бы плавают в слое вспомогательного адгезива. Поскольку форма пузырьков сферическая, а слипание происходит только в точках контакта этих шариков с бумагой, площадь взаимодействия соединенных поверхностей минимальна. Результат - их легкое разделение. Липкие пузырьки на стикере крутятся, поэтому, если к ним и пристают бумажные волокна, то для повторного использования всегда находятся их «неиспользованные» участки.

 

 

Натуральные клеи

Люди используют клеи тысячелетиями, однако в большинстве случаев они лишь повторяют уже изобретенное природой.
Термоплавкие клеи: Пчелы выделяют воск для постройки своих сотов клеи при температуре своего тела. Он застывает, остывая на воздухе.

Клей, требующий давления: Таким незастывающим составом смазана паучья паутина. Аналогичным клеем ловят своих жертв хищные растения типа росянки.

Растворные клеи: Железы на голове некоторых термитов выделяют секрет, которым они склеивают частицы грунта и растений, возводя удивительно прочные постройки. Аналогично действует липкая слюна ласточек, стрижей, поползней и некоторых других птиц, используемая ими для придания прочности гнездам.

Обойный клей: Общественные осы, пережевывая растительный материал, получают аналогичный клей на основе целлюлозы, которым скрепляют свои бумажные гнезда.

Суперклей: Насекомые типа златоглазок приклеивают свои яйца к листьям белковым секретом, застывающим при контакте с воздухом. Мидии прочно прикрепляются к камням или сваям белковыми нитями схватывающегося под водой биссуса.

Столярный клей: К нему близок по составу липкий млечный сок некоторых растений-каучуконосов.