Чому одна й та ж адгезивна стрічка не приклеюється однаково міцно до різних поверхонь? Суть питання криється в поверхневій енергії і поверхневому натязі! Випробування чорнилом і необхідна інформація допоможе вам дізнатися, наскільки добре адгезив буде зчіплятися і склеюватися з поверхнею.
Як побачити майбутнє за допомогою кульки чорнила?
Методи випробувань та дослідження
Поверхневий натяг визначає, наскільки міцно клейка стрічка з’єднується з поверхнею. «Випробування чорнилом» дозволяє це продемонструвати.
Поверхневий натяг молекул води
Поверхні: Натяг і енергія
Поверхневий натяг і поверхнева енергія є двома різними поняттями. Це дуже легко уявити: В рідині молекули рухаються у всіх напрямах; міжмолекулярні сили повністю нейтралізують один одного. Інакше це працює на поверхні: тут міжмолекулярні сили діють зверху; молекули рухаються всередину, в рідину.
На зовнішній поверхні формується «шар», який тримається в повітрі поверхневим натягом. Поверхневий натяг – причина, через яку рідини «прагнуть» зберегти свою поверхню якомога меншою. Саме тому краплі чорнила набувають ідеальної форми кулі. Поверхнева енергія, навпаки, являє собою кількість енергії, яка необхідна для подолання зв’язків для утворення нової поверхні. Обидва терміни часто використовуються як синоніми для рідин.
На поверхнях з низькою енергією рідини зберігають форму кульки. На поверхнях з високою енергією рідини розтікаються рівномірно, що означає: це місце підходить для наклеювання стрічки.
Висока енергія, міцне з’єднання
Поверхнева енергія матеріалу визначає, наскільки міцно клейка стрічка приклеюється до нього. Тут можна застосувати наступний принцип: чим вищою є поверхнева енергія матеріалу, тим краще до нього приклеюється клейка стрічка або адгезив. Це відбувається тому, що через високу поверхневу енергію адгезив може швидко утворити нову форму і широко розтікатися по поверхні. Простим «трюком» для вимірювання поверхневої енергії є випробування чорнилом. Він є настільки ж простим, як і неспростовним: На поверхнях з високою поверхневою енергією чорнило розтікається рівномірно; відповідно, адгезив буде склеюватися з ними легко. У випадку з поверхнями з низькою поверхневою енергією краплі чорнила зберігатимуть форму кулі і стікатимуть з поверхні. Адгезив так само не приклеюється до таких поверхонь.
Верхня точка кульки чорнила
Саме так ви можете побачити майбутнє за допомогою кульки чорнила: Вимірювання поверхневого натягу допоможе вам точно визначити властивості поверхні, яку ви бажаєте склеїти. В таких випадках випробування чорнилом є надійним засобом визначення поверхневого натягу, оскільки його можна провести швидко і легко. Найкраще в такій ситуації є те, що поверхневий натяг ви зможете без зайвих труднощів визначити в домашніх умовах. Вам просто потрібно нанести краплі чорнила на поверхню і спостерігати, формується кулька чи розтікається чорнило. Справа в тому, що адгезив буде проявляти себе таким же чином: або широко розтікатися по поверхні, або ні.
Які поверхні мають найвищі адгезивні властивості?
Поверхні з низькою енергією, як наприклад, пластмаси, важко склеювати, оскільки краплі чорнила будуть стікати з їхньої поверхні. Те ж саме стосується і адгезива. Поверхні з низькою енергією, як наприклад, синтетичні, склеюються особливо складно. Якщо ви виберете не зовсім придатну клейку стрічку, вона буде легко відклеюватися від поверхні. Складними поверхнями з низькими адгезивними властивостями вважаються поліетилен (ПЕ), полістирол (ПС), політетрафторетилен (ПТФЕ), поліпропілен (ПП), силікон або порошкові покриття.
На відміну від них, існують матеріали з поверхнями з високою енергією. Адгезиви з ними склеюються дуже добре. Адгезивна речовина широко і рівномірно розподіляється по поверхні. До переліку високоенергетичних поверхонь входять сталь, алюміній, полівінілхлорид (ПВХ) і полікарбонат (ПК). Адгезивні речовини приклеюються до них дуже легко і надійно.
Проте, існують також рішення для всіх, хто бажає з’єднати адгезив з поверхнями з низьким поверхневим натягом. Результати вимірювання не стають вирішальними для отриманого клейкого з’єднання. Поверхневий натяг можна легко змінити за допомогою ґрунтовки. Він підвищує поверхневу енергію хімічним способом і забезпечує належне з’єднання адгезива з поверхнею. До речі: належне очищення і знежирення поверхні часто творить дива. Тут також змінюється поверхнева енергія.
Немає кульок? Чудово!
По суті, випробування поверхневого натягу чорнилом розповість нам, крім того, про наступне: Якщо адгезив не «бажає» перетворюватися в мікроскопічно дрібні кульки максимально швидко, якщо він добре розподіляється і збирається не в «зовсім круглі» краплі на клейкій стрічці, тоді ви знайшли ідеального партнера для тієї поверхні, яку потрібно склеїти.
