Классификации по величине поверхностной энергии

Итак, вы знаете величину поверхностной энергии материала в динах на сантиметр… и что дальше? При классификации материалов по величине поверхностной энергии выделяют три группы: высокая, средняя и низкая поверхностная энергия.

Высокая поверхностная энергия

Молекулы на поверхности материала настолько сильно притягиваются друг к другу, что они будут очень легко притягиваться и к молекулам жидкости. В результате такие материалы довольно легко смачиваются и, соответственно, образуют хорошие клеевые соединения. Для группы материалов с высокой поверхностной энергией характерны значения порядка сотен и тысяч дин/см. В эту группу попадают многие металлы и стекло.

Средняя поверхностная энергия

Все относительно. Материалы со средним значением поверхностной энергии находятся в промежутке между идеальными смачивающими пленками и идеальными сферическими каплями. Для таких материалов характерны значения от 36 дин/см до приблизительно 300 дин/см. В этот диапазон попадают многие выпускаемые пластики, а также природные материалы: дерево, камень и бетон.

Низкая поверхностная энергия

Молекулы на поверхности материалов с низкой поверхностной энергией не стремятся активно взаимодействовать с другими молекулами. Наблюдается очень слабое притяжение к любым молекулам, особенно к молекулам клея. Материалы с поверхностной энергией ниже 36 дин/см относятся к группе с низкой поверхностной энергией, и их очень трудно склеить. Сюда относятся пластики на основе полиолефинов (полипропилен и полиэтилен), а также «неприлипающие» поверхности, например, политетрафторэтилен (тефлон или фторопласт).

Поверхностная энергия разных материалов

Вспомним категории материалов и диапазон значений поверхностной энергии для каждой группы (см. картинку справа). Давайте проанализируем значения поверхностной энергии для обычных типов материалов, относящихся к каждой из категорий.

(БУДЕТ ДОСТУПНО В БЛИЖАЙШЕЕ ВРЕМЯ) СКАЧАТЬ ТАБЛИЦУ ЗНАЧЕНИЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ

Пластики

Сравните значения поверхностной энергии для разных типов пластиков.

Пластики с низкой поверхностной энергией

Пластики с низкой поверхностной энергией обычно бывают мягкими, с малой плотностью и низкой температурой плавления. Такие материалы отталкивают жидкости, поэтому их трудно склеить. Компания 3M разработала клеи и клеящие ленты для таких ситуаций, однако их выбор ограничен.

Подробнее
Инженерные пластики

Инженерные пластики широко используются на производстве, поскольку они дешевые, прочные и стойкие, но при этом имеют небольшой вес и из них легко отлить сложные формы для решения конкретных задач. У инженерных пластиков более высокая поверхностная энергия, чем у пластиков, которые не относятся к этой группе, поэтому инженерные пластики легче смачиваются и склеиваются с помощью клейких лент и адгезивов.

Подробнее

Традиционные материалы

Это обширная группа разнообразных материалов, имеющих одно общее свойство: их поверхностная энергия больше, чем у пластиков, но меньше, чем у металлов. В эту группу входит как традиционно выпускаемая промышленная продукция (стекло, керамика, бетон), так и чисто природные материалы (дерево, кожа, волокна). Склейка традиционных материалов относительно проста, но для каждого из них необходимо учитывать индивидуальные особенности.

Подробнее

В таблице представлены значения поверхностной энергии для традиционно выпускаемых промышленных материалов.

Металл

Металлы отличаются прочностью и хорошо работают в широком диапазоне температур и условий окружающей среды. У них очень высокая поверхностная энергия, они хорошо контактируют с жидкостями и, следовательно, легко смачиваются. Почти все клеи и ленты имеют адгезию к большинству металлов, поэтому, если нужно приклеить металл, у вас всегда будет широкий выбор клеев.

Подробнее

В таблице представлены значения поверхностной энергии для различных типов металлов.

Серия обучающих материалов об адгезии

Серия обучающих материалов об адгезии дает исчерпывающее представление о том, что такое адгезия, а также о применении клейких лент и клеев при разработке различных изделий. Перейдите на страницу Наука об адгезии, чтобы увидеть все статьи, или выберите одну из представленных ниже тем.

Другие обучающие статьи

Свяжитесь с нами

Мы всегда готовы помочь.

Нужна помощь в подборе подходящего продукта для вашего проекта? Свяжитесь с нами, если вам нужен продукт, совет по применению, техническая информация или вы хотите пообщаться с техническим специалистом 3M. Или позвоните нам по телефону 8 800 250 84 74.

СПРОСИТЕ ЭКСПЕРТА 3M