Adhesión
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Adhesión
El término adhesión describe todas las interacciones posibles entre dos fases condensadas, que inducen una cohesión mecánica de las fases involucradas en la capa de interfaz. En la literatura de investigación se han introducido numerosas teorías de adhesión, pero los estudios aún no proporcionan una descripción completa de los fenómenos que ocurren en la interfase. Más bien, deben considerarse como una superposición de varios mecanismos. Esencialmente, se hace una diferenciación entre adhesión específica y mecánica
Adhesión específica
El término adhesión específica describe los procesos físicos, químicos y termodinámicos de las interfases e implica seis enfoques teóricos:
- La quimisorción describe el desarrollo de varios enlaces químicos en la interfase. En las adherencias de metales, los enlaces químicos se verificaron experimentalmente
- De acuerdo con la teoría electrostática, se desarrolla una doble capa eléctrica entre los socios de unión, lo que promueve las fuerzas adhesivas. En los compuestos de plástico y metal, se desarrolla una capa doble relativamente delgada que promueve la adhesión. Todavía no se han publicado estudios adicionales sobre este enfoque.
- El modelo de capa límite débil describe el desarrollo de una capa intermedia entre los socios compuestos hecha de impurezas, que inhibe la adhesión entre ellos. Esta teoría se usa a menudo si la adhesión no se puede explicar usando otras teorías
- • La teoría de la difusión describe los procesos de interdifusión entre los dos socios que se unen. En términos de conexiones plástico metal, esta teoría es de menor importancia
- La teoría de la adsorción se basa en interacciones intermoleculares e interatómicas en la interfase; sus requisitos previos son un acercamiento suficiente y humectación de las fasesLa teoría de la polarización describe la adhesión en la interfase por medio de las interacciones físicas moleculares.
Una unión adhesiva solo es posible en el caso de la misma polaridad. El rango de las fuerzas de enlace físico (a 3-5 A˚) es mayor que el de las fuerzas de enlace químico a (1-2 A˚). Sin embargo, las fuerzas de atracción intermoleculares son mucho más fuertes. Los valores de esta tabla se refieren a superficies uniformes e idealizadas que no existen en la realidad. En el caso de dos fases reales que están en contacto entre sí, las fuerzas de unión se producirán únicamente en las secciones irregulares de la superficie que están directamente en contacto. Por lo tanto, se desean numerosos puntos de contacto para lograr una buena adherencia; se pueden crear aumentando la temperatura y la presión. En las conexiones de metal plástico, los fenómenos físicos como los enlaces de hidrógeno y las fuerzas de dispersión de London son responsables del enlace. Debido a la reacción con la humedad, surgen grupos hidroxilo en la superficie del metal, que pueden formar enlaces de hidrógeno con plásticos polares. En los plásticos no polares, las fuerzas de dispersión de London contribuyen principalmente a la unión. Antes de que resulte un compuesto de metal plástico, la superficie metálica debe ponerse en un estado que promueva la adhesión. La capa superior, la capa de adsorción, es una impureza y debe eliminarse durante el pretratamiento de la superficie metálica. La capa de reacción es una capa mixta que consta de óxidos e hidróxidos metálicos, que poseen mayor polaridad que los metales y, por lo tanto, se unen con polímeros. El pretratamiento de superficies para metales tiene como objetivo eliminar las impurezas y el agua adsorbida. También se utiliza para la oxidación, rugosidad de la superficie y activación. Principalmente, las sustancias disolventes de grasa se utilizan para limpiar y desengrasar las superficies. Al usar limpiadores ácidos, las superficies también se liberan de óxido. El pretratamiento mecánico está destinado a la eliminación de agentes que inhiben la adhesión y se utiliza para hacer rugosa la superficie. Las superficies metálicas se oxidan mediante un pretratamiento químico, que crea una capa activa con grupos funcionales polares que pueden formar enlaces físicos (enlaces de hidrógeno). Si el proceso de unión no se lleva a cabo directamente después del pretratamiento, se debe aplicar una imprimación a la superficie pretratada. La imprimación protege la superficie de las influencias ambientales y funciona como una capa de conexión entre los socios de unión. Generalmente, el efecto o la selección del pretratamiento superficial no se puede transferir a todos los compuestos plásticos y metálicos y debe ajustarse individualmente a los socios compuestos.