تئوری های چسبندگی

در حال حاضر تئوری های مختلفی تلاش می کنند تا مفهوم چسبندگی بر روی بستر را توضیح دهند که تا کنون نظریه متحدی برای توجیه همه موارد وجود ندارد.

۱-تئوری چسبندگی مکانیکی:

تئوری چسبندگی مکانیکی، پدیده چسبندگی را به طور مستقیم به تخلخل و زبری سطح بستر نسبت می دهد. هر ماده ای اگر در سطح میکروسکوپی مشاهده شود دارای سطحی می باشد که متشکل از پستی و بلندی ها می باشد. توپوگرافی سطح این امکان را به چسب می دهد که نفوذ کرده و این پستی ها را پر کند که حاصل آن مناطق لنگرگاه بین چسب و بستر می باشد. جدای از زبری و تخلخل سطح بستر، برای ایجاد نقاط لنگرگاه چسبندگی، نیازمند این است که چسب قدرت پرکردن خوبی داشته باشد و چسب بتواند به پستی ها و تخلخل های سطح بستر نفوذ کند. قدرت پرکردن چسب به طور مستقیم با ویسکوزیته در ارتباط است.

تئوری چسبندگی مکانیکی ناسازگاری احتمالی بین چسب و بستر را به حساب نمی آورد و فقط توپوگرافی سطح بستر و قدرت پرکردن چسب را به حساب می آورد. در نتیجه این تئوری نمی تواند چسبندگی بین سطوح با زبری کم و یا عدم چسبندگی بین سطوح زبری که با چسب ناسازگارند را توضیح دهد.

۲-تئوری نفوذ:

تئوری نفوذ پدیده چسبندگی را با استفاده از سازگاری بین پلیمرها و حرکاتی که بین زنجیرهای پلیمری اتفاق می افتد، توضیح می دهد. هنگامی که دو پلیمر سازگار باشند، زنجیرهای پلیمری آنها قادر می باشد که بین هم مخلوط شوند و منجر به نفوذ جزئی بین دو ماده شوند و در نتیجه این نفوذ مناطق لنگرگاه و نقاط چسبندگی در محل ایجاد شود.

تحرک و میزان نفوذ پلیمر مستقیماً توسط وزن مولکولی پلیمر تعیین می شود. بنابراین زنجیرهای پلیمری کوتاه تحرک بیشتری دارند و قبل از زنجیرهای پلیمری طویل به مواد نفوذ می کنند. با استفاده از این تئوری می توان پدیده چسبندگی بین مواد پلیمری، جوش پلاستیکی و اتصال پلاستیکها توسط چسب را توضیح داد.

۳-تئوری جذب:

تئوری جذب پدیده چسبندگی را بر اساس مفاهیمی همچون زاویه تماس، قابلیت خیس کردن و کشش سطحی توضیح می دهد. هنگامی که چسب نسبت به انرژی سطحی بستر، کشش سطحی کمتری داشته باشد، قادر به خیس کردن سطح می باشد و ایجاد زاویه تماس کمتر از ۹۰ درجه می کند و در نتیجه منجر به ایجاد چسبندگی بین چسب و بستر می شود. بر خلاف مدل چسبندگی مکانیکی یا مدل نفوذ، مدل جذب پدیده چسبندگی را بدون در نظر گرفتن نفوذ چسب به بستر توضیح می دهد. در این تئوری چسبندگی به وسیله تماس بین چسب و بستر ایجاد می شود.

تئوری جذب شیمیایی توسعه تئوری چسبندگی جذب می باشد که در آن چسب به خوبی بستر را خیس می کند. در این تئوری پدیده چسبندگی زمانی ایجاد می شود که بین بستر و چسب نیروهای بین مولکولی یا وان در والاس و یا پیوندهای شیمیایی به وجود آید. با استفاده از این تئوری می توانیم استفاده از عوامل سازگار کننده بین چسب و بستر را توضیح دهیم.

۴-تئوری چسبندگی الکترواستاتیک:

اساس تئوری چسبندگی الکترواستاتیک تفاوت بین الکترونگاتیویته مواد چسبنده می باشد. نیروهای چسبندگی نسبت داده می شود به انتقال الکترون در عرض لایه ای که ایجاد بار مثبت و منفی می کند که همدیگر را جذب می کنند. به عنوان مثال هنگامی که یک پلیمر آلی در تماس با فلز قرار می گیرد، الکترونها از فلز به پلیمر انتقال می یابد و ایجاد دو لایه الکتریکی می کند. در این تئوری پدیده چسبندگی به یک خازن تشبیه می شود که بارهای الکترواستاتیک با علامت مخالف همدیگر را جذب می کنند که منجر به ایجاد چسبندگی بین چسب و بستر می شود. این مدل از مفهوم دو لایه الکتریکی برای تشکیل بارهای الکترواستاتیکی استفاده می کند.