načítání...


menu
nákupní košík
Košík

je prázdný
a
b

E-kniha: Lepení v praxi – Petr Briš; Jiří Kuběna; Jan Štrkaň

Lepení v praxi

Elektronická kniha: Lepení v praxi
Autor: Petr Briš; Jiří Kuběna; Jan Štrkaň

S rozvojem chemie se objevila široká škála lepidel a v praxi vyvstal problém, co a proč lepit, čím a jak. Odborná publikace s množstvím praktických příkladů seznamuje čtenáře s řešením dané problematiky. V knize najdete rozdělení lepidel ... (celý popis)
Titul je skladem - ke stažení ihned
Médium: e-kniha
Vaše cena s DPH:  169
+
-
5,6
bo za nákup

ukázka z knihy ukázka

Titul je dostupný ve formě:
elektronická forma ELEKTRONICKÁ
KNIHA

hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%   celkové hodnocení
0 hodnocení + 0 recenzí

Specifikace
Nakladatelství: » Grada
Dostupné formáty
ke stažení:
EPUB, MOBI, PDF
Zabezpečení proti tisku a kopírování: ano
Médium: e-book
Rok vydání: 2017
Počet stran: 144
Rozměr: 24 cm
Úprava: ilustrace (některé barevné)
Vydání: První vydání
Skupina třídění: Oleje. Tuky. Vosky. Pojiva. Pryskyřice
Jazyk: česky
ADOBE DRM: bez
ISBN: 978-80-271-0247-1
Ukázka: » zobrazit ukázku
Popis / resumé

S rozvojem chemie se objevila široká škála lepidel a v praxi vyvstal problém, co a proč lepit, čím a jak. Odborná publikace s množstvím praktických příkladů seznamuje čtenáře s řešením dané problematiky. V knize najdete rozdělení lepidel podle chemické nebo fyzikální struktury (resp. podle počtu složek), podrobný popis principů tvorby lepeného spoje, úpravy povrchu, zkoušky pevnosti.

Popis nakladatele

S potřebou pevně slepit dva pevné subjekty se setkáváme jak v domácnostech, tak i v průmyslové výrobě. S rozvojem chemie se objevila široká škála lepidel a v praxi vyvstal problém, co a proč lepit, čím a jak.

Odborná publikace s množstvím praktických příkladů seznamuje čtenáře s řešením dané problematiky. V knize najdete rozdělení lepidel podle chemické nebo fyzikální struktury (resp. podle počtu složek), podrobný popis principů tvorby lepeného spoje, úpravy povrchu, zkoušky pevnosti.

Obsáhlá kapitola se pak zabývá lepením podle typů adherendů (plasty, sklo, kovy, keramika, usně, textilie apod.) včetně vhodných lepidel a doporučených úprav povrchů. Stranou nezůstává ani technologie lepeného povrchu (nanášení lepidel, vytvoření spoje, kontinuální a diskontinuální lepení) a přehled nových technologiích v této oblasti.

Závěrečně kapitoly pak jsou věnovány jednotlivým skupinám lepidel (sekundová lepidla, tavná lepidla, akrylátové tmely, silikonové tmely). Užitečná je i podrobná tabulka s přehledem použití běžných typů lepidel.
 

Předmětná hesla
Lepení
lepidla
tmely
Zařazeno v kategoriích
Petr Briš; Jiří Kuběna; Jan Štrkaň - další tituly autora:
Dílo I. Juvenilia - Jiný Vesmír, Země Nikoho -- rané práce z let 1945-1962 Dílo I. Juvenilia - Jiný Vesmír, Země Nikoho
Jižní Kříž /Dílo II./ Jižní Kříž /Dílo II./
Blíženci V Krvi -- Dílo V Blíženci V Krvi
Ukřižování Vína -- Dílo VI Ukřižování Vína
Krásný rytíř na vysoké skále Krásný rytíř na vysoké skále
Pramen Bítova -- Vybrané básně z let 1953 - 2010 Pramen Bítova
Lepení v praxi Lepení v praxi
 
Recenze a komentáře k titulu
Zatím žádné recenze.


Ukázka / obsah
Přepis ukázky

• Historie lepení • Lepení podle typů

adherendů • Přehled lepidel • Použití běžných typů

lepidel

LEPENÍ V PRAXI

Petr Briš, Jiří Kuběna, Jan Štrkaň



Lepení v praxi

Petr Briš, Jiří Kuběna, Jan Štrkaň

Grada Publishing


Petr Briš, Jiří Kuběna, Jan Štrkaň Lepení v praxi Vydala Grada Publishing, a.s. U Průhonu 22, Praha 7 obchod@grada.cz, www.grada.cz tel.: +420 234 264 401, fax: +420 234 264 400 jako svou 6706. publikaci Odpovědný redaktor Petr Somogyi Grafická úprava a sazba Jakub Náprstek Počet stran 144 První vydání, Praha 2017 Vytiskly Tiskárny Havlíčkův Brod, a. s. © Grada Publishing, a.s., 2017 Cover & Layout Design © Jakub Náprstek, 2017 Názvy produktů, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.

Upozornění pro čtenáře a uživatele této knihy

Všechna práva vyhrazena. Žádná část této tištěné či elektronické knihy nesmí být reprodukována

a šířena v papírové, elektronické či jiné podobě bez předchozího písemného souhlasu nakladatele.

Neoprávněné užití této knihy bude trestně stíháno. ISBN 978-80-271-9260-1 (ePub) ISBN 978-80-271-9259-5 (pdf) ISBN 978-80-271-0247-1 (print) Publikaci podpořili:

Obsah

Úvod ....................................................................................................................................................7

1 Z historie lepicích procesů ..........................................................................................8

1.1 Lepidla dobývají svět: od sekery z kamene k vesmírnému raketoplánu ..............................8

1.2 Ötzi měl šípy z březové smůly ................................................................................................8

1.3 Řekové používali rybí klih .......................................................................................................9

1.4 Inovativní století ....................................................................................................................10

2 Výhody a nevýhody technologie lepení ..........................................................................11

3 Lepidla a jejich rozdělení ...........................................................................................12

3.1 Specifikace podle chemické struktury ..................................................................................12

3.2 Specifikace podle fyzikální podstaty .....................................................................................16

3.3 Specifikace podle počtu složek .............................................................................................16

4 Lepený spoj ........................................................................................................... 20

4.1 Plošné pokrytí lepeného adherendu ....................................................................................20

4.2 Vytvoření mezifázového spojení mezi povrchem lepicí vrstvy

a povrchem lepeného adherendu .........................................................................................23

4.2 Tuhé fáze lepeného spoje ......................................................................................................33

4.3 Vliv přítlaku slepovaných adherendů na pevnost spoje ..................................................... 37

4.4 Zkoušení pevnosti lepeného spoje .......................................................................................38

5 Lepení podle typu adherendů ..................................................................................... 49

5.1 Lepení plastů ..........................................................................................................................49

5.2 Lepení termosetů (duromerů) ...............................................................................................57

5.3 Lepení elastomerů ..................................................................................................................57

5.4 Lepení polymerních kompozitních materiálů .....................................................................59

5.5 Lepení kovů ............................................................................................................................60

5.6 Lepení skla .............................................................................................................................66

5.7 Lepení materiálu na bázi celulózy ........................................................................................67

5.8 Lepení keramiky ....................................................................................................................69

5.9 Lepení usní a textilií ...............................................................................................................72

6 Technologie lepicího procesu ......................................................................................75

6.1 Nanášení lepidel .....................................................................................................................75

6.2 Vytvoření spoje .......................................................................................................................77

7 Lepení v praxi ........................................................................................................ 79

7.1 Kontinuální slepování ...........................................................................................................79

7.2 Diskontinuální lepení ............................................................................................................82

8 Vybrané příklady lepení – opravy a úpravy v domácnosti .................................................. 88

8.1 Lepení podlahových krytin ...................................................................................................88

8.2 Lepení tapet ...........................................................................................................................89

8.3 Opravy porcelánových a skleněných předmětů ..................................................................90Alternativy konstrukčního lepení plastů ........................................................................91

9.1 Základní fakta .........................................................................................................................91

9.2 Dostupné technologie konstrukčního lepení .....................................................................92

9.3 Obtížně lepitelné plasty .........................................................................................................95

9.4 Úpravy povrchů plastů ..........................................................................................................95

9.5 Lepení obtížně lepitelných plastů bez povrchové úpravy ..................................................98

10 Nové technologie spojování materiálů lepením ............................................................. 99

10.1 Konstrukční lepení v porovnání s jinými spojovacími metodami .....................................99

10.2 Porovnání konstrukčních spojů ...........................................................................................101

10.3 Oboustranné lepicí pásky ....................................................................................................105

10.4 Lepení ve zdravotnictví .......................................................................................................108

10.5 Shrnutí problematiky ..........................................................................................................109

11 Sekundová (vteřinová) lepidla .................................................................................110

11.1 Základní fakta o kyanoakrylátech ......................................................................................110

11.2 Univerzální a specializovaná lepidla ...................................................................................111

11.3 Lepidla pro vyplňování větších spár ..................................................................................112

11.4 Nová vysoce pružná vteřinová lepidla ................................................................................113

12 Tavná lepidla ......................................................................................................115

12.1 Použití tavných lepidel .........................................................................................................115

12.2 Tepelná pevnost spojů lepených tavným lepidlem ............................................................117

12.3 Složení tavných lepidel .......................................................................................................117

12.4 Termoplastické kaučuky ......................................................................................................119

12.5 Polyestery .............................................................................................................................119

12.6 Polyamidy ..............................................................................................................................119

12.7 Reaktivní tavná lepidla ........................................................................................................120

12.8 Polyuretanové tavné lepicí systémy ....................................................................................120

12.9 Reaktivní PUR tavná lepidla .............................................................................................120

13 Tmely a tmelení – akrylátové tmely ..........................................................................121

13.1 Příprava spáry .......................................................................................................................121

13.2 Oprava a penetrace stykových ploch ...................................................................................121

13.3 Nanášení tmelu ....................................................................................................................122

13.4 Tmelení koutových spár a trhlin (mezi savými materiály jako omítka,

zdivo, sádrokarton) .............................................................................................................123

13.5 Plošné lepení korku, PVC podlahovin a koberců,

lepení obkládaček na umakart, lepení nerezových desek na OSB desky ........................124

14 Tmely a tmelení – silikonové tmely ...........................................................................125

14.1 Tmelení dynamicky namáhaných spár ..............................................................................125

14.2 Stavební a průmyslové aplikace tmelu ............................................................................... 127

15 Použití běžných typů lepidel – přehled ......................................................................129

Výkladový slovník základních výrazů k problematice lepicích procesů ...............................136

Literatura ........................................................................................................................................141

Seznam obrázků a tabulek .............................................................................................................14 3

7

Úvod

Lepením rozumíme technologický postup pro vytvoření trvalého nebo pomocného spojení dvou

stejných nebo rozdílných materiálů pomocí lepidel. Tato technika se využívá už od dávných dob.

Lidé si všimli schopností některých přírodních látek (například pryskyřic, rozbobtnalého škrobu

z mouky, albumínu z vaječných bílků, kaseinu z mléka, klihu z kostí nebo kůží, kaučukového latexu

a podobně) a tyto látky používali ke slepování různých materiálů jako dřevo, keramika, usně a po

dobně. Technologie lepení se využívala i při výrobě šperků. Například pro vlepování drahých kamenů

do kovového, většinou stříbrného nebo zlatého podkladu se používal (a dodnes používá) pružný klih

získaný z rybích kožek. Pro „slepování“ stavebních materiálů se využívalo různých jílů nebo hlini

tých směsí, později i malty a v antickém Římě i předchůdce cementu na bázi směsi vápna s mletým

sopečným popelem, který po smíchání s vodou vytvořil „umělý kámen“, tedy předchůdce betonu.

Ovšem největší rozmach technologie lepení nastal v souvislosti s rozvojem chemie, který umožnil

výrobu nových typů lepidel získaných jak modifikací přírodních látek, tak i výrobou syntetických

lepidel. Lepení se pak stalo jednou ze základních technologií pro spojování kovů, plastů, usní, dřeva,

textilu a dalších materiálů, a to téměř ve všech průmyslových odvětvích. Ovšem je nutné podotknout,

že neexistuje univerzální lepidlo a pro každý typ lepeného spoje je nutné zvolit vhodný typ lepidla

a použít vhodnou technologii lepení.

LEPENÍ V PRAXI

8

Z historie lepicích procesů

1.1 Lepidla dobývají svět: od sekery z kamene

k vesmírnému raketoplánu

Lepení představuje jednu z nejstarších a nejdů

ležitějších kulturních technik lidstva. Dřívější

lepidla, jako březová smůla, dovolovala našim

předkům zhotovovat zbraně a nástroje, aby se

prosadili v nepřátelském prostředí. Velké kul

tury starověku jako Sumerové, Řekové nebo

Římane používaly vlastní techniky lepení. V prů

běhu času se lepení dále vyvíjelo. Dnes se lepidla

využívají více než kdy dříve. Technické vymože

nosti, jako jsou například vesmírné raketoplány,

jsou možné jen s lepidly.

V polovině šedesátých let 20. století v těžební oblasti hnědého uhlí nedaleko Halle prováděli ar

cheologové univerzity v Halle-Wittenbergu výzkumné práce. Narazili při tom na ostatky mamutů,

sobů a jelenů evropských, jakož i na kamenné nástroje. Nejdůležitějším nálezem se ale staly dvě

nenápadné černé smolnaté hroudy. Jednalo se o cca 40 000 let starou březovou smůlu. Toto dávné

lepidlo se používáno k tomu, aby nástroje nebo zbraně z kamene a dřeva držely pohromadě. Smůla

se nevyskytuje přirozeně, ale musí se cíleně vyrábět. Nalezené kusy jednoznačně ukazují, že lepidla

hrála už během střední doby kamenné důležitou roli.

1.2 Ötzi měl šípy z březové smůly

Březová smůla se jako lepidlo používala po tisíciletí. Také ledovcová mumie označovaná jako Ötzi

z doby okolo 3400 před Kristem měla v zavazadle šípy vyrobené z březové smůly. O 600 let dříve

byla objevena alternativa k březové smůle: Sumerové používali segin, glutinové lepidlo, vařené

ze zvířecích kůží. K utěsnění lodí a ve stavebnictví se kromě toho používal přírodní asfalt, který

se v Mezopotámii, v regionu okolo dnešního Iráku, bohatě vyskytoval. Nejpozději od roku 1500

před Kristem začali používat zvířecí lepidlo i Egypťané. Lepidlo získávané z kostí sloužilo přede

1

Obr. 1.1:  Stará březová smůla

Z hiS torie lepicích proceSů

9

vším k uměleckým dýhovaným pracím. Jeho obrovský kulturní význam dokazuje nástěnný obraz

z hrobu Rekhmary, prefekta (správního úředníka) z Théb. Nákladný obraz ukazuje detailně různé

aspekty dýhované práce, mimo jiné také použití želatinového lepidla.

1.3 Řekové používali rybí klih

Umění vaření lepidla, obzvlášť efektivního ry

bího klihu, bylo dále rozvíjeno starými Řeky.

„U tesařských prací drží pohromadě nejlépe

smrk, díky jeho uvolněnému a rovně probíhají

címu dřevu. Spíše se roztrhne dřevo než slepená

spára“, konstatuje filosof Theofrastos (371–286

před Kristem) ve svém příběhu rostlin. V Řecku

vzniklo také samostatné profesní odvětví, ku

chař lepidel. Jméno „Kellopsos“ označovalo

v antice experta na lepidla.

Po tomto předběžném vrcholu nebyly několik sto

letí žádné pozoruhodné novinky v oblasti lepidel

známé. Pouze Aztékové používali ve 14. století nej

dříve zvířecí krev, aby zvýšili lepicí sílu cementu.

Ještě dnes dokazují mnohé dobře zachované chrá

mové komplexy zjevnou kvalitu tohoto pojiva.

Teprve v pozdním středověku přesídlil vývoj

lepidel opět do Evropy. Poté, co Gutenberg

v Mohuči vynalezl knihtisk s živými písmeny,

začala být najednou poptávka po lepidlech na

spolehlivé vázání knih.

Obr. 1.2:  l edový muž Ötzi

Obr. 1.3:  l epení knih

LEPENÍ V PRAXI

10

I truhlářská profese potřebovala na základě většího používání dýhovací techniky efektivní dřevařská

lepidla. V průběhu tohoto vývoje vznikla v roce 1690 ve Spojených provincích nizozemských první

továrna na lepidla na světě. Neměla zůstat jediná. Končící 17. století vidělo zakládání kliháren v celé

Evropě. Jejich výrobky se pak používaly až do 20. století. Při restaurování starožitného nábytku se

používají dokonce ještě i dnes. První patent pro lepidlo – rybí klih – byl udělen v roce 1754 v Anglii.

1.4 Inovativní století

Ve 20. století přišly inovace rychle po sobě. V roce 1909 bylo zahájeno patentové řízení k tvrdnutí

fenolové pryskyřice. Jen o tři roky později byl Adolfu Rollettovi a Fritzi Klattemu udělen patent na

polyvinylacetát. Plasty jsou i dnes jednou z nejčastějších komponent lepidla na dřevo i ostatních

lepidel.

V roce 1930 vyvinul v USA Richard Gurley Drew transparentní lepicí pásku. V roce 1932 se podařilo

lékárníkovi Augustu Fischerovi v Bühlu namíchat první použitelné lepidlo na bázi syntetické pry

skyřice. Americký vysokoškolský profesor Vernon Krieble vynalezl v roce 1953 syntetickou prysky

řici, která pod vlivem kyslíku vytvrdne. V roce 1969 slavila v Düsseldorfu světovou premiéru lepicí

tyčinka.

Lepidla mají neocenitelný význam i v high-tech

sektoru. V mobilních telefonech nahrazují le

pené spoje stále více klasické šrouby a sváry.

V automobilovém průmyslu se díky nejmoder

nější technice lepení používají lehčí pojiva, která

byla ještě před několika lety nemyslitelná.

V posledních letech neztratilo lepení nic na

svém obrovském významu pro všechny oblasti

lidského života. Naopak – je dnes důležitější než

kdy předtím a představuje zcela klíčovou tech

nologii. Obr. 1.4:  l epené spoje

Výhody a neVýhody technologie lepení

11

Výhody a nevýhody

technologie lepení Technologie lepení má oproti jiným technologiím spojování dvou subjektů (jako je šití, nýtování a podobně, případně u kovů i pájení nebo svařování) řadu výhod. K nim patří: • rovnoměrné rozložení pnutí, • žádný tepelný vliv na strukturu, • žádná deformace konstrukčního dílu, • možnost spojování velmi tenkých dílů například fólií, • možnost kombinování různých materiálů, • možnost kombinace s jinými metodami spojování, • dobrá dynamická pevnost, případně dobré tlumení chvění. Mezi další výhody lze zařadit i vytvoření difuzní bariéry proti pronikání: • prachu, • vody, • chemikálií, • světla, • větru, • tepla a podobně. Lepený spoj může mít i další doplňkové funkce, a to: • elektrickou vodivost, • tepelnou vodivost, • zvukovou izolaci, • optické vlastnosti jako průhlednost apod. a další. K nevýhodám může patřit: • často malá počáteční pevnost, • omezená tvarová stálost při tepelném namáhání, • špatně odhadnutelná závislost na stárnutí, • náchylnost k plastickému tečení při statické zátěži, • omezená rozpojitelnost, • nákladné nedestruktivní zkoušení, • nutnost předem upravit spojené dílce a další. Ovšem v mnoha případech lze výběrem vhodného typu lepidla a vhodné technologie lepení uvedené nevýhody částečně nebo úplně eliminovat.

2


LEPENÍ V PRAXI

12

Lepidla a jejich rozdělení

Za lepidlo lze podle normy ČSN EN 923 + A1 považovat „nekovovou látku schopnou spojovat

materiály slepením povrchů (adhezí) s tím, že lepený spoj disponuje potřebnou vnitřní pevností

(kohezí)“.

Podle této definice lze do kategorie lepidel zařadit širokou škálu látek: od malt a cementů přes pří

rodní pryskyřice po látky na syntetické bázi. Pro technickou praxi je proto vhodné různé typy lepidel

dále specifikovat.

3.1 Specifikace podle chemické struktury

Podle základní chemické struktury lze lepidla rozdělit na:

• lepidla na anorganické bázi,

• lepidla na bázi silikonů,

• lepidla na organické bázi.

Lepidla na anorganické bázi

Patří sem cementy, malty, rozpustné silikáty, například vodní sklo a podobně. Do této skupiny jsou

zahrnovány i taveniny na bázi anorganických kysličníků a silikátů sloužících pro svařování skla.

Lepidla na bázi silikonů

Jedná se o polymerní látky s centrálním atomem na bázi křemíků, které tvoří jistý přechod mezi

organickými a anorganickými sloučeninami. Polymerní řetězec se většinou skládá z atomů křemíku,

ovšem většinou obsahuje substituenty nebo koncové skupiny organického charakteru. Dále může

obsahovat reaktivní skupiny, které jsou schopné prodloužit polymerní řetězec nebo vytvořit prosto

rovou strukturu polymeru.

K silikonům jsou zařazovány i tzv. MS polymery, kdy je polymer na organické bázi modifikován

sloučeninami na bázi křemíku.

3


lepidla a jejich roZdělení

13

Lepidla na organické bázi

Jedná se o polymerní látky s centrálním atomem na bázi uhlíku. Tyto materiály lze dále rozdělit na

lepidla:

• přírodní,

• semisyntetická,

• syntetická.

Přírodní lepidla

Základem je látka získaná z rostlin nebo živočichů, respektive z jejich produktů (vajec, mléka apod.).

Lze mezi ně zařadit například škrob získaný z mouky, klovatinu získanou z rostlinných prysky

řičných výpotků (například arabská guma, denárová pryskyřice apod.), v podstatě sem lze zařadit

i latex z přírodního kaučuku, klih získaný z kostí nebo kůže zvířat, albumin z vajec, kasein z mléka

apod.

Přírodní materiál použitý k lepení může být různě upraven. Například přírodní latex je stabilizován

proti koagulaci (vysrážení) v důsledku bakteriálního rozpadu ochranné koloidní vrstvy většinou po

mocí čpavku, pro lepení se používá v koncentrovanější formě, než jak byl získán z přírody. Arabská

guma získaná z výpotků různých typů akácií se zase většinou v praxi používá jako vodný roztok

s přídavkem glycerinu nebo jiných polyalkoholů, a podobně.

Semisyntetická lepidla

U této kategorie je základem polymerní řetězec získaný z přírodního materiálu, který je následně che

micky modifikován tak, aby byl schopen vytvořit lepený spoj požadovaných vlastností. V praxi se jedná

především o materiály, jejichž základní strukturu tvoří řetězec na bázi celulózy. Volné karboxylové

skupiny základního celulózového řetězce mohou být různě modifikovány. Jde především o estery celu

lózy, tzn. nitrocelulózu, acetát nebo acetobutyrát celulózy, nebo o étery celulózy, jako vodorozpustná

metylcelulóza, karboxylmetylcelulóza, hydroxylmetylcelulóza, případně i étery celulózy rozpustné v or

ganických rozpouštědlech, například etylcelulóza.

K semisyntetickým látkám patří i chemicky upravený přírodní kaučuk, tzn. cyklokaučuk, chlorkau

čuk nebo hydrochlorkaučuk. Lze mezi ně zařadit i chemicky modifikovaný škrob, například kar

boxymetylškrob nebo kasein, případně želatinu, které jsou modifikovány akryláty, případně další

chemicky modifikované přírodní materiály.

Chemicky upravené přírodní materiály nacházejí v poslední době uplatnění jako lepidla ve zdravot

nictví. Jedná se například o kolageny upravené jak chemicky (například reakcí kolagenu s kyselinou

antrachinondisulfonovou a glutaraldehydem), tak i enzymaticky (například selektivním štěpením

kolagenu pomocí enzymů).

Syntetická lepidla

Do této skupiny patří lepidla, u nichž je spoj zajištěn polymerem vytvořeným pomocí chemické reakce

z nízkomolekulárních látek (monomolekulárních látek). K tvorbě polymeru se zde využívá:


LEPENÍ V PRAXI

14

• Polymerační reakce, kdy polymer vzniká spojováním dvojných vazeb nízkomolekulární složky

(viz obrázek 3.1). Výsledkem reakce je makromolekulární polymerizát (PVC, PVAc apod.).

Obr. 3.1:  polymerace

• Polykondenzační reakce, kdy polymer vzniká v důsledku odštěpení reaktivních koncových skupin za

vzniku polymerů a nízkomolekulárního štěpného produktu (většinou vody). Obě reakční koncové

skupiny mohou být součástí jedné nízkomolekulární složky (schéma A, viz obrázek 3.2).

Obr. 3.2:  Schéma a

Polymer také může vznikat ze dvou typů molekul, z nichž každá obsahuje jinou reakční koncovou

skupinu (schéma B, viz obrázek 3.3). Polymery na této bázi se nazývají polykondenzáty (polyamid,

polyester).

Obr. 3.3:  Schéma B

• Polyadiční reakce, které mají obdobný reakční mechanismus jako polykondenzace (většinou typu B),

ovšem nedochází zde k odštěpení reakčního produktu. Typickou polyadiční reakcí je reakce NCO

skupiny s OH skupinou (viz obrázek 3.4). Polymery na této bázi se nazývají polyadukty (polyuretan,

epoxidy apod.).

Obr. 3.4:  polyadice

Podle výše uvedených chemických reakcí (respektive jejich popisu) lze získat strukturu lineárních polymerních řetězců, které jsou tvořeny jedním typem monomerních jednotek, takzvané homopolymery. Homopolymer často není schopen zajistit požadované vlastnosti polymerního materiálu. V případě technologie tvorby lepeného spoje to může být například nízká adhezní nebo kohezní pevnost, nutnost použít speciální technologie lepení. Pro lepidla používaná v roztoku to může být i špatná rozpustnost polymeru v klasických rozpouštědlech, pro tavná lepidla například vysoký bod měknutí, případně další nevýhody pro použití homopolymerů. Proto se v technické praxi využívají polymery tvořené z více typů monomerních jednotek. Může se jednat o kopolymery, kdy je polymer tvořen dvěma typy polymerních jednotek, které jsou schematicky znázorněny jako A a B. Ve výsledném polymerním řetězci pak mohou být polymerní jednotky zastoupeny náhodně, tedy statisticky (viz obrázek 3.5).

Obr. 3.5:  Statistický kopolymer


lepidla a jejich roZdělení

15

Polymerní jednotky také mohou vytvářet úseky tvořené z prepolymerních jednotek A spojených

s prepolymerními jednotkami typu B, tzv. blokový kopolymer (viz obrázek 3.6).

Obr. 3.6:  Blokový kopolymer

Případně mohou být navázány na základní polymerní řetězec tvořený jednotkami typu A, tzv. roubo

vaný kopolymer (viz obrázek 3.7).

Obr. 3.7:  roubovaný k opolymer

V technické praxi se vyskytují polymery, jejichž strukturu tvoří tři a více polymerních jednotek.

Jedná se o takzvané terpolymery. Jejich struktura může být analogická strukturám znázorněným na

obrázcích 3.5, 3.6 a 3.7. To znamená, může se jednat o statistický, blokový i roubovaný terpolymer.

V některých případech může být na polymerní řetězec navázána nízkomolekulární látka N. Tato

látka může tvořit jeho koncové skupiny (viz obrázky 3.8 a 3.9). Látky mohou být navázány i na

vlastní řetězec. V daném případě hovoříme o modifikovaných polymerech.

Chemických reakcí uvedených na obrázcích 3.5 až 3.7 nemusí být využíváno pouze k tvorbě lineár

ního polymeru, ale i k prostorovému provázání jednotlivých makromolekul, tzn. k tvorbě síťovaného

polymeru (viz obrázek 3.10).

V případě modifikovaných polymerů se často na tvorbě vysoko

molekulární sítě podílejí i reaktivní skupiny nízkomolekulárních

složek, které byly zabudovány na makromolekulární řetězec.

Rozdělení na anorganické látky, organické látky a silikony není

stoprocentní. Mezi jednotlivými kategoriemi existují i mezistupně.

Například anorganické lepidlo na bázi fluorokřemičitanů může být

síťováno polymery na bázi kyseliny akrylové, nebo naopak kau

čuky s obsahem karboxyskupin lze síťovat kysličníky zinku nebo

hliníku ve formě prášku. Koncové skupiny polymerních lepidel na

Obr. 3.8:  Modifikovaný polymer

Obr. 3.9:  Modifikovaný polymer

Obr. 3.10:  Síťovaný polymer

+


LEPENÍ V PRAXI

16

bázi silikonu bývají často modifikovány sloučeninami s obsahem izokyanátových, vinylových nebo

epoxidových skupin, které jsou schopny vytvořit polymerní síť. Naopak organické polymery na bázi

polyuretanů nebo polyesterů mohou mít koncové skupiny tvořené silanem apod.

3.2 Specifikace podle fyzikální podstaty

Lepidla kapalná

Do této skupiny patří:

• reaktivní monomery,

• reaktivní prepolymery,

• roztoková lepidla,

• disperzní lepidla.

Plastická lepidla

Tvoří přechod mezi kapalnou a tuhou látkou. Patří sem:

• tmely,

• kaučukové patche,

• některé typy cementů,

• pasty apod.

Tuhá lepidla

Jedná se o látky v tuhém stavu, které jsou účinkem tepla (ať už přímým ohřátím, pomocí vysoké

frekvence nebo jiným způsobem) převedeny do plastického stavu a následně jsou schopny adheze

k povrchům lepených subjektů. Jedná se o:

• termolepidla,

• lepicí fólie apod.

3.3 Specifikace podle počtu složek

Jednosložková lepidla

Za jednosložková lepidla jsou považována:

• jednokomponentní lepidla,

• vícekomponentní lepicí směsi.


lepidla a jejich roZdělení

17

Jednokomponentní lepidla Do této skupiny patří: • Lepidla na bázi taveniny nebo fólie z termoplastického polymeru. • Lepidla na bázi reaktivních monomerů nebo prepolymerů, kdy k vytvrzování dochází účinkem

vlhkosti. Jedná se hlavně o prepolymerní lepidla na bázi silikonu nebo polyuretanu s volnými

NCO skupinami, u nichž účinkem vlhkosti dochází k síťovací reakci. Mezi jednokomponentní

lepidla patří také monomerní kyanoakryláty, kde je ke spuštění polymerní reakce potřebný vlhký,

mírně alkalický povrch. Vícekomponentní lepicí směsi Do této skupiny řadíme: • Anaerobní lepidla na bázi směsi monomerů (většinou modifikovaného akrylátu) a peroxidu,

která jsou v přítomnosti kyslíku inaktivní. Je-li zabráněno přístupu kyslíku, dochází – zvláště

v případě přítomnosti iontů kovů (CuFe) – k polymerační reakci. • Lepidla vytvrzovaná UV zářením, která obsahují monomery nebo prepolymery (například na

bázi silikonu) a fotoaktivátory, jež jsou schopné se při jisté intenzitě a vlnové délce záření rozště

pit na radikály a vyvolat polymerační nebo síťující reakci. • Lepidla vyžadující pro nastartování polymerační nebo síťující reakce zvýšenou teplotu. Tyto typy

lepidel (ať ve formě viskózních kapalin nebo prášku nebo fólie) jsou za normální teploty stabilní.

K vyvolání reaktivity některé ze složek je nutné systém vystavit působení zvýšené teploty. Může

se jednat například o směs epoxy pryskyřice s ftalanhydridem, lepidla s maskovanými izokyaná

tovými skupinami a podobně. Doba vytvrzování obvykle souvisí s teplotou – čím vyšší teplota vy

tvrzování, tím kratší doba polymerace. Obvykle existuje minimální teplota potřebná pro aktivaci

tvrdidla a start polymerace. Průběh vytvrzování jednosložkového lepidla na bázi polyuretanu lze

znázornit podobně jako na obrázku 3.11.

Obr. 3.11:  Časová závislost doby vytvrzení

Vedle lepidel čistě vytvrzovaných teplem existují i lepidla, která využívají vytvrzování teplem jako přídavný mechanismus. Příkladem mohou být anaerobní lepidla, vytvrzovaná teplem obvykle okolo 120 °C.

LEPENÍ V PRAXI

18

Vícesložková lepidla

Vícesložková lepidla jsou taková, kdy je vlastní lepidlo vytvářeno smícháním dvou nebo více složek.

K zamíchání může docházet bezprostředně mezi vlastní technologií lepení. Výsledná směs má jistou

dobu zpracovatelnosti, tzn. dobu, kdy je schopna vytvořit pevný lepený spoj.

Ve většině případů okamžitě po homogenizaci složek dochází k chemické reakci, a proto má uve

dený typ lepidel pouze jistou dobu zpracovatelnosti, tzn. dobu, kdy je možné vytvořit pevný lepený

spoj. Na první pohled by mohlo být zřejmé, že z technologického hlediska je vhodná co nejdelší

doba zpracovatelnosti. V praxi ovšem platí, že čím delší bude doba zpracovatelnosti, tím delší bude

i doba, kdy spoj mezi dvěma adherendy bude mít potřebnou pevnost. Z toho vyplývá, že je nutné

zvážit jisté optimum mezi dobou zpracovatelnosti a dobou, kdy bude od lepeného spoje vyžadována

určitá pevnost. V praxi je proto vhodné připravit pouze takové množství směsi, které bude možné

zpracovat v průběhu doby zpracovatelnosti.

U většiny dvousložkových lepidel je možné zkrátit dobu vytvrzování

nánosu lepidla účinkem teploty. Umožňuje to zpracovávat i směsi

s relativně dlouhou dobou zpracovatelnosti. V praxi je možné na

nést lepicí směs na předehřáté adherendy nebo vytvořený lepený

spoj následně vystavit zvýšené teplotě. V obou případech se zkrátí

doba potřebná k získání požadované pevnosti lepeného spoje.

U speciálních dvousložkových systémů je možné urychlit vytvrzo

vání lepeného spoje účinkem UV nebo světelného záření.

Pro zpracování dvousložkových směsí s dobou zpracovatelnosti

kratší než pět minut je nutné použít směšovače. Pro běžné lepení

(například v domácnostech) jsou dvousložková lepidla dodávána

v kartuších, kde jsou obě složky od sebe mechanicky odděleny.

Při použití jsou obě složky vytlačovány přes mechanický směšo

vač (viz obrázek 3.12), v němž dojde k promísení obou složek

a získaná směs je schopna za poměrně krátkou dobu vytvořit

pevný spoj.

V průmyslové praxi se pro kontinuální tvorbu lepeného spoje ze dvousložkových, respektive více

složkových lepidel používá směšovač znázorněný na obrázku 3.13. Tímto zařízením lze zpracovávat

i lepicí směsi s dobou zpracovatelnosti kratší než jedna minuta.

Existují i dvousložková lepidla (většinou na bázi reaktivních akrylátů), kde je možné nanést jednu

složku na plochu prvního adherendu a druhou složku na plochu druhého adherendu. Po přitlačení

obou ploch na sebe dojde k promísení složek a relativně rychlému vytvoření pevného lepeného

spoje. Tento způsob je možné používat především v případě, že má lepicí vrstva relativně malou

tloušťku.

Obr. 3.12:  průběh

směšování dvoukomponentních

lepidel na principu směšovače



       
Knihkupectví Knihy.ABZ.cz – online prodej | ABZ Knihy, a.s.