Selvklebende, ethvert stoff som er i stand til å holde materialer sammen på en funksjonell måte ved overflatefeste som motstår separasjon. "Lim" som et generelt begrep inkluderer sement, slimete, lim og lime - termer som ofte brukes om hverandre for ethvert organisk materiale som danner en limbinding. Uorganiske stoffer som portland sement kan også betraktes som lim, i den forstand at de holder gjenstander som murstein og bjelker sammen gjennom overflatefesting, men denne artikkelen er begrenset til en diskusjon om organiske lim, både naturlige og syntetiske.
Naturlige lim har vært kjent siden antikken. Egyptiske utskjæringer som dateres tilbake til 3.300 år, viser liming av et tynt stykke finér til det som ser ut til å være en planke med sycamore. Papyrus, et tidlig fiberduk, inneholdt fibre av sivlignende planter bundet sammen med melpasta. Bitumen, treheller og bivoks ble brukt som fugemasse (beskyttende belegg) og lim i antikken og middelalderen. Gullbladet av opplyste manuskripter ble limt til papir av eggehvite, og tregjenstander ble limt med lim fra fisk, horn og ost. Teknologien til dyre- og fiskelim avansert i løpet av 1700-tallet, og på 1800-tallet ble gummi- og nitrocellulosebaserte sementer introdusert. Avgjørende fremskritt innen limteknologi ventet imidlertid på 1900-tallet, i løpet av hvilken tid naturlige lim ble forbedret og mange syntetiske stoffer kom ut av laboratoriet for å erstatte naturlige lim på markedet. Den raske veksten i fly- og romfartsindustriene i løpet av andre halvdel av 1900-tallet hadde stor innvirkning på limteknologien. Etterspørselen etter lim som hadde en høy grad av strukturell styrke og var motstandsdyktig mot både utmattethet og alvorlige miljøforhold, førte til utviklingen av materialer med høy ytelse, som til slutt fant veien til mange industrielle og innenlandske applikasjoner.
Denne artikkelen begynner med en kort forklaring av prinsippene for vedheft og fortsetter deretter til en gjennomgang av hovedklassene av naturlige og syntetiske lim.
adhesjon
Når det gjelder utførelsen av limfuger, er de fysiske og kjemiske egenskapene til limet de viktigste faktorene. Også viktig for å bestemme om limfugen skal fungere på en adekvat måte, er typene av feste (det vil si komponentene som blir satt sammen - for eksempel metalllegering, plast, komposittmateriale) og arten av overflatebehandlingen eller grunning. Disse tre faktorene - lim, feste og overflate - har innvirkning på levetiden til den limte strukturen. Den mekaniske oppførselen til den bundne strukturen blir på sin side påvirket av detaljene i skjøtekonstruksjonen og av måten de påførte lastene blir overført fra den ene til den andre.
Implisitt ved dannelsen av en akseptabel limbinding er klebemidlets evne til å våte og spre seg på de vedheftede forbindelsene. Oppnåelse av slik grensesnittmolekylær kontakt er et nødvendig første trinn i dannelsen av sterke og stabile limfuger. Når fuktingen er oppnådd, genereres indre limkrefter over grensesnittet gjennom en rekke mekanismer. Den nøyaktige arten av disse mekanismene har vært gjenstand for fysisk og kjemisk undersøkelse siden minst 1960-tallet, med det resultat at det eksisterer en rekke teorier om vedheft. Hovedmekanismen for vedheft forklares av adsorpsjonsteorien, som sier at stoffer først og fremst henger på grunn av intim intermolekylær kontakt. I limfuger oppnås denne kontakten av intermolekylære eller valensekrefter som utøves av molekyler i limets overflatelag og fester seg.
I tillegg til adsorpsjon er fire andre mekanismer for vedheft foreslått. Den første, mekaniske sammenkoblingen, oppstår når limet strømmer inn i porene i den adherende overflaten eller rundt fremspring på overflaten. Det andre, interdiffusjon, blir resultatet når flytende klebemiddel løses opp og diffunderer til vedheftede materialer. I den tredje mekanismen, adsorpsjon og overflatereaksjon, skjer binding når limmolekyler adsorberer på en fast overflate og kjemisk reagerer med den. På grunn av den kjemiske reaksjonen, skiller denne prosessen til en viss grad fra enkel adsorpsjon, beskrevet ovenfor, selv om noen forskere anser kjemisk reaksjon som en del av en total adsorpsjonsprosess og ikke en separat vedheftningsmekanisme. Til slutt antyder den elektroniske, eller elektrostatiske, tiltrekningsteorien at elektrostatiske krefter utvikler seg ved et grensesnitt mellom materialer med forskjellige elektroniske båndstrukturer. Generelt spiller mer enn en av disse mekanismene en rolle i å oppnå det ønskede vedheftningsnivået for forskjellige typer lim og feste.
Ved dannelse av en limbinding oppstår en overgangssone i grensesnittet mellom klebemiddel og lim. I denne sonen, kalt grensefasen, kan de kjemiske og fysiske egenskapene til limet være betydelig forskjellig fra dem i de ikke-berørte deler. Det antas generelt at grensesnittkomposisjonen styrer holdbarheten og styrken til et limfugemasse og primært er ansvarlig for overføring av stress fra en feste til en annen. Interfaseområdet er ofte stedet for miljøangrep, noe som fører til leddsvikt.
Styrken til limbindinger bestemmes vanligvis ved destruktive tester, som måler spenningene som er satt opp på punktet eller linjen med brudd på prøvestykket. Ulike testmetoder anvendes, inkludert skrelle-, strekkbåndsskjær, klyving og utmattingsforsøk. Disse testene blir utført over et bredt temperaturområde og under forskjellige miljøforhold. En alternativ metode for karakterisering av et limfuger er ved å bestemme energien som brukes til å spalte et enhetens område i grensen. Konklusjonene hentet fra slike energeberegninger er i prinsippet fullstendig ekvivalente med de som er avledet fra stressanalyse.
Selvklebende materialer
Praktisk talt alle syntetiske lim og visse naturlige klebemidler består av polymerer, som er gigantiske molekyler, eller makromolekyler, dannet ved sammenkobling av tusenvis av enklere molekyler kjent som monomerer. Dannelsen av polymeren (en kjemisk reaksjon kjent som polymerisasjon) kan skje under et "herding" -trinn, der polymerisering skjer samtidig med limbinding-dannelse (som tilfellet er med epoksyharpikser og cyanoakrylater), eller polymeren kan være dannet før materialet påføres som et klebemiddel, som med termoplastiske elastomerer slik som styren-isopren-styren-blokk-kopolymerer. Polymerer gir styrke, fleksibilitet og evnen til å spre seg og samhandle på en adherende overflate - egenskaper som er nødvendige for dannelse av akseptable heftnivåer.
Naturlige lim
Naturlige lim er hovedsakelig av animalsk eller vegetabilsk opprinnelse. Selv om etterspørselen etter naturlige produkter har gått ned siden midten av 1900-tallet, fortsetter noen av dem å brukes med tre- og papirprodukter, spesielt i bølgepapp, konvolutter, flaskeetiketter, bokbind, kartonger, møbler og laminert film og folie. I tillegg får naturlige klebemidler fra fornybare ressurser på grunn av forskjellige miljøforskrifter fornyet oppmerksomhet. De viktigste naturlige produktene er beskrevet nedenfor.
Dyrelim
Begrepet dyrelim er vanligvis begrenset til lim fremstilt fra pattedyrs kollagen, den viktigste proteinkomponenten i hud, bein og muskler. Når det behandles med syrer, alkalier eller varmt vann, blir det normalt uoppløselige kollagen sakte oppløselig. Hvis det originale proteinet er rent og konverteringsprosessen er mild, kalles produktet med høy molekylvekt gelatin og kan brukes til mat eller fotografiske produkter. Materialet med lavere molekylvekt produsert ved kraftig prosessering er normalt mindre rent og mørkere i fargen og kalles dyrelim.
Husdyrlim har tradisjonelt blitt brukt i treforbindelser, bokbinderi, sandpapirfremstilling, tunge gummipapir og lignende applikasjoner. Til tross for sin fordel med høy initial klebrighet (klebrighet), er mye animalsk lim blitt modifisert eller helt erstattet av syntetiske lim.
Kaseinlim
Dette produktet er laget ved å oppløse kasein, et protein oppnådd fra melk, i et vandig alkalisk løsningsmiddel. Graden og typen av alkali påvirker produktets atferd. Ved trebinding er kaseinlim generelt bedre enn ekte dyrelim med fuktbestandighet og aldringsegenskaper. Kasein brukes også til å forbedre de vedlagte egenskapene til maling og belegg.
Blodalbumlim
Lim av denne typen er laget av serumalbumen, en blodkomponent som kan fås fra enten ferskt dyreblod eller tørket løselig blodpulver som vann er tilsatt. Tilsetning av alkali til blandinger av albumen-vann forbedrer limegenskaper. En betydelig mengde limprodukter fra blod brukes i kryssfinerindustrien.
Stivelse og dekstrin
Stivelse og dekstrin blir ekstrahert fra mais, hvete, poteter eller ris. De utgjør de viktigste typene vegetabilske lim, som er oppløselige eller dispergerbare i vann og er hentet fra plantekilder over hele verden. Stivelses- og dekstrinlim brukes i bølgepapp og emballasje og som tapetlim.
![Battle of Tours europeisk historie [732]](https://images.thetopknowledge.com/img/world-history/1/battle-tours-european-history-732.jpg "Battle of Tours europeisk historie [732]")
