Liima toimii aineiden välisenä siltana liittäen liimattavat materiaalit yhteen. Monilla sellaisilla aineilla, joita käytetään maaleina tai muoveina, voi myös liittää pintoja yhteen eli liimata. Liiman valinnassa on otettava huomioon liimattavat pintojen ominaisuudet. Lisäksi on tiedettävä, millaiseen ympäristön aiheuttamaan rasitukseen (esimerkiksi lämpötila ja kosteus) liimasauma joutuu. Liimapakkauksen kyljestä kannattaa tarkistaa, minkä materiaalien liimaukseen liima soveltuu.
Liimauksen onnistumisen ensimmäinen edellytys on, että liima pääsee tarpeeksi lähelle liimattavaa materiaalia. Toiseksi liiman tulee olla nestemäisessä olomuodossa ja tarpeeksi juoksevaa. Kolmanneksi liiman pintaenergian tulee olla liimattavaan materiaaliin nähden suotuisa. Liima saa pinnan vettymään, jos liiman pintaenergia on suurempi kuin liimattavan pinnan. Neljänneksi liimattavien pintojen tulee olla puhtaat, jotta liima voisi tunkeutua materiaaliin kunnolla. Liimaa on levitettävä pinnoille riittävästi, jotta se riittää täyttämään pintojen epätasaisuudet; ei kuitenkaan liikaa, koska silloin liimasauman kestävyys heikkenee.
 |
 |
Vasemmalla olevassa kuvassa liiman pintaenergia on liian pieni, jolloin liimattava pinta ei vety. Oikeanpuoleisessa kuvassa pintaenergia sen sijaan on sopiva, ja liima täyttää pinnan jokaisen kolon.
Imukykyisiä materiaaleja ovat esimerkiksi puu, pahvi, paperi, kangas, betoni ja lastulevy. Niiden liimaamiseen soveltuu useimmissa tapauksissa vesiohenteinen valkoinen yleisliima tai jopa itse valmistettu maitoliima. Imukyvyttömiä materiaaleja ovat muun muassa metallit, lasi, muovit, posliini, kivi ja kumi. Imukyvyttömät pinnat voidaan liimata toisiinsa tarraliimauksena, kontaktiliimalla tai kemiallisesti kovettuvalla liimalla.
Adheesiolla tarkoitetaan sidontavoimaa liiman ja liimattavan materiaalin välillä. Adheesiota on kolmea eri tyyppiä: mekaanista, kemiallista ja sekundäärisiin sidosvoimiin perustuvaa. Koheesiolla puolestaan kuvataan liiman sisäistä lujuutta.
Mekaaninen adheesio
Kun liima on päässyt tunkeutumaan liimattavaan materiaaliin, se on saatava kovettumaan keinolla tai toisella. Osa liimoista kovettuu, kun liiman kantoaine tai liuotin haihtuu. Sulateliimat kovettuvat lämpötilan laskiessa takaisin huoneenlämpöön. Muutamat liimat kovettuvat UV-valossa. Kovettuminen voi myös tapahtua kovettimen vaikutuksesta. Kovetin aiheuttaa liimassa olevien monomeerien tai jo osittain polymerisoituneiden molekyylien, oligomeerien, nopean polymeroitumisreaktion, jolloin liimasauma kovettuu. Joissakin tapauksissa ilman kosteus tai hapettomat olosuhteet voivat auttaa liimaa kovettumaan.
Kemiallinen adheesio
Jotkut liimat ovat kemiallisesti vaikuttavia eli ne muodostavat sidoksia liimattavan materiaalin kanssa. Esimerkiksi puutuotteiden liimaamiseen voidaan käyttää isosyanaattiliimoja, jotka reagoivat puun OH-ryhmien kanssa.
Sekundäärisiin sidosvoimiin perustuva adheesio
Sekundääriset sidosvoimat ovat liiman ja liimattavan materiaalin välisiä vetovoimia. Sekundäärisistä sidosvoimista käytetään usein myös nimeä van der Waalsin voimat.
Laita kahden lasilevyn väliin muutama pisara vettä. Yritä vetää levyjä irti toisistaan vastakkaisiin suuntiin, ei liu’uttamalla. Mitä huomaat?
Liimasauman murtuminen voi tapahtua kolmella eri tavalla. Murtuma voi olla adheesiomurtuma, jolloin liima ja liimattava materiaali irtoavat toisistaan. Liimassa tapahtuva koheesiomurtuma puolestaan syntyy, kun liimasauma murtuu. Materiaalissa tapahtuva koheesiomurtuma tarkoittaa materiaalin hajoamista liimaliitoksen ulkopuolelta eli liimattavan materiaalin murtumista. Paras liimaliitoksen kestävyys saavutetaan kun koheesio ja adheesio ovat likimain yhtä suuret.
| Pikaliiman toiminta |
Pikaliima kovettuu, kun se joutuu kosketuksiin liimattavilla pinnoilla tai ilmassa olevan kosteuden eli vesimolekyylien kanssa. Pikaliiman syanoakrylaattimonomeerit polymeroituvat nopeasti. Vesi toimii heikkona emäksenä aiheuttaen polymeroitumisen. Syntyvä liimasauma on erittäin vahva, jos väli liimattavien materiaalien välillä on pienempi kuin 0,5 mm. Liimasauma kestää kuitenkin huonosti kosteutta ja lämpöä.
Teollisuudessa syanoakrylaattiliimoja käytetään esimerkiksi elektronisissa laitteissa. Syanoakrylaattiliimoja myydään myös kotikäyttöön, vaikka haittapuolena on, että ne liimaavat myös ihoa hyvin nopeasti. Yhteen liimautuneita sormia voi yrittää varovasti erottaa kynsilakanpoistoaineella, sillä sen sisältämä asetoni liuottaa polymerisoitunutta syanoakrylaattia. Silmiin tai muuhun arempaan paikkaan joutunut pikaliima vaatii kuitenkin lääkärin hoitoa. Syanoakrylaattien käyttöä lääketieteessä, esimerkiksi haavojen liimaamisessa, on tutkittu.
| Yleisliiman toiminta |
Yleisliiman sideaineena on polyvinyyliasetaatti ja kantoaineena vesi. Kun liimaa levitetään liimattaville pinnoille, vesi alkaa heti haihtua, jolloin nesteessä hajallaan olevat polymeerit tarttuvat toisiinsa ja liimattavaan pintaan. Veden haihtuminen kestää kuitenkin varsin pitkään, joten liimautuminen on huomattavasti hitaampaa kuin pikaliimaa käytettäessä. Yleisliiman liiman käyttö on silti suositeltavaa aina kun se vain on mahdollista, sillä liima on hinnaltaan edullinen ja lisäksi melko turvallinen ihmiselle, kunhan liimaa vain ei joudu suuhun tai silmiin. Polyvinyyliasetaatin dispersioon perustuvia liimoja liimoja käytetään kotoisen askartelun lisäksi rakennuksilla, sillä ne liimaavat puuta hyvin.