Характеристика та основні властивості клеїв - Довідник хіміка 21
Хімія та хімічна технологія
Характеристика та основні властивості клеїв
Друга таблиця у кожному розділі Властивості та призначення. У цих таблицях вказані технічна документація на клеї, конкретна сфера застосування, основні фнзнко-механічні характеристики (відповідно до офіційної нормативно-технічної документації).[c.11]
ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ КЛЕЇВ[c.56]
Для отримання надійного клейового з'єднання необхідно знати адгезійні властивості клеїв і залежність, цих властивостей від фізичних і фізикохімічних характеристик вихідного полімеру, умов експлуатації клейових сполук, структури та стану поверхні матеріалів, що склеюються. Нижче розглядаються основні чинники, що визначають міцність склеювання.[c.28]
Щоб раціонально використовувати клеї в промисловості та в побуті, необхідно мати повне уявлення про їх основні характеристики. У довіднику вперше зібрані н систематизовані відомості про вітчизняні клеї, клейові плівки та липкі стрічки. Наведено фнізко-механічні та хнміко-техіологічні властивості клеїв, режими склеювання, вказані сфери застосування.[c.6]
Клейові з'єднання неметалічних матеріалів повинні мати міцність, близьку до міцності матеріалів, що склеюються. Характеристики міцності клейових з'єднань повинні відповідати умовам експлуатації з'єднання. Основним показником експлуатаційних властивостей клеїв є їх здатність і довговічність [23-25].[c.8]
Сучасні клеї, як ми вже говорили, є складними системами, до складу яких крім полімеру входять розчинники та розріджувачі, пластифікатори та наповнювачі, антипірени та тиксотропні добавки, стабілізатори та ін.Безумовно, правильний вибір основи клею визначає його робочі температури та основні технологічні характеристики (температуру та тиск при затвердінні тощо). Однак і інші компоненти відіграють не менш важливу роль - дозволяють регулювати такі параметри, як в'язкість клею (а отже, його здатність змочувати поверхні, що склеюються), коефіцієнт лінійного термічного розширення, стійкість клеїв при тривалому впливі підвищених температур, вологості та пліснявих грибів, липкість та ін. p align="justify"> Цей шлях регулювання властивостей клеїв є більш простим, ніж створення клеїв з використанням нових полімерів, і забезпечує отримання клеїв із заданими властивостями при найменших витратах на науковий пошук, розробку та впровадження.[c.99]
Наповнювач —один з основних компонентів клеїв, який виконує кілька функцій, забезпечує необхідну в'язкість клею, надає йому тиксотропні властивості, забезпечує мінімальну усадку при затвердінні, сприяє зближенню коефіцієнтів лінійного термічного розширення клею і субстрату, поліпшенню експлуатаційних властивостей клейових з'єднань і підвищенню термо ін [46, с. 38131, с. 34]. Введення в клеї наповнювачів впливає на внутрішні напруження, як правило, знижуючи їх. Справа в тому, що виникнення місцевих внутрішніх напруг навколо окремих частинок наповнювача, спрямованих у різні сторони, може призвести до того, що сумарна напруга буде ослаблена. Крім того, введення наповнювачів забезпечує такі важливі характеристики, як електро- та теплопровідність, зменшує повзучість клею. При введенні в клеї наповнювачів часто підвищується їхня ударна міцність, оскільки наповнювач сприяє поглинанню навантажень [132]. Наповнювачі використовують також для зниження вартості клеїв та надання їмпотрібного фарбування (зокрема, для клеїв, що застосовуються у будівництві) [54, с. 11]. Однак міцність клейових сполук при кімнатній температурі для нетеплостійких ненаповнених систем зазвичай вища, ніж наповнених. Виняток становлять клеї, в яких як наповнювачі застосовують невеликі кількості спеціальних сортів оксиду алюмінію або оксиду заліза [133].[c.100]
До теперішнього часу проведено досить багато незалежних досліджень, що свідчать, що в клейовому шві, полімерному покритті, матриці композиційних матеріалів характеристики полімерного прошарку суттєво різняться за товщиною. Шари, що безпосередньо прилягають до субстрату, так звані прикордонні шари, по ряду властивостей як фізико-хімічних, так і механічних відрізняються від середньої частини полімерного прошарку. У цьому розділі зроблена спроба систематизувати ці дані для того, щоб при викладі методів розрахунку використання способів, заснованих на обліку специфічних властивостей прикордонних шарів, спиралося на експериментальну базу. Поверхня субстрату може змінювати склад чи структуру прикордонних шарів полімеру. Зміна складу може відбуватися через відмінність спорідненості компонентів адгезиву (смоли, розчинника, затверджувача та ін) до субстрату. Структура клею, покриття тощо на межі розділу може змінюватися в силу орієнтуючої, ентропійної або енергетичної дії субстрату. Всі ці процеси протікають в основному до тих пір, поки компоненти адгезиву зберігають велику рухливість, тобто до гелеутворення і затвердіння при догляді розчинників, поліконденсації та ін. 5>[c.82]
Основною характеристикою технологічних властивостейклеїв-розплавів є в'язкість за цим показником їх можна розділити на низьков'язкі (від 0,1 до 10 Па-с), середньов'язкі (від 10 до 100 Па-с) та високов'язкі (понад 100 Па-с). Низьков'язкі клеї отримують плавленням компонентів при 150-250 ° С в плавильних котлах або роздільним плавленням в резервуарах, з мішалками, з подальшим дозуванням розплавів насосами-дозаторами в кінцевий змішувач. Для виготовлення клеїв середньої в'язкості, що містять наповнювачі, використовують змішувачі з лопатями сигмаобразіі, які забезпечують досить швидке плавлення і гомогенізацію. З обладнання, що випускається серійно, для цих цілей можна застосовувати апарати серії СРШ або СМ [236, 292].[c.141]
В даний час найбільш широко використовуються дротяні тензоопір, а також фольгові і плівкові, що є решіткою, укріплену за допомогою клею на спеціальній підкладці. До кінців ґрат припаяні або приварені висновки. Тензозлемент приклеєний до пружного елемента датчика. Деформація пружного елемента викликає деформацію решітки тензодатчика, у результаті змінюються геометричні розміри і фізичні властивості решітки. Основними характеристиками тензоелементу є активний опір, база, довжина решітки та коефіцієнт тензочутливості.[c.91]
Залежно від властивостей матеріалу розробляється спосіб його нанесення на метал. Покриття на металі може бути утворене за рахунок зміни агрегатного стану матеріалу (переходу рідкого в тверде) або шляхом кріплення його до металу за допомогою різноманітних речовин, що клеять. У першому випадку велике значення набувають такі характеристики матеріалу, як температура плавлення (затвердіння), в'язкість, час твердіння, півсаронебезпечність, токсичність. У разі використання рулоннихматеріалів основне значення має адгезія плівки полімеру з клеєм, міцність плівки на розрив, а також гнучкість захисних лінок залежно від температури навколишнього середовища.[c.102]
За час, що минув після виходу друком першого видання книги, були розроблені та впроваджені в промисловість нові синтетичні клеї підвищеної теплостійкості, вододисперсійні, термоплавкі та ін. Інтенсивно досліджувалися питання адгезійної взаємодії, особливості формування гетерогенних полімерних систем, їх напружений стан, міцність та стабільність. Отримали подальший розвиток різні підходи до механічних властивостей і руйнування полімерних матеріалів, засновані на кінетичній природі міцності. Слід зазначити і певні успіхи у теоретичному вивченні та практичному використанні різних методів підвищення експлуатаційних характеристик клейових та інших адгезійних сполук, особливо засновані на модифікації поверхні субстрату низько- та високомолекулярними речовинами. Ті з перерахованих питань, які найбільше пов'язані з проблемою міцності та довговічності клейових з'єднань, докладно розглянуті у другому виданні книги. Однак основний наголос робиться на розгляд тривалого впливу різних факторів, що діють на клейові з'єднання конструкційних матеріалів під час експлуатації. Зазвичай це недостатньо висвітлюється монографіях, присвячених адгезійним сполукам.[c.6]
Проблема створення вогнетривких клеїв може бути вирішена шляхом застосування композицій, до складу яких входять алюмохромфосфатні сполучні у поєднанні з двоокисом цирконію [15]. Вогнетривкість таких композицій становить від 1500 до 2000 °С залежно від складу і кількості сполучного, що вводиться. Однак для композицій характерні значніусадки при 600 °С і вище, що ускладнює їх використання. Крім того, коефіцієнт лінійного термічного розширення композицій можна регулювати в обмежених межах, змінюючи співвідношення компонентів. Зазначені недоліки можна усунути, використовуючи двоокис цирконію у поєднанні з деякими металевими порошками. Склад та основні характеристики алюмохромфосфатних сполучних, що використовуються для цих цілей, наведені у табл. 7. Для отримання клеїв у сполучні поряд з двоокисом цирконію вводили порошкоподібні титановий сплав, залізо, нікель і хром у кількості 40 об'єм. % (з розрахунку на двоокис цирконію). Для отримання колмпозицій з високими властивостями в них слід вводити сполучне в кількості 50% обсягу порошкової частини.[c.114]
Основна концепція лінійної механіки руйнування застосовна до композитів та інших матеріалів з адгезійними сполуками з відомими застереженнями. Оскільки концепція механіки руйнування розроблена стосовно гомогенних ізотропних матеріалів, передбачається її незалежність від виду навантаження і характеристики тріщини. В адгезійних сполуках і, зокрема, в композитах параметри в'язкості руйнування змінюються в залежності від напряму навантаження та армуючих волокон. Якщо тріщиноутворення відбувається в основному в матриці, то вважається, що достатньо знати в'язкість її руйнування для прогнозування руйнування матеріалу в цілому. Однак властивості матриці на кордоні з волокном підкладкою можуть значно відрізнятися від властивостей в обсязі. Ступінь взаємодії матриці з субстратом, а також структура композиту відбиваються на опорі тріщиноутворення. Проте дослідження процесів тріщиноутворення в адгезійних системах використовують як при розробці композитів, клеїв та ін, так і при оцінці їхдовговічності та надійності при дії різних експлуатаційних факторів [41].[c.54]
Ці рівняння приблизно описують взаємозв'язок максимальної та середньої напруги з механічними властивостями адгезиву та субстрату, а також відображають вплив товщини шару адгезиву та довжини склеювання. Однак у них не враховуються основні особливості полімерних клеїв - їх здатність до непружних (високоеластичних та пластичних) деформацій. У склеєній системі, що розглядається, полімер — скло механічні властивості скла, як субстрату, відіграють меншу роль (або, принаймні, завжди одну і ту ж), ніж властивості адгезиву — полімеру. Скло (і скляні волокна) при навантаженні в нормальних умовах (кімнатна температура і 50-60% відносна вологість) слідують закону Гука аж до руйнування, тобто володіють практично тільки пружними деформаціями. У той же час механічні характеристики полімерів - модуль пружності, міцність, відносне подовження при розриві, величина пружних і неунругих деформацій, сильно визначаються хімічною структурою полімеру і можуть змінюватися дуже значно і надавати різний вплив на величину адгезійного зв'язку, що встановлюється. Тому тут ми будемо розглядати в основному вплив механічних властивостей адгезиву і величину адгезії.[c.221]
Дивитися сторінки де згадується термінХарактеристика та основні властивості клеїв :[c.300] [c.165] [c.152] [c.165] [c.165] [c.156] [c.113] [c.6] [c.113] Дивитися розділи в: