Состав клеев
Технологический процесс применения клеевых материалов состоит из нескольких операций (подготовка поверхностей, нанесение клея, сборка клеевого соединения, отверждение), каждая из которых подчиняется определенным правилам, соблюдение которых и обеспечивает получение качественного клеевого соединения. Эти правила зависят от свойств используемого клея. Состав клея определяет области его применения и технологию склеивания.
Общие правила. В состав клея могут входить самые различные материалы, размеры частиц которых могут изменяться от десяти нм до десяти мм. Приготовить клей — значит хорошо перемешать различные компоненты. Этот простейший, казалось бы, процесс предполагает соблюдение многочисленных правил, основанных на знании реологии, физической химии дисперсных сред и химии полимеров. В процессе перемешивания компонентов клея в этот состав может попасть воздух, что для одного материала окажется опасным и приведет к разрушению клеевого шва, а для другого, наоборот, будет способствовать увеличению долговечности. Это влияние меняется в зависимости от класса клеев, и нет общих правил, а есть лишь некоторые общие закономерности в изменении свойств.
Состав и усадка. Усадка в процессе склеивания (уменьшения объема при отверждении) показывает, как состав может отразиться на свойствах. В случае с полимерными клеевыми материалами АМОР испарение органических растворителей, диффузия воды по пористой подложке, затвердевание термоплавких материалов, уменьшение толщины слоя клея могут быть очень значительными. Если хотя бы одна из подложек является эластичной, то она будет «следовать» за усадкой, улучшая, таким образом, свое прилипание. В этом случае величина усадки немного снизится. Усадка также присуща и клеевым материалам на основе олигомеров и мономеров АМОС. При отверждении эпоксидных клеев особенности образуемой сетчатой структуры полимера позволяют несколько компенсировать уменьшение объема. Однако именно при создании прочных и жестких клеевых материалов, используемых для склеивания жестких и толстых подложек, усадка наиболее опасна. Это связано с тем, что она вызывает накопление остаточных напряжений, которые могут привести к росту трещины. Известно несколько способов, позволяющих уменьшить усадку, однако все они приводят к увеличению жесткости клеевого шва.
Регуляторы свойств. Основное назначение клеевого материала (независимо от того, к какой группе клеев относится, АМОС или АМОР) заключается в обеспечении заданной прочности клеевого соединения. Умение регулировать свойства клеев, по нашему мнению, можно считать «искусством» приготовления рецептуры.
Клеевые материалы. При создании клеевых материалов решают одновременно две задачи: определяют способ, каким они будут наноситься на поверхность подложек, и модулируют свойства клеевого соединения.
Пластификаторы. Увеличивая «свободный объем» макромолекул, они снижают модуль упругости и температуру стеклования, а для термопластичных клеев увеличивают их текучесть. Все это приводит к увеличению эластичности клеевого материала и повышает величину ударной вязкости. Наиболее традиционными являются пластификаторы (бутил- или октилфталаты) основным недостатком которых является высокая токсичность. В последние годы в качестве пластификаторов все шире начали использоваться другие материалы:
- Минеральные кислоты: олеиновые, стеариновые и др.;
- Органические кислоты: адипиновая, себациновая, азелаиновая, глутаровая, лимонная и др.
Пластификация оказывает положительное влияние на процессы смачивания и отрицательное на величину когезионной прочности. Одной из проблем является перемещение пластификатора на межфазную границу (с этим сталкиваются производители полимерных композиционных материалов). Чтобы избежать этого, в качестве пластификаторов используются сложные эфиры жирных кислот, акрилатные олигомеры и другие материалы.
Смазывающие материалы (вещества, облегчающие выемку из формы). Соединения типа стеарилфталата, полиамидной смазки, парафинового масла предназначены для облегчения операций, связанных с необходимостью разделить клей от подложки (широко используются в практике научных исследований при изготовлении образцов). Они не совместимы с полимерами, хорошо распределяются по поверхности подложки, что позволяет предотвратить прилипание.
Загустители
Предназначены для увеличения вязкости составов, что может достигаться путем образования обратимых физических или физико-химических связей. Применяют материалы натурального происхождения (материал типа пектина, алъгинатов, гуммиарабики и др.), а также в качестве загустителей используют специально обработанную двуокись кремния. В большинстве случаев целью введения таких добавок является необходимость придания клею тиксотропных свойств.
Микрокристаллический воск. Линейные парафины с высокой молекулярной массой (углеводороды и более) или полиэтилен низкой плотности способствуют увеличению когезионной прочности клеевых швов (для термоплавких клеев). При введении их в некоторые материалы уменьшается температура текучести.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
Страницы: 1 2
Загрузка ...