Выбор клеящего материала
В процессе склеивания сам клеевой материал является партнером поверхности, с которой он создает физические, физико-химические и химические связи. Свойства получаемого клеевого соединения зависят от двух факторов: первый — наличие в молекулах клея функциональных групп, способных взаимодействовать с активными участками склеиваемых поверхностей; второй — оптимальные значения подвижности, которая требуется для того, чтобы вступить в близкий контакт с этими участками. Текучесть клеевого материала (т.е. его способность к смачиванию и растеканию) не является критическим параметром при условии, что растекание клея по поверхности подложки происходит не самопроизвольно, а принудительно (например, непосредственно сразу же после нанесения клея совмещают склеиваемые поверхности и прикладывают давление). Именно по этой причине совершенно не обязательно, чтобы клеевой материал был в жидком состоянии. Твердые клеи, а также в каучуковом или пластическом состоянии, также могут использоваться. Для обеспечения высоких значений когезионной прочности требуется, чтобы клеевой материал в отвержденном состоянии представлял собой твердое тело. Клеевой шов должен быть полимером, а клеевой материал — олигомером (или мономером).
Многообразие областей, где используются клеящие материалы, приводит к созданию широкой гаммы продуктов. В настоящее время на рынке представлены несколько десятков тысяч составов клеев, в которых трудно разобраться и сложно отличить один клей от другого. Производители предлагают клеевые материалы, предназначенные для самых различных ситуаций. Они готовы специально создать по требованию заказчика любой клей. Потребитель ищет идеальный клеевой материал на все случаи жизни или же специальный, предназначенный для решения только его задач. Один из способов сблизить интересы разработчика и потребителя является создание простой классификации. Целью данной классификации является помощь потребителям в выборе клея не только с экономической, но и с технической точки зрения, в том числе и с учетом свойств склеиваемых материалов. Она позволяет разделить клеи по типам. Далее клеи, в зависимости от состава, различаются по классам. Обоснованная классификация и правила определения составов клеев являются элементами общего представления о клеях. Об этом пойдет речь в данной главе.
Классификация клеящих материалов.
Согласно французским стандартам (NFТ 76-011), клеевые материалы классифицируются в зависимости от их состояния на момент нанесения на поверхность: раствор, «термоплавкое» твердое тело, реактивная система и пр. Другие классификации основываются на областях применения или на природе склеиваемых материалов. Но ни одна из них не позволяет выбрать клеевой материал в соответствии с заданными условиями.
Определения. Клеевой (клеящий) материал (или клей) — это вещество, используемое для крепления двух подложек (склеиваемых поверхностей) между собой. Основой клеевого соединения является клеевой шов, не очень толстый (20-200 мкм), толщина которого в зависимости от назначения клея может изменяться. Между подложкой и клеевым материалом существует еще один слой — пограничный слой (межфазная зона), толщина которого обычно невелика и составляет менее 10 нм. Клей чаще всего является жидкостью или, что реже, может быть деформируемым твердым телом, которому присущи реологические свойства. Одним из главных свойств клеевого материала является его способность к смачиванию (смачивающая способность NFТ 76-001). Клеевой материал должен хорошо растекаться по поверхности и обладать клейкостью (липкостью). Величина когезионной прочности характеризуется следующими свойствами:
- Упругость, характерна для сшитых полимеров, для аморфных полимеров при высоких значениях температуры стеклования и для полимеров с высокой степенью кристалличности;
- Эластичность, свойственна эластомерам и полукристаллическим полимерам при температурах в диапазоне между температурой стеклования и температурой течения.
- Пластичность, характерна для аморфных полимеров, при температурах выше.
Именно эти свойства обуславливают различные области применения клеев. Эластомеры больше подходят для склеивания тонких и эластичных подложек. Процесс отверждения эластомерных клеев называют вулканизацией (вулканизация — это процесс образования поперечных химических связей между макромолекулами эластомера). После вулканизации эластомерный материал выдерживает отслаивающие нагрузки.
Склеивание широко используется для соединения между собой достаточно толстых и жестких подложек, на которые в процессе эксплуатации склеенной конструкции воздействуют большие нагрузки. Для такой технологии склеивания требуются сетчатые (густосетчатые или сшитые) полимерные материалы. Однако они являются очень жесткими и хрупкими и именно поэтому не могут обеспечить клеевому соединению прочность при ударных нагрузках или при изгибе и кручении. При таком нагружении их отличает невысокая долговечность и они разрушаются в результате быстрого распространения трещины. Одним из способов повышения стойкости к воздействию ударных нагрузок является введение в состав клеев пластификаторов.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
Страницы: 1 2
Загрузка ...