Конструкционные клеи

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ...

Таблица 1.101. Режимы отверждения и свойства клеевых соединений на зарубежных (США) фенолополивинилацетальных пленочных клеях
...
Более подробно свойства модифицированных элементоорганическими соединениями фенолоформальдегидных клеев изучены на примере клея ВК-18, клеевые соединения которого характеризуются (по сравнению с другими клеями этого типа) повышенной прочностью при неравномерном отрыве — 250 мН/м. Длительная прочность клеевых соединений также высока. Данные о длительной прочности, а также о вибростойкости клеевых соединений на клее ВК-18 приведены в табл. 1.103. Клеевые соединения способны длительно работать при температурах до 250 °С и кратковременно — до 600 °С.
...
После хранения в течение одного года в складских условиях н в условиях тропического климата прочность при сдвиге клеевых соединений стали на клее ВК-18 при 400 °С составляет 8,0— 9,5 МПа. Влияние различных факторов на прочность соединений показано в табл. 1.104.
...
Клей ВК-18 применяют для соединения стали, титановых и алюминиевых сплавов, а также стеклопластиков (табл. 1.105). Сотовые конструкции на клее ВК-18 обладают высокой прочностью при температурах до 500 °С. Разрушающее напряжение при равномерном отрыве соединений сотовой конструкции составляет 5,5 МПа при 20 °С, 2,2 МПа при 300 °С и 1,5 МПа при 500 °С.
...
За рубежом также выпускаются клеи, основу которых составляют модифицированные элементоорганическими соединениями фенолоформал.ьдегидные олигомеры, например клей SC-1013 (фирмы «Dow Cprfling^ США). Клей содержит соединения мышьяка и алюминиевый порошок в качестве наполнителя [142]; может быть армирован стеклянной тканью. Клей отверждается при 150 °С и давлении 0,175 МПа в течение 2 ч. Клеевые соедине-
...
Таблица 1.102. Режимы отверждения и свойства клеевых соединений на клеях на основе фенолоформальдегидных олигомеров, модифицированных элементоорганическими соединениями
...
Клеевые композиции на основе резорциноформальдегидных олигомеров благодаря их способности отверждаться не только в присутствии кислых, но и щелочных отвердителей, а также формалина и параформальдегида представляют особый интерес, так как при склеивании древесных материалов исключается опасность гидролиза. Назначение клеев — склеивание без нагревания и при нагревании металлов, каучука и других неметаллических материалов. Клеевые системы могут содержать модифицирующие добавки — поливинилацетали, полисульфиды, капролактам и др. [153, 184—186]. Кроме резорциноформальдегидных олигомеров клеи могут содержать так называемые дифенольные смолы (ДФК) — продукты переработки эстонских горючих сланцев, содержащих двухатомные фенолы [185—187].
...
Наибольшее применение нашли клеи марок ФР-12, ФРАМ-30, а также композиции ДТ-1 и ДТ-2 на основе смол ДФК [187], свойства и режимы отверждения которых приводятся в табл. 1.106.
...
Представляют интерес резорциноформальдегидные клеи РАФ-10 (для склеивания фенопластов) [184—185], ФЭН-1 для склеивания резины с металлами [185] и др. [188, 189].
...
За рубежом известен резорциновый клей Аэродукс [185] (фирмы «СлЬа»), применяемый для склеивания древесины и обладающий хорошей стойкостью к действию холодной и кипящей воды.
...
Рис. 1.52. Влияние содержания добавляемой к карбамидоформальдегидному клею мелами-новой смолы на прочность при сдвиге клеевого соединения фанеры после выдержки в кипящей воде в течение 3 ч (отверждение клея при 115 °С в течение 10 мин).
...
Меламиноформальдегидные клеи, применяющиеся для склеивания различных древесных материалов, характеризуются более высокой водостойкостью по сравнению с карбамидоформальде-гидными клеями (рис. 1.52). Превращение продуктов конденсации меламина с формальдегидом в неплавкие и нерастворимые продукты происходит в нейтральной среде при температурах около 140 °С. Введение кислых агентов позволяет значительно снизить температуру отверждения.
...
Известны комбинированные карбамидомеламиноформальдегид-ные олигомеры, обладающие повышенной водостойкостью, в частности олигомер ММС, содержащий 60±2% сухих веществ. Вязкость по вискозиметру ВЗ-4 составляет 1,5—4,0 мин; рН=6,7—7,5. Олигомер содержит 0,5—1,5% свободного формальдегида, срок хранения при 20 °С 3—4 мес.
...
Эти клеи предназначаются для получения методом горячего прессования изделий из древесины с повышенной водостойкостью. При склеивании строительных конструкций из древесины может быть использовано нагревание в поле токов высокой частоты. Температура склеивания олигомером ММС составляет 100—140 °С. При склеивании без нагревания добавляют хлорид аммония в количестве 0,5—1,0% от массы олигомера. Карбамидомеламиновые клеи (например, на основе олигомера НИИФ-ММ-'П) могут выпускаться и в виде пленок [18].
...
За рубежом различные меламиноформальдегидные клеевые олигомеры выпускаются фирмой «American Cyanamid Со.» (США) и «Ciba-Geigy» (Швейцария). На их основе получают порошкообразные клеи, которые могут храниться в течение 6 мес. при температуре ниже 30 °С. Клеи получают, смешивая 100 масс. ч. порошкообразного олигомера с 40 масс. ч. воды. Такой раствор имеет жизнеспособность более 18 ч при 20 °С Клеи отверждаютея с помощью специальных отвердителей. Продолжительность выдержки под давлением составляет 3 ч при 60 °С или 5—6 мин при 100 °С. Клеи обычно применяют в сочетании с карбамидоформаль-дегидным олигомером.
...
Рис. 1.52. Влияние содержания добавляемой к карбамидоформальдегидному клею мелами-новой смолы на прочность при сдвиге клеевого соединения фанеры после выдержки в кипящей воде в течение 3 ч (отверждение клея при 115 °С в течение 10 мин).
...
Рнс. 1.53. Зависимость прочности клеевых соединений дуралюмииа на клее ПУ-2 от продолжительности выдержки при комнатной температуре над давлением.
...
Полиуретановые клеи обладают высокой адгезией к металлам, подавляющему большинству неметаллических материалов и широко применяются в промышленности. Для изготовления клеев применяют чаще всего не полиуретаны, а продукты, являющиеся исходными компонентами для их получения,— изоцианаты и гидроксилсодержащие полифункциональные соединения. Образование полимеров происходит в процессе склеивания.
...
Исследование влияния на адгезию полиуретанов плотности пространственной сетки полимера и природы субстрата показало, что с увеличением плотности сетки адгезия к металлам возрастает. Характер изменения адгезии во времени зависит от природы субстрата [194].
...
Полиуретановые клеи имеют ряд преимуществ — они практически универсальны, способны отверждаться при комнатной и повышенной температурах в течение короткого времени при небольших давлениях, обеспечивают высокие прочностные показатели клеевых соединений, длительную прочность, усталостные характеристики, могут эксплуатироваться в различных климатических условиях i[192, 193]. Теплостойкость полиуретановых клеевых соединений на клеях, содержащих карборановые группы, достигает 800 "С
...
В качестве исходных компонентов клеев для реакции с изоциа-натами используют в основном гидроксилсодержащие полиэфиры и многоатомные спирты. Наряду с изоцианатами применяются также менее токсичные продукты их реакции с многоатомными спиртами, содержащие свободные изоцианатные группы. Наиболее часто используются 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианаты (ТДИ), поли-метиленфениленизоцианат и продукты реакции ТДИ с триметилол-пропаном и другими многоатомными спиртами, например продукт ДГУ [195]. В качестве гидроксилсодержащих соединений в отечественной промышленности применяют полиэфир на основе себаци-новой кислоты, глицерина и гликоля, а также другие полиэфиры.
...
За рубежом фирмой «Вауег» (ФРГ) и др. выпускаются различные полиизоцианаты и гидроксилсодержащие полиэфиры, являющиеся компонентами полиуретановых клеевых композиций [18].
...
Рнс. 1.53. Зависимость прочности клеевых соединений дуралюмииа на клее ПУ-2 от продолжительности выдержки при комнатной температуре над давлением.
...
Состав, свойства ■ режимы твержденкя отечественных полиуретановых клее
...
Таблица 1.112. Влияние режима отверждения на прочность клеевых соединений стали ЗОХГСА на клее ВК-20М
...
Рис. 1.56. Зависимость прочности клеевых соединений алюминиевого сплава на полиуретановом клее 301 при сдвиге (1)
...
прочность клеевых соединений на клее ВК-20 характеризуется данными, приведенными в табл. 1.114 [198—200]. Данные о термическом старении клеевых соединений металлов приведены в табл. 1.115 и 1.116 [200, 201].
...
Клеевые соединения на полиуретановых клеях стойки к длительному старению в атмосферных условиях. Прочность клеевых соединений дуралюмина на клее ПУ-2 (отвержденной при нагревании) после старения при 20 °С в течение 10 лет осталась без изменения, а при 60 °С — снизилась на 10%. Прочность клеевых
...
Таблица 1.115. Изменение прочности при сдвиге клеевых соединений дуралюмииа на клее ВК-5 в процессе термического старения
...
Рис. 1.58. Зависимость прочности при сдвиге клеевых соединений алюминиевого сплава на клеевой полиуретановой композиции из Дес-моколя 12 и Десмодура L от продолжительности выдержки под давлением при 20 "С.
...
За рубежом аналогичный клей выпускается под маркой Десмодур R (фирма «Вауег», ФРГ). В США (фирма «Monsanto»), ФРГ (фирма «Вауег») и в других странах выпускаются двухкомпонентные полиуретановые клеящие составы различного назначения. Компоненты клеев фирмы «Вауег» носят название Десмодур (изоцианаты) и Десмоколь (полиэфиры). Наиболее широко используется Десмодур L, представляющий собой продукт реакции толуилендиизоцианата с многоатомным спиртом в виде раствора 75%-ной концентрации в этилацетате (содержит 12,5—13,5 NCO-групп), а также полиэфир Десмоколь 12, содержащий 4,8—5,3% гидроксильных групп.
...
Полиуретановая композиция Десмоколь 12-f-Десмодур L рекомендована для склеивания металлов как при нагревании (90— 180°С), так и при комнатной температуре. В зависимости от температуры, при которой производится склеивание, состав композиции несколько меняется. Жизнеспособность клея 24 ч; продолжительность выдержки под давлением при 20 °С — 24 ч, при 90 °С — 3 ч, а при 180 °С — 1 ч. Прочность клеевых соединений характеризуется данными, приведенными на рис. 1.58.
...
Известен отверждающийся без нагревания полиуретановый клей марки Адипрен L, представляющий собой продукт взаимодействия 2,4-толуилендиизоцианата с полигликолем. Быстрое отверждение клея достигается при введении такого катализатора, как 4,4-метиленбис(2-хлоранилин), растворенного в аллилглициди ловом эфире [206].
...
Интересна двухкомпонентная клеевая композиция, состоящая из полиэфира и микрокапсулированного диизоцианата и обладающая пониженной токсичностью и большой жизнеспособностью [209]. Известны и другие полиуретановые клеи [205, 207, 208, 210—213].
...
Клеи на основе ненасыщенных полиэфиров широко используются для склеивания стеклопластиков в строительной технике, но могут применяться и для приклеивания металла к стеклу, асбесту и другим материалам [214]. Промышленное использование получили главным образом полиэфиры на основе малеиновой кислоты и полиэтиленгликолей, которые совмещаются с такими мономерами, как стирол, метилметакрилат, аллиловые эфиры дикарбоновых'
...
Рис. 1.58. Зависимость прочности при сдвиге клеевых соединений алюминиевого сплава на клеевой полиуретановой композиции из Дес-моколя 12 и Десмодура L от продолжительности выдержки под давлением при 20 "С.
...
За рубежом аналогичный клей выпускается под маркой Десмодур R (фирма «Вауег», ФРГ). В США (фирма «Monsanto»), ФРГ (фирма «Вауег») и в других странах выпускаются двухкомпонентные полиуретановые клеящие составы различного назначения. Компоненты клеев фирмы «Вауег» носят название Десмодур (изоцианаты) и Десмоколь (полиэфиры). Наиболее широко используется Десмодур L, представляющий собой продукт реакции толуилендиизоцианата с многоатомным спиртом в виде раствора 75%-ной концентрации в этилацетате (содержит 12,5—13,5 NCO-групп), а также полиэфир Десмоколь 12, содержащий 4,8—5,3% гидроксильных групп.
...
Полиуретановая композиция Десмоколь 12-f-Десмодур L рекомендована для склеивания металлов как при нагревании (90— 180°С), так и при комнатной температуре. В зависимости от температуры, при которой производится склеивание, состав композиции несколько меняется. Жизнеспособность клея 24 ч; продолжительность выдержки под давлением при 20 °С — 24 ч, при 90 °С — 3 ч, а при 180 °С — 1 ч. Прочность клеевых соединений характеризуется данными, приведенными на рис. 1.58.
...
Известен отверждающийся без нагревания полиуретановый клей марки Адипрен L, представляющий собой продукт взаимодействия 2,4-толуилендиизоцианата с полигликолем. Быстрое отверждение клея достигается при введении такого катализатора, как 4,4-метиленбис(2-хлоранилин), растворенного в аллилглициди ловом эфире [206].
...
Рис. 1.59. Зависимость прочности при сдвиге клеевых соединений стали с поли-силоксановыми резинами на клее КТ-25 от температуры: / — резина ИРП-1266; 2 — резина ИРП-1265; 3 —резина ИРП-1267.
...
Для улучшения адгезионных и эластических свойств элементоорганических клеевых композиций их модифицируют поливинила-цеталями, каучуками, эпоксидными юлигомерами, полиэфирами и др. Однако при этом несколько снижаются термостойкость и термостабильность клеевых соединений. Положительно влияет на свойства клеевых соединений модификация полиоксифенилпропи-лиденфеноксифенилсилоксана карбоксилсодержащим бутадиен-нитрильным каучуком СКН-26-1,25 (табл. 1.120) |[222].
...
^К преимуществам элементоорганических клеевых систем относятся высокая стойкость к старению в атмосферных условиях, удовлетворительная стойкость к воздействию воды и радиации, а также хорошие диэлектрические свойства в широком диапазоне температур. Недостаток кремнийорганических клеев — их относительно невысокая когезионная и адгезионная прочность [225].
...
В настоящее время наиболее широко применяются клеи ВК-15 '[226], ВК-15М [227], КТ-15 [228], КТ-25 [229], КТ-30 [224], КХС [230], ВК-22 [231], MAC-IB [232], ВКТ-2 и ВКТ-3 [233], свойства которых рассмотрены в табл. 1.121 и на рис. 1.59. Поведение клеевых соединений на элементоорганических клеях в процессе старения иллюстрируют данные, приведенные в табл. 1.122— 1.124.
...
/ — резина ИРП-1266; 2 — резина ИРП-1265; 3 —резина ИРП-1267.
...
Таблица 1.120. Влияние различных каучуков на клеящие свойства полиоксифенилпропилиденфеноксифенилсилоксана
...
силоксановый СКТНФТ-50 и полиметилнитрилсилоксановый марки НСКТ-60. Молекулярная масса каучуков находится в пределах 25 ООО—75 ООО. Для повышения адгезии клеев-герметиков к металлам используются специальные подслои (праймеры).
...
Клеи-герметики бывают однокомпонентными и двухкомпонент-ными. Отверждение первых происходит под действием влаги воздуха, двухкомпонентные отверждаются при 20 °С в присутствии оловоорганических соединений [114, 237].
...
■К отечественным клеям-герметикам относятся композиции Вик-синт У-2-28 [238] и Зластосил [239]. Кдей-герметик У-2-28 представляет собой пастообразную массу, отверждающуюся при комнатной температуре и контактном давлении. Для повышения адгезии используется подслой (марки П-11) и специальную протирочную пасту. Назначение клея-герметика — склеивание различных кремнийорганических резин, стекла, полиамидной пленки и в некоторых случаях металлов. Данные о прочности клеевых соединений металлов на герметике У-2-28 приведены ниже:
...
Двухкомпонентные клеи Элас-тосил отверждаются на воздухе в присутствии следов влаги. Их применяют без подслоя. Данные о прочности клеевых соединений на этих клеях приведены ниже:
...
Таблица 1.127. Прочность клеевых соединений на клее из полиметилфенилсилоксана и полиметилфенилкарборансилоксана
...
Фосфатные клеи получают на основе фосфорной кислоты или; различных фосфатных связующих. Составы на основе фосфорной; кислоты обычно называют цементами, составы на основе фосфатных связующих — клеями. В цементы входят наполнители — оксиды металлов, фосфаты и гидрооксиды титана, алюминия, железа,, а также наполнители, содержащие нитриды, силициды, карбидьв и др. Продолжительность отверждения и прочностные характеристики фосфатных клеев можно регулировать, изменяя состав наполнителей. Свойства цементов на основе фосфорной кислоты и; оксидов различных металлов рассмотрены в табл. 1.128
...
Некоторые фосфатные композиции, в частности содержащие в; качестве наполнителей стекла специального состава, обеспечива ют прочность клеевых соединений нержавеющей стали, достигаю щую 10—16 МПа [251]. Прочность клеевых соединений на основе фосфатных связующих выше прочности соединений на цементах Наиболее широко применяются алюмофосфатные и алюмохром-фосфатные связующие (табл. 1.129).
...
Таблица 1.131. Прочность клеевых соединений нержавеющей стали 1Х18Н9Т на алюмофосфатных клеях ВК-21К и ВК-21Т
...
натрия [241]. Они отверждаются на воздухе, имеют хорошие изоляционные свойства и термостойкость до 800 °С. Назначение — приклеивание изоляции из керамических волокон к металлу, асбестовой изоляции к стали, цементу и другим материалам.
...
Керамические клеи получают на основе высокоплавких окси дов магния, алюминия, кремния и оксидов щелочных металлов с добавками селитры, борной кислоты и в некоторых случаях для. повышения термостойкости — порошков металлов. Клеи применяются для склеивания керамики, металлов, кварца, стекла, графита, стеклопластиков и других материалов. Теплостойкость клеевых соединений достигает 3000 °С.
...
Обычно способ получения керамического клея для склеивания металлов состоит в сплавлении смеси оксида кремния, натриевой селитры, борной кислоты и оксида железа. После сушки, размола-и введения оксидов металлов и наполнителей в смесь добавляют 30% воды. Склеивание проводят при 540—1090 °С и давлении 0,015—0,1 МПа. Введение в состав клеев до 5%! порошкообразных меди, алюминия и карбонильного железа повышает их термостойкость [263].
...
Основой керамических клеев являются также фритты. Их получают в результате быстрого охлаждения расплавленного стекла, которое или погружают в воду, или помещают между вращающимися металлическими валками, охлаждаемыми водой. Обычно фритты состоят из двух компонентов: смеси нитратов,, карбонатов, фторидов и некоторых других оксидов и смеси оксидов, в которой главной составной частью является оксид кремния [264]. Ниже приведены данные о прочности клеевых соединений металлов при сдвиге на керамических клеях .[1262]:
...
Известны керамические клеи на основе стекол, в состав которых входит в качестве наполнителя кристаллический кварц. Эти клеи пригодны для соединения материалов с различными коэффициентами линейного расширения. Кристаллический кварц вводят из расчета 15—25 масс. ч. на 75—85 масс. ч. основы клея. Основа клея имеет следующий состав (в масс, ч.):
...
Описаны клеевые керамические составы марок КФ-650 и КФ-850, представляющие собой суспензию измельченных неорганических компонентов в воде. Склеивание производится при тем-
...
яературах 550 и 850 °С соответственно. Разрушающее напряжение клеевых соединений стали при сдвиге на этих клеях составляет при 20 и 300 СС 9—10 МПа, а при 500 °С 7,0—8,3 МПа. При 700 "С жлеевые соединения на композиции К.Ф-850 имеют разрушающее напряжение 1,0 МПа.
...
За рубежом известно большое число различных керамических жлеевых составов. Так, американская фирма «Агетсо Products* [267] производит клей, эксплуатирующийся при температурах, достигающих 2424 °С, и отверждающийся при 693 °С. Клей с теплостойкостью до 3000°С для склеивания графита производится ■фирмой «Union Carbide* на основе титанового производного .[268]. Фирма «Corning Glass Works* [269] производит композиции, работающие при температурах 400—600 °С, для соединения металлов со стеклом. Для соединения керамических и других тугоплавких материалов фирмой «Melpar Inc.* (США) предложен клей СА-110, который выгодно отличается от других композиций ■низкой температурой отверждения (120 °С) [270]. Теплостойкость клеевых соединений на этом клее достигает 1400 °С. Известны и другие керамические клеевые композиции [271—274].
...
Металлические клеи состоят из смеси жидкого металла, например ртути и галлия, имеющего температуру плавления около 30 °С, и порошка более тугоплавкого, металла, например меди или вольфрама. В результате диффузии этих металлов в клее -образуются интерметаллические соединения и твердые растворы, имеющие высокие температуры плавления, и клей переходит в твердое состояние при комнатной температуре :[27<5—277]. В качестве жидкого компонента можно использовать эвтектические смеси расплавов галлия и других металлов (имеющих температуру плавления ниже, чем у галлия). Чем больше в клее жидкого металла, тем он более пластичен. Однако при этом снижаются его рабочие температуры. Клей с меньшим содержанием жидкого металла быстрее отверждается и способен выдерживать более высокие температуры. Для повышения жизнеспособности клеев смешение компонентов производится при температуре, лишь незначительно превышающей температуру плавления жидкого металла.
...
Металлические клеи находят применение в радиотехнической промышленности при монтаже деталей, для склеивания выводов .диодов и транзисторов на контактах монтажных схем, для крепления датчиков вибрации и других целей.
...
Примеры составов некоторых металлических клеев, температуры их отверждения, данные о прочности клеевых соединений меди приведены в табл. 1.134.
...
Чаще всего металлические клеи готовят путем обычного смешения компонентов перед применением. В тех случаях, когда клеем надо заполнить большой зазор, а также при ремонте можно
...
яературах 550 и 850 °С соответственно. Разрушающее напряжение клеевых соединений стали при сдвиге на этих клеях составляет при 20 и 300 СС 9—10 МПа, а при 500 °С 7,0—8,3 МПа. При 700 "С жлеевые соединения на композиции К.Ф-850 имеют разрушающее напряжение 1,0 МПа.
...
За рубежом известно большое число различных керамических жлеевых составов. Так, американская фирма «Агетсо Products* [267] производит клей, эксплуатирующийся при температурах, достигающих 2424 °С, и отверждающийся при 693 °С. Клей с теплостойкостью до 3000°С для склеивания графита производится ■фирмой «Union Carbide* на основе титанового производного .[268]. Фирма «Corning Glass Works* [269] производит композиции, работающие при температурах 400—600 °С, для соединения металлов со стеклом. Для соединения керамических и других тугоплавких материалов фирмой «Melpar Inc.* (США) предложен клей СА-110, который выгодно отличается от других композиций ■низкой температурой отверждения (120 °С) [270]. Теплостойкость клеевых соединений на этом клее достигает 1400 °С. Известны и другие керамические клеевые композиции [271—274].
...
Металлические клеи состоят из смеси жидкого металла, например ртути и галлия, имеющего температуру плавления около 30 °С, и порошка более тугоплавкого, металла, например меди или вольфрама. В результате диффузии этих металлов в клее -образуются интерметаллические соединения и твердые растворы, имеющие высокие температуры плавления, и клей переходит в твердое состояние при комнатной температуре :[27<5—277]. В качестве жидкого компонента можно использовать эвтектические смеси расплавов галлия и других металлов (имеющих температуру плавления ниже, чем у галлия). Чем больше в клее жидкого металла, тем он более пластичен. Однако при этом снижаются его рабочие температуры. Клей с меньшим содержанием жидкого металла быстрее отверждается и способен выдерживать более высокие температуры. Для повышения жизнеспособности клеев смешение компонентов производится при температуре, лишь незначительно превышающей температуру плавления жидкого металла.
...
Металлические клеи находят применение в радиотехнической промышленности при монтаже деталей, для склеивания выводов .диодов и транзисторов на контактах монтажных схем, для крепления датчиков вибрации и других целей.
...
Примеры составов некоторых металлических клеев, температуры их отверждения, данные о прочности клеевых соединений меди приведены в табл. 1.134.
...

Газовая сварка пластмасс
Краткий справочник паяльщика
Электродуговая сварка сталей. Справочник
Конструкционные клеи
Технология и оборудование контактной сварки: Учебник
Справочник сварщика-строителя
Нержавеющая сталь

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Конструкционные клеи