Конструкционные клеи

Листать книгу

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

В книге описаны важнейшие свойства и области применения полимерных клеящих материалов, обеспечивающих надежную работу основных силовых элементов клееных конструкций в изделиях современной техники.
...
Книга предназначена для специалистов, занимающихся разработкой клеев и их применением в различных областях народного хозяйства — в самолето- и машиностроении, в строительстве и станкостроении, в деревообрабатывающей промышленности и др.
...
Последние годы характеризуются значительным увеличением масштабов применения клеевых соединений в машиностроении и других отраслях промышленности в качестве одного из основных и весьма перспективных способов создания силовых конструкций из металлов и различных неметаллических материалов. Это объясняется рядом существенных преимуществ клеевых соединений перед традиционными способами соединения. Главное — это возможность создания надежных, длительно и эффективно работающих в сложных условиях эксплуатации силовых соединений современных конструкций. Во многих случаях склеивание — единственно возможный способ соединения разнородных материалов. Использование клеев часто позволяет снизить себестоимость изделий, что в условиях массового производства обеспечивает значительный экономический эффект.
...
Ряд ведущих отраслей народного хозяйства — строительство, автомобильная промышленность, самолето-, судо- и приборостроение, химическая, электротехническая и радиотехническая отрасли промышленности—.предъявляют в настоящее время новые и значительно более высокие требования к прочностным, технологическим и эксплуатационным характеристикам клеев и клеевых соединений.
...
Принципиально важно отметить, что существовавшие до последнего времени клеи (главным образом фенолокаучуковые и эпоксидные) не обеспечивают нужды современной техники. Только разработанные в последнее время новые клеевые системы, преимущественно на основе модифицированных эпоксидных олигоме-ров, и новые технологические приемы склеивания позволили достигнуть высокой эффективности клееных конструкций.
...
Новые высокопрочные клеи, принципы их разработки, методы конструирования изделий, новые технологические процессы склеивания и прогрессивные способы использования этих клеев в современных конструкциях, а также вопросы применения пленочных.
...
Последние годы характеризуются значительным увеличением масштабов применения клеевых соединений в машиностроении и других отраслях промышленности в качестве одного из основных и весьма перспективных способов создания силовых конструкций из металлов и различных неметаллических материалов. Это объясняется рядом существенных преимуществ клеевых соединений перед традиционными способами соединения. Главное — это возможность создания надежных, длительно и эффективно работающих в сложных условиях эксплуатации силовых соединений современных конструкций. Во многих случаях склеивание — единственно возможный способ соединения разнородных материалов. Использование клеев часто позволяет снизить себестоимость изделий, что в условиях массового производства обеспечивает значительный экономический эффект.
...
Ряд ведущих отраслей народного хозяйства — строительство, автомобильная промышленность, самолето-, судо- и приборостроение, химическая, электротехническая и радиотехническая отрасли промышленности—.предъявляют в настоящее время новые и значительно более высокие требования к прочностным, технологическим и эксплуатационным характеристикам клеев и клеевых соединений.
...
Принципиально важно отметить, что существовавшие до последнего времени клеи (главным образом фенолокаучуковые и эпоксидные) не обеспечивают нужды современной техники. Только разработанные в последнее время новые клеевые системы, преимущественно на основе модифицированных эпоксидных олигоме-ров, и новые технологические приемы склеивания позволили достигнуть высокой эффективности клееных конструкций.
...
Новые высокопрочные клеи, принципы их разработки, методы конструирования изделий, новые технологические процессы склеивания и прогрессивные способы использования этих клеев в современных конструкциях, а также вопросы применения пленочных.
...
Последние годы характеризуются значительным увеличением масштабов применения клеевых соединений в машиностроении и других отраслях промышленности в качестве одного из основных и весьма перспективных способов создания силовых конструкций из металлов и различных неметаллических материалов. Это объясняется рядом существенных преимуществ клеевых соединений перед традиционными способами соединения. Главное — это возможность создания надежных, длительно и эффективно работающих в сложных условиях эксплуатации силовых соединений современных конструкций. Во многих случаях склеивание — единственно возможный способ соединения разнородных материалов. Использование клеев часто позволяет снизить себестоимость изделий, что в условиях массового производства обеспечивает значительный экономический эффект.
...
Ряд ведущих отраслей народного хозяйства — строительство, автомобильная промышленность, самолето-, судо- и приборостроение, химическая, электротехническая и радиотехническая отрасли промышленности—.предъявляют в настоящее время новые и значительно более высокие требования к прочностным, технологическим и эксплуатационным характеристикам клеев и клеевых соединений.
...
клеев, вспенивающихся клеевых композиций, грунтов с антикоррозионными добавками в сотовых, слоистых (металлополимерных), закрытых и комбинированных (клеемеханических) соединениях практически не описаны в советской литературе. Почти нет сведений об использовании клеев в очень перспективных конструкциях из композиционных материалов. Данная монография посвящена клеевым системам, обеспечивающим надежную работу основных силовых элементов конструкций в заданных эксплуатационных условиях. Поскольку часто при изготовлении изделий необходимо использовать и неконструкциояные клеи, то очень кратко будут рассмотрены наиболее широко применяемые клеи этого типа.
...
клеев, вспенивающихся клеевых композиций, грунтов с антикоррозионными добавками в сотовых, слоистых (металлополимерных), закрытых и комбинированных (клеемеханических) соединениях практически не описаны в советской литературе. Почти нет сведений об использовании клеев в очень перспективных конструкциях из композиционных материалов. Данная монография посвящена клеевым системам, обеспечивающим надежную работу основных силовых элементов конструкций в заданных эксплуатационных условиях. Поскольку часто при изготовлении изделий необходимо использовать и неконструкциояные клеи, то очень кратко будут рассмотрены наиболее широко применяемые клеи этого типа.
...
клеев, вспенивающихся клеевых композиций, грунтов с антикоррозионными добавками в сотовых, слоистых (металлополимерных), закрытых и комбинированных (клеемеханических) соединениях практически не описаны в советской литературе. Почти нет сведений об использовании клеев в очень перспективных конструкциях из композиционных материалов. Данная монография посвящена клеевым системам, обеспечивающим надежную работу основных силовых элементов конструкций в заданных эксплуатационных условиях. Поскольку часто при изготовлении изделий необходимо использовать и неконструкциояные клеи, то очень кратко будут рассмотрены наиболее широко применяемые клеи этого типа.
...
клеев, вспенивающихся клеевых композиций, грунтов с антикоррозионными добавками в сотовых, слоистых (металлополимерных), закрытых и комбинированных (клеемеханических) соединениях практически не описаны в советской литературе. Почти нет сведений об использовании клеев в очень перспективных конструкциях из композиционных материалов. Данная монография посвящена клеевым системам, обеспечивающим надежную работу основных силовых элементов конструкций в заданных эксплуатационных условиях. Поскольку часто при изготовлении изделий необходимо использовать и неконструкциояные клеи, то очень кратко будут рассмотрены наиболее широко применяемые клеи этого типа.
...
клеев, вспенивающихся клеевых композиций, грунтов с антикоррозионными добавками в сотовых, слоистых (металлополимерных), закрытых и комбинированных (клеемеханических) соединениях практически не описаны в советской литературе. Почти нет сведений об использовании клеев в очень перспективных конструкциях из композиционных материалов. Данная монография посвящена клеевым системам, обеспечивающим надежную работу основных силовых элементов конструкций в заданных эксплуатационных условиях. Поскольку часто при изготовлении изделий необходимо использовать и неконструкциояные клеи, то очень кратко будут рассмотрены наиболее широко применяемые клеи этого типа.
...
Клеи представляют собой вещества или смеси веществ органической, элементоорганической или неорганической природы, которые обладают хорошей адгезией, когезионной прочностью*, достаточной эластичностью, минимальной усадкой и способны от-верждаться с образованием прочных клеевых соединений.
...
Современные синтетические клеи склеивают все материалы— металлы, пластические массы, каучуки, резины, древесину, керамику, графит, а также эти материалы друг с другом. Клеевые соединения обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными способами механического крепления. Сварные швы, отверстия под заклепки и болты снижают прочность соединяемых материалов, так как в зоне этих швов сосредоточиваются напряжения, ослабляющие конструкцию. Клеевые соединения, как правило, гораздо лучше выдерживают усталостные нагрузки. Если в клепаной или сварной конструкции появляется усталостная трещина, она очень быстро приводит к разрушению изделия. В клеевых соединениях развитие таких трещин существенно замедляется. Кроме того, клеи совершенно незаменимы при изготовлении трехслойных (преимущественно сотовых) конструкций, состоящих из тонких обшивок и легкого заполнителя, обладающих малой массой и высокой прочностью и приобретающих все большее значение в машиностроении и в строительстве. Наконец, при использовании клеев уменьшается масса и значительно упрощается технология изготовления металлических конструкций.
...
К основным недостаткам клеевых соединений следует отнести их невысокую прочность при неравномерном отрыве и необходимость в ряде случаев применять нагревание при склеивании.
...
Современная техника предъявляет к конструкционным клеям сложные и разнообразные требования, основные из которых относятся к прочностным показателям. Прочностные характеристики определяются характером и величинами напряжений, возникающих в конструкции в процессе эксплуатации. Различия в назначении конструкций и условиях их эксплуатации не позволяют кон-
...
* Адгезия — молекулярная связь приведенных в контакт клеящего вещества (адгезив) и склеиваемой поверхности (субстрат); когезионная прочность (коге-зия) —сцепление молекул внутри физического тела под действием различных сил притяжения.
...
Клеи представляют собой вещества или смеси веществ органической, элементоорганической или неорганической природы, которые обладают хорошей адгезией, когезионной прочностью*, достаточной эластичностью, минимальной усадкой и способны от-верждаться с образованием прочных клеевых соединений.
...
Современные синтетические клеи склеивают все материалы— металлы, пластические массы, каучуки, резины, древесину, керамику, графит, а также эти материалы друг с другом. Клеевые соединения обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными способами механического крепления. Сварные швы, отверстия под заклепки и болты снижают прочность соединяемых материалов, так как в зоне этих швов сосредоточиваются напряжения, ослабляющие конструкцию. Клеевые соединения, как правило, гораздо лучше выдерживают усталостные нагрузки. Если в клепаной или сварной конструкции появляется усталостная трещина, она очень быстро приводит к разрушению изделия. В клеевых соединениях развитие таких трещин существенно замедляется. Кроме того, клеи совершенно незаменимы при изготовлении трехслойных (преимущественно сотовых) конструкций, состоящих из тонких обшивок и легкого заполнителя, обладающих малой массой и высокой прочностью и приобретающих все большее значение в машиностроении и в строительстве. Наконец, при использовании клеев уменьшается масса и значительно упрощается технология изготовления металлических конструкций.
...
К основным недостаткам клеевых соединений следует отнести их невысокую прочность при неравномерном отрыве и необходимость в ряде случаев применять нагревание при склеивании.
...
Современная техника предъявляет к конструкционным клеям сложные и разнообразные требования, основные из которых относятся к прочностным показателям. Прочностные характеристики определяются характером и величинами напряжений, возникающих в конструкции в процессе эксплуатации. Различия в назначении конструкций и условиях их эксплуатации не позволяют кон-
...
* Адгезия — молекулярная связь приведенных в контакт клеящего вещества (адгезив) и склеиваемой поверхности (субстрат); когезионная прочность (коге-зия) —сцепление молекул внутри физического тела под действием различных сил притяжения.
...
кретизировать требования к прочности соединений. Однако можно констатировать, что чаще всего при проектировании клеевых соединений металлов расчет ведется по следующим основным показателям: разрушающее напряжение при сдвиге (при 20 С должно находиться в пределах 20—40 МПа), предел выносливости при сдвиге (в течение 106 циклов —от 4 до 8 МПа), длительная прочность при сдвиге (200 ч — от 8 до 12 МПа), прочность при неравномерном отрыве (50—100 кН/м). Следует учитывать долговечность клеевых соединений в различных климатических условиях, которая для ряда изделий машиностроения должна достигать 25— 30 лет и особо важное значение имеет для строительства.
...
Необходимо отметить, что до сего времени нет достаточно четких представлений о зависимости между строением, свойствами полимеров и адгезионной прочностью клеящих систем на их основе, и поэтому создание клеев с заранее заданными свойствами пока является нерешенной проблемой. Однако рассматривая уже накопленные теоретические и экспериментальные данные, можно в ряде случаев высказать обоснованные суждения о возможных путях направленного регулирования адгезионной прочности некоторых полимерных систем применительно к созданию конструкционных клеев
...
Трудности при решении этих вопросов связаны с исключительным многообразием факторов, влияющих на адгезионные свойства полимеров и их поведение в клеевых системах. Так, кроме строения макромолекулы полимерного адгезива следует учитывать также его когезионную прочность, надмолекулярную структуру, молекулярную массу, характер и величину внутренних напряжений, термодинамические характеристики, стойкость к термической и термоокислительной деструкции, термовлажностному старению и" многие другие факторы.
...
Адгезионная прочность соединения зависит не только от химической природы адгезива и субстрата, определяющей характер межфазных связей, но и от особенностей деформации компонентов адгезионного соединения, состояния поверхности соединяемых материалов, полноты молекулярного контакта, что обусловлено реологическими и диффузионными процессами, когезионной прочностью граничных слоев полимера и другими физическими и физико-химическими факторами.
...
Необходимо также иметь в виду возможность протекания в процессе формирования соединения каталитических реакций и возникновение в результате этого новых функциональных групп и химических связей, образование полисопряженных систем, наличие поверхностно-активных веществ и др.
...
Наиболее важным является правильный и обоснованный выбор полимера, который удовлетворял бы большинству предъявляемых требований. Основным критерием при этом следует считать взаимодействие функциональных групп клеящего полимера и склеиваемого материала.
...
кретизировать требования к прочности соединений. Однако можно констатировать, что чаще всего при проектировании клеевых соединений металлов расчет ведется по следующим основным показателям: разрушающее напряжение при сдвиге (при 20 С должно находиться в пределах 20—40 МПа), предел выносливости при сдвиге (в течение 106 циклов —от 4 до 8 МПа), длительная прочность при сдвиге (200 ч — от 8 до 12 МПа), прочность при неравномерном отрыве (50—100 кН/м). Следует учитывать долговечность клеевых соединений в различных климатических условиях, которая для ряда изделий машиностроения должна достигать 25— 30 лет и особо важное значение имеет для строительства.
...
Необходимо отметить, что до сего времени нет достаточно четких представлений о зависимости между строением, свойствами полимеров и адгезионной прочностью клеящих систем на их основе, и поэтому создание клеев с заранее заданными свойствами пока является нерешенной проблемой. Однако рассматривая уже накопленные теоретические и экспериментальные данные, можно в ряде случаев высказать обоснованные суждения о возможных путях направленного регулирования адгезионной прочности некоторых полимерных систем применительно к созданию конструкционных клеев
...
Трудности при решении этих вопросов связаны с исключительным многообразием факторов, влияющих на адгезионные свойства полимеров и их поведение в клеевых системах. Так, кроме строения макромолекулы полимерного адгезива следует учитывать также его когезионную прочность, надмолекулярную структуру, молекулярную массу, характер и величину внутренних напряжений, термодинамические характеристики, стойкость к термической и термоокислительной деструкции, термовлажностному старению и" многие другие факторы.
...
Адгезионная прочность соединения зависит не только от химической природы адгезива и субстрата, определяющей характер межфазных связей, но и от особенностей деформации компонентов адгезионного соединения, состояния поверхности соединяемых материалов, полноты молекулярного контакта, что обусловлено реологическими и диффузионными процессами, когезионной прочностью граничных слоев полимера и другими физическими и физико-химическими факторами.
...
Необходимо также иметь в виду возможность протекания в процессе формирования соединения каталитических реакций и возникновение в результате этого новых функциональных групп и химических связей, образование полисопряженных систем, наличие поверхностно-активных веществ и др.
...
Наиболее важным является правильный и обоснованный выбор полимера, который удовлетворял бы большинству предъявляемых требований. Основным критерием при этом следует считать взаимодействие функциональных групп клеящего полимера и склеиваемого материала.
...
Влияние природы, концентрации и расположения функциональных групп в полимерах на прочность их адгезионных соединений исследовано на примере довольно большого числа адгезивов —■ фе-нольных и эпоксидных олигомеров, полиуретанов, полиэфиров, акриловых производных и др. Показано, что наибольшее значение имеют гидроксильные, эпоксидные, карбоксильные, изоцианатные и другие полярные группы с подвижным атомом водорода.
...
В подавляющем большинстве случаев наблюдается экстремальная зависимость между концентрацией ответственных за адгезию активных функциональных групп в полимере и прочностью адгезионного соединения. Это, возможно, связано с уменьшением подвижности сегментов макромолекул полимера при увеличении содержания в нем функциональных групп, повышением жесткости макромолекул и ухудшением возможностей взаимодействия активных групп адгезива и субстрата. Следует иметь также в влду, что далеко не всегда все функциональные группы адгезива и субстрата вступают во взаимодействие на границе раздела фаз.
...
Все сказанное выше должно быть учтено при изучении возможностей синтеза полимеров, которые могут быть использованы в качестве основы высокопрочных клеевых систем. В большинстве случаев, в особенности если речь идет о конструкционных клеях, адгезивом является не какой-либо индивидуальный полимер или олигомер, а система с оптимальным соотношением компонентов, обеспечивающим оптимальное содержание функциональных групп. Кроме того, должна быть отработана технология приготовления композиции и найдены оптимальные условия ее отверждения.
...
В качестве основы высокопрочных клеев для металлических конструкций, работающих при температурах до 250 °С, наиболее целесообразно использовать эпоксидные и фенолоальдегидные оли-гомеры. Перспективными могут оказаться и полиуретаны, однако из-за невысокой прочности клеевых соединений (до 25—30 МПа при сдвиге), невозможности создания на их основе пленочных клеев, необходимости применения в большинстве случаев растворителя и токсичности полиуретановые клеи для склеивания силовых конструкций пока широкого распространения в ведущих отраслях промышленности не получили.
...
Фенолоальдегидные олигомеры также представляют интерес в качестве основы для создания прочных и эластичных конструкционных пленочных и жидких клеев. Клеи этого типа достаточно широко используются в производстве ряда ответственных конструкций в машиностроении и других отраслях промышленности. Однако из-за относительно невысокого верхнего предела прочностных характеристик, недостаточной стойкости к термоокислительной деструкции, значительного содержания летучих в пленочных клеях и необходимости применения высоких давлений и температур при склеивании применение этих клеев практически ограничивается закрытыми клеевыми соединениями. Вместе с тем высокая термическая стойкость отвержденного олигомера, безусловно не исчер-
...
Влияние природы, концентрации и расположения функциональных групп в полимерах на прочность их адгезионных соединений исследовано на примере довольно большого числа адгезивов —■ фе-нольных и эпоксидных олигомеров, полиуретанов, полиэфиров, акриловых производных и др. Показано, что наибольшее значение имеют гидроксильные, эпоксидные, карбоксильные, изоцианатные и другие полярные группы с подвижным атомом водорода.
...
В подавляющем большинстве случаев наблюдается экстремальная зависимость между концентрацией ответственных за адгезию активных функциональных групп в полимере и прочностью адгезионного соединения. Это, возможно, связано с уменьшением подвижности сегментов макромолекул полимера при увеличении содержания в нем функциональных групп, повышением жесткости макромолекул и ухудшением возможностей взаимодействия активных групп адгезива и субстрата. Следует иметь также в влду, что далеко не всегда все функциональные группы адгезива и субстрата вступают во взаимодействие на границе раздела фаз.
...
Все сказанное выше должно быть учтено при изучении возможностей синтеза полимеров, которые могут быть использованы в качестве основы высокопрочных клеевых систем. В большинстве случаев, в особенности если речь идет о конструкционных клеях, адгезивом является не какой-либо индивидуальный полимер или олигомер, а система с оптимальным соотношением компонентов, обеспечивающим оптимальное содержание функциональных групп. Кроме того, должна быть отработана технология приготовления композиции и найдены оптимальные условия ее отверждения.
...
В качестве основы высокопрочных клеев для металлических конструкций, работающих при температурах до 250 °С, наиболее целесообразно использовать эпоксидные и фенолоальдегидные оли-гомеры. Перспективными могут оказаться и полиуретаны, однако из-за невысокой прочности клеевых соединений (до 25—30 МПа при сдвиге), невозможности создания на их основе пленочных клеев, необходимости применения в большинстве случаев растворителя и токсичности полиуретановые клеи для склеивания силовых конструкций пока широкого распространения в ведущих отраслях промышленности не получили.
...
Фенолоальдегидные олигомеры также представляют интерес в качестве основы для создания прочных и эластичных конструкционных пленочных и жидких клеев. Клеи этого типа достаточно широко используются в производстве ряда ответственных конструкций в машиностроении и других отраслях промышленности. Однако из-за относительно невысокого верхнего предела прочностных характеристик, недостаточной стойкости к термоокислительной деструкции, значительного содержания летучих в пленочных клеях и необходимости применения высоких давлений и температур при склеивании применение этих клеев практически ограничивается закрытыми клеевыми соединениями. Вместе с тем высокая термическая стойкость отвержденного олигомера, безусловно не исчер-
...
Влияние природы, концентрации и расположения функциональных групп в полимерах на прочность их адгезионных соединений исследовано на примере довольно большого числа адгезивов —■ фе-нольных и эпоксидных олигомеров, полиуретанов, полиэфиров, акриловых производных и др. Показано, что наибольшее значение имеют гидроксильные, эпоксидные, карбоксильные, изоцианатные и другие полярные группы с подвижным атомом водорода.
...
ианные возможности модификации, исключительная стойкость к термовлажностному старению и длительный срок службы клеевых соединений в любых климатических условиях позволяют считать этот класс соединений перспективным для создания конструкционных клеев с прекрасными прочностными и эксплуатационными характеристиками.
...
В настоящее время фенолоальдегидные олигомеры остаются наиболее эффективными при изготовлении различных высокопрочных конструкций из древесины, древесных пластиков и других неметаллических материалов.
...
Наиболее важными и перспективными для создания клеев являются эпоксидные олигомеры, обладающие рядом уникальных свойств и имеющие практически безграничные возможности для модификации.
...
Методы изготовления клеев на основе различных синтетических соединений весьма разнообразны, так как клеями могут быть как мономерные соединения, так и олигомеры, а также полимеры в виде растворов в органических растворителях или в мономерах, полимеры, не содержащие растворителей, различные эмульсии и т. д.
...
Клеи могут быть однокомпонентными и многокомпонентными. В первом случае они производятся на химическом предприятии и поступают на завод-потребитель в готовом виде. Многокомпонентные клеи изготовляют на месте потребления из составных частей, причем каждый из компонентов такого клея может храниться в течение достаточно длительного времени. Способы приготовления многокомпонентных клеев зависят как от их состава, так и от физического состояния (жидкие, пастообразные, пленочные, твердые).
...
Жидкие и пастообразные клеи приготавливают, как правило, в клеемешалках. Конструкцию клеемешалки выбирают с учетом вязкости исходных компонентов и готовой композиции. При изготовлении конструкционных многокомпонентных клеев обычно используют клеемешалки вертикального типа с планетарным или встречным вращением лопастей. В ряде случаев (приготовление некоторых эпоксидных композиций, фенолоформальдегидных, по-лиуретановых) в процессе смешения компонентов необходимо поддерживать определенную температуру, поэтому в конструкции кле-емешалок должна быть предусмотрена циркуляция холодной или горячей воды. Емкости клеемешалок и лопасти предпочтительно изготавливать из нержавеющей стали.
...
Пленочные клеи, содержащие растворители (эпоксиполиамид-ные, фенолокаучуковые), получают поливом растворов клеевых композиций из фильер, чаще всего на машинах ленточного типа, в которых поверхностью для формировавши пленки служит бесконечная металлическая лента. Для обеспечения съема пленки клея с ленты на нее предварительно наносят подслой, не имеющий адгезии к клеевой композиции (например, кремнийорганические эластомеры, суспензии фторопластов, полиэтилен). Для изготовления
...
ианные возможности модификации, исключительная стойкость к термовлажностному старению и длительный срок службы клеевых соединений в любых климатических условиях позволяют считать этот класс соединений перспективным для создания конструкционных клеев с прекрасными прочностными и эксплуатационными характеристиками.
...
В настоящее время фенолоальдегидные олигомеры остаются наиболее эффективными при изготовлении различных высокопрочных конструкций из древесины, древесных пластиков и других неметаллических материалов.
...
Наиболее важными и перспективными для создания клеев являются эпоксидные олигомеры, обладающие рядом уникальных свойств и имеющие практически безграничные возможности для модификации.
...
Методы изготовления клеев на основе различных синтетических соединений весьма разнообразны, так как клеями могут быть как мономерные соединения, так и олигомеры, а также полимеры в виде растворов в органических растворителях или в мономерах, полимеры, не содержащие растворителей, различные эмульсии и т. д.
...
Клеи могут быть однокомпонентными и многокомпонентными. В первом случае они производятся на химическом предприятии и поступают на завод-потребитель в готовом виде. Многокомпонентные клеи изготовляют на месте потребления из составных частей, причем каждый из компонентов такого клея может храниться в течение достаточно длительного времени. Способы приготовления многокомпонентных клеев зависят как от их состава, так и от физического состояния (жидкие, пастообразные, пленочные, твердые).
...
Жидкие и пастообразные клеи приготавливают, как правило, в клеемешалках. Конструкцию клеемешалки выбирают с учетом вязкости исходных компонентов и готовой композиции. При изготовлении конструкционных многокомпонентных клеев обычно используют клеемешалки вертикального типа с планетарным или встречным вращением лопастей. В ряде случаев (приготовление некоторых эпоксидных композиций, фенолоформальдегидных, по-лиуретановых) в процессе смешения компонентов необходимо поддерживать определенную температуру, поэтому в конструкции кле-емешалок должна быть предусмотрена циркуляция холодной или горячей воды. Емкости клеемешалок и лопасти предпочтительно изготавливать из нержавеющей стали.
...
Не содержащие растворителей эпоксидные пленочные композиции, например пленочные клеи на основе эпоксиноволачных оли-гомеров и поливинилбутираля, готовят экструзией гранулированного порошка, полученного смешением и вальцеванием эпоксидного олигомера и поливинилбутираля при 140—160 СС.
...
Весьма эффективен способ получения эпоксидных пленочных клеев путем использования горячих вальцев с двумя слоями поли-этилентерефталатной пленки для прокатки расплава композиции.
...
Твердые порошкообразные эпоксидные клеи приготавливают путем измельчения и перемешивания твердого эпоксидного олигомера и отвердителя в шаровых мельницах. Бруски (прутки) клея получают в горячих пресс-формах при небольшом давлении с последующим охлаждением.
...
Липкие ленты обычно изготавливают, нанося из растворов соответствующие липкие клеи на подложки из пленок, тканей, металлической фольги, бумаги на специальных шпрединг-машинах.
...
При рассмотрении данных о свойствах клеев необходимо учитывать следующее. Показатели прочности клеевого соединения зависят от конфигурации, размеров соединения и, следовательно, от формы и размеров образцов, подвергаемых испытаниям. Приведенные в книге характеристики свойств клеевых соединений представляют собой результаты испытаний стандартных образцов и являются в большинстве случаев минимальными показателями. В отдельных случаях приведены типичные данные, представляющие собой результаты научно-исследовательских работ.
...
Свойства клеевых соединений изменяются во времени как при хранении, так и при эксплуатации. Изменение прочности в результате старения зависит от свойств клея, конструкции клеевого соединения, способа подготовки поверхности перед склеиванием, наличия защиты торцов клеевых соединений и многих других факторов. Данные о старении в различных-условиях, полученные на стандартных образцах, не могут быть положены в основу оценки сроков службы клеевых соединений в конструкциях, а предназначаются для сравнения поведения различных клеев в одинаковых условиях и ориентировочного предсказания долговечности соединений.
...
При выборе клея для конкретного изделия необходимо учитывать весь комплекс его физико-механических и технологических свойств, а также результаты обязательных испытаний опытных клееных конструкций или их имитаторов в условиях, максимально приближающихся к эксплуатационным.
...
Нельзя забывать и об экономической эффективности применения синтетических клеев в промышленности. Сравнительный анализ эффективности различных типов клеящих материалов свидетельствует о бесспорной целесообразности использования композиций, не содержащих растворителей, а также пленочных и твердых
...
Не содержащие растворителей эпоксидные пленочные композиции, например пленочные клеи на основе эпоксиноволачных оли-гомеров и поливинилбутираля, готовят экструзией гранулированного порошка, полученного смешением и вальцеванием эпоксидного олигомера и поливинилбутираля при 140—160 СС.
...
Весьма эффективен способ получения эпоксидных пленочных клеев путем использования горячих вальцев с двумя слоями поли-этилентерефталатной пленки для прокатки расплава композиции.
...
Твердые порошкообразные эпоксидные клеи приготавливают путем измельчения и перемешивания твердого эпоксидного олигомера и отвердителя в шаровых мельницах. Бруски (прутки) клея получают в горячих пресс-формах при небольшом давлении с последующим охлаждением.
...
клеев. Эффективность применения клеев определяется также эффективными методами подготовки поверхности склеиваемых материалов, возможностью механизации процессов нанесения клеев, созданием ускоренных методов отверждения и контроля качества соединений без разрушения изделий и др.
...
Наиболее часто клеи классифицируют, исходя из принадлежности основного компонента к термореактивным или термопластичным полимерам, что в подавляющем большинстве случаев определяет и области использования клеев, так как термореактивные полимеры обычно являются основой конструкционных клеевых систем, а термопласты используются, как правило, для склеивания неметаллических материалов и приклеивания их к металлам и конструкционным неметаллическим материалам в изделиях несилового назначения. Такая классификация и принята в книге.
...
клеев. Эффективность применения клеев определяется также эффективными методами подготовки поверхности склеиваемых материалов, возможностью механизации процессов нанесения клеев, созданием ускоренных методов отверждения и контроля качества соединений без разрушения изделий и др.
...
Наиболее часто клеи классифицируют, исходя из принадлежности основного компонента к термореактивным или термопластичным полимерам, что в подавляющем большинстве случаев определяет и области использования клеев, так как термореактивные полимеры обычно являются основой конструкционных клеевых систем, а термопласты используются, как правило, для склеивания неметаллических материалов и приклеивания их к металлам и конструкционным неметаллическим материалам в изделиях несилового назначения. Такая классификация и принята в книге.
...
клеев. Эффективность применения клеев определяется также эффективными методами подготовки поверхности склеиваемых материалов, возможностью механизации процессов нанесения клеев, созданием ускоренных методов отверждения и контроля качества соединений без разрушения изделий и др.
...
Наиболее часто клеи классифицируют, исходя из принадлежности основного компонента к термореактивным или термопластичным полимерам, что в подавляющем большинстве случаев определяет и области использования клеев, так как термореактивные полимеры обычно являются основой конструкционных клеевых систем, а термопласты используются, как правило, для склеивания неметаллических материалов и приклеивания их к металлам и конструкционным неметаллическим материалам в изделиях несилового назначения. Такая классификация и принята в книге.
...
клеев. Эффективность применения клеев определяется также эффективными методами подготовки поверхности склеиваемых материалов, возможностью механизации процессов нанесения клеев, созданием ускоренных методов отверждения и контроля качества соединений без разрушения изделий и др.
...
Наиболее часто клеи классифицируют, исходя из принадлежности основного компонента к термореактивным или термопластичным полимерам, что в подавляющем большинстве случаев определяет и области использования клеев, так как термореактивные полимеры обычно являются основой конструкционных клеевых систем, а термопласты используются, как правило, для склеивания неметаллических материалов и приклеивания их к металлам и конструкционным неметаллическим материалам в изделиях несилового назначения. Такая классификация и принята в книге.
...
клеев. Эффективность применения клеев определяется также эффективными методами подготовки поверхности склеиваемых материалов, возможностью механизации процессов нанесения клеев, созданием ускоренных методов отверждения и контроля качества соединений без разрушения изделий и др.
...
Наиболее часто клеи классифицируют, исходя из принадлежности основного компонента к термореактивным или термопластичным полимерам, что в подавляющем большинстве случаев определяет и области использования клеев, так как термореактивные полимеры обычно являются основой конструкционных клеевых систем, а термопласты используются, как правило, для склеивания неметаллических материалов и приклеивания их к металлам и конструкционным неметаллическим материалам в изделиях несилового назначения. Такая классификация и принята в книге.
...
Эпоксидные олигомеры являются основой многочисленных клеящих систем и прежде всего высокопрочных конструкционных клеев благодаря сочетанию исключительно ценных свойств [1, 2]:
...
способность быстро отверждаться при комнатной и повышенных температурах с образованием прочных пространственных полиме-< ров с хорошими адгезионными свойствами;
...
исключительно широкие возможности модификации с целью изменения прочностных, эластических свойств и температурных характеристик;
...
Олигомеры на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана, выпускаемые в СССР, приведены в табл. 1.1 [9]. За рубежом эпоксидные олигомеры выпускаются многими фирмами. Важнейшие из них «Ciba-'Geigy» (марки Аральдит), «ECN» и «EPN» (Швейцария), американские фирмы «Union Carbide» (марки ERL, ERR), «Celanese Resins» (марки Epi-Rej), «Reinhold Chemicals» (марки DER, DEN, DSR), «Shell Chemical Со.» (марки Ероп). Свойства зарубежных олигомеров на основе дифенилолпропана приведены в табл. 1.2 [6]. .
...
Олигомеры с молекулярной массой от 300 до 600 представляют собой вязкие жидкости, образующие при отверждении малоэластичные полимеры. Олигомеры с молекулярной массой более 1000— твердые вещества, которые после отверждения превращаются в полимеры с более высокой эластичностью.
...
Олигомеры на основе дифенилолпропана отверждаются алифатическими и ароматическими аминами, дициандиамидом, ангидридами двуосновных кислот, фенолоформальдегидными смолами и другими отвердителями. Они являются основой большинства современных конструкционных клеев.
...
Для получения клеев с теплостойкостью до 250 °С может быть использован твердый Многофункциональный олигомер — глициди-ловый эфир тетрафенилолэтана (Эпон 1031):
...
Эпоксидные олигомеры на основе резорцина и его производных после отверждения обладают удовлетворительной теплостойкостью (130—170 °С по Мартенсу) и хорошей механической прочностью. Некоторые их свойства приведены в табл. 1.3.
...
Олигомеры на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана, выпускаемые в СССР, приведены в табл. 1.1 [9]. За рубежом эпоксидные олигомеры выпускаются многими фирмами. Важнейшие из них «Ciba-'Geigy» (марки Аральдит), «ECN» и «EPN» (Швейцария), американские фирмы «Union Carbide» (марки ERL, ERR), «Celanese Resins» (марки Epi-Rej), «Reinhold Chemicals» (марки DER, DEN, DSR), «Shell Chemical Со.» (марки Ероп). Свойства зарубежных олигомеров на основе дифенилолпропана приведены в табл. 1.2 [6]. .
...
Олигомеры с молекулярной массой от 300 до 600 представляют собой вязкие жидкости, образующие при отверждении малоэластичные полимеры. Олигомеры с молекулярной массой более 1000— твердые вещества, которые после отверждения превращаются в полимеры с более высокой эластичностью.
...
Олигомеры на основе дифенилолпропана отверждаются алифатическими и ароматическими аминами, дициандиамидом, ангидридами двуосновных кислот, фенолоформальдегидными смолами и другими отвердителями. Они являются основой большинства современных конструкционных клеев.
...
Таблица 1.3. Свойства отечественных эпоксидных олигомеров иа основе резорцина и его производных
...
формалином), п-аминофенолом, другими аминами. Эти олигомеры отверждаются ангидридами поликарбоновых кислот, ароматическими полиаминами и другими отвердителями.
...
чия небольшой добавки сополимера. Наиболее вероятно, что одной из главных причин возрастания прочностных характеристик является увеличение скорости релаксации внутренних напряжений в клеевом соединении.
...
Использование в качестве отвердителя 4,4'-диаминодифенил-сульфона позволяет получить прочность при сдвиге до 12 МПа при 260 °С [12].
...
после отверждения характеризуются повышенной стойкостью к термической и термоокислительной деструкции по сравнению с обычными эпоксидными олигомерами. Хорошим отвердителем для них является карборансодержащая резольная смола [13].
...
Прочие олигомеры. Кроме рассмотренных выше эпоксидных олигомеров заслуживают внимания и могут быть самостоятельно или в различных сочетаниях использованы также и другие соединения, в частности глицидиловый эфир, образующийся при взаимодействии п,гг'-дигидроксидифенилсульфона с эпихлоргидрином ■
...
Продукт.ЭФФ содержит 15—17% эпоксидных групп и при совмещении с эпоксидным олигомером с молекулярной массой около 400 образует теплостойкие композиции с повышенной эластичностью [1].
...
Высокой теплостойкостью характеризуются олигомеры, представляющие собой продукты взаимодействия эпихлоргидрина и фенолов с заместителями, содержащими кратные связи, в частности с 4-(1,1-диметилпентен-4-ин-2-ил)фенолом:
...
Такие олигомеры, строение которых аналогично строению эпоксиноволачных олигомеров, легко отверждаются благодаря наличию ненасыщенных связей [14, 15].
...
Эпоксидные олигомеры, представляющие собой продукты взаимодействия с эпихлоргидрином алифатических дикарбоновых кислот (щавелевой, янтарной, адипиновой, себациновой, тетрагидро-, фталевой, изофталевой и терефталевой), также могут применяться в качестве основы конструкционных клеев. К отечественным продуктам этого типа относится УП-640, представляющий собой ^сложный диглицидиловый эфир метилтетрагидрофталевой кислоты. Это—-жидкость, содержащая не менее 23,5% эпоксидных групп, отверждается ангидридами алифатических или гидроарома-тнческих кислот, в отвержденном состоянии характеризуется высоткой атмосферостойкостью. Теплостойкость отвержденного продукта по Мартенсу составляет 92 °С. Продукт УП-640 используется и как разбавитель высоковязких эпоксидных композиций [9].
...
Представляют интерес продукты взаимодействия с эпихлоргидрином димеркаптанов. Резиноподобный продукт этой реакции растворим в фенолах и образует при окислении полисульфон, из расплава которого можно получать пленки, обладающие хорошей адгезией и высокой температурой плавления.
...
Продукт.ЭФФ содержит 15—17% эпоксидных групп и при совмещении с эпоксидным олигомером с молекулярной массой около 400 образует теплостойкие композиции с повышенной эластичностью [1].
...
Высокой теплостойкостью характеризуются олигомеры, представляющие собой продукты взаимодействия эпихлоргидрина и фенолов с заместителями, содержащими кратные связи, в частности с 4-(1,1-диметилпентен-4-ин-2-ил)фенолом:
...
Такие олигомеры, строение которых аналогично строению эпоксиноволачных олигомеров, легко отверждаются благодаря наличию ненасыщенных связей [14, 15].
...
Эпоксидные олигомеры, представляющие собой продукты взаимодействия с эпихлоргидрином алифатических дикарбоновых кислот (щавелевой, янтарной, адипиновой, себациновой, тетрагидро-, фталевой, изофталевой и терефталевой), также могут применяться в качестве основы конструкционных клеев. К отечественным продуктам этого типа относится УП-640, представляющий собой ^сложный диглицидиловый эфир метилтетрагидрофталевой кислоты. Это—-жидкость, содержащая не менее 23,5% эпоксидных групп, отверждается ангидридами алифатических или гидроарома-тнческих кислот, в отвержденном состоянии характеризуется высоткой атмосферостойкостью. Теплостойкость отвержденного продукта по Мартенсу составляет 92 °С. Продукт УП-640 используется и как разбавитель высоковязких эпоксидных композиций [9].
...
Представляют интерес продукты взаимодействия с эпихлоргидрином димеркаптанов. Резиноподобный продукт этой реакции растворим в фенолах и образует при окислении полисульфон, из расплава которого можно получать пленки, обладающие хорошей адгезией и высокой температурой плавления.
...
5000 (содержание эпоксидных групп 2—3%; вязкость 2—2,5 Па-с при 25 °С), который после отверждения ля-фенилендиам'ином (6— 8 ч при 80 °С) представляет собой полимер с температурой стеклования— 75°С [9].
...
Кроме рассмотренных выше олигомеров в литературе описаны ненасыщенные эпоксиды, содержащие элементоорганические [16] и другие реакционноспособные группы [17, 18].
...
При выборе эпоксидного олигомера следует учитывать существенное влияние его молекулярной массы на свойства клеевых соединений. Чаще всего используют олигомеры с молекулярной массой 350—400 [19—21]. Эффективно в ряде случаев применение одновременно низко- и высокомолекулярных олигомеров. Так, при исследовании модифицированной эластомером эпоксидной композиции (отвердитель дициандиамид), содержащей два олигомера с молекулярными массами 350—400 и 3500—4000, оказалось, что прочность при сдвиге и отдире клеевых соединений, полученных с использованием клея только на основе олигомера с молекулярной массой 350—400, значительно уступает прочности клеевых соеди-ений, полученных с участием двух олигомеров.
...
Молекулярная масса эпоксидного олигомера может быть увеличена при отверждении при взаимодействии низкомолекулярных эпоксидных олигомеров с ароматическими диолами. В качестве диолов используют резорцин, дифенилолпропан; особенно эффективны нафталиндиол и бис(4-гидроксифенил)сульфон [22]. Прочность клеевых соединений при этом существенно повышается.
...
Кроме перечисленных выше эпоксидных олигомеров различной химической природы в промышленности для приготовления клеев широко используются продукты химической модификации эпоксид--ных олигомеров олигоэфирами, полисульфидами, полисилоксанами и др. Сведения о свойствах и применении этих модифицированных эпоксидов приведены в табл. 1.13.
...
Кроме перечисленных в таблице модифицированных эпоксид.-ных олигомеров, выпускаемых промышленностью в готовом для применения виде, исключительно широко и эффективно используется метод смешения олигомеров с различными добавками, способными непосредственно в клеевых системах взаимодействовать с эпоксидами, направленно изменяя их свойства. Такой способ модификации позволяет регулировать прочностные, эластические характеристики, термостойкость и другие свойства клеевых композиций [23—25].
...
Ниже приведены основные свойства важнейших отечественных и зарубежных модификаторов и на отдельных примерах показана их эффективность, как правило, для композиций на основе дифе-нилолпропановых олигомеров. Для удобства рассмотрения модифицирующие, добавки разбиты на группы: вещества, повышающие
...
5000 (содержание эпоксидных групп 2—3%; вязкость 2—2,5 Па-с при 25 °С), который после отверждения ля-фенилендиам'ином (6— 8 ч при 80 °С) представляет собой полимер с температурой стеклования— 75°С [9].
...
Кроме рассмотренных выше олигомеров в литературе описаны ненасыщенные эпоксиды, содержащие элементоорганические [16] и другие реакционноспособные группы [17, 18].
...
При выборе эпоксидного олигомера следует учитывать существенное влияние его молекулярной массы на свойства клеевых соединений. Чаще всего используют олигомеры с молекулярной массой 350—400 [19—21]. Эффективно в ряде случаев применение одновременно низко- и высокомолекулярных олигомеров. Так, при исследовании модифицированной эластомером эпоксидной композиции (отвердитель дициандиамид), содержащей два олигомера с молекулярными массами 350—400 и 3500—4000, оказалось, что прочность при сдвиге и отдире клеевых соединений, полученных с использованием клея только на основе олигомера с молекулярной массой 350—400, значительно уступает прочности клеевых соеди-ений, полученных с участием двух олигомеров.
...
Молекулярная масса эпоксидного олигомера может быть увеличена при отверждении при взаимодействии низкомолекулярных эпоксидных олигомеров с ароматическими диолами. В качестве диолов используют резорцин, дифенилолпропан; особенно эффективны нафталиндиол и бис(4-гидроксифенил)сульфон [22]. Прочность клеевых соединений при этом существенно повышается.
...
Кроме перечисленных выше эпоксидных олигомеров различной химической природы в промышленности для приготовления клеев широко используются продукты химической модификации эпоксид--ных олигомеров олигоэфирами, полисульфидами, полисилоксанами и др. Сведения о свойствах и применении этих модифицированных эпоксидов приведены в табл. 1.13.
...
прочностные показатели клеев, их эластичность (флексибилизато-ры), увеличивающие термостойкость и прочие. Однако вполне понятно, что такое деление условно, так как некоторые модификаторы могут одновременно выполнять несколько функций, например повышать и прочность, и эластичность.
...
Говоря о модифицирующих добавках, повышающих прочностные показатели клеевых соединений, необходимо напомнить, что в любом случае прочность зависит не только от типа примененного модификатора, но и от свойств исходного эпоксидного соединения, природы использованного отвердителя, способа изготовления ком-озиции, условий формирования адгезионного соединения и ряда других факторов. Кроме того, всегда следует иметь в виду, что некоторые модифицирующие вещества, положительно влияющие на прочностные свойства композиций, могут неблагоприятно отражаться на таких характеристиках, как теплостойкость, эластичность, стойкость к старению, технологические свойства и т. д. Поэтому совершенно необходимо при исследовании эффективности той или модифицирующей добавки наряду с определением прочностных характеристик клеевых соединений определить их модули упругости, выполнить простейшие термогравиметрические испытания, убедиться в удовлетворительном поведении клея во влажной атмосфере, а также критически рассмотреть технологию приготовления и применения клеевой композиции. Полезно установить возможность получения на основе этой композиции пленочного клея.
...
Наибольший интерес в качестве модификаторов, способных влиять на прочность клеевых соединений, представляют различные типы синтетических каучуков, полиамиды, ацетали поливинилового спирта, олигоэфиракрилаты, полиуретаны, полиизоцианаты, по-лиарилаты, а также некоторые другие полимеры и сополимеры, не вступающие в химическое взаимодействие с эпоксидным олй-гомером.
...
Синтетические каучуки. В качестве модификаторов эпоксидных смол предложено большое число различных синтетических каучуков, содержащих функциональные группы, способные взаимодействовать с эпоксидными и гидроксильными группами олигомеров. Наибольшее распространение получили твердые и жидкие карбок-силсодержащие сополимеры бутадиена, гидроксилсодержащие каучуки, уретановые и эпоксиуретановые сополимеры, нитрильные, метилвинилпиридиновые и другие эластомеры [6, 18, 27]. В частности, для изготовления конструкционных клеев применяется отечественный карбоксилсодержащий бутадиен-иитрильный каучук [18, 27],
...
прочностные показатели клеев, их эластичность (флексибилизато-ры), увеличивающие термостойкость и прочие. Однако вполне понятно, что такое деление условно, так как некоторые модификаторы могут одновременно выполнять несколько функций, например повышать и прочность, и эластичность.
...
Рис. 1.3. Зависимость прочности при растяжении эпоксикаучуковых сополимеров от содержания каучука СКН-26-1 (в масс. ч. на 100 масс. ч. эпоксидного
...
Рис. 1.4. Зависимость относительного удлинения при разрыве эпоксикаучуковых сополимеров от содержания каучука СКН-26-1 (в масс. ч. на 100 масс. ч. эпоксидного олигомера)
...
При взаимодействии эпоксидного олигомера с молекулярной массой 350—400 (содержание эпоксидных групп 22%) и каучука СКН-26-1 (содержание карбоксильных групп 5,6%) в присутствии полиэтиленполиамина (ПЭПА) с увеличением содержания каучука в системе происходит снижение прочности при растяжении и увеличение относительного удлинения при разрыве (рис. 1.3 и 14). В процессе отверждения аминами эпоксикаучуковых композиций одновременно протекают реакции взаимодействия аминогрупп с эпоксидными с раскрытием последних и взаимодействия карбоксильных групп каучука с аминогруппами ПЭПА с образованием амидопроизводных, которые в свою очередь реагируют с эпоксидными группами [26].
...
С увеличением содержания каучука происходит значительное возрастание эластичности, которое, по-видимому, существенно повышает адгезионную прочность благодаря уменьшению остаточных напряжений и ускорению релаксационных процессов в системе. Возможно также, что взаимодействие карбоксилсодержащего каучука с эпоксидным олигомером приводит к образованию в отдельных звеньях эпоксида гибких поперечных мостиков, положительно влияющих на прочностные и эластические свойства сшитого полимера [28].
...
За рубежом широко применяются жидкие карбоксилсодержа-щие бутадиен-нитрильные каучуки хайкар. Они хорошо совмещаются с эпоксидными олигомерами, образуя при отверждении пространственные полимеры [6, 28—30]. В качестве отвердители предложено применять триэтаноламин. Некоторые свойства этих кау-чуков" приведены в табл. 1.14.
...
Рис. 1.3. Зависимость прочности при растяжении эпоксикаучуковых сополимеров от содержания каучука СКН-26-1 (в масс. ч. на 100 масс. ч. эпоксидного
...
Рис. 1.4. Зависимость относительного удлинения при разрыве эпоксикаучуковых сополимеров от содержания каучука СКН-26-1 (в масс. ч. на 100 масс. ч. эпоксидного олигомера)
...
При взаимодействии эпоксидного олигомера с молекулярной массой 350—400 (содержание эпоксидных групп 22%) и каучука СКН-26-1 (содержание карбоксильных групп 5,6%) в присутствии полиэтиленполиамина (ПЭПА) с увеличением содержания каучука в системе происходит снижение прочности при растяжении и увеличение относительного удлинения при разрыве (рис. 1.3 и 14). В процессе отверждения аминами эпоксикаучуковых композиций одновременно протекают реакции взаимодействия аминогрупп с эпоксидными с раскрытием последних и взаимодействия карбоксильных групп каучука с аминогруппами ПЭПА с образованием амидопроизводных, которые в свою очередь реагируют с эпоксидными группами [26].
...
С увеличением содержания каучука происходит значительное возрастание эластичности, которое, по-видимому, существенно повышает адгезионную прочность благодаря уменьшению остаточных напряжений и ускорению релаксационных процессов в системе. Возможно также, что взаимодействие карбоксилсодержащего каучука с эпоксидным олигомером приводит к образованию в отдельных звеньях эпоксида гибких поперечных мостиков, положительно влияющих на прочностные и эластические свойства сшитого полимера [28].
...
За рубежом широко применяются жидкие карбоксилсодержа-щие бутадиен-нитрильные каучуки хайкар. Они хорошо совмещаются с эпоксидными олигомерами, образуя при отверждении пространственные полимеры [6, 28—30]. В качестве отвердители предложено применять триэтаноламин. Некоторые свойства этих кау-чуков" приведены в табл. 1.14.
...
Разрушающее напряжение при сдвиге при 20 °С, МПа
...
функциональными группами олигомеров образуются полиуретан-диэпоксиды, содержащие гибкую олигомерную часть, уретановые и концевые эпоксидные группы [37]:
...
Полиуретандиэпоксиды содержат 2—8% эпоксидных групп, характеризуются хорошей эластичностью и их можно считать перспективными для создания конструкционных клеев.
...
Известны и другие клеящие композиции, основой которых являются эпоксидные олигомеры, модифицированные уретанами и изоцианатами [38, 39].
...
Модификация с использованием полимеров, несовместимых с эпоксидными олигомерами. При разработке эпоксидных, а также и некоторых других клеев, являющихся в большинстве случаев многокомпонентными системами, особое значение приобретает вопрос о совместимости компонентов. Чаще всего происходит химическое взаимодействие между компонентами системы, приводящее в результате реакций, протекающих уже при формировании конечного, в большинстве случаев пространственного полимера, к образованию клеевого соединения с ожидаемыми свойствами.
...
Вместе с тем, рассматривая современные конструкционные эпоксидные клеи, состоящие, как правило, из нескольких компонентов— олигомер, отвердитель, модификатор, наполнитель, тик-сотропные и другие добавки, трудно допустить, что все составляющие композицию вещества, в особенности олигомер, модификатор и отвердитель, совместимы. Одним из самых простых примеров является фенолополивинилформальный клей, который раньше применяли, нанося на склеиваемые поверхности раствор фенолоформ-альдегидной смолы, на подсушенный слой которой затем насыпали порошок ацеталя. Последующее нагревание под давлением приводило к образованию клеевого шва. Трудно предположить, что в этих условиях происходило достаточно полное химическое взаимодействие; по-видимому, непрореагировавший ацеталь сохранялся в системе, играя роль наполнителя, который, возможно,
...
функциональными группами олигомеров образуются полиуретан-диэпоксиды, содержащие гибкую олигомерную часть, уретановые и концевые эпоксидные группы [37]:
...
Полиуретандиэпоксиды содержат 2—8% эпоксидных групп, характеризуются хорошей эластичностью и их можно считать перспективными для создания конструкционных клеев.
...
Известны и другие клеящие композиции, основой которых являются эпоксидные олигомеры, модифицированные уретанами и изоцианатами [38, 39].
...
Модификация с использованием полимеров, несовместимых с эпоксидными олигомерами. При разработке эпоксидных, а также и некоторых других клеев, являющихся в большинстве случаев многокомпонентными системами, особое значение приобретает вопрос о совместимости компонентов. Чаще всего происходит химическое взаимодействие между компонентами системы, приводящее в результате реакций, протекающих уже при формировании конечного, в большинстве случаев пространственного полимера, к образованию клеевого соединения с ожидаемыми свойствами.
...
Вместе с тем, рассматривая современные конструкционные эпоксидные клеи, состоящие, как правило, из нескольких компонентов— олигомер, отвердитель, модификатор, наполнитель, тик-сотропные и другие добавки, трудно допустить, что все составляющие композицию вещества, в особенности олигомер, модификатор и отвердитель, совместимы. Одним из самых простых примеров является фенолополивинилформальный клей, который раньше применяли, нанося на склеиваемые поверхности раствор фенолоформ-альдегидной смолы, на подсушенный слой которой затем насыпали порошок ацеталя. Последующее нагревание под давлением приводило к образованию клеевого шва. Трудно предположить, что в этих условиях происходило достаточно полное химическое взаимодействие; по-видимому, непрореагировавший ацеталь сохранялся в системе, играя роль наполнителя, который, возможно,
...
функциональными группами олигомеров образуются полиуретан-диэпоксиды, содержащие гибкую олигомерную часть, уретановые и концевые эпоксидные группы [37]:
...
Полиуретандиэпоксиды содержат 2—8% эпоксидных групп, характеризуются хорошей эластичностью и их можно считать перспективными для создания конструкционных клеев.
...
Известны и другие клеящие композиции, основой которых являются эпоксидные олигомеры, модифицированные уретанами и изоцианатами [38, 39].
...
Учитывая возможность протекания самых различных реакций между компонентами клеевой системы, например между модификаторами и отвердителями, олигомерами и некоторыми наполнителями и т. д., весьма сложно во многих случаях представить себе механизм явлений, происходящих при смешении этих компонентов. Однако известны примеры, показывающие, что несовместимость компонентов и, как следствие этого, неоднородность композиций не только не являются принципиальным недостатком, но позволяют в ряде случаев получать клеевые системы с улучшенными свойствами [40—44].
...
Возникновение неоднородности в процессе отверждения композиций происходит в том случае, когда полимер выделяется в виде новой фазы из первоначально однородной системы, причем окончательное формирование соединения происходит не только в объеме, но и на границе раздела фаз.
...
Вполне вероятно, что введение в отверждающуюся клеевую композицию несовместимого полимера позволяет значительно повысить прочность соединения за счет уменьшения дефектов, препятствует развитию дефектных микротрещин, способствует уменьшению внутренних напряжений, влияет на молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение. Эффект усиления зависит, естественно, от количества вводимого полимера и размера его ■частиц.
...
Известен способ модификации эпоксидных олигомеров, заключающийся в изменении их вязкоупругих свойств непосредственно на склеиваемых поверхностях в процессе отверждения. Для этого используют диглицидиловые эфиры дифенилолпропана, способные в неотвержденном состоянии образовывать с модификатором — эластифицирующим полимером — гомогенную дисперсию. В ходе отверждения растворимость изменяется и начинается осаждение модификатора в виде равномерно распределенной фазы с размерами частиц 4000 и 400 А. Эта фаза и обеспечивает высокую прочность и эластичность клея. Клеевые соединения на клее такого типа (PL-717, фирма «Goodrich») имеют разрушающее напряжение при сдвиге при 20 °С 37—47, а при 80 °С 22—29 МПа, прочность при отдире Т-образного образца при 20 °С составляет 7,45 кН/м, •а при отдире барабаном при 20 и 80 °С — 430 Н-м/м [45].
...
Приведенные соображения могут быть в определенной степени отнесены и к клеевым композициям на основе взаимопроникающих полимерных сеток [46, 47].
...
Рассмотрим некоторые примеры композиций, представляющих собой эпоксидный олигомер, содержащий диспергированный в нем термопластичный полимер. В качестве такого термопластичного полимера может использоваться, например, сополимер этилена с Ъ
...
Учитывая возможность протекания самых различных реакций между компонентами клеевой системы, например между модификаторами и отвердителями, олигомерами и некоторыми наполнителями и т. д., весьма сложно во многих случаях представить себе механизм явлений, происходящих при смешении этих компонентов. Однако известны примеры, показывающие, что несовместимость компонентов и, как следствие этого, неоднородность композиций не только не являются принципиальным недостатком, но позволяют в ряде случаев получать клеевые системы с улучшенными свойствами [40—44].
...
Возникновение неоднородности в процессе отверждения композиций происходит в том случае, когда полимер выделяется в виде новой фазы из первоначально однородной системы, причем окончательное формирование соединения происходит не только в объеме, но и на границе раздела фаз.
...
Вполне вероятно, что введение в отверждающуюся клеевую композицию несовместимого полимера позволяет значительно повысить прочность соединения за счет уменьшения дефектов, препятствует развитию дефектных микротрещин, способствует уменьшению внутренних напряжений, влияет на молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение. Эффект усиления зависит, естественно, от количества вводимого полимера и размера его ■частиц.
...
Известен способ модификации эпоксидных олигомеров, заключающийся в изменении их вязкоупругих свойств непосредственно на склеиваемых поверхностях в процессе отверждения. Для этого используют диглицидиловые эфиры дифенилолпропана, способные в неотвержденном состоянии образовывать с модификатором — эластифицирующим полимером — гомогенную дисперсию. В ходе отверждения растворимость изменяется и начинается осаждение модификатора в виде равномерно распределенной фазы с размерами частиц 4000 и 400 А. Эта фаза и обеспечивает высокую прочность и эластичность клея. Клеевые соединения на клее такого типа (PL-717, фирма «Goodrich») имеют разрушающее напряжение при сдвиге при 20 °С 37—47, а при 80 °С 22—29 МПа, прочность при отдире Т-образного образца при 20 °С составляет 7,45 кН/м, •а при отдире барабаном при 20 и 80 °С — 430 Н-м/м [45].
...
Таблица 1.18. Свойства сополимеров этилена с винилацетатом Эльвакс, выпускаемых фирмой «Du Pont»
...
Таблица 1.19. Состав клеевых композиции иа основе эпоксидных олигомеров, модифицированных термопластичными сополимерами и полиэфирами
...
К модифицирующим эпоксидные системы полимерам следует отнести и полиарилаты, характеризующиеся высокой теплостойкостью (до 300 °С), хорошей механической прочностью, водо- и химической стойкостью.
...
Растворимые полиарилаты [49—51], в частности полимеры на основе фенолфталеина и терефталевой кислоты (Ф-2), введенные в виде тонкодисперсного порошка в эпоксидный олигомер, могут быть одновременно модификатором, отвердителем и наполнителем эпоксидных композиций. Отверждение эпоксидного олигомера в присутствии полиарилата происходит, вероятно, в результате взаимодействия эпоксидной группы со сложноэфирной связью в основной цепи полимера. Процесс может протекать в отсутствие растворителя, что имерт большое значение при изготовлении эпоксидных композиций. Наряду с полиарилатом в качестве отвердителей могут быть использованы ангидриды кислот. Высокими значениями ударной вязкости и прочности при изгибе характеризуется клеевая композиция, состоящая из эпоксидного олигомера с молекулярной массой 480—540 (100 масс, ч.), полиангидрида себацино-вой кислоты (50 масс, ч.), и 30—50 масс. ч. полиарилата Ф-2, имеющего теплостойкость до 250 °С.
...
Описана клеевая композиция на основе эпоксидного олигомера с добавками термопластичной феноксисмолы, полисульфона или полиамида, отверждающаяся при 125—177 °С [52].
...
Полисульфиды. В эпоксидных клеевых системах используются обычно жидкие тиоколы, представляющие собой продукты реакции ди(р-хлорэтил)формаля или 1,2,3-трихлорпропана с полисульфидом Na. При взаимодействии с эпоксидными олигомерами они образуют сополимеры [6, 53]. Полисульфиды могут быть и отверди-телями [6] эпоксидных систем.
...
Зависимость прочности при равномерном отрыве клеевых соединений на эпокси-^олисульфидной композиции от содержания полисульфида (в масс. ч. на 100 масс. ч. эпок сидного олигомера).
...
Отвердителями эпоксиполисульфидных клеев кроме алифатических аминов могут быть также диметиламинометилфенол (до 10% от массы олигомера) и трис(диметиламинометил)фенол. Используя последний, удается достигнуть высоких показателей прочности клеевых соединений. Зависимость прочности соединений при равномерном отрыве (при 20 °С) от соотношения эпоксидного олигомера и полисульфида показана на рис. 1.6. Отверждение производилось при комнатной температуре в течение 7 сут. Примерные составы эпоксиполисульфидных клеев приведены ниже [6]:
...
Разрушающее напряжение клеевых соединений при сдвиге составляет для композиций I и II 20,3 и 11,4 при 20 °С и 3,0 и 12,5 МПа при 121 °С. Отверждение производилось при 93°С в течение 1 ч.
...
Рис. 1.7. Зависимость температуры размягчения отвержденных эпоксиуретановых ■композиций от содержания каучука (в масс. ч. на 100 масс. ч. эпоксидного
...
Рис. 1.8. Зависимость прочности при равномерном отрыве клеевых соединений на эпоксифенольном клее от содержания резольной смолы.
...
Фенолальдегидные олигомеры. Кроме эпоксиноволачных смол, получаемых (взаимодействием фенольных новолаков с эпихлоргид-рином, для отверждения и одновременной модификации, приводящей к значительному повышению теплостойкости эпоксидных клеевых систем, применяют резольные и новолачные продукты конденсации фенолов преимущественно с формальдегидом. Отверждение резольными смолами происходит при 150—200 °С в результате взаимодействия метилольных групп фенольного олигомера с гид-. роксильными группами эпокеида, а также гидроксильных групп резольных или ндаолачных олигомеров с эпоксидными группами.
...
При сплавлении эпоксидного олигомера с молекулярной массой 350—400 с резольной смолой при 95— 110°С получаются композиции, обеспечивающие не только повышенную теплостойкость,
...
Рис. 1.7. Зависимость температуры размягчения отвержденных эпоксиуретановых ■композиций от содержания каучука (в масс. ч. на 100 масс. ч. эпоксидного
...

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