ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Наполнители из "Полимерные клеи Создание и применение" Современные клеи, как мы уже говорили, являются сложными системами, в состав которых помимо полимера входят растворители и разбавители, пластификаторы и наполнители, антипирены и тиксотропные добавки, стабилизаторы и др. Безусловно, правильный выбор основы клея определяет его рабочие температуры и основные технологические характеристики (температуру и давление при отверждении и т. д.). Однако и другие компоненты играют не менее важную роль — позволяют регулировать такие параметры, как вязкость клея (а следовательно, его способность смачивать склеиваемые поверхности), коэффициент линейного термического расширения, стойкость клеев при длительном воздействии повышенных температур, влажности и плесневых грибов, липкость и др. Этот путь регулирования свойств клеев является более простым, чем создание клеев с использованием новых полимеров, и обеспечивает получение клеев с заданными свойствами при наименьших затратах на научный поиск, разработку и внедрение. [c.99] Ниже приведены сведения о наиболее широко применяемых компонентах клеевых композиций и их влиянии на свойства клеевых соединений. [c.100] Наполнитель —один из основных компонентов клеев, который выполняет несколько функций обеспечивает необходимую вязкость клея, придает ему тиксотропные свойства, обеспечивает минимальную усадку при отверждении, способствует сближению коэффициентов линейного термического расширения клея и субстрата, улучшению эксплуатационных свойств клеевых соединений, повышению термостойкости и др. [46, с. 38 131, с. 34]. Введение в клеи наполнителей влияет на внутренние напряжения, как правило, снижая их. Дело в том, что возникновение местных внутренних напряжений вокруг отдельных частиц наполнителя, направленных в разные стороны, может привести к тому, что суммарные напряжения будут ослаблены. Кроме того, введение наполнителей обеспечивает такие важные характеристики, как электро- и теплопроводность, уменьшает ползучесть клея. При введении в клеи наполнителей часто повышается их ударная прочность, поскольку наполнитель способствует поглощению нагрузок [132]. Наполнители используют также для снижения стоимости клеев и придания им нужной окраски (в частности, для клеев, применяемых в строительстве) [54, с. 11]. Однако прочность клеевых соединений при комнатной температуре для нетеплостойких ненаполненных систем обычно выше, чем для наполненных. Исключение составляют клеи, в которых в качестве наполнителей применяют небольшие количества специальных сортов оксида алюминия или оксида железа [133]. [c.100] В качестве наполнителей используют порошкообразные металлы и их оксиды, различные соли, нитриды бора и алюминия, кремнезем, каолин и глины, асбестовые и стеклянные волокна, ткани, сетки и др. Следует также упомянуть о применении микросфер и газообразных наполнителей, которые существенно снижают массу клея, что весьма важно, в частности, в космической технике. [c.100] наконец, следует отметить, что введение некоторых наполнителей обеспечивает антикоррозионные свойства клеев. В качестве таких наполнителей используют порошкообразные хро-маты стронция, бария, кальция, соединения свинца, молибдат цинка [1—10% (масс.)] [160]. [c.101] Для различных наполнителей максимальная прочность клеевого соединения наблюдается при разных температурах и зависит от концентрации наполнителя. Как правило, лучшие результаты удается получить в тех случаях, когда наполнитель вводят в количествах, обеспечивающих смачивание полимером каждой его частички. Оптимальное содержание наполнителя — величина индивидуальная, так как различные наполнители имеют разные площади поверхности. Этот фактор может существенно влиять на технологические характеристики клея. [c.101] Вязкость клеевых композиций зависит от формы частичек наполнителя, плотность — от плотности наполнителя. Необходимо, чтобы наполнитель в клее был распределен равномерно. При неравномерном распределении возникают агломераты частиц наполнителя, содержащие внутренние пустоты и имеющие меньший модуль, что приводит к ухудшению свойств материала и повышению вязкости клея при малом объеме наполнителя. [c.101] Несомненный интерес представляет возможность прогнозировать влияние наполнителя на свойства композиции без изготовления материала и его испытаний. Для этой цели можно использовать уравнения, приведенные в [134]. [c.101] Необходимо помнить, что при введении наполнителей в клей может значительно увеличиться время гелеобразования. На примере эпоксидной композиции, отверждаемой низкомолекулярным полиамидом (ЭД-20+Л-19), было показано, что введение в ее состав волокнистого наполнителя значительно увеличивает время гелеобразования. При этом чем больше содержание наполнителя, тем сильнее замедляется скорость отверждения. Такое действие наполнителя особенно проявляется в том случае, когда на его поверхности имеются ОН-группы, что, вероятно, связано с образованием водородных связей между эпоксидными группами смолы и ОН-группами наполнителя [135]. [c.101] Введение в состав клеев наполнителей может влиять и на водостойкость клеевых соединений. На примере эпоксидных клеев, отвержденных метилтетрагидрофталевым ангидридом, показано, что введение гидроксида алюминия или его смеси с кварцевым песком улучшает водостойкость [136]. [c.101] Поскольку один наполнитель, как правило, не может удовлетворять всем предъявляемым требованиям, в ряде случаев применяют смесь наполнителей. Весьма эффективно использование смеси, состоящей из двух наполнителей, имеющих различную форму, например волокон и стеклянных микросфер. При правильном выборе размера частиц наполнителей более мелкие частицы располагаются внутри обогащенных связующим областей, образованных более крупными частицами, и вытесняют полимерное связующее. Это улучщает смачивание частиц связующим и повыщает текучесть композиции и механические свойства отвержденного материала 1[137]. [c.102] При введении наполнителей в полимерную систему они адсорбируются на границе раздела клей — наполнитель. Влиять на этот процесс можно путем модифицирования поверхности наполнителя [138]. Некоторые неорганические наполнители часто обрабатывают кремнийорганическими соединениями (аппретами), которые способствуют образованию прочных связей между полимером и наполнителем и, следовательно, улучшению механических свойств системы. Характерно, что увеличение адгезии наблюдается и во влажной атмосфере. Обработка поверхности наполнителя аппретом приводит также к улучшению его смачивания связующим (см. гл. 4). [c.102] Вернуться к основной статье