ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адгезивы из "Производство и применение резинотехнических изделий" Для связанных узлов используются два основные типа прессования — компрессионное (прямое) и литьевое. [c.339] У литьевого прессования высокая производительность. Вулканизационные циклы продолжительностью 1-2 мин при 200 °С приемлемы для работы со многими синтетическими эластомерами, но поскольку в изготовлении опор и вкладышей сохраняется преобладание натурального каучука, не редкость более мягкие циклы вулканизации — в течение 4-6 мин при 175 °С. [c.339] Для производства уплотнений по-прежнему широко применяется компрессионное прессование сборочных узлов на основе БНК. Литьевое прессование — для фто-рэластомерных уплотнений с очень высокими рабочими характеристиками. [c.339] Следует отметить, что механизм и условия прессования предъявляют специальные требования к клеевым системам. Когда расплавленная резина поступает в гнезда пресс-формы перед вулканизацией, она может двигаться вдоль поверхностей металла, покрытых адгезивом. То, что адгезив часто становится термопластичным в этих условиях, может привести к тому, что он будет стерт резиной, а это ухудшит готовую связь в сборке. Некоторые адгезивы значительно более устойчивы к этому явлению сметания в форме, чем другие. [c.339] Также важна способность адгезива выдерживать воздействие температур близких к температуре вулканизации до того, как покрытый металл окажется в контакте с вулканизуемой резиной. Поскольку большинство адгезивов являются реакционноспособными химическими системами, терпимость к предварительному нагреву — это важное практическое требование. [c.339] Причинами другой проблемы, связанной с пресс-формой, могут послужить реакционноспособные составляющие адгезионных систем. Некоторые ингредиенты могут улетучиваться с поверхности нагретого металла до его контакта с резиной, вызывая появление паров в прессе, а иногда и загрязнение пресс-формы. [c.339] Соединение в ходе поствулканизации, тем не менее, является полезным методом упрощения сборки подвесок или опор с двумя и более границами склеивания, то есть со сложной конструкцией. [c.340] Основная часть соединений по-прежнему выполняется с помощью серной вулканизации натурального каучука, который без дополнительных средств сам прилипает к металлическим поверхностям, соответствующим образом покрытым медными сплавами. [c.340] Полиизоцианаты, особенно, трифенилметан триизоцианат, эффективны в склеивании стали с несколькими синтетическими диеновыми каучуками. Существует гипотеза о том, что изоцианатная группа, соединенная при вулканизации с гидратированными оксидами металлов, формирует кольцевые структуры полимочевин и триа-зинов, которые прочно адсорбируются на поверхности металла. Предполагается, что вулканизующиеся синтетические каучуки обладают различными участками с активным водородом, которые также способны реагировать с этим типом адгезива. [c.340] Ароматические изоцианаты из-за того, что они формируют истинные химические связи на границе двух сред, вероятно, могзгт обеспечить достаточно хорошее сопротивление коррозии. На практике их сложно использовать в не идеальных условиях из-за их высокой химической активности по отношению к случайно попавшей воде или даже к влаге в воздухе. Если металлические детали покрыты трифенилметан триизоцианатом и находятся какое-то время до склеивания даже в умеренно влажных условиях, основная часть адгезионной активности теряется. [c.340] Кроме того, разработаны специальные адгезивы для эластомеров, вулканизуемых без серы. Что еще важнее, появились весьма универсальные адгезивы для двухслойного покрытия, способные связывать диеновые каучуки в широком диапазоне условий отверждения. Они нечувствительны к обычным колебаниям влажности и не ограничивают конструктора в выборе металла для деталей. Сталь фосфатиро-ванную, оцинкованную и нержавеющую, обработанный алюминий, латунь, титан — все можно успешно соединить. [c.340] Возникающие отклонения в способности к склеиванию определяли сложность проблемы, которая была успешно решена разработчиками рецептур адгезивов (клеев). Поскольку эти адгезивы склеивают широкое разнообразие типов эластомеров, они часто сложны и их состав, как правило, запатентован и является интеллектуальной собственностью. В отличие от многих промышленных конструкционных клеев их нельзя классифицировать на такие группы, как эпоксидные, фенольные, уретановые или акриловые. Универсальные рецептуры для резинометаллических узлов могут содержать до 6-8 компонентов помимо растворителей. Некоторые из них могут становиться химически активными при повышенных температурах отверждения. Поэтому универсальность и способность функционировать в различных условиях вулканизации, видимо, определяется несколькими механизмами склеивания, в частности, одним или несколькими процессам химической реакции на фанице рези-на-адгезив. Подобный вид направленной химической реакции может быть описан как образование поперечных мостиков . Таким образом, в зависимости от рассматриваемого эластомера и его конкретной вулканизационной системы, действует один или несколько связывающих механизмов клея, обеспечивая формирование прочных химических связей. [c.341] Значение образования поперечных мостиков показано весьма схематично на рис. 17.2. Другие важные процессы склеивания — это смачивание и хемосорбция (со стороны металла), а также адсорбция или взаимодиффузия, которая, вероятно, происходит на границе (по крайней мере, в некоторой степени). [c.341] Растет распространение различных галогенсодержащих полимеров в грунтах (праймерах) и покровных слоях для вулканизационного склеивания. Известно, что смолы с большим содержанием хлора эффективно смачивают металлы, а также создают хорошие барьеры для химических веществ, которые могут оказывать вредное воздействие на связь адгезив-металл. Термоотверждающиеся смолы или реагенты улучшают характеристики, возможно за счет формирования взаимопроникающих полимерных структур. Что касается взаимодействия с вулканизуемыми каучуками, существует предположение о способности смол, содержащих хлор, действовать как реагенты реакции Фриделя-Крафтса, и, таким образом, прикрепляться к ароматическим участкам. Кроме того, дегидрогалогенирование (отщепление галоидоводорода) может действовать механически, особенно если в клее создаются участки для крепления полисульфидными цепями, выступающими со стороны вулканизованной резины. [c.341] Полифункциональные химические вещества (не изоцианатные), которые сами не образуют клеящую пленку, но, по-видимому, образуют поперечные мостики, также встречаются в рецептурах клеев для резинометаллических узлов. По аналогии с тем, что известно об образовании поперечных межмолекулярных связей в диеновых каучуках, вероятно, что полифункциональные соединения реагируют через границы раздела так, как реагируют многие азотсодержащие вещества. [c.341] Основной объем склеивания резин с металлами для автомобильных узлов выполняется с помощью надежных двухслойных систем, то есть используется праймер (подслой) и покровный слой. Праймер предназначен для смачивания и прочной хемосорбции на чистых или химически обработанных поверхностях металла. Химические свойства праймера позволяют достичь высокой плотности сшивки во время цикла вулканизации и прочного соединения с поверхностным слоем, который наносится на него. [c.342] Выпускаются также однослойные адгезивы, которые позволяют изготавливать высококачественные склеенные детали без отдельного нанесения праймера. Они часто применяются при работе с металлами, которые до этого фосфатированы и покрыты хроматами. [c.342] Некоторые новейшие разработки в адгезивах широкого применения — это рецептуры, обеспечивающие очень высокую устойчивость к весьма специфическим условиям эксплуатации или к средам. Для жидкостных опор двигателей сейчас выпускаются двухслойные клеи, которые лучше выдерживают коррозию на границах, возникающую под действием находящихся там жидкостей при высоких рабочих температурах. Очень горячие смеси этиленгликоля и воды могут, например, медленно разрушать связи резины и металла, которые создавались некоторыми промышленными клеями, разработанными ранее. [c.342] Вероятно, наибольшие усилия в области разработки клеев за последние годы были направлены на продукты на водной основе для диеновых эластомеров. Органические растворители, которые используются практически для всех клеящих веществ, сейчас становятся все менее приемлемыми в промышленности (основные причины — вредное воздействие, пожароопасность и высокие затраты). [c.343] Специальные резины, обладающие высокими рабочими характеристиками, такие как фторэластомеры, силиконы, полифосфазены и пригодные к литью под низким давлением (ШМ-процесс) полиуретаны, обычно требуют адгезивы, которые специально разработаны с учетом специфики химических свойств эластомеров и типа вулканизации. Специальные клеи предлагаются даже для диеновых каучуков, таких как БНК и гидрированный БНК, широко применяющиеся в уплотнениях. [c.343] Вернуться к основной статье