Факторы, определяющие прочность склеивания

Адгезия (или прилипание) — связь между приведенными в контакт разнородными поверхностями. Природа адгезии может быть обусловлена действием межмолекулярных сил или сил химического взаимодействия. Интенсивность этого взаимодействия определяет прочность склеивания, сцепления между слоями комбинированного материала, полимерным покрытием и металлической или любой другой поверхностью. С другой стороны, при формовании пленок из раствора необходимым условием является легкость снятия пленки с поверхности бесконечной ленты. При переработке вязких масс зачастую нежелательно прилипание их к рабочим органам машин. Поэтому существенно знание факторов, благоприятствующих или мешающих установлению адгезионных связей при контакте полимерных материалов с поверхностью полимерных или неполимерных тел. [c.60]

Прочность клеевого соединения определяется физико-механическими свойствами клеевого шва, характером его нагружения, толщиной клеевой пленки и другими факторами. Различают адгезионную и когезионную прочности склеивания. Первая обусловлена силами сцепления на границах раздела клея с соединяемыми элементами конструкции, вторая - силами сцепления между молекулами клея. Соответственно, разрушение шва по границе раздела с элементом конструкции называют адгезионным, разрушение по самому клею - когезионным. Обычно адгезионная прочность выше когезионной. Описываемые ниже методы разработаны для оценки когезионной прочности, поэтому под прочностью склеивания в дальнейшем понимается когезионная прочность. [c.773]

При изучении влияния физико-механических свойств пленок адгезива на прочность связи полимеров основное внимание уделяли исследованию системы подложка—адгезив. По мнению одних авто-ров прочность склеивания обусловливается главным образом двумя факторами адгезией и когезией. Другие авторы считали, что существенную роль играют когезионные свойства адгезива, особенно в том случае, когда расслаивание системы имеет когезионный характер. По их мнению, типичный адгезив должен обладать определенным комплексом физико-механических свойств. Из них наиболее важным свойством является способность образовывать прочную эластичную пленку, которая может выдержать высокие напряжения, возникающие в системе. Для адгезивов всех типов характерно высокое напряжение при деформациях - . Функции пленки адгезива в дублируемых системах чрезвычайно многообразны и определяются условиями работы изделия, т. е. типом и характером деформаций. При переходе к более сложной системе, когда адгезив находится между двумя разнородными подложками, значение физико-механических свойств пленок адгезива повышается. [c.77]

Адгезионная способность а-цианакрилатов обусловлена их химической природой, что может быть рассмотрено в рамках термодинамического и молекулярно-кинетического подходов. Учет первого из них превалирует в случае, когда энергетика межфазного взаимодействия адгезива с субстратом определяется любыми силами, за исключением валентных и ионных (что, по меньшей мере на начальных стадиях процесса склеивания обусловливает когезионный характер разделения элементов системы), учет второго — при условии ориентирующего влияния субстрата на граничные и приповерхностные слои адгезива. Выбор между названными направлениями рассмотрения проблемы может быть сделан на основании результатов ИК-спектроскопических исследований закономерностей адгезии а-цианакрилатов к металлам. Этим методом на примере этил-а-цианакрилата установлено [309] уменьшение частоты валентных колебаний карбонильной группы (1751 см ) и увеличение частоты асимметричных колебаний эфирного фрагмента (1252 см- ), что свидетельствует [310] об образовании водородных связей между кето-группами адгезива и гидроксильными группами окисленного металлического субстрата. Рассмотрение поляризованных ИК-спектров сформированных на обработанном 5%-ой серной кислотой алюминии пленок этил-а-цианакрилата толщиной, не превышающей 1 мкм, свидетельствует об ориентации групп 0=С параллельно поверхности субстрата. Регулирование химической природы этой поверхности путем замены окислителя приводит к изменению молекулярной ориентации, что, в свою очередь, обусловливает изменение прочности адгезионных соединений. Следовательно, закономерности адгезии а-цианакрилатов определяются факторами как термодинамической, так и молекулярно-кинетической природы. [c.82]

Эффективность различных направлений подготовки субстратов к склеиванию определяется как природой последних, так и технологическими факторами [19]. В целом потенциальные возможности подобного подхода к повышению прочности склеек далеко не исчерпаны. [c.35]

Поскольку молекулярная теория не в состоянии полностью объяснить все явления, сопровождающие адгезию, возникло предположение, что прочность склейки определяется не только молекулярными силами. Согласно электрической теории адгезии, предложенной Дерягиным и Кротовой, значительную роль в явлении адгезии играет двойной электрический слой, возникающий на границе соприкосновения адгезив-субстрат. При отслаивании адгезива от субстрата, как при раздвижении обкладок конденсатора, возникает разность электрических потенциалов, которая повышается с увеличением зазора между раздвигаемыми поверхностями до определенного предела, когда наступает разрыв. На возможность электрических явлений при расслаивании адгезионных соединений указывает ряд факторов электризация поверхностей, появление в некоторых случаях расслаивания лавинного электрического разряда, сопровождающегося свечением и треском, зависимость работы адгезии от диэлектрической проницаемости среды. Во многих случаях, например при склеивании неполярных или близких по природе адгезива и субстрата, явление адгезии нельзя объяснить с помощью электрической теории.. [c.93]

Подготовка субстратов к склеиванию определяется влиянием шероховатости и химической природы соединяемых поверхностей на прочность и долговечность конечных изделий. Роль первого фактора нередко преувеличивают, полагая [249, 413], что а-цианакрилатные адгезивы непригодны для крепления впитывающих их пористых материалов. Действительно наиболее эффективно соединение гладких поверхностей [414], но вязкость и продолжительность полимеризации данных мономеров нетрудно повысить до пределов, обеспечивающих возможность склеивания и такого субстрата с весьма развитой поверхностью, как древесина. Разрушение конструкций из ели, дуба [297], бука [297, 364] и древесно-волокнистых материалов [415] имеет ярко выраженный когезионный характер. Скорость проникновения этих адгезивов вглубь названных субстратов настолько высока, что ее целесообразно снижать предварительной герметизацией древесины растворами натурального или полихлоропренового эластомеров с добавками изоцианатов. Подобная подготовка позволяет нивелировать различие в прочности адгезионных соединений различных пород древесины, полученных с помощью а-цианакрилатов для изделий из розового и тикового дерева, китайской айвы и сосны сопротивление изгибу составляет 0,12—0,15 МПа [416]. В этой связи показательно, что одна из самых распространенных областей применения а-цианакрилатов — крепление алюминия и его сплавов, оксидный поверхностный слой которых характеризуется, как известно, высокой пористостью. По данным поляризационной ИК-спектроскопии изменение структуры слоя толщиной менее 1 мкм определяет изменение типа молекулярной ориентации молекул адгезивов [309]. В результате этого зашкуривание сплава Д16 хоть и снижает сопротивление сдвигу адгезионных соединений, полученных с помощью [c.113]

Повышение прочности многослойных пленочных материалов по сравнению с аддитивным значением разрушающего напряжения, рассчитанным по формуле (4.50), обусловлено следующими факторами. При склеивании многослойных пленок микродефекты заполняются расплавом или раствором полимера, что вызывает залечивание микродефектов, и тем более полное, чем выше адгезия клея к субстрату. Даже сглаживание контуров микродефекта сопровождается уменьшением пика перенапряжений в материале. Особенности физико-механических свойств гетерогенных систем определяются также существова- [c.304]