Адгезионная прочность толщины слоя адгезив

Адгезия и адгезионная прочность оцениваются работой и силой Адгезионная прочность определяется различными методами, и для оценки её отсутствует единый показатель. Основные трудности оценки адгезии заключаются в том, что величина адгезионной прочности существенно зависит от размеров отрываемых материалов и от методов отрыва. Вследствие этого адгезионная прочность одной и той же пары "адгезив - субстрат" будет иметь разные значения в зависимости от толщины адгезионного слоя, скорости отрыва, направления силы отрыва по отношению к поверхности субстрата и ряда других факторов. [c.8]

Заш,итное действие кремния при легировании стали вызвано образованием на поверхности кремниевого окисла, обладающего высоким сопротивлением коррозии. Установленная независимость значения адгезионной прочности от толщины силицированного слоя указывает, что главной причиной снижения адгезии углерода к поверхности стали, по-видимому, является наличие тонкой пленки кремниевого окисла на поверхности. [c.15]

Таким образом, касательные напряжения, действующие в перпендикулярном направлении к напряжениям, прикладываемым разрывной машиной, не оказывают существенного влияния на прочность образцов при нормальном отрыве. Они, очевидно, снизили бы прочность склейки нри данном виде испытаний, если бы касательные напряжения раньше достигли прочности адгезии на сдвиг, чем Стр достигают прочности адгезии на отрыв. Из сказанного следует, что при адгезионном типе разрушения прочность склеек при нормальном разрыве с изменением толщины слоя адгезива не изменяется, поскольку адгезия полимера от толщины его не зависит, как это показано с помощью метода штифтов. [c.86]

Имеются попытки объяснить зависимость адгезионной прочности от толщины слоя адгезива влиянием твердой поверхности [23, 66], в результате которого возможность деформации тонкого слоя адгезива меньше, чем толстого. Рассмотренное в гл. III влияние твердой поверхности на структуру и свойства слоя полимера также может иногда быть причиной зависимости адгезионной прочности от толщины слоя адгезива. Возможность ориентации адгезива в тонком слое и влияние этого эффекта на адгезионную прочность отметил еще Мак-Бен [67]. Предполагается также влияние на адгезию двойного электрического слоя, возникающего при контакте разнородных твердых тел и распространяющегося в жидкой фазе на расстояние, равное длине [c.169]

Перспективность гидродинамического подхода к описанию реологических закономерностей адгезионного взаимодействия жидкостей с твердыми субстратами следует также из результатов изучения взаимодействия и других жидких адгезивов — расплавов [65]. Она дополнительно подтверждается пропорциональностью толщины слоя адгезива диаметру дисков, склеенных при одинаковом отношении P/S. Если бы толщина слоя была равновесной, то в этих условиях она не зависела бы от размеров субстратов. На практике необходим учет этого обстоятельства. Так, удвоив линейные размеры склеиваемых изделий, для достижения прежней толщины слоя адгезива отношение P/S следует увеличить в 4 раза. Следовательно, распространенные рекомендации по выбору давления склеивания, сводящиеся к простой пропорциональности с площадью контакта, не находят требуемого обоснования. Другое следствие из развитых представлений состоит в необходимости учета не только величины V, но и Vmm. Обычно полагают, что толщину клеевого шва можно уменьшить (увеличив тем самым прочность адгезионных соединений за счет снижения вклада в последнюю опасных тангенциальных напряжений, неизбежно возникающих в фазе отвержденного адгезива [66, с. 23]), использовав меньшее количество адгезива и обеспечив его растекание по поверхности субстрата приложением увеличенной нагрузки. Однако в соответствии с уравнением (36) одновременно уменьшается 1/min, и утоньшение слоя достигается за счет увеличения Р, а адгезив фактически взят в избыточном количестве. Разумеется, равновесная толщина клеевого шва не может быть равной нулю, но она пренебрежимо мала по сравнению с получаемыми на практике значениями h. [c.21]

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]

На наш взгляд, вопрос о характере разрушения адгезионного соединения не имеет такого принципиального значения, какое ему придавал Бикерман. В тех случаях, когда на поверхности субстрата после разрушения адгезионного соединения остаются обрывки полимера, влияние межфазных связей отрицать нельзя. Перед разрушением адгезионного соединения его компоненты подвергаются деформации. Чем прочнее молекулярные связи адгезива с подложкой, т. е. чем выше собственно адгезия, тем больше деформируются компоненты адгезионного соединения перед разрушением и тем выше деформационная слагаемая адгезионной прочности и адгезионная прочность в целом. Авторы работы [86] установили, что большим толщинам оставшегося на металле слоя полимера соответствуют высокие значения адгезионной прочности. Эта зависимость обусловлена, несомненно, вкладом деформационной слагаемой в адгезионную прочность. [c.28]

Заслуживает внимание предложенный в [153, 154] условный параметр, характеризующий адгезионную прочность при нулевой толщине слоя или блока полимера. Эту характеристику получают экстраполяцией линейной зависимости адгезионной прочности от толщины слоя полимера к нулевому значению толщины. Полученные при этом значения адгезионной прочности не содержат деформационной слагаемой и, по-видимому, могут в ряде случаев достаточно точно характеризовать собственно адгезию. [c.53]

Следует отметить, что покрытия из дисперсии ПФ-80 имеют худшие адгезионные характеристики по сравнению с покрытиями из дисперсии ПФ-30 и отслаиваются в области меньших толщин. При склеивании волокон из кожи дисперсиями и растворами адгезия понижается, причем особенно сильно при использовании дисперсий. Это, вероятно, связано с тем, что пропитка волокон из кожи растворами проходит более полно, чем дисперсиями, образующими точечное клеевое соединение. Однако наряду с адгезией резко снижаются и внутренние напряжения, вызывающие разрушение клеевых слоев в процессе эксплуатации. Поэтому запас адгезионной прочности у клеевых слоев, полученных из дисперсий, больше, чем у слоев, приготовленных из растворов. Дальнейшее понижение внутренних напряжений и увеличение эластичности системы при сохранении высоких адгезионных и физико-механических показателей достигалось введением различных модификаторов — гидрохинона, пентаэритрита, метилметакрилата и др. [c.130]

Адгезионная прочность покрытий из расплавов полимеров повышается при их окислении в граничном слое до некоторого предела. Этот процесс зависит от температуры и толщины наносимого слоя, так как связан с диффузией кислорода. Однако у слишком тонких пленок адгезия невысока. Оптимум соответствует толщинам 1200—2000 мкм. Естественно, что важным фактором является и соблюдение температурного режима. [c.167]

Эффективность удаления свинца при помощи механизма испарения значительно снижается тем обстоятельством, что большая часть окиси свинца взаимодействует с двуокисью серы, а не с галоидоводородной кислотой, образуя при этом нелетучие сульфат и оксисульфаты свинца. Кроме того, часть галогенидов свинца взаимодействует с окисью свинца, образуя оксигалогениды свинца, для удаления которых требуются более высокие температуры, чем для простых галогенидов. Поэтому удаление отложений из камеры сгорания в значительной степени зависит от другого механизма — отслаивания отложений. Под действием тепловых и механических факторов в отложениях возникают напряжения, которые могут привести к разрушению углеродистого связующего и механическому выносу сравнительно больших масс отложений. Отслаивание определяется соотношением между силами когезионными, стремящимися удержать отложение в виде монолитной массы, и адгезионными, определяющими прочность сцепления отложения со стенками камеры. Когда когезионные силы превышают адгезионные, отложение может оторваться от стенки в виде пластинок или чешуек. Таким образом, для возможности отслаивания необходимы а) большие когезионные силы на поверхности, б) малая адгезия и в) достаточная толщина отложения, обеспечивающая проявление этих сил. Усадка поверхностных слоев, вызывающая значительное увеличение когезионных сил, приводит к отрыву отложения от нижних слоев, в которых силы когезии или адгезии могут быть меньше. Усадка поверхности может быть вызвана спеканием или частичным сплавлением. Чем больше глубина спекшегося слоя, тем большие напряжения возникают в отложении и тем толще отслаивающиеся пластинки. [c.392]

Толщина покрытий оказывает существенное влияние на их долговечность. Было установлено, что с увеличением толщины покрытий долговечность их снижается гю линейному закону при использовании в качестве критерия долговечности внутренних напряжений и при построении графической зависимости этих параметров в полулогарифмических координатах. Особенность формирования полиэфирных покрытий на древесине состоит в том. что они обнаруживают ярко выраженный анизотропный характер распределения внутренних напряжений в зависимости от направления во.локон древесины. Внутренние напряжения, измеренные в направлении, перпендикулярном направлению волокон древесины. в 8-10 раз больше, чем напряжения вдоль волокон. Это связано, вероятно, с тем, что при формировании покрытий на древесине между отдельными волокнами образуются своего рода клеевые слои, способствующие ориентации структурных элементов в направлении, перпендикулярном направлению волокон. Эффект анизотропии в распределении внутренних напряжений проявляется только при определенной величине адгезионной прочности пленкообразующего к волокшютым подложка.м. определяющей степень ориентации структурных элементов. При исследовании влияния природы волокна на внутренние напряжения и адгезионную прочность в более простых по химическому составу полисти-рольных покрытиях было установ.лено, что отношение величины внутренних напряжений, возникаюших поперек и вдоль во.локон, зависит от величины адгезионной прочности, С понижением адгезии плепкообра-зующего к волокну внутренние напряжения поперек волокон становятся равными напряжения.м вдо.ль волокон, а при малой ве.личине адгезионной прочности эти напряжения меньше, чем вдоль волокон [c.150]

Имеется и другой механизм влияния адгезии на адгезионную прочность. Известно, что силовое поле твердой поверхности простирается в глубь соседней фазы на значительное расстояние. Вследствие этого на границе с субстратом возникает слой адгезива, отличающийся но структуре и физико-механическим свойствам от основной массы адгезива [19, 24]. Толщина этого модифицированного слоя и степень отличия его свойств от свойств основной массы адгезива зависят во многом от характера взаимодействия адгезива с субстратом. Наличие этого слоя не может не сказаться на механике работы адгезионного соединения и на адгезионной прочности [24]. Так, молекулярные силы в зоне контакта, т. е. адгезия, предопределяют прочность адгезионного соединения, причем в данном случае характер разрушения не имеет нринци-пиального значения разрушение может иметь когезионный характер, но если оно происходит по модифицированному слою адгезива, адгезионная прочность зависит от свойств этого слоя и от молекулярных сил, т. е. от адгезии. На прочность адгезионного соединения, несомненно, оказывает влияние также характер распределения напряжений, а локальные напряжения в зоне контакта адгезив — субстрат, очевидно, зависят от характера молекулярного взаимодействия компонентов. Разумеется, адгезионная прочность подчиняется тем же общим закономерностям, что и прочность твердых тел. Однако наличие адгезии — моле- [c.8]

Защитные свойства и долговечность покрытий (особенно тонкослойных) в значительной степени зависят от их адгезии к защищаемой поверхности. Для повышения адгезионной способности покрытия используют различные приемы. Прежде всего, тщательно подготавливают стальные поверхности (травление или дробеструйная обработка), затем желательно фосфа-тирование). Так, адгезионная прочность покрытий из полипропилена и пентапласта, нанесенных на дробеструйно очищенную поверхность, составляет соответственно 10 и 15,7 МПа, тогда как при нанесении их на фосфатированную поверхность эти вел ичины составляют 19,7 и 21,5 МПа. Алюминиевые и магниевые поверхности рекомендуется подвергать травлению с последующим оксидированием. При нанесении порошков фторполимеров на алюминий рекомендуется сульфохромирование. Адгезионная прочность покрытий из расплавов полимеров повышается при их окислении в граничном слое до некоторого предела. Этот процесс зависит от температуры и толщины наносимого слоя, так как связан с диффузией кислорода. Однако адгезия весьма тонких пленок невысока. Оптимальная величина адгезии обеспечивается при толщинах 1200—2000 мкм. Естественно, что важным фактором является и соблюдение температурного режима. [c.253]

Приведенные данные показывают, что соотношение прочности граничных слоев исследованных смазок различно при различной толщине слоя. Поэтому однозначно охарактеризовать адгезионную способность смазочного материала можно лишь по отношению к сцеплению конечных групп молекул смазки с металлом (истинная адгезия). Например, из исследованных смазок наибольшее значение истинной адгезии Ло у униола, меньше—у северола и литола. Это основная характеристика при оценке несущей способности, антиизносного, антизадирного и защитного действия смазок. [c.73]

Адгезионная прочность многослойного материала зависит от толщины слоя адгезива, условий формирования зоны контакта адгезив — субстрат (температура, давление и т. д.) и других факторов. Для повышения адгезии полимерных пленок друг к другу их поверхность подвергают окислению, воздействию электрических разряДбв, пламени, УФ-света, газообразного хлора, овона, ионизирующего излучения и другим воздействиям. Эти методы обработки инертных субстратов способседуют повышению поверхностной энергии и, следовательно, адгезии [19—26]. [c.175]

Новые ППУ по свойствам не уступают другим маркам и обладают хорошей адгезией к металлу, на поверхность которого предварительно нанесена грунтовка ФЛ-ОЗ-К или АК 069. По технологии напыления новые марки идентичны ранее разработанным, за исключением того, что перед нанесением изолана-2 подложку следует нагревать до 35—40 °С. Дальнейшего повышения огнестойкости ППУ можно достичь нанесением на них огнезащитных покрытий, которые обладают достаточной огнестойкостью, адгезионной прочностью к металлу, превышающей когезию частиц самого ППУ, тре-щиностойкостью и долговечностью. В зависимости от условий эти покрытия наносят толстым (4—10 мм) или тонким (2—4 мм) слоем. В качестве огнезащитных чаще всего применяют вспучивающиеся покрытия, толщина которых под действием высоких температур увеличивается в 3—4 раза, создавая слой, препятствующий, возгоранию. [c.226]

Величина адгезии существенным образом зависит от толщины пленки адгезива. Этому вопросу посвящено большое количество исследований, однако полученные данные носят противоречивый характер. Так, в работах Дж. Мак-Бена [48—51, 194], Т. Кроу [195], Н. Де-Бройна и Р. Тувинка [6, 68, 125, 1531, Дж. Бикермана [1961 и П. П. Кобеко [197] показано, что с увеличением толщины адгезионного слоя величина адгезионной прочности уменьшается. В работах Г. Грина [198], Г. Данненберга [c.216]

Дж. Мак-Бен, В. Ли и Д. Хопкинс [49] считают, что увеличение адгезионной прочности в тонких слоях обусловливается возможностью ориентации молекул адгезива в тонком слое. На рис. 114 приведены полут1ен-ные ими данные при измерении адгезионной прочности шеллачного клея методом отрыва от металлических поверхностей. Аналогичная зависимость была получена Т. Кроу [195] и И. Юкихико [200]. Увеличение толщины клеевого слоя при склеивании стеклянных поверхностей весьма заметно уменьшает величину адгезии при комнатной температуре, при повышенных температурах эта зависимость проявляется менее четко, что обусловливается повышением скорости релаксационных процессов и, соответственно, снижением величины напряжений. [c.216]

Эти уравнения приблин енно описывают взаимосвязь максимальных и средних напряжений с механическими свойствами адгезива и субстрата, а также отражают влияние толщины слоя адгезива и длины склейки. Однако в них не учитываются основные особенности полимерных клеев — их способность к неупругим (высокоэластическим и пластическим) деформациям. В рассматриваемой нами склеенной системе полимер — стекло механические свойства стекла, как субстрата, играют меньшую роль (или, во всяком случае, всегда одну и ту же), чем свойства адгезива — полимера. Стекла (и стеклянные волокна) нри нагружении в нормальных условиях (комнатная температура и 50—60%-ная относительная влажность) следуют закону Гука вплоть до разрушения, т. е. обладают практически только упругими деформациями. В то же время механические характеристики полимеров — модуль упругости, прочность, относительное удлинение при разрыве, величина упругих и неунругих деформаций, в сильной степени определяются химической структурой полимера и могут изменяться весьма значительно и оказывать различное влияние на величину устанавливающейся адгезионной связи. Поэтому здесь мы будем рассматривать в основном влияние механических свойств адгезива иа величину адгезии. [c.221]

Особенно целесообразна модификация при склеивании пористых субстратов, когда следует предотвратить ускоренную диффузию отвердителя в приповерхностные слои соединяемых материалов и их преждевременное упрочнение. Если на одну из древесных поверхностей нанести акрилатный компонент с добавкой бензоилпероксида, а на другую — такой же компонент с добавкой 5% 4,4 -мeтилeнби (N,N-димeтилaнилинa), то по сравнению с традиционной технологией склеивания сопротивление соединения сдвигу увеличивается на 50%, достигая 7,7 МПа [129]. Аналогичный эффект, но в еще большей степени, проявляется в случае, когда акрилатный адгезив содержит высокомолекулярную добавку, способствующую дальнейшему росту коэффициента его диффузии. Так, введение в клей, отверждаемый после контактирования раздельных слоев 9-бо-рабицикло [3,3,1] нонаном, собственного полимера (полиметил-метакрилата) и хлорсульфонированного полиэтилена обеспечивает прочность адгезионных соединений стали 24 МПа [126]. Наиболее часто в качестве подобных добавок используют бута-диен-нитрильные эластомеры [129, 145, 149]. Диспергируя их в акрилатных адгезивах раздельного нанесения, получают соединения стали, которые при толщине клеевого слоя 0,05 мм характеризуются после отверждения при комнатной температуре в течение 5 мин сопротивлением сдвигу 11 МПа и сопротивлением отслаиванию 7 кН/м [149]. Подобно другим составам аналогичной технологии склеивания, такой адгезив не [c.37]

Исходя из представлений об образовании мономолекулярного слоя при адсорбционном взаимодействии полимера с подложкой, можно было ожидать, что влияние подложки ограничится пределами одного или нескольких мономолекулярных слоев. Однако проведенное послойное исследование структуры [30—32] полимерных покрытий различного химического состава свидетельствует о существенном влиянии природы подложки и прочности адгезионного взаимодействия на структуру покрытий в целом. В случае сравнительно небольшой адгезии (около 0,3 МПа), что имеет место при формировании по крытий из ненасыщенных полиэфиров на медной фольге, плотность упаковки структурных элементов в последующих слоях, удаленных от подложки, возрастает, а размер их уменьшается при сохранении в общем глобулярной структуры. Наиболее мелкие структурные элементы типа глобулированных пачек, представляющих собой пучок не полностью свернутых в глобулы молекул с микропористостью в центре, наблюдаются в слоях покрытий, граничащих с воздухом при общей толщине их 200—300 мкм. Большая подвижность структурных элементов в этих слоях по сравнению с структурными элементами, взаимодействующими с поверхностью подложки, способствует возникновению сложных по строению крупных надмолекулярных образований, которые не наблюдаются в других слоях покрытий. Размер таких структур составляет несколько микрометров. [c.26]