Прочность волокон клеевых соединений

Корунд, двуокись титана и нитрид алюминия являются наиболее эффективными наполнителями для алюмохромфосфатных связующих при склеивании нержавеющей стали. Высокие значения прочности клеевых соединений Б интервале температур 20—400°С удается получить в случае применения волокна И, однако при 900°С разрушающее напряжение при сдвиге составляет всего 0,25 МН/м . Высокие значения разрушающего напряжения при сдвиге при 20 °С характерны и при введении в клеевые композиции стекла С-88-1, но при 400 °С они снижаются. В качестве наполнителей теплостойких алюмохромфосфатных клеев можно использовать силицид циркония и кварцевое стекло, однако прочность получаемых клеевых соединений несколько ниже, чем для клеев ВК-21К, ВК-21Т и ВК-21Н. [c.111]

В составах для резинокордных систем карбоксильные, пиридиновые, нитрильные, аминные и эпоксидные группы дисперсий взаимодействуют с функциональными группами резорциноформальдегидной смолы. Поскольку отверждение смолы приводит к образованию пространственной сетки, то подвижность эластомера ограничивается. После достижения оптимальной степени взаимодействия функциональных групп смолы и полимера латекса прочность клеевых соединений может уменьшаться. Ограничение подвижности макромолекул эластомера снижает возможность образования связей в области контакта волокно—клей и клей— резина [137]. Таким образом, степень взаимодействия смолы и эластомера влияет на концентрацию межфазных связей и, следовательно, на прочность соединения. Данные о влиянии содержания смолы на прочность связи корда с резиной приведены на рис. 3.19. Чем выше концентрация реакционноспособных функциональных групп компонента клея, тем прочнее межфазные связи [138]. С целью снижения напряжений на границе раздела необходимо использовать латексы полимеров, отличающихся определенной степенью гетерогенности на молекулярном и глобулярном уровнях [138]. [c.121]

При выборе формы клеевых соединений композиционных материалов необходимо иметь в виду, что прочность материала при сдвиге, растяжении и сжатии зависит от ориентации волокна. Соединения на ус обладают более высокой прочностью при сжатии, чем при растяжении. [c.231]

При склеивании композиционных материалов (например, угле-и боропластов), обладающих невысокой чувствительностью к усталостным нагрузкам, необходимо учитывать усталостную прочность клеев, так как низкая усталостная прочность существенно снижает прочность конструкций в целом. Усталостная прочность клеевых соединений композиционных материалов составляет обычно менее 20% исходной статической прочности соединения. Для повышения усталостной прочности клеевых соединений используются углеродные волокна, выполняющие роль армирующего наполнителя клея и являющиеся носителем клея. [c.232]

К числу гетерогенных полимерных систем относятся различные наполненные полимеры, среди которых особое место занимают стеклопластики и слоистые пластики, клееные соединения, лакокрасочные покрытия. Во всех системах должна обеспечиваться прочная и долговечная связь материалов между собой, нарушение которой приводит к возникновению различных дефектов, по-разному влияющих на прочность материала и его эксплуатационные свойства. Так, отслаивание стеклянного волокна от связующего в стеклопластике приводит к локальному снижению прочности материала, которое не всегда отражается на его эксплуатационных свойствах. В то же время наличие непроклеенного или разрушенного участка в клеевом соединении может привести к разрушению конструкции. [c.66]

Теплостойкость клеевых соединений металлов определяется теплостойкостью клея. При исследовании же теплостойкости соединений эпоксидного боропласта на эпоксидно-фенольном клее установили, что она зависит от межслойной прочности соединяемого пластика [69]. Естественно, что при решении проблемы повышения теплостойкости клеевых соединений упрочненных волокнами пластмасс должны уделять внимание не только теплостойкости клея и склеиваемого материала, но и прочности последнего. [c.217]

При выборе конструкции клеевых соединений анизотропных материалов необходимо учитывать, что прочность материала при сдвиге, растяжении и сжатии в большой степени зависит от ориентации армирующего волокна. В частности, соединение стеклопластиков на ус характеризуется значительно большей прочностью при сжатии, чем при растяжении. [c.251]

Для транспортировки многих окислителей трубы из эпоксидных стеклопластиков непригодны, поэтому иногда специально конструируют трубопроводы из комбинированных пластмасс. Внутреннюю стенку такого трубопровода изготавливают из полиэфирного, а наружную — из эпоксидного стеклопластика. Методом намотки непрерывного стеклянного волокна получают конструкцию, обладающую высокой прочностью, малым весом и химической стойкостью ко многим химическим реагентам. Для изготовления клеевых соединений можно использовать полиэфирные или эпоксидные клеи. Таким же образом изготавливают фасонные детали и фланцы. Стоимость трубы, изготовленной из комбинированного полиэфирного и эпоксидного стеклопластиков, такая же, как и стоимость трубы из эпоксидного стеклопластика, полученного намоткой непрерывного стеклянного волокна. [c.88]

Одна из основных причин низкого качества клеевых соединений — плохое смачивание клеем поверхностей, подлежащих склеиванию. Смачивание полиэфирных пластмасс можно улучшить, используя такие вещества, как стирол. Опыт работы в полевых условиях показывает, что грунтовка поверхности, подвергнутой пескоструйной обработке, полиэфирной смолой, которая применяется для изготовления бандажных соединений, повышает адгезию. Довольно часто при пескоструйной обработке на внутренней поверхности патрубка фланца обнажаются стеклянные волокна, которые плохо смачиваются клеем. Если зазор между трубой и фланцем больше 3 мм, то надо намотать на трубу один-два слоя стеклоткани. В некоторых случаях для большей надежности соединения следует подвергнуть пескоструйной обработке наружную поверхность патрубка и усилить клеевое соединение обмоткой. При этом повышаются механическая прочность соединения и его химическая стойкость. [c.109]

Спецификой длительного сопротивления адгезионных соединений в различных изделиях является зависимость прочности от остаточных напряжений, заложенных на стадии формирования соединений или появившихся при их эксплуатации. Эта зависимость может проявляться более или менее явно. В наиболее отчетливом виде ее отрицательное влияние должно проявляться в клеевых соединениях, в лакокрасочных покрытиях, особенно в тех, в которых направление действия внешней нагрузки совпадает с направлением усилий от остаточных напряжений. В стеклопластиках влияние остаточных напряжений, по крайней мере частично, может способствовать росту длительного сопротивления, поскольку усадочные напряжения в матрице повышают фрикционную составляющую прочности соединения волокна с матрицей. Тот же эффект характерен для клеевых соединений типа труба в трубе . С учетом сказанного выражение (8.2) приобретает вид [c.195]

Длительная адгезионная прочность соединения подчас меньше длительной когезионной прочности адгезива. При одинаковой природе адгезионных и когезионных связей причиной этого могут быть концентрирующиеся на границе раздела напряжения, возникающие из-за усадки клея при отверждении, разности модулей упругости и -коэффициентов линейного расширения клея и склеиваемых материалов, действия внешней нагрузки и т. д. Коэффициент длительной прочности адгезионных связей между стекловолокном и связующим сильно колеблется и составляет 0,2—0,65. В то же время коэффициент длительной когезионной прочности связующих равен 0,8. Меньшая долговечность адгезионных связей обусловлена тем, что даже без приложения внешней нагрузки в стеклопластиках, так же как и в клеевых соединениях, под влиянием усадки связующего, технологических и эксплуатационных факторов остаточные напряжения на границе смола — стекловолокно могут достигать 35% прочности связующего в зависимости от природы полимера. Разница в деформациях волокна и полимера мешает им работать согласованно. [c.208]

Полученную в расчетах линейность и параллельность кривых долговечности при нормальном отрыве достаточно хорошо качественно подтверждают экспериментальные результаты исследования длительной прочности при нормальном отрыве (трансверсальной прочности) в процессе ползучести армированного стеклопластика при нагружении в направлении, перпендикулярном слоям укладки (намотки)волокна, взятые из работы [333] (рис. 8.23). Эти результаты можно сопоставлять потому, что рассматриваемая модель по существу является элементарной дискретной моделью армированного пластика, а не только клеевого соединения. [c.232]

Кроме связующего вещества, клеи могут содержать растворители, при помощи которых регулируют вязкость клея, наполни-т е л и—порошкообразные минералы или окислы металлов, сажа, волокно (например, асбестовое, стеклянное) и др.—вводимые в клей для повышения вязкости, увеличения прочности клеевого соединения, уменьшения усадки и коэффициента термического расширения. Для отверждения клеевого слоя в состав клеев вводят катализатор ы—отвердители или вулканизующие агенты. В качестве катализаторов применяют кислоты, основания, соли, перекиси и соединения, содержащие серу катализаторы выбирают в зависимости от свойств применяемого связующего вещества. [c.800]

При нанесении на покрытый адгезивом корд сырой резиновой смеси происходит ее внедрение в глубь нитей. Резина заполняет трещины и пустоты в слое адгезива, разрывает пленку адгезива между элементарными волокнами и в результате заклинивается в нитях, проникнув на большую глубину (рис. IV.8, см. вклейку). При изучении механизма склеивания пористых субстратов естественно было предположить, что адгезионная прочность зависит главным образом от механических эффектов. Эта точка зрения высказывалась еще в 20-х годах [29] и была широко известна как механическая теория адгезии. Согласно механической теории адгезионная прочность обусловлена проникновением клея в поры и заклиниванием клеевой пленки в материале. В работах Мак-Бена было показано, что когда поры древесины закрыты, она теряет способность склеиваться. Было также обнаружено, что желатин имеет низкую адгезию к гладкой металлической поверхности, но хорошо склеивает пористую. Большое внимание Мак-Бен уделял прочностным свойствам адгезива, так как именно они обеспечивают, согласно механической теории, прочное соединение склеиваемых поверхностей. Преувеличение роли механического эффекта даже привело к отрицательным последствиям [23, 32]. Так, стремясь достичь глубокого проникновения клея в древесину, применяли клей низкой вязкости, склеивание производили при относительно высоких температурах и давлениях. Это приводило к чрезмерному впитыванию клея в субстрат и выдавливанию из зазора. Получались так называемые голодные склейки с несплошной клеевой пленкой и низкой адгезионной прочностью. [c.165]

Волокнистая разновидность этого минерала называется хризотил-асбестом [77 79, с. 197]. Длина волокон природного хризотил-асбеста достигает нескольких сантиметров, диаметр их очень мал. Эти столбчатые кристаллы плотно упаковываются, но нод действием механических сил разделяются на мелкие волоконца. При помощи специальных приемов диспергирования можно добиться получения волокон диаметром от 200 до 500 A. В настоящее время имеются убедительные доказательства того, что волокна хризотил-асбеста являются полыми имеют внутренний капилляр диаметром около 150 Л. Другие разновидности асбеста принадлежат к минералам группы амфиболов. В качестве наполнителей наиболее часто используются хризотил- и антофиллит-асбесты. Присутствие на поверхности волокон асбеста гидроксильных групп обеспечивает их высокую усиливающую способность [80, 81]. Например, введение асбеста в состав клеевой композиции на основе кремнийорганической и фенолоформальдегидной смол (1 1) приводит к повышению прочности склеивания [80]. Причину такого влияния асбеста на прочностные свойства клеевого соединения следует искать в химическом взаимодействии наполнителя (асбеста) с полимером за счет участия в реакции остаточных функциональных групп смолы (алкокси-, ацетокси-грунпы). В частности, между прокаленным асбестом, на поверх-ностп которого содержится некоторое количество ОН-групп, и кремнийорганическим мономером может протекать следующая реакция [c.336]

В ряде случаев тип эмульгатора влияет на адгезию. Например, более высокая адгезия к асбесту обеспечивается при использовании анионактивных ПАБ, сорбирующихся на асбестовом волокне [112]. Если требуется дополнительно загустить бутадиен-стирольные клеи, то обычно используют водорастворимые производные целлюлозы (КМЦ и др.), а для повышения липкости — производные канифоли. Так же как в других дисперсионных клеях, для ускорения нарастания прочности клеевого шва, повышения морозостойкости и стабильности в бутадиен-стирольные клеи вводят растворитель [113], в частности метиленхлорид в количестве 1 —10%. Имеются данные [114], что если использовать бутадиен-стирольный латекс, содержащий низкомолекулярную фракцию со среднечисловой молекулярной массой 10000—100000 (60—63 %), то растворитель не нужен. При этом прочность клеевых соединений полиграфических материалов возрастает. [c.98]

Кроме силанов применяют и другие соединения. Так, обработкой металлов стеариновой кислотой повышают устойчивость соединений металлов с полиэтиленом и другими полиолефинами (см. гл. 6). Прививка к поливиниловому спирту 4,4 -дифенилметандиизо-цианата приводит к возрастанию длительной прочности соединений поливинилопиртовых волокон с матрицей из эпоксидной смолы [193]. В работе [193] не просто фиксировалось образование химических связей аппрет — субстрат, а на основании результатов ИКС клеевого соединения под нагрузкой было показано, что образующаяся уретановая связь механически нагружена. Увеличение адгезии тонких металлических пленок (золото, серебро, медь и т. д.) к пластикам обеспечивается как обработкой полиизоцианатом (по-лиметилметакрилата), так и кремнийорганическим продуктом АГМ-9 (полиамидов, полиэтилентерефталата и др.) [194]. Широко известно применение для обработки стеклянного волокна комплексных соединений хрома и метакрилатов. [c.48]

Поскольку прочность любых гетерогенных систем обусловлена aличиeм адгезионных связей, оценка их свойств сопряжена с геми же трудностями, что и в случае клеевых соединений. Так, ад- езия полимера к стеклянному волокну определяется преимущест-зенно путем сдвига элементарного волокна [125]. Возникаюший три определении прочности краевой эффект, так же как и в клее-зых соединениях, зависит от релаксационных свойств связующего. [c.71]

Применение армирующих органических наполнителей способствует повышению прочности клеевых соединений главным образом благодаря сближению коэффициентов термического-расширения волокна и связующего и образованию прочной связи между ними. Применение полимерных армирующих наполнителей приводит также к повышению ударной прочности и снижению плотности клеев [159, с. 196J. [c.115]

При выборе формы клеевых соединений анизотропных материалов необходимо учитывать, что прочность материалов при сдвиге и сжатии зависит от направления ориентации волокна. Наиболее эффективным является соединение, в котором армирующие элементы расположены параллельно клеевому щву. При соединении тонких нежестких листов следует выбирать более эластичные клеи и наносить их толстым слоем. [c.212]

Изменение прочности склеивания композиционных материалов в процессе хранения зависит от типа использованного при их получении волокна [379]. При хранении клеевых соединений композиционных материалов, выполненных эпоксидным пленочным клеем ВК-24, в условиях субтропического климата прочность углепластиков снижается в большей степени, чем прочность боропластиков [c.223]

В качестве наполнителей элементоорганических клеев можно применять порошки металлов, окислы, стеклянное волокно и др. Наполнители существенно улучшают прочностные и эластические свойства клеев [15]. Они, во-первых, оказывают армирующее действие, а, во-вторых, химически взаимодействуют с функциональными группами полимера. Введение наполнителя в некоторых случаях снижает пористость материала. Особенно эффективным наполнителем кремнийорганических клеев является асбест. Он вступает в химическое взаимодействие со смолой с образованием органокремнийорганических структур, обеспечивающих значительное повышение термостойкости и прочности клеевых соединений. [c.121]

Некоторые американские фирмы выпускают полиэтиленовые клеи в виде порошка (Эджилен № 1) или в виде мелких крупинок шарообразной формы (Марлекс 50) фирма Моп5ап о выпускает клеи, представляющие собой тонкоизмельченное полиэтиленовое волокно (марок 208176-1, 2, 3 и 4) Склеивание этими клеями производят при 200—210°С. Наиболее высокие показатели прочности клеевых соединений обеспечивает клей марки 208176-4 на основе полиэтилена с молекулярным весом 100000. [c.229]

Материалы на основе полиэтилентерефтала-та (пленки, волокна, ткани и т. д.) склеиваются достаточно хорошо [330], однако склеивание сопряжено с некоторыми трудностями, которые, в частности при соединении пленок, склонны объяснять кристаллической ориентированной структурой полимера [273, с. 119]1 и исключительно гладкой поверхностью пленки [365]. Однако полностью согласиться с этим нельзя, уак как эти факторы в ряде случаев не снижают, а повышают прочность сцепления клея с подложкой [296]. По-видимому, низкая прочность клеевых соединений пленок полиэти [c.227]

В последнее время с успехом применяют клеи на армирующих наполнителях. Их преимущество заключается в том, что на наполнители можно наносить эластичный клей, который имеет высокую прочность при отдире, а жесткое волокно способствует снижению ползучести при статических нагрузках. Так, если при использовании обычных клеев без носителей (ридакс, аралдит) исходная прочность соединений составляла соответственно 1450 и 1600 Н, то после действия динамической нагрузки (10 циклов) она снижалась на 50%, а при использовании тех же клеев, но на стеклоткани снижение прочности составляло 30%. Подобные результаты получаются и при повышенных температурах, действие которых проявляется не только в снижении прочности, но и в уменьшении числа циклов до разрушения. Многочисленные опыты показали, что клеевое соединение металла выдерживает в нормальных условиях более 10 циклов без разрушения или при растрескивании металла вне клеевого шва. [c.161]

Из таблицы следует, что переход от щелочной очистки к травлению в фосфатфторидном растворе повышает долговечность соединений титана в несколько раз [267]. При сравнении длительной прочности в атмосферных условиях субтропиков клеевых соединений алюминиевого сплава, углепластика и бо-ропластика на пленочном эпоксидном клее ВК-24 было обнаружено [291], что соединения углепластика имеют наименьшую длительную прочность, причем разрушение происходит по пластику. Следовательно, слабым местом является контакт матрица — волокно. Наилучшими результатами характеризуются клеевые соединения боропластика. [c.218]

Наличие радикалов положительно сказывается на адгезионной способности полимеров. Так, повьпиение концентрации парамагнитных центров на поверхности углеродного волокна обусловливает не менее чем двухкратный рост прочности эпоксифенольных углепластов [782]. Тот факт, что наблюдаемый эффект связан с генерированием свободно-радикальных соединений, подтверждается прямой корреляцией между сопротивлением отрыву волокна от матрицы и отношением концентрации парамагнитных центров к удельной поверхности субстрата. Аналогичные данные получены при исследовании закономерностей изменения прочности эпоксидных смол, армированных углеродными волокнами, окисленными горячим воздухом [728]. Наличие свободных радикалов существенно для кинетики образования адгезионных соединений самых различных субстратов-от силикатов [783] до древесины [784]. Прочность клеевых соединений непосредственно связана с эффективностью образования макрорадикалов при механической обработке полимеров в условиях, замедляющих скорость рекомбинационных процессов [785]. Наличие свободных радикалов в этом случае установлено как ИК-спектроскопическим методом, так и по взаимодействию обработанной поверхности с 1,1-дифенил-1,2-пикрилгидразилом. [c.193]