Прочность и полярность клея

Эффективным и простым методом обработки полиэтилена является воздействие на него озоном, некоторыми кислотами и окислителями. Показано, что из минеральных кислот и окислителей (олеум, хромовая смесь, гипохлорит натрия, перекись водорода) наиболее сильно действует олеум, содержащий 40— 60% ЗОз, и хромовые смеси различного состава [36]. После обработки полиэтилен хорошо смачивается водой и другими полярными жидкостями и прочно склеивается полярными клеями. Измерение сопротивления сдвигу клеевых соединений полиэтилена и дуралюмина [15, 36], полученных с применением клея ПУ-2 (на основе полиуретана), показывает, что прочность связи резко возрастает [c.372]

Таблица XI.2. Зависимость прочности связи полярных клеев с политетрафторэтиленом от продолжительности обработки его поверхности ацетатом калия [36]

Оказалось, что если этот процесс происходит при высокой температуре между материалами с высокой поверхностной энергией (металлы), а затем металл удаляют путем стравливания, то полимерная прослойка обогащается полярными группами, ненасыщенными соединениями и хорошо склеивается полярными клеями типа эпоксидных. Прочность при сдвиге возрастает от 3,5 до 14 МПа. Однако если металл удаляется механическим путем, то активный слой остается на металле, и эффект пропадает. Формирование прослойки между фторопластом не приводит к росту прочности. [c.27]

В вулканизованных эластомерах макромолекулы связаны между собой прочными химическими связями в трехмерную сетку. Однако число таких связей невелико, в связи с чем когезионная прочность немодифицированных клеев невысока. Для повышения прочностных характеристик клеев их модифицируют различными смолами. При этом одновременно с повышением прочности уменьшается гибкость макромолекул. Наиболее часто для модификации используют фенолоальдегидные, карбамидные, меламиновые и анилиноформальдегидные смолы. Прочность и эластичность совмещенных продуктов зависят от соотношения смолы и каучука. При выборе клеев для склеивания резин необходимо помнить, что их полярность должна быть, близкой к полярности резин. [c.57]

Повышение полярности клея приводит к росту его адгезии к полярной подложке, но повышение полярности клея при неполярном или слабополярном склеиваемом материале приводит к снижению прочности соединения [174, с. 248]. Основной путь повышения адгезии к таким неполярным полимерам, как полиэтилен, полиизобутилен, политетрафторэтилен, — применение клеев менее полярных, чем склеиваемые материалы. [c.202]

Высокая прочность сцепления клея со склеиваемым материалом, различающихся полярностью, достигается, если поверхностная энергия первого равна или меньше поверхностной энергии второго. При соединении материалов различной полярности высокая прочность достигается при использовании клея на основе полимера, макромолекулы которого содержат различные по полярности и реакционной способности группы [174, с. 365 273, с. 37]. [c.202]

Условия, определяющие образование прочного клеевого соединения. Прочность клеевого соединения обусловлена адгезионным взаимодействием склеиваемых поверхностей с клеевой прослойкой, а также когезионной прочностью этой прослойки и самих соединяемых материалов. Для создания высокопрочного соединения необходимо присутствие в клее и на склеиваемых поверхностях полярных или способных поляризоваться групп и хорошее смачивание клеем соединяемых поверхностей. [c.205]

Полиэтилен с активированной поверхностью можно склеивать с помощью полярных клеев. Относительно хорошие соединения дают клеи на основе смесей нитрильного и хлоропреново-го каучуков, модифицированных триизоцианатами или полиуретанами. При склеивании непористого полиэтилена применение клеев с растворителями нецелесообразно. Наиболее подходящими являются эпоксидные клеи, иногда модифицированные полисульфидами, и полиуретановые клеи. Прочность соединений при равномерном отрыве достигает 2 МПа. [c.171]

В области низких температур клеящие составы иа основе сложных ДГЭ образуют соединения значительно с более высокой прочностью при сдвиге, чем клеи на основе простого ДГЭ. При повышенных температурах прочность всех клеевых соединений снижается, однако в этом случае наблюдается преимущество сложных эфиров ДГЭ, особенно мета- и яара-изомеров. Считают, что это обусловлено более интенсивным межмолекулярным взаимодействием цепей с полярными сложноэфирными группами. Значение полярных взаимодействий было показано на примере соединений меди лишь амины с двумя активными атомами водорода в молекуле эффективно способствовали увеличению адгезии эпоксидной смолы и предотвращали уменьшение адгезионной прочности при кипячении соединений в воде [19]. [c.107]

Прочность склеивания повышается пропорционально содержанию полярных групп в клее. Поэтому для каждой системы клей — склеиваемый материал необходимо подбирать клеевую композицию с оптимальным содержанием функциональных групп. По возможности надо стремиться создавать химические связи между молекулами клея и склеиваемого материала, так как они наиболее стабильны. [c.31]

Нагревая металл на воздухе или в кислороде, можно получить окисную пленку, имеющую хорошую прочность сцепления с поверхностью металла и обладающую лучшей адгезией к клею, чем сам металл. Это объясняется тем, что связь металла с кислородом носит ионный характер и пленка обладает более высокой полярностью. Наличие окисла может повысить прочность клеевого шва за счет увеличения микроповерхности. [c.50]

Положительное влияние полярности полимерной основы клея и соединяемых материалов на прочность клеевого шва подтверждается след, фактами неполярные полимеры не образуют прочного соединения работоспособность шва возрастает при повышении полярности склеиваемых поверхностей, напр, путем их химич. или физич. обработки (см. ниже) хорошими адгезионными свойствами по отношению к полярным полимерам и материалам на их основе обладают клеи из полимеров, макромолекулы к-рых содержат полярные группы — уретановые, гидроксильные, эпоксидные, карбоксильные (при С. материалов разной полярности высокая прочность соединения достигается применением клеев на основе сополимеров, синтезируемых из мономеров, содержащих группы различной полярности). Следует, однако, отметить, что зависимость прочности соединений от содержания полярных групп в клее имеет экстремальный характер при слишком большом содержании таких групп ухудшаются механич. свойства клеевой прослойки, в частности повышается ее хрупкость. [c.206]

Механич. обработка поверхностей с целью придания им шероховатости приводит к повышению адгезионной прочности соединения, если клей полностью заполняет образовавшиеся при шероховании поры. Увеличение шероховатости поверхности, краевой угол смачивания к-рой клеем превышает 90°, не дает желаемого результата, т. к. капиллярное давление имеет в этом случае отрицательное значение, и клей не заполняет поры. Повышение адгезионной прочности соединения при механич. обработке гетерофазных материалов (напр., стеклопластиков) м. б. связано с выходом на поверхность более полярной фазы (когезионная прочность последней также выше, чем у связующего). [c.206]

Наличие молекулярного контакта между клеевой пленкой и склеиваемым телом обеспечивает возможность взаимодействия их между собой с участием сил межмолекулярного и электростатического притяжения и с образованием химических связей. Характер взаимодействия, безусловно, зависит от химического состава и строения клеящего вещества и склеиваемых тел. Чем более интенсивно взаимодействие, тем выще должна быть прочность склеивания. Полярные и реакционноспособные группы в молекулах клея и склеиваемого тела, как известно, повышают прочность соединения. Она повышается также после выдерживания склеиваемых тел под прессом, что вполне понятно, так как это улучшает контакт между клеевой пленкой и склеиваемыми телами. [c.217]

Продукты частичной конденсации моно- и двухатомных фенолов с форм--альдегидом, фурфуролом или уротропином. Водорастворимые смолы применяются в смеси с латексами каучуков, содержащих функциональные группы, в качестве пропиточных составов для корда и других технических тканей с целью повышения прочности связи их с резиной. Для тех же целей применяются смолы, модифицированные этиленгликолем. Наличие этиленгликоля замедляет скорость образования пространственных структур при конденсации смолы и увеличивает ее эластичность. Смеси латексов полярных каучуков с водорастворимыми смолами или водными эмульсиями смол находят все большее применение в качестве адгезивов взамен обычных клеев на основе смесей тех же полярных каучуков с аналогичными смолами в органических растворителях. [c.406]

Акрилатные клеи удачно сочетают высокие адгезионные характеристики с отличной атмосферо- и повышенной водостойкостью, хорошими физико-механическими свойствами и термостабильностью. Практически все акрилатные дисперсии получают на основе сополимеров двух, трех и даже четырех сомономеров. Это связано с тем, что алкил-метакрилаты образуют полимеры с низким модулем упругости, а при их сополимеризации можно получить сополимер с нужными свойствами. В качестве сомономера часто применяют полярные мономеры акриловую и метакриловую кислоты, производные акриламидов и др. Это повышает морозостойкость латексов, их устойчивость к введению электролитов, и, что наиболее существенно для клеевых соединений, механическую прочность (рис. 3.11). Чем больше полярность функциональных групп полярного сомономера, тем выше физико-механические и адгезионные характеристики (табл. 3.8) [104]. Это объясняется тем, что гидрофильные полярные группы на поверхности латексных частиц увеличивают толщину гидратных оболочек частиц, а это повышает их способность удерживать воду. В результате пленкообразование замедляется и создаются условия для более плотной упаковки латексных частиц. [c.90]

В том случае, когда полимер смачивает наполнитель, хорошо распределен в нем или заранее ориентирован (слоистые пластики), прочность композиции по мере увеличения количества вводимого наполнителя повышается до определенного максимального предела, после чего она начинает уменьшаться. Это явление обусловлено происходящей ориентацией полярных групп полимера на границе раздела фаз в системе полимер — наполнитель . Согласно такому представлению максимум прочности будет достигнут, когда слой клея будет бимолекулярным и его макромолекулы будут полностью ориентированы своими полярными частями к наполнителю (максимум наполнения). Усиливающееся действие наполнителя тем больше, чем меньше силы когезии в полимере, препятствующие тонкому распределению наполнителя [4]. Однако технически трудно равномерно распределить огромный объем наполнителя в малом объеме связующего, поэтому степень наполнения практически ниже идеальной. Увеличение количества наполнителя выше максимальной ведет к потере прочности композиции, так как появляется много частиц наполнителя, вовсе не смоченных полимером. [c.61]

Повышение активности центров на субстрате, способных к взаимодействию с полимером, приводит к образованию более прочных химических связей. Это достигается, в частности, механохимичес-кими способами, обработкой ультразвуком и т. п. Так, предварительная химическая обработка полиэтилена или резины перед склеиванием [243, 244] или механическая обработка субстрата в олигомере [210] ведет к образованию свободных радикалов, химических связей и повышению прочности соединений на полярных клеях. К таким способам обработки относится и так называемая химическая сварка частично отвержденных термореактивных пластмасс [245]. [c.36]

Имеются предположения о возможности образования на границе раздела клей/металл и водородных связей. Так, Франк, Краус и Гефнерз на основании исследования крепления к стали резины из сополимера бутадиена с метакриловой кислотой, т. е. полимера, содержащего карбоксильные группы, пришли к выводу, что при применении клея из этого сополимера высокая прочность крепления связана с образованием водородных связей полимера с пленками окисей металла, так как одна полярность клея не может обеспечить хорошую адгезию клея к металлу. [c.318]

В работах А. Байгожина, Л. В. Сергеева [241] и А. Я. Королева [2421 показано влияние гидрофобизации силиконами стеклянной поверхности на адгезию полярных клеев. В табл. 59 приведены результаты определения адгезионной прочности (на объемных образцах кварцевого стекла методом отрыва) полиуретанового клея к чистой и модифицированной парами органохлорсиланов стеклянной поверхностью 1242]. Режим отверждения клея ПУ-2 проводили при нагревании в течение 4 час. при 100° С и давлении 2 кгс1см . [c.244]

Адгезионная прочность клеевых соединений зависит от большого числа различных факторов [2]. В частности, от иоляриости и вязкости клея зависит, насколько глубоко проникает он в мнкро-поры древесины. Термореактивные смолы, отличаюищеся высокой полярностью, образуют очень прочные водородные связи с гидрок- [c.121]

Фенолоформальдегидные олигомеры хорошо модифицируются путем 1) совместной поликонденсации фенола и формальдегида с другими мономерами, например карбамидом, фурфуролом, канифолью, бутиловым спиртом и др., 2) полимераналогичных превращений, 3) совмещения фенолоформальдегидных олигомеров с другими олигомерами и полимерами, например с карбамидоформальдегидными и эпоксидными олигомерами, полиамидами, полиацеталями и др. Модификация фенолоформальдегидных олигомеров преследует ряд целей, а именно, в одних случаях - придания отвержденным полимерам и материалам на их основе новых качеств, например ударной прочности, химической стойкости, термостойкости и др., в других случаях - для увеличения адгезионной стойкости клеев и связующих на их основе, придания им пластичности. Для придания маслорас-творимости олигомерам, используемым в лакокрасочной промышленности, их модифицируют и снижают полярность за счет блокировки фенольных гидроксилов. [c.67]

Клей ВК-32-200 с фенольным лаком ИФ применяется для склеивания металлов и неметаллов в соединениях, работающих в течение 300 ч при 200°С и в течение 20 ч при 300° С он устойчив к действию вибрации, маслобензостоек и не вызывает коррозии металлов. Близкими свойствами обладает клей ВК-32-250 на основе каучука СКН-40, совмещенного с ферюло-формальдегидной смолой Резол 300. При креплении резин на основе полярных эластомеров к металлам каучуко-фенольными клеями повышается прочность связи 2,83 [c.200]

Соответственно с уменьшением полярности системы (ионные взаимодействия заменяются на взаимодействия за счет водородных связей) уменьшаются прочность и остаточное сжатие вулканизатов. Для достижения оптимальных механических свойств вулканизаты с амидными сшивками необходимо усиливать техническим углеродом. Подобные, хотя и более сложные структуры получают, применяя полиамины, соединения, содержащие амино- и иминогруппы, а также Ы-содержащие полимерные смолы. Этиленгликоль и аналогичные ему вещества способствуют диспергированию вулканизующего агента и тем самым улучшают свойства вулканизатов. Амидные поперечные связи образуются также при взаимодействии карбоксильных групп эластомера с полиизоцианатами [58 60 75 76], например с л-фенилендиизоцианатом, -толуилендиизоцианатом, гексаметилендиизоцианатом, 1,3-бис (3-изоцианат-л-толил) мочевиной. Реакция протекает при комнатной температуре с выделением диоксида углерода из промежуточного продукта реакции. Она применяется только для вулканизации клеев и пропиточных составов для пористых материалов. При введении изоцианатов на вальцах наблюдается сильная подвулканизация смесей. [c.167]

Стойкость к действию природных условий. Приборами и механизмами, имеющими клеевые соединения, пользуются в различных климатических условиях. Клеевой шов подвергается воздействию повышенной или пониженной влажности, морского тумана, плесневых грибков, солнечной радиации, воды и агрессивных сред. Высокую атмосферостойкость имеют фенолокаучуковые клеевые композиции, прочность которых, как показывает опыт, снижается за 10 лет эксплуатации на 10—15%. Для эпоксидных клеев наблюдается значительное падение прочности при сдвиге (до 50%) уже через 1—2 года. Для клеев, эксплуатирующихся в условиях иовышенной влажности и в воде,. необходимо применять гидрофобные наполнители и в качестве связующих выбирать полимеры с небольшим числом гидроксильных и карбоксильных (полярных) функциональных групп. [c.32]

Таким образом, химическая модификация поверхности склеиваемых материалов — один из эффективных способов повышения прочности клеевых соединений. Уже рассматривалось применение аппретов для обработки стекла, возможно также применение продуктов, содержащих реакционноспособные метакри-ловые, винильные, аминогруппы и легко гидролизуемые ацетоксигруппы для модификации поверхности других материалов, в частности полимеров. Их наносят на склеиваемые поверхности в виде разбавленных растворов. После удаления растворителя наносят клеевой слой и склеивают. Наличие полярных групп обеспечивает надежную связь металл — подслой — клей в условиях повышенной влажности и температуры. Изменение химической структуры поверхностного слоя полимеров может быть достигнуто путем прививки к ним полярных мономеров, например эфиров метакриловой кислоты. Такую прививку можно осуществить при ультрафиолетовом, рентгеновском или радиационном облучении. [c.53]

Высокая вязкость эфиров целлюлозы определяет их использование в качестве загустителей и защитных коллоидов в воднодисперсионных клеях на основе поливинилацетата, бутадиен-стирольных каучуков и др. Иногда их применяют в качестве эмульгаторов эмульсионной полимеризации винилацетата и других клеящих полимеров, добавляют к цементным и известковым строительным растворам. В последнем случае они благодаря высокой водоудерживающей способности замедляют всасывание воды субстратом (кирпичом, бетоном и т. п.). Это благоприятно сказывается на условиях формирования границы раздела адгезионного соединения, поскольку вследствие более длительного сохранения подвижности раствора реологические процессы в щве или покрытии протекают более полно, а гидратация связующего происходит в начальный период на больщую глубину и в более благоприятных условиях. В результате развитие остаточных напряжений на границе раздела соединения замедляется и снижается, что обусловливает более высокие эксплуатационные показатели изделия. Кроме того, повыщенная пластичность таких строительных растворов улучшает технологические характеристики композиций. В соединениях, полученных на строительных растворах, эфиры целлюлозы, имеющие достаточно большую молекулярную массу и большое число полярных функциональных групп, повышают когезионную и адгезионную прочность клеевых швов, штукатурных покрытий и т. д. Благодаря хорошим клеящим свойствам эфиры целлюлозы используются так же, как связующие при изготовлении моделей для литья в керамическом производстве их вводят в бумажную массу при изготовлении бумаги, применяются при шлихтовании в текстильной промышленности и т. д. В качестве загустителя их добавляют и к клеям на основе водорастворимых смол, например карбамидных, при изготовлении фанеры и склеивании массивной древесины. Для достижения одинаковых значений механической прочности бумаги требуется в 2,5—3,5 раза меньше КМЦ (какпроклеивающего агента), чем крахмала, причем максимальная прочность достигается при использовании 3,5 %-ных растворов эфиров целлюлозы с вязкостью 5,0 Па-с [25]. Для мелования бумаги применяют композиции, состоящие из КМЦ и латексов, улучшающие водоудерживающую способность и качество покрытия бумаги. [c.25]

Бифильностью обладают также адгезивы на основе хлорированных каучуков. Например, клеями из хлорированного НК (ХНК) можно крепить к металлам резины из хлоропренового каучука и бутадиен-нитрильных каучуков. Высокую прочность связи с металлами резин из полярных каучуков обеспечивает также клей на основе хлорированного наирита. Для повышения прочности связи с резинами из неполярных каучуков в состав клея вводят некоторые добавки [131, 184—188]. Например, эффективными оказались добавки в клей на основе хлорированного наирита бутадиен-стирольного карбоксилсодержащего, ви-нилпиридинового и бутадиен-нитрильного каучуков. [c.317]

Говоря о молекулярном взаимодействии на границе раздела адгезив — субстрат, следует подчеркнуть, что функциональные группы контактирующих фаз не равноценны с точки зрения их вклада в адгезионную прочность. Предпочтение следует отдавать полярным группам с подвижным атомом водорода или легко реагирующими с группами, содержащими подвижный атом водорода, а также группам, имеющим гетероатомы с необобщенными электронами. Примеры, приведенные выше, подтверждают это обстоятельство гидроксильные, карбоксильные, эпоксидные, изоциановые, винилпиридиновые и нитрильные группы, находясь в молекулах адгезива или на поверхности субстрата, могут обеспечить высокую адгезионную прочность. Можно предполагать, что высокой адгезии к металлам удастся достичь, вводя в состав покрытий и клеев компоненты с хелатофорными группами [112], а также различными электроноакцепторными группами. Определенного эффекта следует ожидать от полимеров с системой [c.368]

Чистый х.поркаучук — белый термопластичный материал, образующий прозрачные пленки с прочностью при растяжении до 45 Мп/м (450 кгс см ). Его плотность 1,63 —1,66 г см , показатель преломления 1,596, мол. масса 100 ООО, темп-ра размягчения 70 С. При 180—200°С начинается разложение хлоркаучука с отщеплением НС1. Хлоркаучук растворяется во всех растворителях натурального каучука (за исключением бензина), а также в диоксане, нитробензоле, сложных эфирах, кетонах и др. полярных растворителях. Он негорюч, стоек к к-там, щелочам и солям, чрезвычайно медленно реагирует с аминами. Благодаря этим ценным свойствам его исиользуют при получении лакокрасочных материалов (см. Хлоркаучуковые лаки и эмали), а также антикоррозионных покрытий, огнестойких пропиточных составов и клеев. [c.413]

Высокая прочность клеев из полиовсиэфирое, П о-видимому, обусловлена наличием в полимере большого количества полярных гидроисильных групп, хорошей смачиваемостью при температуре оклеивания, хорошей адгезией и минимальной усадкой. [c.40]

Наличие в полимере латекса полярных групп усиливает адгезионное взаимодействие при склеивании полярных субстратов. Естественно, что при этом имеет значение не столько общее количество компонента с полярными группами, сколько содержание групп в поверхностных слоях латексных частиц. Иллюстрацией может служить зависимость прочности адгезионных соединений от условий карбоксилирования при получении латекса СКД-1 (бутадиен-стирольного карбоксилированного) [83]. Чем при большей степени конверсии бутадиена и стирола начинают вводить метакриловую кислоту, тем выше прочность клеевых соединений (рис. 3.4). Из литературных данных следует, что карбоксилирование латексов, предназначенных для получения клеев, следует проводить при степени конверсии мономеров не менее 80 %. Прочность клеевых соединений растет при нейтрализации карбоксильных групп [83, 84 , однако причины этого не совсем ясны. [c.78]

Исследование прочности склеивания силикатного стекла различными синтетическими клеями (на образцах размером 25,4X38,1X38,1 мм, склеенных в виде крестовин, рис. 7) показало пригодность для этой цели полярных смол [c.35]