Эпоксидные полимеры и композиции - Чернин И.3.
Скачать (прямая ссылка):
ТСД ПрИ 20 °С> МПа Продолжительность выдержки при 5%-ной влажности и 90 °С, сут Продолжительность выдержки при 100%-ной влажности и 90 "С, сут
0 5 10 20 35 0 5 10 20 35
Исходное После вакуумирования в течение 24 ч при 90 °С, МПа Для композиции, отвержденных при 130 °С в течение 1 ч, МПа 26 23.8 23,8 23,8 23 23,8 23 23,8 23 23,8 26 17,8 17 16 17,2 14 15 16,2 14 15 16,2 14 15 16,2 14
148
Таблица 5.19. Зависимость деформационно-прочностных свойств эпоксидной клеевой композиции от температуры испытании
Температура испытаний, °С
Показатели 20 40 60 1 80 1 100
образцоз, выдержанных при 100°С 81,2 77 70 56 43,4
°Р испытанных на воздухе, МПа
и Л г. образцов, выдержанных при 100 °С 82,6 81,9 80,5 72 54,6
up. испытанных в воде, МПа
fin образцов, выдержанных при 100 °С 2 2,1 2,2 2,3 -3
op И испытанных на воздухе, °/о
в П. образцов, выдержанных при 100 °С, 2 2,1 2,3 2,5 18,2
op, и испытанных в воде, %
Из данных, приведенных в табл . 5.18, ВИДНО, ЧТО при повы-
шении температуры и увеличении влажности прочность соединений снижается. Незначительный рост прочности после вакуумирования обусловлен, по-видимому, восстановлением межмолекулярных связей. Различие между исходной прочностью к прочностью после вакуумирования вызвано, видимо, разрушением химических связей на границе раздела. Эти процессы имеют место и при эксплуатации соединений в атмосферных условиях, особенно при повышенной влажности, но они протекают с значительно меньшей скоростью. Тот факт, что происходит разрушение химических связей, дополнительно подтвержден результатами испытаний образцов эпоксидных полимеров, отвержденных по указанному выше двухступенчатому режиму, — после их предварительной выдержки в течение 72 ч при !00°С на воздухе и в воде с последующим определением прочности в той же среде при различных температурах (табл. 5.19). Образцы, выдержанные при 100°С и испытанные в воде, имеют более высокие прочность и удлинение по сравнению с образцами, выдержанными на воздухе. Можно предположить [113], что в процессе испытаний* вода, проникающая в полимер, разрушает более напряженные связи, происходит их перегруппировка. В этом случае удлинение повышается в большей степени, чем при пластификации клея водой [113], а кривая напряжение — деформация характеризуется наличием значительного плато вынужденной эластичности.
Водостойкость соединений зависит также от типа наполнителя, его количества, дисперсности и ряда других факторов. Так, введение в пленочный клей ВК-24М аэросила приводит к снижению его водостойкости, несмотря на то, что исходная прочность повышается [10, с. 94—99]. В то же время, добавка 50 масс. ч. асбеста (клей ВК-24-50) повышает не только теплостойкость, но и водостойкость соединений (табл. 5.20). При применении высокодисперсных металлических наполнителей прочность также повышается [114, 115], а разрушение в воде имеет
149
смешанный характер, в то время как пленки ненаполненньц клеевых соединений при разрушении отслаиваются от поверх-ности металла.
В ряде случаев для прогнозирования свойств клеев используют результаты ускоренных испытаний стойкости к воздействиям высокой влажности как при комнатной, так и при повышенной температуре, солевого тумана, а также к циклическому изменению температур и влажности и других факторов. Однако при таких испытаниях соединения находятся в более жестких, чем при эксплуатации, условиях. Поэтому и свойства соединений при ускоренных испытаниях могут изменяться качественно иначе, чем в реальных условиях. Например, прочность при сдвиге соединений на эпоксидно-полиамидных клеях, которые являются в настоящее время наиболее прочными (тсд = 50 МПа), я процессе ускоренных испытаний после пребывания в воде в течение 30 сут снижается примерно на 60%, а в лабораторных условиях сохраняется на одинаковом уровне хранения в течение 11 лет [36]. Из этого следует, что независимо от результатов ускоренных испытаний (а они весьма ценны для определи ния относительности стойкости соединений), целесообразно н тех случаях, когда это возможно, проводить длительные исш тания в условиях, имитирующих условия хранения и эксплуат ции соединений.
При хранении соединений в условиях искусственного ил естественного климата их прочность постепенно снижается и большинстве случаев достигает некоторого постоянного знач. ния, которое зависит в основном от химического состава кле способа подготовки поверхности и активности среды (табл.5.21
Эпоксидные клеи, модифицированные нитрильным каучуко\ превосходят эпоксидно-полиамидные, так как в условиях повы шенной влажности прочность соединений снижается в меньше степени. В то же время соединения на эпоксидно-каучуковы. клеях хорошо работают в сухом континентальном климате.
Свойства клеев, отвержденных при комнатной температуре в значительной степени зависят от типа отвердителя. При ис пользовании диэтилентриамина наблюдается значительное енн жение водостойкости соединений. Эпоксидно-полиаминоамидньь
Таблица 5.20. Изменение прочности соединений на эпоксидных клеях после выдержки в воде [10, с. 94— 96]
