Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
6—268
81
При склеивании эпоксидными, модифицированными фенольными или модифицированными хлоропреновыми клеями наиболее эффективно травление в кислых растворах при низких температурах (не выше 30 °С); продолжительность травления в зависимости от концентрации раствора и толщины детали составляет 5—30 с.
Травление прочих пластмасс. Большую часть пластмасс перед склеиванием не следует подвергать травлению — для получения качественного шва достаточно обезжиривания, иногда в сочетании с механической очисткой, т. е. шерохованием поверхности (опескоструиванием и т. д.). Если такая обработка не дает хороших результатов, можно использовать непродолжительное травление при умеренных температурах в растворах, подобных применяемым для пиклинг-процесса, или в аммиачных растворах, содержащих поверхностно-активные вещества, с последующим использованием адгезионных грунтов (силанов). Адгезионные грунты применяют главным образом при склеивании разнородных материалов.
Выбор кислого или щелочного процесса зависит от химической структуры полимера, а также от типа использованного клея, так как некоторые клеи не способны отверждаться на кислой или щелочной поверхности.
Примером кислого травильного состава является раствор 300 г. конц. серной кислоты (с?=1,82) и 25 г бихромата калия в 20 г дистиллированной воды. Травление в этом растворе проводят в следующих условиях:
_ Темпера-
Время тура, °С
Полифениленокснд...................5—15 с 65—70
Хлорированные полиэфиры .... Около 70
5 мин
Иономеры...........................3—60 с 30
Полиамиды..........................3—30 с 30
Примером щелочного травильного состава является раствор 85 г карбоната натрия, 56 г гидроксида натрия, 5 г гидроксида аммония (40%-ного) и 2 г синтетического поверхностно-активного вещества в 3,85 л воды.
Температура травления, как правило, не превышает 40 °С, продолжительность — от 5 до 300 с. Такие растворы можно использовать для травления пластмасс на основе производных целлюлозы, полиэфиров, полиамидов, поликарбонатов и полиуретанов. При необходимости можно обрабатывать и поверхность других пластмасс, например некоторых акрилатов, отвержденных эпоксидных, меламиновых, карбамидных смол и казеиновых пластиков, а также блочного полистирола и его сополимеров с метакрилатами и акрилонитрилом. Этот способ травления пригоден главным образом при склеивании перечисленных материалов с металлами и стеклом и при использовании силано-рых адгезионных грунтов.
82
Травление резин
Для травления резин наиболее эффективен следующий процесс [79]: обезжиривание; травление в конц. H2SO4 5—10 мин; промывка; нейтрализация в 10% -ном растворе аммиака 5—10 мин при 20 °С; промывка; сушка.
Наклонные или вертикальные поверхности, которые невозможно травить методом погружения, обрабатывают пастой на основе H2SO4 и нерастворимых баритов в течение 3—30 '"мин при комнатной температуре. Продолжительность травления зависит от типа резины и степени вулканизации и лимитируется возникновением мелких волосяных трещин. После травления следует промывка водой, нейтрализация аммиаком или содой, промывка водой и сушка.
Процесс травления синтетических каучуков подобен описанному выше для резин; отличие в том, что применяют конц. HNO3, продолжительность травления 4—8 мин.
Травление стекла
Стекло используется не только в качестве конструкционного материала, но и в производстве стеклопластиков. В обоих случаях важна хорошая адгезия к полистирольным, эпоксидным, полиамидным и АБС-пластикам, поликарбонатам и др. Стекло в листах или формованных изделиях можно склеивать сразу после обезжиривания, иногда после шлифовки и обезжиривания. Для склеивания рекомендуются полиуретановые, эпоксидные и цианакрилатные клеи.
Стеклянное волокно и стеклоткани сначала отжигают при 400 °С, затем обрабатывают адгезионными грунтами на основе силанов и их эфиров (например, винилтрихлорсиланом, три-этоксисиланом), у-аминопропилтриэтоксисиланом). В некоторых случаях, когда невозможно наносить адгезионный грунт прямо на стекло, эти вещества добавляют к клею, что способствует улучшению адгезии.
Кроме травления в кислых растворах известна обработка в щелочных растворах и комбинированные способы обработки. Хотя при щелочной обработке и достигается хорошая очистка поверхности, но прочность соединений ниже прочности соединений необработанных поверхностей. Кроме того, при щелочной обработке исключительно важна основательная промывка водой. Поэтому на практике обработке кислыми растворами отдают предпочтение.
С помощью электронной микроскопии установлено, что траь-ление протекает в несколько стадий. Начальная стадия, травления проявляется в образовании трещиноватой мраморовидной поверхности (так выглядит под микроскопом поверхность алюминиевых сплавов). Затем происходит разложение старых оксидных пленок, образуется новый оксидный слой. Поверхность
6*
83
кажется ровной, но при увеличении в 13 500 раз видны равномерные мелкие поры, которые на последующих стадиях увеличиваются до тех пор, пока полностью не вытесняются остатки старого оксидного слоя. На конечной стадии травления глубина пор становится равномернее.
