Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
К преимуществам эпоксидных клеев относится, во-первых, то, что они отверждаются при низком давлении, и, во-вторых, что при отверждении не выделяются токсичные низкомолекулярные продукты, как в случае клеев на основе аминопласгов и фенопластов (формальдегид). Продолжительность отверждения в зависимости от типа отвердителя составляет от 1 мин до 48 ч. Возможность изменять скорость отверждения за счет температуры выгодна при использовании эпоксидных клеев на автоматических линиях. Срок хранения эпоксидов весьма велик — от
3 мес. до 1 года, а при хранении около 5°С еще больше. Хороший клеевой шов удалось получить со смолой CHS эпокси 110, хранившейся при 15 °С более 5 лет.
Эпоксидные клеи обладают свойствами, которые обусловливают их преимущества перед другими клеями:
высокая поверхностная активность и хорошее смачивание очень широкого ассортимента материалов;
высокая когезионная прочность отвержденного клея; отсутствие летучих компонентов, что предотвращает опасность усадки при отверждении и улучшает санитарно-гигиенические условия работы;
очень низкие внутренние напряжения в клеевом соединении (даже по сравнению с полиэфирами, акрилатами и др.); высокая стойкость к ползучести;
возможность модификации различными полимерами, наполнителями, пигментами и др.; при необходимости можно изменять и вязкость с помощью реакционноспособных разбавителей (например, аллилглицидилового и бутилглицидилового эфиров и др.).
В зависимости от способа отверждения, типа клея и субстрата прочность стандартных клеевых соединений металлов при сдвиге составляет от 10 до 35 МПа, а в случае модифицированных клеев — и выше. Модифицированные клеи обеспечивают повышение термостабильности при 250 °С до 2000 ч.
В ЧССР эпоксидные смолы [65] начали производить в 1949 г. В промышленной практике получили признание CHS эпокси 1001, CHS эпоксн 1200, эпокои 1210, 1121, 1125, эпокси 72В, дестар, ZV эпокси 1580 (с отвер-дителем АТ9) и ZV эпокси 1530 (с отвердителем S6A). К модифицированным эпоксидным клеям относятся ретенол, лепокс, эпрозин и др.
Фенолоформальдегидные смолы. Фенолоформальдегидные клеи по объему производства относятся к наиболее распространенным. Они бывают двух типов. Первые представляют собой высоковязкие фенолоформальдегидные смолы, отверждаемые кислыми катализаторами (как правило, жидкими). Срок хра-
112
нения при 20 °С до 6 мес.; жизнеспособность клея от 1 до 6 ч* при температуре около 30 °С — всего 15—90 мин, продолжительность отверждения при 20 °С не менее 1 ч, при 30 °С — около 15 мин. При отверждении протекает реакция поликонденсации с выделением воды. Это следует учитывать при выборе-способа отверждения и оборудования. При склеивании древесины необходимо высокое давление (0,7—1,2 МПа) и расход 0,05—0,3 кг/м2. Отвержденные клеевые соединения перед применением выдерживают от 1 до 7 сут. В это время происходит не только снижение внутренних напряжений, но и удаление газообразного формальдегида. При склеивании металлов, как правило, используют модифицированные фенольные клеи, например винилфенольный, поскольку фенолоформальдегидные клеи, отверждаемые кислыми катализаторами, после отверждения слишком твердые и хрупкие. Кроме того, следует принимать во внимание высокую кислотность этих клеев (pH достигает 2,5), которая может вызвать коррозию субстрата, а также оборудования для нанесения клея и склеивания.
Второй тип фенолформальдегидных клеев — клеи горячего отверждения. Их поставляют, как правило, в виде порошков, или растворов в спирте, ацетоне или в водноспиртовых растворах; иногда их выпускают пленочными. Часто в такие клеи вводят различные наполнители. Срок хранения порошков от 1 до,
2 лет, пленок и растворов — около 1 года (при 20 °С). Открытая выдержка при 20 °С составляет от 1 до 24 ч. Продолжительность отверждения при 100—150 °С и давлении 0,7— 1,35 МПа—15 мин. Смолы горячего отверждения применяют для склеивания древесины (фанеры) и для получения модифицированных клеев для склеивания металлов и их комбинаций, с другими материалами.
Полиамиды термореактивные представляют собой полимеры; с разветвленными цепями (в отличие от линейных термопластичных), содержащие реакционноспособные алифатические первичные аминогруппы (иногда и вторичные). Это производные насыщенных двухосновных кислот и полиаминов типа диэти-лентетрамина или производные димеризованных ненасыщенных: жирных кислот Cis и полиаминов. Эти полиамиды часто называют низкомолекулярными полиамидами или версамидами. Они представляют собой высоковязкие жидкости темного цвета и используются главным образом для модификации эпоксидных и фенольных клеев. Их применяют в качестве отверждающих реагентов для эпоксидов, причем полимеры на основе двухосновных насыщенных кислот (адипиновой, себациновой, изофта-левой, терефталевой) эффективнее, чем производные димеризованных жирных кислот. Версамиды придают клеям эластичность и водостойкость.
Полибензимидазолы. На основе этих полимеров получают клеи, предназначенные для работы при высоких температурах.. Прочность клеевых соединений на этих клеях при сдвиге до-
