Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
Самым распространенным материалом, который может встречаться во всех трех группах является ПВХ, на примере которого можно показать, что если склеивать одним и тем же клеем пленки, жесткий и вспененный ПВХ, то можно получить различные результаты.
Для склеивания непластифицированного ПВХ, как правило, используют клеи с относительно высоким содержанием хлорированных растворителей, которые быстро действуют на поверх-
168
ность материала и обеспечивают взаимную диффузию поверхностей склеиваемых деталей и образование прочного шва.
Использование тех же самых клеев для вспененного ПВХ вызывает деформацию структуры пенопласта и приводит к невозможности склеивания. Кроме того, наличие небольшого сухого остатка и низкая вязкость мешают механическому закреплению клея в порах. Следовательно, для склеивания в данном случае необходимо выбирать другой клей, который не растворяет склеиваемый материал, имеет высокие вязкость и сухой остаток, что препятствует впитыванию клея и обеспечивает его отверждение в поверхностном слое материала.
Использование для склеивания пленки тех же самых клеев, что и для твердого ПВХ, не дает хороших результатов. Пленка, как и пенопласт, быстро растворяется, деформируется и утрачивает под действием растворителей механические свойства. Поэтому для склеивания пленки необходимо применять медленно действующие растворители или клеи, которые их содержат. Содержание сухого остатка в клеях должно быть ниже, чем в клеях для склеивания пенопластов, так как при склеивании тонких материалов слой клея тоже должен быть тонким. Эти принципы распространяются и на другие растворимые материалы, например полистирол, производные целлюлозы и т. п.
При склеивании нерастворимых термопластов (полиолефи-нов, фторопластов, полиформальдегида и т. п.) следует сначала использовать такие средства для поверхностной обработки, которые соответствующим образом изменят поверхностные свойства, потом уже можно применять клеи, в частности эпоксидные или каучуковые.
Пенополиолефины можно склеивать каучуковыми клеями или другими высоковязкими клеями без поверхностной обработки, так как шов образуется за счет механического зацепления.
Реактопласты после отверждения нерастворимы, поэтому можно использовать клеи с растворителями и без них, клеи горячего и холодного отверждения. Для пенопластов требуются клеи с достаточной вязкостью.
При склеивании тонких материалов из реактопластов мы не сталкиваемся с такими проблемами, как при склеивании растворимых пленок, и поэтому можно использовать клеи с растворителем (например, каучуковые), а также фенольные, эпоксидные, карбамидные и т. п.
5.3.1. СКЛЕИВАНИЕ ТЕРМОПЛАСТОВ
Термопласты представляют собой обширную группу полимеров, в которую входят легко склеиваемые материалы (полистирол, полиметилметакрилат, сополимер АБС, ПВХ, производные целлюлозы, поликарбонаты), трудно склеиваемые (полиамиды, полиформальдегид, полиэтилентерефталат) и инертные, которые
169
можно склеивать только после специальной обработки и прочность клеевых соединений которых обычно не превышает 30% прочности склеиваемого материала (полиолефины, фторопласты) .
Термопласты (так же, как и другие материалы) перед склеиванием обезжиривают. Наиболее подходящими являются те растворители, которые частично растворяют склеиваемый субстрат. Однако их летучесть не должна быть ниже летучести растворителей, которые содержатся в клеях. Чтобы использованное обезжиривающее средство не вызывало осаждение клея, содержащего растворитель, необходимо дождаться полного испарения обезжиривающего средства и тогда наносить клей. Правда, из-за этого эффект поверхностной обработки обезжиривающим средством несколько снижается.
Поверхности термопластов перед склеиванием придают также шероховатость, главным образом для увеличения активной поверхности. Однако после действия растворителей шероховатость быстро исчезает.
При обосновании необходимости шерохования при склеивания нерастворимых термопластов многие авторы указывают на возможность механического закрепления клея. Однако здесь скорее действуют те же факторы, что и при склеивании металлов, т. е. наилучшая шероховатость поверхности достигается при травлении, а грубая шероховатость обусловливает неравномерность клеящей пленки, что может оказать негативное действие.
Термопласты с внутренними напряжениями перед склеиванием отжигают, чтобы устранить эти напряжения. Это обеспечивает не только большую прочность, но и большую долговечность. Если отжиг не производить, то внутренние напряжения в присутствии растворителей, содержащихся в клее, могут вызвать коррозию под напряжением. Время отжига, например для ПММА и ПС, при температуре до80°С составляет около 3 ч.
Если склеивают прозрачные и растворяющиеся материалы, то их надо предохранить от загрязнения клеем или растворителями. Этого можно добиться вощением поверхности или покрытием ее бумагой с помощью растворимого в воде клея (естественно, кроме участков, подлежащих склеиванию). Эти защитные слои удаляются водой, спиртом, полировкой.
Полиолефины — полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен и полибутен — это материалы практически неполярные и нерастворимые, довольно эластичные; их долговременная теплостойкость, как правило, равна 80 °С. Прочность клеевых соединений полиолефинов не достигает прочности сварных соединений, и склеивание этих материалов с конструкционной точки зрения обычно считается временным решением.
