Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
172
ПВХ, его производные и сополимеры начинают размягчаться при 60—85 °С. Кроме того, ПВХ характеризуется «памятью формы». Следовательно, отверждение можно проводить только при температурах до 50 °С. Однако охлаждение после склеивания вызывает в шве (если не был использован клей на основе ПВХ) внутренние напряжения, обусловленные разницей в тепловом расширении субстрата и клея.
ПВХ хорошо растворяется в некоторых хлорированных углеводородах, медленно растворяется в тетрагидрофуране, циклогексаноне и т. п., очень плохо растворяется или вообще не растворяется в спиртах, бензине и т. п. Растворимость ПВХ зависит от степени полимеризации и типа модифицирующего агента.
При склеивании ПВХ следует принимать во внимание некоторые его специфические свойства, прежде всего (в случае материалов, содержащих пластификаторы) возможность миграции пластификаторов на поверхность. Для предотвращения этого лучше всего протирать склеиваемые поверхности тампоном, смоченным бензином или смесью бензина со спиртами, иногда с кетонами*.
Поливинилхлорид даже при температурах около 20 °С подвергается усадке на 1—2%. В результате этого в клеевых соединениях возникают внутренние напряжения. Это можно частично устранить предварительным отжигом. При склеивании ПВХ, главным образом с другими материалами, следует помнить также о его относительно высоком коэффициенте теплового расширения. Для склеивания ПВХ успешно применяют растворы ПВХ или хлорированного ПВХ в смеси метиленхлорида с метилэтилкетоном. Такие растворители, как тетрагидрофуран, его смеси с диметилформамидом (1:5), бутиленгликольформа-мид, крезол и трикрезилфосфат используют в различных комбинациях для химической сварки, например труб из твердого ПВХ.
Непластифицированный ПВХ с пенопластом на основе ПВХ или с искусственной кожей из ПВХ можно склеивать каучуковыми клеями. Более низкую прочность, но большую эластичность обеспечивает клей на основе бутадиен-нитрильного каучука, модифицированного изоцианатами. Прочность соединений непластифицированного ПВХ при сдвиге достигает 3—9,5 МПа. Склеивание пластифицированного ПВХ сложнее. Иногда выпускают отдельно клеи для склеивания пленки и клеи для склеивания деталей различной толщины.
Изделия из поливинилхлоридной пленки, например искусственную кожу, склеивают каучуковыми клеями, линолеум из ПВХ — тоже каучуковыми, иногда асфальтовыми клеями. Пенопласт из непластифицированного ПВХ можно склеивать эпо-
* Такая обработка может иметь временный эффект, поскольку в дальнейшем миграция пластификатора будет продолжаться. — Прим. ред.
173
ксидными, полиуретановыми, карбамидными клеями, а также поливинилацетатными дисперсиями. Иногда применяют клеи на основе фенольных смол. Пенопласт из пластифицированного ПВХ можно склеивать клеями на основе нитрильного каучука, отвержденными триизоцианатами, хлоропреновыми клеями с растворителями, которые не вызывают разрушения структуры пенопласта. Пригодны и акрилатные дисперсии, иногда дисперсии поливинил ацетата, модифицированные акрилатами (при склеивании с пористыми субстратами). Для склеивания непла-стифицированного и пластифицированного ПВХ с успехом применяют полиуретановые клеи как однокомпонентные, так и с отвердителями.
Полистирол и его сополимеры. Полистирол отлично склеивается растворителями и цианакрилатными клеями, сополимеры тоже можно склеивать растворителями. При склеивании активными растворителями (бензол, хлорбензол, дихлорбензол, дихлорэтан, трихлорэтан) в клеевом шве содержатся остатки растворителей, что ведет к замедленному нарастанию прочности. Поэтому целесообразнее пользоваться менее эффективными растворителями, при склеивании которыми конечная прочность шва достигается достаточно быстро (циклогексан, метил-ацетат, этилацетат, амилацетат). Отличными растворителями являются кетоны, но они часто вызывают образование трещин. Чтобы снизить скорость испарения некоторых растворителей и тем самым продлить их действие, применяют смесь растворителей обеих групп, в которую можно добавить еще 10—50% бензина, циклогексанона, ксилола, этилбензола, этилнафталина и т. п. При необходимости можно ускорить достижение конечной прочности нагреванием соединения под давлением до 50 °С. Склеивание растворителями непригодно для сложных соединений и больших площадей.
Лучшие результаты получаются при использовании клеев на основе стирола (который тоже растворяет полистирол), а иногда и других мономеров. Как правило, применяют растворы полимера в мономере с добавкой органического пероксида, иногда небольшого количества растворителя, который служит разбавителем. При необходимости можно добавить соответствующий пигмент или краситель.
Склеивание полистирольных пленок очень сложно, так как пленки быстро растворяются или деформируются. Наиболее подходящий способ — это использование растворов полистирола в мономере в очень тонком слое, нанесенных уже после начала полимеризации клея. Иногда этот раствор разбавляют медленно действующими растворителями.
Пенополистирол хорошо склеивается эпоксидными, карбамидными и поливинилацетатными клеями. Любой контакт с растворителями или клеями с растворителями исключен. Клеи, отверждающиеся при температуре выше 40 °С, также непригодны.
