Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
Для склеивания деталей из ненасыщенных полиэфирных смол, армированных или слоистых пластиков наиболее подходит полиэфирный или эпоксидный клей, иногда наполненный стекловолокном или другим наполнителем. Эпоксидные и полиуретановые клеи можно использовать при склеивании полиэфиров с металлами, пластмассами или со стеклом.
При подготовке полиэфирного субстрата к склеиванию необходимо устранить жиры, что в ряде случаев невозможно без шлифования или фрезерования. При такой обработке субстрат может быстро нагреться выше 60 °С, поэтому его необходимо охлаждать. Следует избегать неравномерного удаления верхнего слоя и повреждения стеклоткани.
182
Склеивание эпоксидными и полиуретановыми клеями проводили при низком давлении (50—200 кПа). В тех случаях, когда возможно возникновение воздушных пузырьков, рекомендуется применять более высокое давление.
При склеивании полиэфирных слоистых пластиков с другими пластмассами (например, с искусственной кожей из поливинилхлорида) рекомендуются клеи на основе нитрильного или хлоропренового каучука (иногда модифицированного фенольными смолами или изоцианатами).
Склеивание с другими пластмассами часто производят с помощью промежуточного слоя, которым может быть ткань (стеклянная, ткани на основе вискозного, акрилонитрильного и других волокон). Ткань сначала наклеивают на пластмассу, а после отверждения на другую сторону ткани с помощью полиэфира или эпоксида наклеивают слоистый пластик. Во время первой операции клей не должен пропитывать ткань насквозь. С обеих сторон ткани находятся разные клеи, так что вся система довольно сложна. Прочность соединения слоистого пластика с поливинилхлоридом может достигать 3,5—4,2 МПа. Склеивание с помощью растворителей используют при формовании слоистого пластика на трубах из полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, АБС-пластика. При этом прочность при сдвиге составляет 5,5—12 МПа (ПВХ), 3,0—5,5 МПа (АБС-пластик) и 1,2—1,8 МПа (ПП).
Эпоксиды. Эпоксидные материалы склеивают очень редко. Как правило, это армированные прессованные изделия из премиксов или слоистые пластики. В качестве клеев применяются те же эпоксидные смолы, которые составляют основу субстрата. Высокая прочность достигается только тогда, когда изделие отверждено не полностью. Чем больше прошло времени с момента отверждения, тем ниже конечная прочность. Это явление до сих пор не нашло удовлетворительного объяснения.
Хорошие результаты получены при склеивании эпоксидов модифицированными клеями, главным образом эпоксифеноль-ными и эпоксиакрилонитрильными, а также полиуретановыми. При склеивании эпоксидных пенопластов применяют эпоксидные и модифицированные эпоксидные клеи, которые обеспечивают прочность шва, превышающую прочность субстрата (до 8,5 МПа).
6. СКЛЕИВАНИЕ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Комбинированные клееные системы используются очень широко. Это резервуары и цистерны для химических веществ, ¦сложные системы трубопроводов, покрытия полов в промышленном строительстве, декоративные пленки в мебельной промышленности и т. п. В этом случае особенно важен правильный вы-
183
бор субстратов с учетом условий их эксплуатации, назначения (конструкционные, защитные или декоративные) и т. д. В большинстве случаев один и тот же субстрат может выполнять различные функции. Например, наклеивание покрытия на трубы или резервуары из ПВХ приводит, с одной стороны, к конструкционному укреплению ПВХ, с другой, — к повышению химической стойкости.
При выборе субстратов для комбинированного соединения необходимо знать, идет ли речь о новом изделии или ремонте уже имеющегося. В первом случае следует подбирать оба субстрата, во втором — один субстрат задан. Далее оценивают условия эксплуатации: наличие агрессивных веществ и возможность их проникновения в соединение с обеих сторон, влажность, температуру и т. д. Затем оценивают характер напряженного состояния и нагрузки, которые соединение должно выдержать с учетом долговечности и экономичности всей конструкции. Принимаются во внимание размеры и форма изделия или конструкции.
Большое внимание следует уделять выбору клея, который должен склеить два разнородных субстрата. Клей должен иметь адгезию к обоим субстратам, а его физические и механические свойства (прочность, модуль упругости, теплостойкость, тепловое расширение и др.) должны соответствовать свойствам субстратов. Если имеющиеся в нашем распоряжении клеи не удовлетворяют перечисленным требованиям, то можно либо модифицировать клей, либо использовать систему двух клеев, каждый из которых должен иметь достаточную адгезию к одному субстрату и друг к другу, либо применять вспомогательный субстрат (прокладку), к которому оба использованных клея имеют хорошую адгезию (например, пленка целлулоида при склеивании приводных ремней, ткань при склеивании плоского слоистого пластика и листового ПВХ и т. п.).
Свойства субстратов оценивают с точки зрения адгезии, физико-механических показателей и технологии получения соединения. Часто выбор клея лимитируется теплостойкостью субстратов (клей не может иметь более высокие, чем субстрат, температуры отверждения и плавления), их растворимостью, возможностью разрушения под влиянием компонентов клея, величиной давления при отверждении и т. п. Основные положения, касающиеся выбора клея и субстратов, расчета прочности и долговечности конструкции не отличаются принципиально от приведенных во 2 гл.
