Статья по теме: Соединяемых материалов

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Положительное влияние полярности полимерной основы клея и соединяемых материалов на прочность клеевого шва подтверждается след, фактами: неполярные полимеры не образуют прочного соединения; работоспособность шва возрастает при повышении полярности склеиваемых поверхностей, напр, путем их химия, или физич. обработки (см. ниже); хорошими адгезионными свойствами по отношению к полярным полимерам и материалам на их основе обладают клеи из полиморов, макромолекулы к-рых содержат полярные группы — уретавовые, гид-роксильпые, эпоксидные, карбоксильные (при С. материалов разной полярности высокая прочность соединения достигается применением клеев на основе сополимеров, синтезируемых из мономеров, содержащих группы различной полярности). Следует, однако, отметить, что зависимость прочности соединений от содержания полярных групп в клее имеет экстремальный характер: при слишком большом содержании таких групп ухудшаются механич. свойства клеевой прослойки, в частности повышается ее хрупкость.[3, С.206]

Положительное влияние полярности полимерной основы клея и соединяемых материалов на прочность клеевого шва подтверждается след, фактами: неполярные полимеры не образуют прочного соединения; работоспособность шва возрастает при повышении полярности склеиваемых поверхностей, напр, путем их химич. или физич. обработки (см. ниже); хорошими адгезионными свойствами по отношению к полярным полимерам и материалам на их основе обладают клеи из полимеров, макромолекулы к-рых содержат полярные группы — уретановые, гид-роксильные, эпоксидные, карбоксильные (при С. материалов разной полярности высокая прочность соединения достигается применением клеев на основе сополимеров, синтезируемых из мономеров, содержащих группы различной полярности). Следует, однако, отметить, что зависимость прочности соединений от содержания полярных групп в клее имеет экстремальный характер: при слишком большом содержании таких групп ухудшаются механич. свойства клеевой прослойки, в частности повышается ее хрупкость.[4, С.206]

В книге рассматриваются практически все способы юединения деталей из пластмасс. Описываются конструкции соединений и их технологические особенности, применяемое оборудование, крепежные элементы и вспомогательные материалы; приводятся рекомендации по выбору способов соединения в зависимости от свойств соединяемых материалов и эксплуатационных требований к готовому изделию. В книге представлен обширный список литературы по методам соединения деталей.[1, С.311]

Рассмотрим подробнее вопросы адгезионной прочности. Об адгезии обычно судят по удельной силе и удельной работе разрушения адгезионного соединения, т. е. по адгезионной прочности. Однако прочность адгезионного соединения (адгезионная прочность) зависит не только от молекулярного взаимодействия на границе раздела фаз, но и от условий формирования соединений, формы и размеров образцов, механических характеристик соединяемых материалов, условий приложения разрушающего напряжения и многих других факторов, не имеющих, строго говоря, к^адгезии непосредственного отношения. В этом одна из принципиальных трудностей, возникающих при изучении адгезии. Дело в том, что при разрушении адгезионного соединения значительная часть работы затрачивается на деформацию компонентов адгезионного соединения. Адгезионная прочность может быть приравнена к адгезии.только тогда, когда адгезионное соединение лишено каких-либо дефектов, а разрушение соединения производят с бесконечно малой скоростью [3]. Практически эти условия невыполнимы, и поэтому адгезия и адгезионная прочность не могут быть отождествлены.[2, С.7]

Тем не менее необходимо иметь в виду преемственность адсорбционной теории адгезии и современной молекулярио-адсорбцион-ной или молекулярной теории [122, с. 14; 123; 128; 129]. Эта теория основана на том же тезисе, '-что и адсорбционная: молекулярное взаимодействие адгезива с субстратом является первопричиной адгезии. Но теперь сказать только об этом — значит почти ничего не сказать. Кроме молекулярного взаимодействия адгезива с субстратом важнейшее значение имеют когезионные свойства соединяемых материалов, которые, кстати, могут существенно изменяться в процессе формирования адгезионного соединения. Надмолекулярная структура полимерного адгезива и ее стабильность во времеди —ja^™a одна из важнейших проблем адгезии полимеров. Читатель убедится при чтении книги, насколько разнообразны и порой неожиданны вопросы, связанные с адгезией полимеров. Оставаясь на позициях молекулярной теории адгезии, необходимо при изучении различных аспектов адгезии привлекать современные представления физико-химии и механики полимеров, физики и химии поверхностей, физики твердого тела, закономерностйГадсорбции, катализа и др. [129— 132, 189, 190].[2, С.41]

Наличие у адгезива и субстрата групп, способных к образованию водородных связей, комплексов с переносом зарядов, ион-ди-польных и других взаимодействий, еще не означает, что в этой системе может быть легко достигнута высокая адгезионная прочность. Число функциональных групп адгезива и субстрата, вступивших во взаимодействие, лишь косвенным образом связано с их общим количеством, а иногда эта связь вообще отсутствует. На первый план выступает вопрос о взаимном соответствии структурных параметров адгезива и субстрата, о доступности функциональных групп соединяемых материалов. Химическая инертность таких материалов, как полиэтилентерефталат, полипиро-меллитимид и политетрафторэтилен, также связана, очевидно, в первую очередь со стерическими факторами. В большинстве случаев значительная часть функциональных групп на поверхности раздела адгезив — субстрат по тем или иным причинам не участвует во взаимодействии. Поэтому каждое молекулярное взаимодействие функциональных групп на границе раздела фаз «на учете». Нужно стараться не допускать уменьшения числа этих взаимодействий.[2, С.368]

Механизм усиления полимеров порошкообразными наполнителями — явление чрезвычайно сложное и многогранное. В нашу задачу не входит всесторонний анализ во многом еще нерешенных проблем усиления, тем более что этому посвящены специальные монографии и сборники [1—3]. Нам необходимо рассмотреть вопросы, важные для установления связи между эффектом усиления и адгезией полимера к частицам наполнителя. Это даст возможность подходить к анализу системы полимер — наполнитель с тех же позиций, что и к любым системам адгезив — субстрат, т. е. учитывать химическую природу соединяемых материалов, наличие функциональных групп и их взаимодействие, пользоваться различными приемами модификации поверхности для повышения адгезии, применять основные положения молекулярной теории адгезии [4, с. 231, 261, 285].[2, С.341]

Рассмотренные выше методы измерения адгезионной прочности имеют одно общее свойство — все они разрушающие. Однако во многих случаях желательно оценить адгезию бей нарушения адгезионной связи, и поэтому исследуется возможность создания неразрушающих методов измерения адгезии. Широко известны методы дефектоскопии, позволяющие отыскивать слабые, дефектные места в образцах [1, 119]. Но измерение адгезионной прочности — более сложная задача, чем простое отыскание дефектов. Тем не менее за последние годы в этой области достигнуты значительные успехи. Удалось обнаружить определенную корреляцию между адгезионной прочностью и некоторыми свойствами соединяемых материалов. Например, был предложен метод измерения адгезионной прочности, основанный на определении динамического модуля адгезива с помощью ультразвука. Первоначально устанавливают корреляцию между динамическим модулем адгезива и адгезионной прочностью по какому-либо разрушающему методу [120—122]. Затем в клеевом слое возбуждаются продольные или поперечные волны, соответствующие тем упругим напряжениям, которые возникают в изделии при работе, но значительно меньше их по значению. Так определяют модуль адгезива. Зная соотношение между модулем и адгезионной прочностью, определяют ее значение.[2, С.229]

Поскольку возникновение термических напряжений обусловлено релаксационными процессами, их значение зависит от скорости нагревания и охлаждения. Например, при быстром охлаждении поливинилхлорида внутренние напряжения оказываются в 2 раза выше, чем при медленном [82]. Термические напряжения в слоях и пленках полимеров могут быть уменьшены [83, 84] и даже сняты при термообработке вследствие релаксации, а собственные напряжения практически не релаксируют. Если в процессе повторного нагревания не происходит доотверждение или пластическая деформация пленки покрытия, форма зависимости внутренних напряжений от температуры сохраняется постоянной (рис. IV.18). Значение термических напряжений [81; 85; 86; 87, с. 213, 389; 88; 89, с. 40] независимо от типа соединяемых материалов пропорционально разности ТКЛР (Да), модулю упругости[2, С.173]

Однако такой традиционный подход для адгезионных соединений не является исчерпывающим. Существование границы раздела в адгезионных соединениях и молекулярных сил взаимодействия между соединяемыми материалами вносит специфику в поведение адгезионных соединений. С одной стороны, это проявляется в хорошо известном факте, что даже в случае шероховатых и пористых субстратов (когда проявляется механический эффект) прочность адгезионного соединения может быть невысокой при отсутствии интенсивного молекулярного взаимодействия адгезива с субстратом, и, наоборот, адгезионная прочность может быть чрезвычайно высокой и при отсутствии механического заклинивания и зацепления адгезива в порах и неровностях поверхности субстрата, если имеется интенсивное межмолекулярное взаимодействие соединяемых материалов. С другой стороны, молекулярное взаимодействие адгезива с субстратом приводит к существенному изменению механизма деформации адгезива, выявляет скрытые потенциальные возможности полимера и таким образом воздействует на прочность адгезионного соединения. Несомненно, исчерпывающий анализ проблем механики адгезионных соединений и основ адгезионной прочности должен служить темой специального исследования.[2, С.204]

Основой адгезии является, как уже было отмечено, молеку-W лярное взаимодействие на поверхности раздела адгезив — субстрат. На интенсивном молекулярном взаимодействии соединяемых материалов основаны эффективные способы повышения прочности связи в системах корд — адгезив — резина. Несомненна решающая роль химического взаимодействия в системе » полимер — металл, полимер — стекло [21]. Молекулярное взаимодействие на поверхности раздела адгезив — субстрат, способность соединяемых материалов к химическому взаимодействию[2, С.11]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь