Статья по теме: Прочность соединений

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Прочность соединений зависит от упругих свойств пленок леев, в частности от их податливости. Особенно это проявляет-я в области Тс для пленок, отвержденных при комнатной и по-ышенных температурах (см. рис. 5.11). Это различие в проч-ости выражается величиной &К = К} — Kz (где К\ и K.z — относительные прочности соединений, сформированных при комнатной и повышенной температурах).[3, С.135]

Обычно с увеличением толщины клеевого слоя прочность соединений снижается, что вызвано не только ростом внутренних напряжений, но и увеличением дефектности пленки, т. е. проявлением «масштабного» эффекта [42].[3, С.115]

С повышением температуры прогрева клея вязкость, угол смачивания и прочность соединений уменьшаются. При этом возрастает относительная доля площади адгезионного разрушения.[3, С.109]

Толщина клеевой прослойки в соединениях обычно составляет от 25 до 300 мкм. Такой большой интервал толщин свидетельствует о том, что прочность соединений на эпоксидных клеях не столь чувствительна к изменению толщины, как это имеет ме-:то при использовании клеев других классов. Это объясняется главным образом относительно невысокой усадкой эпоксидных клеев при отверждении [41, с. 33].[3, С.115]

Влияние толщины клеевого слоя на прочность зависит также от характера нагружения и распределения напряжения в соединениях. При чистом сдвиге (сдвиг при кручении) прочность соединений значительно меньше зависит от толщины пленки, чем при других видах напряженного состояния. Так, при увеличении толщины на 1,5—2 порядка прочность соединений при кручении снижается на 15%, а при равномерном отрыве и сдвиге— на 45 и 65°/о соответственно. В общем случае проявление «масштабных» и других эффектов зависит от возможности перераспределения напряжений при нагружении, т. е. от скорости протекания релаксационных процессов в отвержденном клее. Скорость релаксации напряжений определяется химическим составом и топологической структурой сетки, а также физическим состоянием пленки. В стеклообразном состоянии эти факторы оказывают большее влияние на прочность соединений, чем в области Тс и выше.[3, С.115]

Для обеспечения такой высокой прочности соединения всю процедуру склеивания следует выполнять с большой точностью. Можно использовать несколько видов клея, но наилучшие результаты дают двухкомпонентные клеи на основе изоцианатов. После смешения двух компонентов смесь не подлежит длительному хранению. Срок хранения можно определить, испытав прочность соединений, полученных через различные промежутки времени после смешения. В общем, срок хранения смеси, в зависимости от использованных компонентов, может быть различным (меньше 1 ч и больше 10 ч).[2, С.110]

Свойства клеев, отверждение которых в значительной степени протекает без нагревания, еще больше зависят от окружающей температуры. Они весьма чувствительны к влаге вследствие гидрофильное™ алифатических аминов, используемых в качестве отвердителей, и поэтому их- реологические свойства изменяются даже при небольшом изменении температуры. Это, естественно, оказывает влияние на прочность соединений, что подтверждается приведенными ниже данными о зависимости прочности соединений на эпоксидно-полиамидном клее при[3, С.113]

Немаловажное значение имеет скорость нагружения [30, с. 78—81; 6]. Ее увеличение обычно приводит к повышению разрушающего напряжения [31, 32]. Изменения прочности при этом имеют сложную зависимость: при низких температурах, когда пленка клея находится в стеклообразном состоянии, наблюдается преимущественно хрупкое разрушение как при динамическом, так и при статическом нагружении. Влияние скорости нагружения на прочность соединений в этой области температур проявляется в меньшей степени для более жестких систем. В табл. 5.3 приведены значения Ат = тдин — тст (где тдин и TCT — прочность при динамическом и статическом нагружении) для соединений эпоксидными клеями, отвержденными аминами и содержащими пластификатор ДБФ *. В случае отверждения алифатическим амином ДБФ оказывает антипластифицирующее действие и повышается жесткость клея, что приводит к уменьшению Ат. Для композиций, отвержденных ароматическим[3, С.111]

С увеличением нагрузки, прикладываемой перпендикуляр»: к склеиваемым поверхностям, клей из-за низкой вязкости выдавливается из соединений. В результате может возникнуть частичный контакт между поверхностями субстрата, что приведе! к снижению фактической площади склеивания, и, следовательно, прочности соединения. Иной характер изменения прочности наблюдается при всестороннем давлении, например, при склеивании в автоклаве [45]. При этом прочность соединений монотонно повышается вплоть до достижения давления 12 МПа. Прч всестороннем сжатии, кроме того, возникают условия, способствующие более эффективному удалению воздуха из капилляров поверхности. При изменении продолжительности воздействия давления адгезионная прочность сначала, возрастает, достигает максимума, после чего несколько снижается [46][3, С.116]

Для достижения требуемой прочности соединений необходимо создать условия, обеспечивающие стабильность исходных характеристик компонентов и неотвержденного клея при хранении и в условиях производства. Для этого следует располагать данными о комплексном влиянии окружающих условий (влажности, температуры и т. д.) на их свойства. Однако эти вопросы изучены пока еще недостаточно. Известно [34, с. 202—213], что при длительном хранении как жидких, так и пленочных клеев увеличивается разброс их характеристик, несмотря на то, что, например, пленочные клеи хранят в специальных контейнерах с влагопоглотителем, дополнительно герметизированных от проникновения влаги. Так, после хранения в контейнере эпоксидно-нитрильного клея (марки AF-126-2) от 2 до 29 месяцев прочность соединений снижается на 30—40%.[3, С.112]

Совместное влияние температуры и влажности на свойств компонентов клеевых композиций и самих клеев может быть действительности гораздо сложнее. Однако в настоящее врем затруднительно дать однозначное объяснение экспериментальны; данным, которые к тому же имеют часто противоречивый харак тер. Это объясняется тем, что прочность соединений зависи-также и от способа подготовки поверхности субстрата, толщинь слоя клея, условий испытаний и ряда других факторов, что чаете не позволяет установить связь между механическими свойствам! соединений и структурой отвержденного клея. Поэтому наряд) с механическими испытаниями важно определять содержание функциональных групп в смоле и отвердителе, а также влагк в клее.[3, С.114]

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