ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Склеивание из "Полимерные пленки, содержащие ингибиторы коррозии" Разнообразие и широкий диапазон требований, предъявляемых к полимерным пленкам, делают практически невозможным создание однослойного материала, который бы удовлетворял им в достаточно полной мере. В этом одна из причин широкого использования многослойных и комбинированных пленок в ряде отраслей промышленности. Впервые эти материалы начали применять в 1964 г. [74], а ужа в 1971 г. за рубежом было выпущено 90 тыс. т таких пленок, в последующие годы темпы роста их производства еще более возросли. В настоящее время производство многослойных и комбинированных пленок является одним из основных путей создания материалов с заданными и регулируемыми свойствами. [c.44] При разработке таких материалов одной из основн проблем является обеспечение надежного соединения слоев пленки. В промышленности наиболее широкое применение в этих целях находят методы склеивания. Под склеиванием понимается создание неразъемного соединения элементов конструкции при помощи клеев. Для получения многослойных пленок наиболее часто используют два варианта клеевых соединений - мокрый и сухой. Они отличаются друг от друга тем, что соединение пленок производят в первом случае до высыхания клея, а во втором - после его сушки. При этом мокрый способ приемлем лишь в тех случаях, когда один из субстратов является газопроницаемым материалом. Сухой способ применим для соединения практически любых типов полимерных пленок, фольги, целлофана, бумаги и т.д. [c.44] Склеивание более пригодно, чем сварка, при соединении разнородных поверхностей. При его использовании сохраняются структура и свойства соединяемых деталей, склеиваемые поверхности Moryi иметь значительные размеры и сложную форму. Недостатком склеивания является значительная продолжительность цикла и необходимость использования сложной многооперационной технологии. [c.45] Прочность клеевого соединения обусловлена адгезионным взаимодействием склеиваемых поверхностей с клеевой прослойкой, а также когезионной прочностью самой прослойки и соединяемых материалов. В клее и на склеиваемых поверхностях должны присутствовать полярные или способные поляризоваться группы, клей должен хорошо смачивать соединяемые поверхности. Полярность полимерной основы клея существенно влияет на прочность клеевого шва. Работоспособность шва возрастает при повышении полярности склеиваемых поверхностей, например в результате их химической или физической обработки. Следует, однако, отметить, что зависимость прочности соединений от содержания в клее полярных групп имеет экстремальный характер при очень большом содержании таких групп механические свойства клеевой прослойки ухудшаются, повышается ее хрупкость [40]. [c.45] Полнота смачивания клеем соединяемых поверхностей может быть охарактеризована критическим поверхностным натяжением смачивания Значения определяют изменением краевых углов смачивания 0 при нанесении на поверхность полимера ряда органических соединений (жидкостей) с различным поверхностным натяжением и последующей экстраполяцией найденной зависимости os 0 от поверхностного натяясения жидкого клея (vx,). Клей полностью смачивает поверхность полимерной пленки, если Vi V - Если Vo смачивание неполное, но увеличивающееся (как и адгезия клея к поверхности) по мере уменьшения разности Vl V [35]. В то же время при полном смачивании V не должно значительно превышать Vi, так как клеевая прослойка на основе полимера с низкой поверхностной энергией имеет низкую когезионную прочность. [c.45] Истинная смачиваемость склеиваемых поверхностей клеем искажается наличием на них низкомолекулярных веществ (например, загрязнений) или пленки другого материала, хорошо смачиваемого клеем, но имеющего слабую адгезию к поверхности. Смачиваемость можно регулировать введением в состав клея добавок, обладающих пласти-фицируюпдам действием или являющихся поверхностно-активными веществами. [c.45] Механическая обработка склеиваемых поверхностей с целью придания им шероховатости приводит к увеличению прочности соединения только в том случае, если краевой угол смачивания менее 90, так как в противном случае клей не заполняет образующиеся поры. Немалое влияние на склеивание оказывает микроструктура склеиваемых поверхностей например, аморфные термопласты склеиваются легче, чем кристаллические. [c.46] Прочность адгезионного соединения значительно снижается, если в процессе отверждения клеевой прослойки происходит ее усадка. При этом в полимерной основе клея возникают остаточные напряжения, под действием которых на границах клеевой прослойки со склеиваемыми материалами образуются трещины и полости, становящиеся центрами концентрации напряжений, что снижает механические свойства соединения. Чтобы уменьшить вредное действие усадки, клеевая прослойка наряду с высокой прочностью должна обладать достаточной эластичностью, обусловливающей равномерное распределение напряжений. [c.46] Немаловажное значение для обеспечения высокой прочности клеевого соединения имеет правильный выбор клея. Для каждого полимера существует свой клей, обеспечивающий наибольшую прочность клеевого соединения как правило, это клей на той же (или близкой по составу) основе, что и у склеиваемых материалов [40]. Вместе с тем имеются универсальные клеи, пригодные для склеивания большого количества пластмасс. Как свидетельствует рис. 2.15, к числу наиболее универсальных клеев следует отнести полиуретановый и полихлоропреновый клеи. Для склеивания многих типов полимеров могут быть рекомендованы эпоксидный, полиэфирный, полиакриловый и фенолокаучуковый клеи. [c.46] Для склеивания реактопластов рекомендуются главным образом термореактивные кл . Для склеивания резин используют преимущественно резиновые клеи. Термопласты по способности к склеиванию подразделяют на три группы легко склеиваемые, условно легко склеиваемые и трудно склеиваемые. К легко склеиваемым относят термопласты, склеивание которых возможно без специальной подготовки поверхностей к условно легко склеиваемым- требующие несложной их подготовки к трудно склеиваемым- требующие сложной подготовки поверхностей или применения специальных клеев, пригодных только для данного полимера. [c.46] Термопластичные клеи могут представлять собой 1) растворы полимеров в органических растворителях или мономерах 2) жидкое олигомеры 3) клеящие ленты и пленки 4) мономеры. Для термопластичных клеев характерна хорошая эластичность, но невысокая теплостойкость. Последнее обстоятельство существенно ограничивает область их применения, однако для склеивания полимерных пленок теплостойкость используемого клея большого значещ1Я не имеет, если только они не намного меньше, чем теплостойкость материала полимерных пленок. [c.47] Для склеивания пленок подготовка соединяемых поверхностей состоит в их обработке с целью модифицирования свойств поверхности и ее очистки. Поверхность реактопласта перед нанесением клея обрабатывают механическим способом (например, наждачной шкуркой) и промывают растворителями (например, кетонами, хлорированными углеводородами). Некоторые реактопласты модифицируют химически, например путем обработки Нг504. [c.48] Поверхность резин обрабатывают механически или подвергают химическому модифицированию (окисление конц. Н2804 или галоге-нирование). [c.49] Нанесение клея осуществляют методами, аналогичными методам нанесения лакокрасочных покрытий. Используют различные вариации методов распыления (пневматическое, под высоким давлением, в электрическом поле, аэрозольное). Широко применяют методы окуна ния и обливания, достоинством которых является простота, дешевизна и высокая производительность. Однако эти методы пригодны только в тех случаях, когда клей наносится на обе поверхности полимерной пленки. Клей можно также наносить вручную с помощью валика, кисти, шпателя или шприца. Используют пленочные клеи, вырезаемые по размеру склеиваемых полимерных пленок, при этом на склеиваемые поверхности точками наносится жидкий клей. Термопластичные клеи подают в зазор между склеиваемыми пленками с помощью устройств типа литьевых машин. [c.49] Так называемая открытая выдержка нанесенного клеевого слоя способствует вытеснению воздуха из пор и неровностей поверхности, за счет растекания клея выравнивается толщина клеевого слоя, улетучивается растворитель. Оптимальная продолжительность открытой выдержки определяется по точке перегиба на кинетической конвой испарения. [c.49] Приведение поверхностей в контакт обычно сопровождается запрессовкой, что обеспечивает достижение более плотного контакта между клеем и склеиваемыми поверхностями и создание клеевой прослойки оптимальной толицшы. Величина давления запрессовки зависит в первую очередь от вязкости клея, оптимальное его значение для каждого клея подбирают эмпирически. Для создания давления применяют различные виды прессов и зажимных устройств. [c.49] Отверждение термореактивных л затвердевание термопластичных клеев являются наиболее важными операциями в технологии склеивания. Выбор режимов этих процессов зависит от природы клея, типа соединяемых материалов и условий эксплуатации готовых изделий. Оптимальные режимы склеивания различных материалов приведены в табл. 2.4. Для термореактивных клеев повьппение температуры отверждения способствует улучшению свойств клеевого соединения. Температура склеивания термопластов определяется их теплостойкостью. Отверждение термореактивных клеев является следствием протекания химических процессов сшивания макромолекул полимера и отвердителя. Затвердевание термопластичных клеев происходит в результате испарения растворителя или охлаждения зоны шва. [c.49] Качество клеевых соединений оценивают с помощью разрушающих и неразрушающих методов. К разрушающим относят различные методы оценки механической прочности при сдвиге, отрыве, отслаивании (расслаивании). К неразрушающим методам относят ультразвуковой контроль, визуальный осмотр, ИК- и рентгенодефектоскопию и другие методы. [c.49] Вернуться к основной статье