ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Когезионные свойства из "Эпоксидные полимеры и композиции" Однако значения работы адгезии, полученные из экспериментально найденных значений краевого угла смачивания, характеризуют поверхность, не имеющую дефектов. Действительное значение Wa может быть значительно ниже. Тем не менее между значением угла смачивания и адгезионной прочностью существует корреляция при его уменьшении наблюдается повышение прочности соединений [15]. [c.107] Для достижения высокой адгезионной прочности необходимо, чтобы 7с 7к (где 7с — поверхностное натяжение субстрата). Поверхностное натяжение эпоксидных клеев (35—40 МДж/м ) ниже поверхностного натяжения большинства металлов и зависит от строения исходных олигомеров, их функциональности, состава клеев. В табл. 5.2 приведены данные о прочности при сдвиге алюминиевых пластин, склеенных композициями на основе сложных ДГЭ изомеров фталевой кислоты, а также низкомолекулярной диановой смолы при 100°С в течение 2 ч [18]. [c.107] В области низких температур клеящие составы иа основе сложных ДГЭ образуют соединения значительно с более высокой прочностью при сдвиге, чем клеи на основе простого ДГЭ. При повышенных температурах прочность всех клеевых соединений снижается, однако в этом случае наблюдается преимущество сложных эфиров ДГЭ, особенно мета- и яара-изомеров. Считают, что это обусловлено более интенсивным межмолекулярным взаимодействием цепей с полярными сложноэфирными группами. Значение полярных взаимодействий было показано на примере соединений меди лишь амины с двумя активными атомами водорода в молекуле эффективно способствовали увеличению адгезии эпоксидной смолы и предотвращали уменьшение адгезионной прочности при кипячении соединений в воде [19]. [c.107] С увеличением содержания функциональных групп адгезионная прочность обычно повышается, хотя возможна и экстремальная зависимость при повышении концентрации полярных групп выше оптимальной сказывается огоаничеиие сегментальной подвижности макромолекул [14, с. 40 . [c.107] С повышением температуры прогрева клея вязкость, угол смачивания и прочность соединений уменьшаются. При этом возрастает относительная доля площади адгезионного разрушения. [c.109] На рис. 5.1 приведена зависимость угла смачивания от температуры отверждения. Минимальное значение 0 наблюдается при 150—160°С последующее увеличение 0 указывает на превалирование процесса отверждения над процессом растекания. При температуре отверждения, соответствующей минимальному значению 0, создаются наиболее благоприятные условия для образования бездефектной пленки [23]. Поэтому целесообразно окончательное отверждение клея проводить после того, как будет закончен процесс формирования пленкн при более низкой Температуре. [c.109] Таким образом, характер взаимодействия макромолекул с твердой поверхностью оказывает влияние на свойства пленки клея в объеме [27, с. 80—88]. [c.110] Чисто адгезионное разрушение соединений по поверхносги раздела происходит редко, а разрушение, которое на практике считают адгезионным, обычно является следствием нарушения целостности граничного слоя. [c.110] Наличие микропустот, возникающих в процессе формиров.а-ния клеевой прослойки, концентрацпя напряжений на границе раздела, влияние климатических условий и других факторов способствуют тому, что слабым местом в соединении является граничный слой [28]. Тем не менее, при правильном выборе способа подготовки поверхности и клея и соблюдении других технологических рекомендаций разрушение соединений на эпоксидных клеях имеет ярко выраженный когезионный характер. [c.110] Очевидно, что физическое состояние пленки клея оказывает заметное влияние на когезионную прочность выше Гс она в основном зависит от плотности сетки химических связей, а ниже в стеклообразном состоянии — существенен вклад и межмолеку лярных взаимодействий. [c.110] Необходимо помнить, что в клеевом соединении пленка находится в сложном напряженно-деформированном состоянии, и выбор критерия прочности является достаточно сложной задачей. Поэтому предпочтительно определять деформационные свойства клея непосредственно в образцах соединений, чтобы исключить влияние различий в степени отверждения и деформирования свободной пленки и слоя клея в соединении, а также влия ние масштабного фактора. Способ определения упругих постоянных клея в соединении, предложенный в [27, с. 38—43], позволяет устанавливать значения пределов пропорциональности и максимальных деформаций клеевой прослойки. [c.110] ЧТО в зависимости от температуры образца одно и тоже значение деформации достигается при различных уровнях напряжения. Так, деформация этого клея, находящегося в стеклообразном состоянии, цри наиряженни 42 МПа равна 0,01 мм, в высокоэластическом состоянии этот уровень деформации соответствует напряжению 3,5 МПа. [c.111] Это обстоятельство следует учитывать при проектировании конструкций, так как жесткость соединения прп действии нагрузки в процессе эксплуатации должна быть достаточной, чтобы не возникло смещение клея при высоких нагрузках. Для этого температура эксплуатации соединений не должна превышать Тс отвержденного клея. [c.111] Наличие пластификаторов и модификаторов, а также повышение температуры способствуют уменьшению концентрации напряжений в вершинах трещин [12, с. 72—75], что приводит к замедлению процессов усталостного разрушения соединений. Однако при этом может изменяться статическая прочность, экстремально зависящая от концентрации пластификатора (рис. 5.2). Повышение содержания пластификатора выше оптимального приводит к снижению когезионной прочности [33]. [c.112] Таким образом, для прогнозирования когезионных свойств следует учитывать не только химический состав, но и физическое состояние отвержденной пленки клея, а также характер действующих на соединение нагрузок. [c.112] Вернуться к основной статье