Полная версия

Главная arrow Техника arrow Адгезионная прочность композиционных материалов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Адгезия полимеров к пластмассам, каучукам, резинам

Соединять пластмассы можно разными способами. Простейший путь соединения однородных пластмасс - их сваривание. Основа этого процесса - молекулярное взаимодействие на границе раздела фаз.

Рассмотрим в качестве примера распространенный тип химической сварки, характерный для термореактивных пластиков, стеклопластиков на основе фенолофурфурольноформальдегидных, эпоксидно- фенолоформальдегидных и других связующих.

Химическая сварка происходит следующим образом: приводят в контакт поверхности двух пластиков и нагревают до появления у материала в зоне контакта остаточной пластичности, которая обеспечивает лучший контакт и приводит к химическому соединению.

В объеме и на поверхности термореактивных пластиков находятся функциональные группы, не вступившие в реакцию при их отверждении в процессе получения пластиков. А при химической сварке, т е. последующей термообработке, происходит доотверждение, т.е. более глубокое отверждение. Таким образом, определяющим является степень предварительного отверждения пластиков [7]. Чем оно выше, тем труднее сварить такие пластики, так как в поверхностном слое будет меньше свободных реакционноспособных групп.

Чтобы воспользоваться методом химической сварки, на поверхность пластиков наносят дополнительные функциональные группы, например, у фенолоформальдегидных смол наволочного типа реакционноспособные метинольные группы отсутствуют. В этом случае на поверхность таких пластиков перед термообработкой наносят тонкий слой порошка гексаметилентетрамина. В результате возникают диме- тилениминные и метиленовые группы.

Прочность термореактивных пластиков увеличивается, если увеличивается время выдержки. При этом улучшается контакт поверхностей и происходит более полное отверждение.

Прочность сварных швов пластмасс, полученных методом химической сварки по сравнению с прочностью клеевых соединений пластмасс, при:

  • - комнатной температуре находится на одном уровне;
  • - при повышенных температурах - выше;
  • - не снижается при выдержке образцов в растворителе в течение двух лет.

Соединение разнородных полимеров, а также полимеров с другим материалом возникает только за счет их склеивания различными клеями. Основным критерием при выборе адгезива является химическая природа субстрата (табл. 4.1, 4.2) [7].

Таблица 4.1

Прочность адгезионного взаимодействия полимеров _к полиизобутилену _

Природа полимера

Сопротивление расслаивания, Г/см

Натуральный каучук (слабополярный)

293

СКН-18

80

СКН-26

65

СКН-40 (бутадиенакрилонитрильный каучук)

47

Адгезия к более полярным каучукам (СКН-40) ниже, чем к слабополярным (натуральный каучук). Достигнутый уровень адгезии очень низок.

Какой путь решения проблемы - увеличение адгезии к инертным субстратам - принцип полярности. Следующий пример - полиамид- полярный субстрат (полярная группа -N2H). Его адгезия к полярным адгезивам высока.

Таблица 4.2

Прочность адгезионного взаимодействия полимеров к полиамиду

Природа полимера

Сопротивление расслаивания, Г/см

Хлоропреновый каучук наирит

757

СКН-40

101

Бутадиен-стирольный каучук СКС-ЗОА

65

НК

30

Введение в полимер небольшого количества активных функциональных групп (карбоксильных - СООН ) резко увеличивает его адгезию к полиамиду.

Адгезия к резинам из полимерных каучуков обычно выше у клеев из полярных полимеров, при этом необходимо учитывать правило полярности. Например, для обувных резин на основе СКН-40 лучшими клеями являются нитроцеллюлозный и перхлорвиниловый СКН-40 (бутадиенакрилонитрильный каучук). Для склеивания резин из слабополярных каучуков СКС-30 (бутадиен-стирольный каучук) используется менее полярный клей - наирит.

С целью повышения адгезии к резинам из неполярных или слабополярных каучуков в клеи вводят добавки, например перекиси, гидроперекиси йода, хлорного железа. Близость химической природы каучуков - важное условие получения прочной многослойной резиновой конструкции.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>