Адгезия и прочность связи в эластомерных системах Лектор

Адгезия и прочность связи в эластомерных системах Лектор – д. т. н. , проф. Люсова Л. Р.

Модель образования клеевого соединения и факторы, влияющие на технологию склеивания:

Модель образования клеевого соединения и факторы, влияющие на технологию склеивания: а) детали перед подготовкой поверхностей (внешние факторы: φ – влажность, Т – температура, среда; б) детали с подготовленными поверхностями; в) детали с нанесенным клеем приведены в конакт (р – давление, η – вязкость клея, tхр – сохранность клея); г) формирование клеевого слоя (Vотв – скорость отверждения, t – продолжительность выдержки при заданных Т и р); д) склеенное изделие. 1– соединяемые детали; 2 – слабые пограничные слои; 3 – пыль, механические включения; 4 – клей; 5 – воздушные включения; 6 – наплывы клея; 7 – клеевой слой; 8 – адгезионные связи

Схема предполагаемых слоев шероховатой поверхности необработанного металла

Блок-схема процесса подготовки поверхности алюминия

Схема простой плазменной установки

Прочность при сдвиге клеевых соединений необработанного и обработанного плазмой ПЭ

Механизм аутогезии ПЭ после обработки коронным разрядом

Влияние химической модификации поверхности ПЭ на прочность его соединения эпоксидным клеем

Влияние способа обработки поверхности отвержденных стеклопластиков на прочность клеевых соединений

Влияние продолжительности обработки хромовой кислотой ПП (а), ПЭНП (б), ПЭВП (в) на энергию разрушения при отслаивании (90°)

Схема процесса подготовки поверхностей полимеров

Виды разрушений адгезионных соединений а – адгезионное б, в – когезионное г – смешанное 1 - адгезив, 2 - субстрат

Эксперимент Ийенгера и Эриксона для образцов ПЭТ, дублированных с помощью различных клеев.

Возможная схема адгезионного взаимодействия клея с подложкой

Иллюстрация роли механического зацепления при формировании адгезионного соединения

Взаимодействие в адгезионном соединении

Возникновение ковалентных связей между металлической подложкой и клеем на основе изоцианата

Механизм взаимодействия молекулярных орбиталей

Пример кислотно-основного взаимодействия

Пример донорно-акцепторного взаимодействия

Индукционное взаимодействие

Причины отклонения теоретического значения адгезионной прочности от практических результатов

Расчетные значения работы сил адгезии, полученные на основании данных о полярной и дисперсионной составляющих поверхностной энергии

Основной постулат адгезии и смачиваемости: Для получения самопроизвольного смачивания и удовлетворительной силы адгезии необходимо выбирать клей, поверхностная энергия которого меньше критического натяжения смачивания поверхности, на которую он наносится.

Модельное представление о межфазном слое в системе полимер-твердое тело

Характер разрушения адгезионных соединений (с полибензотиазольными волокнами) в сканирующем электронном микроскопе а – адгезионное разрушение, эпоксихлорсодержащее связующее; б – конец волокна, выдернутого из склейки; в – условно адгезионное разрушение, бисмалеинимидное связующее; г – «метелка» волокна, выдернутого из склейки.

Виды конструкций клеевых соединений а – внахлестку, б – встык с подсечкой в – встык с одной и двумя накладками г – с двойной нахлесткой д – двухстороннее врезное е – со скашиванием кромок ж – двухскосное нахлесточное з – встык со скошенными накладками и – ступенчатое нахлесточное к – пазовое л – шпунтовое м – ступенчатое шпунтовое н – стыковое о – двойное на ус п – уголковое внахлестку р – уголковое с уголковыми накладками с – тавровое т – телескопическое у – трубчатое муфтовое ф – соосное двух стержней х – трубчатое на ус

Испытания на отдир

Схема образца соединения встык для испытания при растяжении Поверхности металлических стержней должны быть гладкими и параллельными в процессе склеивания

Схематичное изображение образца, рассмотренного Голандом и Рейснером Длина субстратов составляет l+2 c. Линия нагружения находится между точками a и b и проходит через область О. Субстраты имеют толщину t

Схематичное изображение образца, рассмотренного Голандом и Рейснером

Схематичное изображение типов разрушения образцов: I – расслаивание, II – сдвиг, III – раздир

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ КЛЕЕВ И КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ • Определение внешнего вида и однородности • Определение вязкости • Определение массовой доли сухого остатка в клее • Определение прочности склеивания при расслаивании • Определение прочности склеивания при нормальном отрыве • Определение прочности связи с металлом при отслаивании • Определение клейкости и липкости резиновых смесей • Испытание стойкости клеевых соединений к действию воды • Испытание стойкости клеевых соединений к действию топлив, масел и различных химических реагентов • Испытание стойкости клеевых соединений к действию переменных температур

Методы испытаний прочностных характеристик клеевых соединений

Методы испытаний прочностных характеристик клеевых соединений

Методы испытаний прочностных характеристик клеевых соединений

Общие принципы выбора клеящих материалов

Упрощенная классификация клеящих материалов

Клеи на основе поливинилацетата

Клеи-расплавы

Полимерная основа эластомерных клеев