Клеи для соединения отвержденных рёактоплаетов
Клеи, рекомендуемые для склеивания отвержденных реактоплаетов, приведены ниже:
Феиолополивинилацетальный, эпоксид - но-тиоколовый, эпоксидно-полиамидный, полиуретановый Фе поло поли в и ни л а детальный 4- алкокси - силан,. фенолокаучуковый/ эпоксидно - 'фенольный, крем пийорганический Эпоксидный (модифицированный и не - модифицнрованпый), фе полополиви-
нилацетальный, фенолокаучуковый,
полиуретановый, полиакриловый, по- ливинилацетатный, поляхлоропрено-
вый, кремнийорганический Эпоксидный, . фенолоформальдегндный, полиэфирно-поли изоцианатный, на основе ненасыщенного полиэфира и ненасыщенного мономера Фенолокаучуковый, кремнийорганический, эпоксидно-кремнийорганический, эпоксидпо-фенольпый На основе циклических эпоксидных смол, полиамидный, полибензимидазольный
При использовании для склеивания отгёержденных реактоплаетов клеев, по химической природе близких к. склеиваемому материалу,-следует ожидать участия в реакции отверждения функциональных групп, имеющихся на соединяемых поверхностях, и образования химических связей. Вместе с тем достаточно прочное соединение может быть получено II с помощью клеев на основе термопластов, если температура эксплуатации шва ис превышает теплостойкости последних. При правильної! выборе клея прочность соединения будет определяться прочностью склеиваемого материала, па - пример межслойной прочностью слоистых пластиков [68; 273,, с. 119; 190; 305; 321; 322].
Для склеивания деталей из пластмасс на основе фенолоформальдегидпых смол рекомендуют феноло-, резорцино - и ме л а мино форм альдегидные [323], эпоксидные и полиуретановые клеи, композиции на основе полимерно-каучуковых смесей, полиакрилатов, поливинилацетата, поливинилацеталей, синтетического каучука [9; 273, с. 124; 307].
Клеевые соединения, выполненные эпоксидными и полиуретановыми клеями, имеют высокую: прочность после отверждения даже при комнатной температуре [307]. Отверждение этих клеев при повышенных температурах приводит к получению более теплостойкого и водостойкого соединения, с лучшими электроизоляционными свойствами.
Для соединения деталей, изготовленных из пресс-порошков общего назначения, текстолитов и гетинаксов и работающих при сравнительно невысоких температурах (323—373 К) могут быть применены отечественные клен марок БФ-4, К-153, ВК-9, ПУ-2.
Для деталей из теплостойких стеклотскстолитов (например, марки ВФТ-С) и стекловолокнитов (например, А Г-4, ДСВ-2Р-2М) целесообразно применять клеи марок ВС-ЮТ, ВК-32-200, ВК-3, ВК-13, К-300-6Ї, К-400-61 и ВК-8.
Клеевые соединения на этих клеях можно использовать при 473 К (в течение сотен часов), 573 К (в течение нескольких часов) и кратковременно (несколько минут)’ при 673—873 К.
Прочность соединений при 293 К на эпоксидных (Л-4, К-Ї53, ВК-9) или полиуретановом (ПУ-2) клеях не превышает прочности соединений на фенолокаучуко- вйх клеях (ВК-32-200, ВК-13, ВК-13М, ВК-3) или клеях на основе фенолоформальдегидпых смол, модифицированных поливинилацеталями (БФ-4, ВС-ЮТ). При повышенной температуре прочность соединений на эпоксидных и полиуретановом клеях быстро снижается [191] и делается намного ниже прочности соединений, полученных с помощью фенольных или кремнийоргани - ческих клеев (ВК-2, ВК-8).
Для склеивания деталей с большими поверхностями (например, деталей из листовых пластиков) целесообразно использовать комбинацию клеев [312, 324] — эластичного фенолокаучукового (ВК-3 или ВК-32-200), наносимого в качестве подслоя, и более жесткого — фе - нолополивинилацетальпого. (например, ВС-ЮТ), - который отверждается вместе с подслоем.
Прочность при неравномерном отрыве (которая характеризует эластичность шва) таких клеевых соединений существенно превосходит прочность соединений, выполненных лишь с помощью одного только клея
ВС-ЮТ, а термостойкость соединения сохраняется на уровне термостойкости швов на клее ВК-3.
Максимальная прочность при сдвиге (6,5 МПа) при склеивании образцов из фенопластов (толщиной 1,5 мм) цианакрилатными клеями с различной вязкостью достигается при использовании клея Fimofix Н [325], имеющего высокую вязкость. В то же время при склеивании образцов из фенопластов со стальными образцами (толщиной 1 мм) исходная вязкость клеев не влияет на прочность соединения при сдвиге, которая составляла 6—7 МПа. В работе [326] обнаружено ингибирующее действие фенопласта на полимеризацию циана - крплатного клея Истмэн-910, в результате чего клеевая прослойка сохраняет липкость после выдержки в течение 8 сут.
Склеивание деталей из прессовочных фенопластов, гетинакса или текстолита с деталями, из резины, бетона, древесины и других материалов производится клеями на основе синтетического каучука (хлоропренового или нитрильного) [9; 273, с. 124; 307, 327]. Введение в состав клея 10% полиизоцианата повышает прочность соединения. При склеивании фенопластов с термопластами лучшие результаты дают полиуретановые клеи
■т ' ■
^Аминопласты по способности склеиваться аналогичны фенопластам [307]. Для их соединения, рекомендуют клеи на основе меламино- и‘карбамидофор - йальдегидной смол, а также фенолополившшлацеталь - ные, полиуретановые и эпоксидные клеи [9; 273, с. 125; 307].
51ЮКСИДныё КЛёр, ё т<Ш числе й Модифицироёйнныё (например, ВК'9). Кроме них для склеивания деталей из эпоксидных пластмасс, между собой и с деталями из других отвержденных реактопластов или металлов пригодны фенолололивинилацеталыше клеи ' [9], фенолокаучуковые, полиэфирные [9], кремнийорганические (для работы при повышенных температурах), полиуретановые, полиакрилатные, поливинил ацетатные (для работы при 293—333 К) [307, 320, 328]. •
Теплостойкость клеевых соединений металлов определяется теплостойкостью клея. При исследовании же теплостойкости соединений эпоксидного боропласта на эпоксидно-фенольном клее установили, что она зависит от межслойной прочности соединяемого пластика [69]. Естественно, что при решении проблемы повышения теплостойкости клеевых соединений упрочненных волокнами пластмасс должны уделять внимание не только теплостойкости клея и склеиваемого материала, но и прочности последнего.
При исследовании прочности клеевых соединений эпоксидного стеклопластика со сталью, было показано [329], что в то время как хорошие деформационные свойства эластичного клея благоприятно сказываются на прочности соединений при статическом нагружении, при динамическом нагружении тот же клей характеризуется значительно меньшей усталостной прочностью, чем более жесткий клей.
Считается :[307], что детали из отвержденных ненасыщенных полиэфирных с м о л склеиваются с трудом. При этом указывают различные причины низкой адгезии к ним полимеров, являющихся хорошими адгезивами для других материалов. Однако полиэфирные пластики, подвергнутые перед склеиванием механической обработке (зашкуриванию или опескоструиванию), склеиваются хорошо [330]. Для склеивания рекомендуются [9; 273, с. 119; 306; 316; 323; 330] эпоксидг иые и фенол оформ альдегидные клеи, обеспечивающие более высокие, чем полиэфирные, прочность соединения, теплостойкость и стойкость к воздействию щелочей, неполярных растворителей и влаги. Однако имеющиеся в литературе данные [115; 196; 273, с. 119; 306; 331; 332] свидетельствуют о том, что в некоторых случаях качественное соединение удается получить И С ПОМОЩЬЮ ПО-
лиэфирных клеев, состав которых близок к составу полиэфирных связующих. Повысить прочность соединения полиэфирных стеклопластиков полиэфирными клеями па 27% удается, модифицируя последние полиизоцианатами [ 115]. Прочность при сдвиге соединений полиэфирных стеклопластиков друг с другом или со сталыо циаиакрилатными клеями [325, 326] составляла соответственно 2—4,9 и 6,5—12,5 МПа.
Для склеивания полиэфирных стеклопластиков с металлами. рекомендуются [330] только эпоксидные и фенольные клеи. Однако в работах [321, 333] показано, что приблизительно одинаковую прочность при сдвиге (10,4—11,8 МПа) можно получить, склеивая полиэфирный стеклопластик со сталью полиэфирным, эпоксидным или полиуретановым клеями. Однако прочность соединений на полиуретановом клее снижается при повышении температуры: при 333 и 373 К она составляет
соответственно 30 и 10% от исходной прочности при 293 К.
Пластмассы на основе ал л иловых смол склеиваются лишь после механической обработки поверхности— зашкуривагтием или опескоструиванием, и промывки ацетоном [330]. Наиболее пригодными клеями считают эпоксидные, эпоксидно-полисульфидтгый, полиэфирные, клеи па основе фурановой смолы, на основе полиэфира, модифицированного диаллилфталатом, по - лисульфидные. Эпоксидтю-полиеульфидный клей обеспечивает прочность соединения при сдвиге около 4,6 МПа и способен работать в интервале температур от 219 до 344 К- Эпоксидно-полиамидный и полйсульфидный клеи пригодны для склеивания аллиловых пластмасс с металлами и с деталями из реактолластов.
Кремний органические пластмассы, характеризующиеся низкой полярностью, склеиваются с трудом. Наиболее пригодными для их' соединения считают клеи на основе кремпийорганических полимеров [273, с. 127; 307] и теплостойкие фенолокаучуковые
клен (например, ВК-13).
Для соединения деталей из пластмасс на основе ароматических, ’полимеров целесообразно использовать термостойкие клеи на основе полиимидов, полнбензимидазолов и т. д. Так, клеевые соединения титана с полним идпым гра фитопластом, выполненные
клеями па основе отверждающихся полиимидов и поли - фенилхиноксалинов, могут эксплуатироваться при температурах до 593 К в течение 1000 ч [324].
Узлы из полии мид ного кар бои ластика, эксплуатирующиеся при невысоких температурах, могут быть собраны с помощью эпоксидных (ВК-9, ВК-17, *К-153, ВК-24М, ВК-30), фенолополивинилацетальных (БФ-2, БФ-4) и феполокаучуновых (ВК-13М) клеев. Применение подслоя из фенолокаучукового клея позволяет повысить прочность соединения,
# Склеивание полиимидных пленок друг с другом и с металлической фольгой проводят с помощью полнами - докислот, растворенных в сильно полярных растворителях, ароматических полиамидов, полиимидов и др. При этом получаются пер а с сдаивающиеся швы, однако процесс склеивания очень продолжителен и трудоемок.
Клеевые соединения полиимидной пленки на поли - бензимидазольном клее ПБИ-1 могут работать во всем интервале рабочих температур самой пленки: от 73 до 573 К. Причем указывается, что при испытании на отслаивание соединений пленки ПМ-1 с алюминием при 573 К прочность шва составляет около 20 %" прочности пленки при растяжении [335].
Для приклеивания пленки ПМ к бронзе и стали использовали метилолполиамидный клей МПФ-1 и эпоксидные клеи [336]. Клеевые соединения, как и можно было ожидать, характеризуются низкими прочностью (она была намного ниже прочности пленки при растяжений) и термостойкостью. Высокой прочностью и стойкостью к действию повыш'енных температур и искусственного тропического климата [123, с. 368] обладали клеевые соединения полиимидных пленок ПМ-1 и ПМ-4ч, склеенных с использованием подслоя аппрета при комнатной температуре кремнййорганическим герметиком марки Виксинт У-2-28.
После обработки в поле тлеющего разряда постоянного тока полиимидная пленка ПМ и полиимидно-фто - ропластовая пленка ПМФ-351 способны прочно приклеиваться к различным металлам эпоксидно-полиамидным и эпоксидно-кремнийорганическими клеями [337].
Для наклеивания электроизоляционных пленок, в том числе и полиимидных, предложен клей на основе силок - савовых смол [339]. Известно применение для склеив а*
ния полним ид ных пленок и других типов клеев, например на основе фенолоформальдегидной. смолы, модифицированной, нитрдльным каучуком '[340]i, на основе модифицированного' сополимера метилметакрилата с глк - цидилметакрилатом [341].