Лако-красочные материалы — производство

Способом равномерного отрыва определяют величину усилия, не­обходимого для отделения адгезии от субстрата сразу по всей площади контакта. Усилие при всем этом прикладывается пер­пендикулярно плоскости клеевого шва, а величина адгезии харак­теризуется силой, отнесенной к единице площади контакта (в Г/см2 либо кГ/см2). Некие из этих способов стандартизованы.

Резино-металлические эталоны для определения адгезии резины к металлам.

В большинстве случаев для измерения адгезии пользуются эталонами гриб­кового типа, меж торцовыми поверхностями которых находится адгезия. Таким методом определяют, к примеру, адгезию резины к металлам. Формы грибков и прослоечной резины очень различны.

Чтоб избежать образования шеи при испытании, предло­жены эталоны с поперечником резинового диска, превосходящим диа­метр железного грибка. В ближайшее время рекомендованы грибки конической формы. Но ценность таковой модифика­ции непонятна: концентрация усилий у верхушки конуса, также сочетание сдвига с отрывом делают очень сложное распределе­ние напряжений. Эталоны грибкового типа либо просто склеен­ные торцами цилиндры употребляются также для определения адге­зии клеев к металлам. Клеевая прослойка в данном случае имеет толщину нескольких сотен микрон.

Для измерения адгезии лакокрасочных покрытий два грибка либо цилиндра, имеющие на торцовой части уже сформиро­ванное покрытие, склеивают специально подобранным клеем, адгезия которого к покрытию должна быть выше, чем адгезия покрытия к подложке. К поверхности покрытия, нанесенного на подложку, время от времени приклеивают отрывающее приспособление, а потом прикладывают усилие, направленное перпендикулярно по­верхности покрытия. Применение этого способа ограничено из-за трудности подбора соответственного клея.

Схемы измерений адгезии полимеров к метал­лам:

а—цилиндрические эталоны—гриб­ки; б—цилиндрические либо призма­тические эталоны с осевым крепле­нием; в—то же, с резьбовым креп­лением.

Адгезию резины к ткани также время от времени определяют этим мето­дом. Эталоны приготовляют последующим образом. Ткань приклеивают к торцовым поверхностям древесных цилиндров, выступающие края ткани загибают и укрепляют проволокой в выточке на ци­линдре. Сырую резину накладывают на ткань и проводят вулканизацию. Схожим способом время от времени определяют адгезию заливочных компаундов к металлам, полимеров к стеклу, определяют крепкость связи меж слоями в стеклопластиках и т. д. На рисунках показаны некие схе­мы испытаний по этим способам. Ино­гда заместо склеенных встык цилинд­ров для измерения адгезии способом отрыва используют эталоны в виде крестовины. Таким ме­тодом определяют адгезию клеев к ме­таллам, дереву и стеклу.

В образчиках типа грибков и крестовин под действием нагрузки появляются сложные и неоднородные напряжения. Адгезия растя­гивается посильнее, чем субстрат, и в основном подвергается поперечному сжатию. Вследствие этого появляются сдвиговые на­пряжения. Результирующие напряжения в слое адгезии оказы­ваются неодинаковыми в разных местах площади контакта. Не считая того, растягивающее усилие не всегда прикладывается точно по оси эталона. Все это вызывает вместе с отрывом появ­ление расслаивания. Ускоренная киносъемка показала отсутствие параллельности поверхностей клейки конкретно в момент отрыва.

Схемы измерений адгезии полимеров к разным материалам способом отрыва:

а—резина к ткани (1 — ткань, укрепленная на древесном грибке; 2— резина);
б — смола к стеклу (1-металлические цилиндры; 2 — стеклянные пластинки;
3 — клей; 4 — слой смолы); в — заливочные компаунды к металлам (1— метал­лическая подложка; 2—компаунд; 3— держатели).

Более равномерного рассредотачивания напряжений можно до­биться повышением длины цилиндрического эталона и уменьше­нием площади склеивания, что понижает воздействие расслаивания при отрыве. В образчиках типа крестовин в особенности велика неоднородность напряжений. Потому что нагрузка прикладывается к кон­цам брусков, они стремятся изогнуться, потому приходится поль­зоваться громоздкими эталонами. При переходе к более толстым блокам сопротивление отрыву растет, что разъясняется понижением гибкости блоков и соответственно более равномерным рас­пределением напряжений.

Определение адгезии клеев к разным материалам на образчиках в форме крестовины; 1 — клеевой шов; 2 — захват для крепления эталона при испытании; 3— бруски.	Принципиаль­ная схема измерения адге­зии способом штифтов: 1—планка с отверстиями; 2—штифт; 3— пленка покрытия.

Способ скрещенных нитей, в каком две кварцевые нити, покрытые пленками полимеров, приводятся в контакт, а потом отрываются друг от друга, позволяет измерить работу отрыва, по которой судят об адгезии. Этот способ оказался очень эффектив­ным для исследования кинетики прилипания тел в самых разных критериях. Способ скрещенных нитей основан на том предположе­нии, что имеет место точечный контакт (так как используются нити поперечником 20—100 мк) и нарушение контакта происходит одномоментно по всей площади методом равномерного отрыва. В дей­ствительности получить точечный контакт не удается, а найти настоящую площадь контакта не представляется вероятным. Это является одной из обстоятельств нехороший воспроизводимости результа­тов. В тех случаях, когда адгезия и субстрат после приведения их в контакт подвергают полимеризации, вулканизации либо ка­кому-либо другому необратимому хим превращению, этот способ вообщем неприменим.

Увлекательный способ определения адгезии покрытий к под­ложкам основан на отделении подложки от покрытия методом отрыва. В первый раз он был разработан для определения сцепляемости электролитических осадков металлов с основой, а потом применен для определения адгезии полимерных покрытий к ме­таллам. Суть способа сводится к последующему. В планке-под­ложке прямоугольного сечения просверливаются отверстия, в ко­торые вставляют цилиндрические либо конические штифты по скользящей посадке. Торцы штифтов шлифуются совместно с план­кой, потом на эту плоскость наносится покрытие. После формиро­вания покрытия штифты выдергиваются. Но ме­тод штифтов возможно окажется неприменимым при использовании покрытий в виде смесей с низким поверхностным натяжением: тяжело будет избежать затекания раствора в зазор меж штиф­том и стеной отверстия. Не считая того, пленка покрытия должна владеть определенной механической прочностью, чтоб не произо­шло заместо отслаивания штифта разрушения пленки.

Есть некоторое количество способов отрыва адгезии от субстрата (либо напротив) методом сообщения адгезии либо субстрату ускоре­ния.