Лако-красочные материалы — производство

Эпоксидные смолы используются как адгезивы для металлов в несиловых конструкциях, также в качестве конструкционных клеев.

При содействии эпоксидки с металлом на формирование адгезионного контакта влияет температурный режим. Смола должна владеть определённой подвижностью, чтоб заполнить бессчетные углубления на поверхности металла. Потому увеличение температуры в момент формирования адгезионного контакта вызывает понижение вязкости и способствует заслуги более высочайшей адгезионной прочности.

Зависимо от количества отвердителя вели­чина адгезии эпоксидных смол обычно меняется по кривой с максимумом. При малом содержании отвердителя адгезия обоснована взаимо­действием с поверхностью металла свободных эпоксидных групп. С повышением количества отвердителя число свободных эпоксид­ных групп миниатюризируется. Так как при всем этом понижается и адгезия, можно прийти к выводу, что связь образовавшихся гидроксильных и аминогрупп с поверхностью окисной пленки металла слабее, чем связь эпоксидных групп. Эпоксидная группа содействует увеличению ад­гезии в особенности отлично в критериях, благоприятствующих рас­крытию эпоксидного кольца (при внедрении веществ, содержащих активные атомы водорода, к примеру бензидина). Раскрытие этиленоксидного цикла сопровождается об­разованием хим связей с окисной пленкой металла.

Но догадки о том, что адгезионные характеристики эпо­ксидных смол обоснованы приемущественно наличием эпоксид­ных групп, делятся не всеми исследовательскими работами. Имеются опыты по зависимости смачиваемости полярных поверхностей эпоксидными смолами от содержания в смоле гидроксильных групп. Сопротивление сдвигу склеенных эпоксидными смолами дюралевых образцов прямо пропорционально содержанию гидроксильных групп в эпо­ксидных смолах, отвержденных фталевым ангидридом. Зависимость приведена на рисунке.

Зависимость сопротивления сдвигу клеевых соединений алюминия от содержания гидроксильных групп в эпоксидной смоле (отвердитель – фталевый ангидрид).

Эпоксидная, и гидроксильная группы, будучи очень поляр­ными и реакционноспособными, играют огромную роль в адгезии эпоксидных смол к разным субстратам, в том числе к ме­таллам. Роль какой из этих групп является главнее, совершенно точно ответить нельзя. Всё находится в зависимости от определенных критерий — вида и количества отвердителя, природы поверхности субстрата и других причин.

При адгезии полимера к металлу роль хим при­роды адгезива оказывается решающей. Принципиально чтоб адгезив не просто содержал в определенном количестве полярные группы, а чтоб эти группы обладали способностью вступать в насыщенное взаимодействие с поверхностными группами суб­страта, к примеру делали роль доноров электронов. Чем четче выражены электронодонорные характеристики многофункциональных групп, тем выше их адгезия к металлу. Меж атомами металла и углеводородами в си­стеме адгезив—субстрат вероятны хим связи. Меж углеводородом и металлом может появиться ковалентная связь.

Невзирая на возможность хим взаимодействия меж металлом и углеводородами, существенно больший энтузиазм для адгезионных систем представляет механизм взаимодействия полимер­ных адгезивов с окисной пленкой, образующейся фактически на хоть какой железной поверхности. Благодаря этому в почти всех случаях на границе полимер—металл могут появляться ионные связи. В большинстве случаев этот тип связей реализуется при контакте ме­таллов с карбоксилсодержащими и гидроксилсодержащими по­лимерами. Меж поверхностью металла, покрытой гидратированной окисной пленкой, и многофункциональными группами полимеров могут появляться разные хим связи. Эпоксидные смолы с поверхностью металла реагируют по схеме:

Понятно что окисные пленки на таких металлах, как алюминий, цинк и олово очень малогабаритны, высокопрочны, имеют маленькую толщину, отличаются неплохими защитными качествами и неплохой сцепляемостью с металлом. Окисные пленки на меди, напротив, отличаются большой толщи­ной, значимым количеством изъянов и слабенькой связью с металлом. Потому воздействие окисных пленок на металлах приводит к различным результатам адгезии. В связи с эти используют разные методы хим обработки поверхности металлов.

Опыты по склеиванию металлов поли­мерными адгезивами, нанесению на металлы лакокрасочных, элек­троизоляционных и других покрытий свидетельствует о том, что долговечность связи полимер — металл зависит в почти всех слу­чаях от таких параметров полимеров, как термостойкость, коэф­фициент термического расширения, гидростойкость, озоностойкость, морозостойкость, крепкость, модуль упругости и др. Чем меньше различие коэффициентов термического расширения полимера и метал­ла, тем устойчивее оказывается адгезионное соединение полимер — металл к воздействию больших температур. Напря­жения, возникающие в процессе фор­мирования клеевых соединений и по­крытий, также оказывают влияние на долговеч­ность связи полимер—субстрат