Лако-красочные материалы — производство

В представленном выше анализе было принято, что клен и субстрат находятся в тесном контакте. Это не является очевидным и имеющим место во всех случаях, так как реальные клен обладаютоп|к*леленной вязкостью. В щюцессе стандартной опе­рации склеивания клен и субстрат должны быстро приводиться в непосредствен­ный контакт Можно определить величину проникновения клеев и поры, находящи­еся на поверхности, рассмотрев уравнения, описывающие смачивание поверхностен полимерами, и предложенное Пэкхемом (12] уравнение глубины проникновения жидкостей в поры. Закон Пуазсйля описывает глубину проникновения жидкости в пору следующим образом:

i! x ■-/’

dt 8п

где х — глубина проникновения в пору; t) — вязкость клея; Р капиллярное дав­ление; t время; г — радиус поры (или капилляра, для которого был фактически выведен закон Пуазсйля).

Капиллярное давление описывается следующей формулой:

р 2ytt. cos0 . (6.9)

г

где в — краевой угол смачивания; yLV — поверхностное натяжение клея на межфаз­ной границе раздела жидкость пар.

Описание смачивания поверхности полимером взято из работы Шонхорна. Фри­ша и Квея 113| и имеет вид следующего уравнения, выведенного Ньюманом 114):

C«JS0(r) = COS0_[l-ee*rt]. <6.10)

где 6_ — краевой угол смачивания в течение бесконечно большого промежутка вре­мени; 0(0 — изменяющийся во времени краевой угол смачивания; а и с — регули­руемые параметры.

Объединяя указанные уравнения, получаем следующее выражение:

а ае"" I

‘ — +——- ,

с с

Это уравнение описывает глубину проникновения клея в пору, давая представ­ление о параметрах, необходимых для вытеснения воздуха из норы и замены его клеем.

Рассмотрим теперь приведенное выше уравнение, вводя параметры, связанные со смачиванием поверхности полиэтиленом. Пэкхсм принимал, что межфаанос по­верхностное натяжение между полиэтиленом и воздухом составляло 23.5 мДж/ мг при температуре 200 *С. Продолжительность его эксперимента по смачиванию поверхности составляла 20 мин. Результаты выполненных им расчетов приведены в табл. 6.1.

Таблица отчетливо показывает, что глубина заполнения пористой поверхности зависит от радиуса норы. Глубина проникновения обратно пропорциональна радиу­су поры. 15 случае поры радиусом 1000 мкм глубина проникновении составляет все­го 220 мкм. Если глубина норы имеет такую же величину, что и ее радиус, пора про­должает оставаться незаполненной. В противоположность этому, если радиус поры равен 0,1 мкм, глубина проникновения может составлять 2,2 мкм, когда глубина поры достигает такой величины. Эти вычисления отчетливо показывают, что если необходимо получить как можно более полное удаление воздуха из находящейся на поверхности поры, радиус поры должен иметь очень малую величину. Прибли­зительный радиус открытой норы, который позволяет полимеру проникать на до­статочную глубину, составляет около одного микрона или меньше. Результат этого соотношения становится более очевидным в процессе рассмотрения в следующем разделе книги операций подготовки поверхности перед склеиванием.

Таким образом, вторым критерием получения удовлетворительной адгезии яв­ляется создание поверхности с определенной микроструктурой и применение оея с достаточно низким значением вязкости, позволяющим позностью заполнить рел*>еф поверхности.