Лако-красочные материалы — производство

Наполнитель — один из основных компонентов клеев, кот рый выполняет несколько функций; обеспечивает необходим} вязкость клея, придает ему тиксотропные свойства, обеспеч вает минимальную усадку при отверждении, способствует сбл жению коэффициентов линейного термического расширен клея и субстрата, улучшению эксплуатационных свойств кле вых соединений, повышению термостойкости и др. [46, с. 2 131, с. 34]. Введение в клеи наполнителей влияет на внутренн напряжения, как правило, снижая их. Дело в том, что возни новение местных внутренних напряжений вокруг отдельных ча тиц наполнителя, направленных в разные стороны, может пр вести к тому, что суммарные напряжения будут ослаблен Кроме того, введение наполнителей обеспечивает такие важні характеристики, как электро — и теплопроводность, уменьша ползучесть клея. При введении в клеи наполнителей часто п вышается их ударная прочность, поскольку наполнитель спосо ствует поглощению нагрузок [132]. Наполнители используі также для снижения стоимости клеев и придания им нужн< окраски (в частности, для клеев, применяемых в строительств [54, с. 11]. Однако прочность клеевых соединений при комна ной температуре для нетеплостойких ненаполненных систі обычно выше, чем для наполненных. Исключение составляк клеи, в которых в качестве наполнителей применяют неболыш количества специальных сортов оксида алюминия или окси; железа [133].

В качестве наполнителей используют порошкообразные м таллы и их оксиды, различные соли, нитриды бора и алюмини кремнезем, каолин и глины, асбестовые и стеклянные волоки ткани, сетки и др. Следует также упомянуть о применении ми росфер и газообразных наполнителей, которые существен! снижают массу клея, что весьма важно, в частности, в косм ческой технике.

Некоторые наполнители не улучшают свойств клеев, и, б лее того, введение их в состав клеев приводит к незначительн

/ ухудшению свойств. Такие наполнители называют экстен — рами или балластными. Их обычно используют в качестве ердых разбавителей для снижения стоимости клея. Экстенде- >1 иногда положительно влияют на свойства клея, обеспечивая [рочнение полимера и препятствуя его растрескиванию. Наи — >лее часто в качестве экстендеров используют различные мел — щисперсные порошки, растворимый лигнин и порошкообраз — >ie частично отвержденные полимеры [131, с. 34].

И, наконец, следует отметить, что введение некоторых напол — ітелей обеспечивает антикоррозионные свойства клеев. В ка — ;стве таких наполнителей используют порошкообразные хро — аты стронция, бария, кальция, соединения свинца, молибдат анка [1—10% (масс.)] [160]. ‘■

Для различных наполнителей максимальная прочность клее­эго соединения наблюдается при разных температурах и зави — 1т от концентрации наполнителя. Как правило, лучшие резуль — ітьі удается получить в тех случаях, когда наполнитель вводят количествах, обеспечивающих смачивание полимером каждой ’о частички. Оптимальное содержание наполнителя — величина тдивидуальная, так как различные наполнители имеют разные пощади поверхности. Этот фактор может существенно влиять а технологические характеристики клея.

Вязкость клеевых композиций зависит от формы частичек аполнителя, плотность — от плотности наполнителя. Необходи — о, чтобы наполнитель в клее был распределен равномерно. !ри неравномерном распределении возникают агломераты час­ти наполнителя, содержащие внутренние пустоты и имеющие еньший модуль, что приводит к ухудшению свойств материала повышению вязкости клея при малом объеме наполнителя.

Несомненный интерес представляет возможность прогнози — овать влияние наполнителя на свойства композиции без изго — івления материала и его испытаний. Для этой цели можно спользовать уравнения, приведенные в [134].

Необходимо помнить, что при введении наполнителей в клей эжет значительно увеличиться время гелеобразования. На при — ере эпоксидной композиции, отверждаемой низкомолекуляр — ым полиамидом (ЭД-20+Л-19), было показано, что введение ее состав волокнистого наполнителя значительно увеличивает ремя гелеобразования. При этом чем больше содержание на — олнителя, тем сильнее замедляется скорость отверждения. Та — ое действие наполнителя особенно проявляется в том случае, огда на его поверхности имеются ОН-группы, что, вероятно, вязано с образованием водородных связей между эпоксидными руппами смолы и ОН-группами наполнителя [135].

Введение в состав клеев наполнителей может влиять и на одостойкость клеевых соединений. На примере эпоксидных кле­в, отвержденных метилтетрагидрофталевым ангидридом, пока — ано, что введение гидроксида алюминия или его смеси с квар — щвым песком улучшает водостойкость [136].

Поскольку один наполнитель, как правило, не может уд< летворять всем предъявляемым требованиям, в ряде случг применяют смесь наполнителей. Весьма эффективно исполь: вание смеси, состоящей из двух наполнителей, имеющих р; личную форму, например волокон и стеклянных микросфер. П правильном выборе размера частиц наполнителей более мелк частицы располагаются внутри обогащенных связующим o6j стей, образованных более крупными частицами, и вытесня. полимерное связующее. Это улучшает смачивание частиц а зующим и повышает текучесть композиции и механические свс ства отвержденного материала [137].

При введении наполнителей в полимерную систему они г сорбируются на границе раздела клей — наполнитель. Влия на этот процесс можно путем модифицирования поверхнос наполнителя [138]. Некоторые неорганические наполнители чг то обрабатывают кремнийорганическими соединениями (апп{ тами), которые способствуют образованию прочных связей ме: ду полимером и наполнителем и, следовательно, улучшен! механических свойств системы. Характерно, что увеличение аді зии наблюдается и во влажной атмосфере. Обработка повер ности наполнителя аппретом приводит также к улучшению е смачивания связующим (см. гл. 4).