Plastics_11_2016

w w w . p l a s t i c s . r u 28 СПЕЦТЕМА/ СВАРКА И АДГЕЗИВНЫЕ РЕШЕНИЯ П Л А С Т И К С № 1 1 ( 1 6 2 ) 2 0 1 6 Усилие при разрыве соединения, связан- ное с механическими взаимодействиями, зависит от шероховатости поверхности и характера микрорельефа: материал затекает в разнонаправленные поры и обеспечивает значительное сопротивление отрыву за счет этих микрозаклепок. Однако для оптималь- ного затекания нужны низкая вязкость, хо- рошая смачиваемость поверхности субстрата и механическое воздействие, вытесняющее воздух из пор. Вязкие и быстро твердеющие полиуретаны не способны полностью реали- зовать преимущества рельефа, в то время как адгезионный подслой отличается низкой вяз- костью, хорошо смачивает поверхность и на- носится кистью, вытесняющей воздух. Кроме того, энергия межмолекулярных и электриче- ских взаимодействий сильно зависит от рас- стояния между сопрягаемыми веществами. Полимерным молекулам из-за значительно- го размера и контакта между собой в плот- ном веществе сложно подойти достаточно близко к активным центрам на поверхности субстрата, а низкомолекулярные активные компоненты адгезива, диспергированные в подвижных растворителях, свободно дости- гают точки соединения материалов. Активные компоненты подслоев подбира- ются таким образом, чтобы обеспечить мак- симальную адгезию как к субстратам, так и к заливаемым полиуретанам. Их состав обычно включает ингибиторы коррозии для предот- вращения ее развития на поверхности раздела. Таким образом, применение адгезивов способствует наилучшей реализации взаимо- действий между полиуретаном и субстратом и повышает адгезионную прочность соеди- нения. «Силбонд 49 СФС» и «Силбонд 41 С», по- жалуй, наиболее часто применяемые в Рос- сии адгезивы для соединения полиуретанов горячей или холодной полимеризации. Двад- цать пять лет использования данных адгези- вов на собственном производстве компании «С.П.Б.» позволяет обобщить опыт работы с этими материалами. Подготовка субстрата В качестве арматуры для полиуретано- вого изделия в 90% случаев применяются металлы. Для черных металлов наилучшим способом обработки является дробеструй- ная очистка: она обеспечивает многократное увеличение площади контакта, пористость поверхности, убирает загрязнения и окис- лы, способствует созданию активных цен- тров. Перед обработкой деталь обязательно проходит предварительную очистку в ванне с уайт-спиритом для снятия пластичных смазок и эмульсий со всех поверхностей. Чугунная колотая дробь диаметром 0,8 мм обычно используется в замкнутом цикле. Важно обеспечить своевременную замену потерявшей остроту дроби. Обработку про- изводят до получения бархатистой, матовой поверхности, наличие областей с металли- ческим блеском не допускается. Особенное внимание уделяется граничным зонам, для защиты необрабатываемых поверхностей применяют маски из полиуретана. Необхо- димы регулярные проверки чистоты сжато- го воздуха из компрессора, так как наличие следов масла или воды недопустимо. Для об- работки чугуна и закаленных сталей лучше выбрать электрокорунд, хотя его примене- ние из-за большого количества пыли требует особо тщательной промывки изделия после обработки. Рекомендуемые способы обра- ботки и максимальное время до нанесения адгезива представлены в табл. 1. Работоспособность и ресурс изделий из полиуретанов с металлической или полимерной арматурой в значительной степени зависят от прочности адгезионного шва. Известно, что в полиуретановых композициях полярные NCO-группы обладают неплохим адгезионным потенциалом, особенно если субстратом выступают высокоэнергетические поверхности металлов. Однако на практике редко удается добиться высокой прочности соединения «полиуретан- металл» без применения специальных подслоев — адгезивов — и тщательной подготовки поверхности субстрата. Этот факт связан с природой адгезионных сил, являющихся комбинацией механических, межмолекулярных и электрических взаимодействий Сергей СИВЧИКОВ, генеральный директор, Сергей АБОЛИН, заместитель генерального директора компании «С.П.Б.» Адгезия полиуретановых эластомеров к металлам Субстрат Способ обработки Максимальное время выдержки от окончания обработки до нанесения адгезива, мин. Черные металлы Дробь чугунная колотая 180 Нержавеющая сталь Дробь чугунная колотая 30 Сплавы алюминия Дробь чугунная колотая 30 Сплавы алюминия при эксплуатации в коррозионно-активной среде Электрокорунд 30 Бронза и сплавы меди Дробь чугунная + обработка персульфатом аммония 180 Полиамид Дробь при пониженном давлении 180 Таблица 1. Рекомендуемые способы обработки субстратов и максимальное время до нанесения адгезива