РЕФЕРАТ

Домашнє завдання: 22 с., 5 рис., 2 табл., 38 джерел.

- клейові композиції на основі еластомерів, герметики

- здійснити пошук літератури, її систематизацію, узагальнення та логічне викладення з висновками і рекомендаціями за проблемою розробки та застосування клейових композицій на основі еластомерів з постановкою задач на подальше дослідження.

- пошук науково-технічної інформації за темою домашнього завдання за каталогами та картотеками УДХТУ.

Об’єкти дослідження:

Мета роботи:

Методи дослідження:

За даними фундаментальної та періодичної літератури, РЖХ та з застосуванням інтернет-пошуку зібрані та узагальнені відомості з нових технологій та використання клеїв на основі еластомерів. Систематизовані дані про роль клеїв на основі еластомерів для сучасної технології та господарства. Визначені сучасні напрямки та тенденції в області розробки еластомерних клейових композицій та герметиків.

КЛЕЙ, ГЕРМЕТИК, АДГЕЗІЯ, СКЛЕЮВАННЯ, КЛЕЙОВА КОМПОЗИЦІЯ, КЛЕЇ НА ОСНОВІ ЕЛАСТОМЕРІВ, ВЛАСТИВОСТІ КЛЕЇВ, МЕТОДИ СКЛЕЮВАННЯ

ЗМІСТ

ВСТУП……………………………………………………………………………4 1. КЛЕЇ, ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ, ОБЛАСТІ ВИКОРИСТАННЯ………………….5

1. КЛЕЇ НА ОСНОВІ НАТУРАЛЬНОГО КАУЧУКА ……………………….5

2. КЛЕЇ НА ОСНОВІ ХЛОРОПРЕНОВИХ КАУЧУКІВ……………….…….6

3. КЛЕЇ НА ОСНОВІ НІТРИЛЬНИХ КАУЧУКІВ…………………………..10

4. КЛЕЇ НА ОСНОВІ ТЕРМОЕЛАСТОПЛАСТІВ…………………………..11

5. КЛЕЇ НА ОСНОВІ ЕПОКСИДНИХ СПОЛУК………..…………………..12

2. ВИКОРИСТАННЯ ЕЛАСТОМЕРНИХ КЛЕЙОВИХ КОМПОЗИЦІЙ В ТЕХНОЛОГІЇ ТА ГОСПОДАРСТВІ…………………………………………..…..13

3. НАПРЯМКИ ПІДВИЩЕННЯ МІЦНОСТІ КЛЕЙОВИХ З’ЄДНАНЬ ГУМИ З МЕТАЛОМ………………………………………………………………………….15

ВИСНОВКИ……………………………………………………………………..18

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ…………………………………………………………19

ВСТУП

Клей - це речовина або суміш, а також багатокомпонентні композиції на основі органічних та неорганічних речовин, здатні з’єднувати (склеювати) різні матеріали. Склеювання зумовлене утворенням міцного адгезійного зв’язку між прошарком клею та матеріалом поверхонь, що з’єднуються. [1] Склеювання є дуже давньою технологією – про використання клеїв згадується у давньоєгипетських текстах, існує багато рецептів клеїв, які створені у Середньовіччя.

Вузол виробу, створений за допомогою клею, називається клейовим з’єднанням. Тверда поверхня, на яку наносять клей, називається субстратом, а сама клеча речовина – адгезивом, від назви явища, яке дозволяє клейовому шару передавати навантаження від субстрату клейовому з’єднанню – адгезії.

Основні сучасні теорії та концепції адгезії описані у книгах Є. Кінлока [2], С. Воюцького [3], А. Берліна [4], А. Поціуса [5]. У роботі останнього також розглянуто застосування теорії адгезії до клеїв; особлива увага приділяється розумінню науки про адгезію та технології склеювання. У даній роботі також наведені практичні рекомендації щодо рецептуробудування клейових композицій та підбору оптимального складу клеїв різного призначення.

Клеї на основі еластомерів є однією з найважливіших та найчисельніших груп клеїв. Основні дослідження на сьогоднішній день ведуться за наступними різновидами еластомерних клеїв:

• клеї на основі натурального каучука;

• клеї на основі хлоропренових каучуків;

• клеї на основі нітрильних каучуків;

• клеї на основі термоеластопластів;

• клеї на основі епоксидних сполук та ін.

1. КЛЕЇ, ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ, ОБЛАСТІ ВИКОРИСТАННЯ

1.1 Клеї на основі натурального каучука

Одним із перших каучуків, який почали використовувати у якості клейової основи, був натуральний каучук. Початково такі клеї уявляли з себе просто натуральний каучук, розчинений у важкому бензині. Латекс на основі натурального каучука також використовувався у рецептурі промислового водорозчинного гумового клея. [5]

Клеї на основі натурального каучука продовжують широко використовуватися та досліджуватися. Однак ці клеї мають суттєвий недолік – з-за високої здатності натурального каучука до кристалізації клейові з’єднання є крихкими, крім того, вони схильні до пожовтіння з часом. Дослідження, спрямовані на усунення цих недоліків, проводилися у всьому світі (одним з методів є модифікація).

З останніх наукових досліджень у сфері клеїв на основі НК можна виділити роботи Каблова В.Ф, Кейбала Н.А. та ін., присвячені клейовим композиціям на основі хлорованого натурального каучука, модифікованого за допомогою озонування [6, 7]. Ці клейові композиції представляють собою 20%-ві розчини каучука в органічному розчиннику – етилацетаті. У даних роботах встановлені оптимальні режими озонування, показано, що така модифікація дозволяє підвищити міцність склеювання вулканізатів гум на 10-40%.

Селіною А. Ю. та Люсовою Л. Р. були проведені дослідження щодо використання натурального каучука у клеях із “постійною” липкістю. Запропонована технологія клейових композицій для липких стрічок, що полягає у використанні суміші НК з різною молекулярною масою, отриманою за допомогою зміни ступеня пластикації каучука. [8]

З інших робіт можна відмітити роботу румунських вчених з дослідження поверхневих властивостей гумових клеїв [9], а також роботу А.С. Скорнякова з контактних клеїв [10], які включають в себе розробки з клеїв на основі НК.

1.2 Клеї на основі хлоропренових каучуків

Поліхлоропрен є найбільш доступним хлорвмісним каучуком, який надає клеям високих адгезійних показників. Розробки, які стосуються клеїв на осноі поліхлоропрену, є одними з найчисельніших у галузі клейових композицій на основі еластомерів. Багато розробок у області клеїв на основі ПХ присвячені підбору оптимальної молекулярної маси поліхлоропрену [11, 12], що забезпечує високу міцність клейового з’єднання внаслідок підвищення поверхневої енергії.

Велика кількість досліджень з вивчення властивостей та вдосконаленню технології виготовлення клеїв на основі поліхлоропрену було проведено вченими кафедри ХТПЕ УДХТУ.

Однією з останніх робіт є робота С.М. Зибайла, Ю.В. Ємельянова та Ю.Р. Ебіча, яка стосується застосування нових ізоцианатних твердників для поліхлоропренових клеїв. У ній запропоновано новий твердник РУТ-1 на основі олігоізоцианату для промислових клеїв Титан та СК-92. [13]

Аналіз залежностей напруження –деформація, а також впливу концентрації твредників на міцність при розшаровуванні плівок цих клеїв показав доцільність використання РУТ-1 для вищезгаданих клеїв замість агента твердіння лейконат (рис. 1.1, рис. 1.2)

Визначено, що доцільно використовувати твердник РУТ-1 у концентрації 10-20 м.ч. (табл. 1.1).

Р ис. 1.1. – Залежності напруження (f_p) – деформація (Е_р) для плівок клеїв Титан (а) та СК-92 (б) з різним дозуванням агента твреднення: 5 мас. ч - криві 1, 4, 7; 10 мас. ч. – криві 2, 5,8; 20 мас. ч. – криві 3, 6, 9. Концентрація РУТ-1 в толуолі: 10% мас. – криві 1, 2, 3; 15% мас. – криві 4, 5, 6; 20% мас. – криві 7, 8, 9.

Рис. 1.2 – Вплив концентрації твердників (С, мас.ч. на 100 мас. ч. клеїв) у складі клеїв Титан (а) та СК-92 (б) на міцність при розшаровуванні склеєних зразків концейерних стрічок на основі тканини ТК-100. Твердники: 1- РУТ-1 (10% розчин); 2 – РУТ-1 (15% розчин; 3 – РУТ-1 (20% розчин); 4- пума; 5- лейконат.

Таблиця 1.1 – технологічні та адгезійні властивості промислових клеїв з дослідним твердником РУТ-1

Марка клею	Концентрація твердника, мас. ч. на 100 мас. ч. клею	Вміст олігоізоцианату Пума в РУТ-1, % мас.	В’язкість клею з твердником за ВЗ-1 при 200С, с	Міцність при відриві (МПа) гум від Ст. 3 на основі каучуків	Міцність при відшаровуванні (кН/м) гум від Ст. 3 на основі каучуків
				НК	СКЕП	НК	СКЕП
СК-92	0	-	54	1,50	0,68	1,25	0,60
	5	8	49	1,57	1,16	1,36	0,64
	10	8	38	1,85	1,60	1,60	0,83
	20	8	27	1,75	1,43	1,74	0,90
	5	12	49	2,19	1,19	1,58	0,62
	10	12	41	1,82	1,45	1,54	0,64
	20	12	33	1,71	1,59	1,30	0,52
	5	16	52	2,10	1,58	1,34	0,60
	10	16	48	1,69	1,76	1,41	0,64
	20	16	45	1,55	1,47	1,40	0,52
Титан	0	-	67	1,76	1,43	0,73	0,69
	5	8	58	1,88	1,52	1,00	1,06
	10	8	44	1,88	1,69	1,18	1,12
	20	8	37	2,09	1,65	0,60	1,00
	5	12	60	2,01	1,55	0,79	0,74
	10	12	55	2,11	1,68	1,13	0,77
	20	12	45	2,61	1,40	1,10	0,88
	5	16	62	3,20	1,54	0,77	0.84
	10	16	58	2,43	2,00	0,80	0,98
	20	16	51	2,15	1,65	0,95	1,00

Значний внесок у дослідження поліхлоропренових клеїв був також зроблений науковою групою Третьякової Н. А. та Люсової Л.Р, останні з робіт якої присвячені розробці клейової композиції гарячого твердження на основі ПХП для склеювання гуми покрівного шару, [14] а також використанню нових модифікаторів адгезії у клейовій композиції на основі хлоропренового каучука та БНК-ПВХ для збільшення міцності зв’язку у гумокордній системі [15]. Також можна відмітити роботу Кейбал Н.А. , яка розкриває закономірності формування клейових структур та їх вплив на адгезійну міцність клеїв на основі хлоропренових каучуків, модифікованих аміновмісними сполуками [16]. Інша робота цієї наукової групи мала на меті розробку клейових композицій для склеювання вулканізованих гум із введенням промоторов адгезії з функціонально-активними групами, що дозволяє значно підвищити міцність клейового з’єднання [17].