Технология склеивания изделий из композиционных материалов : учебное пособие / Д.Р. Ерова [и др.] <...> Фенолоформальдегидные смолы явились первыми синтетическими смолами, сыгравшими важную роль в технике склеивания. <...> В 50-е годы в качестве основы клея были предложены эпоксидные смолы, что дало возможность исключить растворитель из состава клея. <...> Склеивание материалов имеет ряд преимуществ перед другими видами соединения. <...> Клей обладает связывающими свойствами, которые основаны на его способности смачивать склеиваемый материал и прочно соединяться с ним. <...> Жидкий раствор клея, нанесенный на склеиваемые поверхности, при высушивании или в результате химических реакций густеет и превращается в твердую пленку — клеевой шов. <...> Выбор клея зависит от конструкции и назначения изделия, а также от условий, в которых оно работает. <...> Области применения, в которых клеи рациональны, следующие: – соединение разнородных материалов (сочетание металлов, резин, пластиков, вспененных материалов, древесины, стекла и т. д.); – соединение разнородных металлов, образующих коррозионно-опасные пары (железо с медью, например); – склеивание многослойных конструкций, в частности трехслойных с заполнителем (сотовым или пенным), изготовление листовых слоистых материалов (пластиков, сочетания древесины с металлом); – приклеивание усиливающих элементов конструкции – элементов жесткости; 8 – конструкционное склеивание – создание элементов, испытывающих напряжения на сдвиг и сжатие, полностью исключая механические способы крепления; – герметизация соединений – стыков, швов, технических отверстий, образующихся при клепании, винтовых и болтовых соединений; – крепление малопрочных хрупких элементов (тонких пленок, фольги и т. д.) – склеивание элементов конструкций специальной формы, если площадь склеивания велика или соединение осуществляется во многих точках одновременно, либо требуется точная подгонка между сопрягаемыми <...>
Технология_склеивания_изделий_из_композиционных_материалов.pdf
УДК 678.746.5:621.792.053
Ерова Д. Р.
Технология склеивания изделий из композиционных материалов :
учебное пособие / Д.Р. Ерова [и др.]; М-во образ. и науки России,
Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2014. –
132 с.
ISBN 978-5-7882-1614-0
Дана краткая характеристика клеев различной природы,
приведены наиболее часто встречающиеся типы клеевых и
комбинированных соединений и технология склеивания материалов.
Рассмотрены методы оценки работоспособности клеевых соединений.
Предназначено для
бакалавров, обучающихся по
направлениям 150100 «Материаловедение и технологии материалов»,
240100.62 «Химическая технология», 240100.68 «Химическая
технология», а также для магистров, обучающихся по направлению
240100.68 «Химическая технология», и специалистов, обучающихся
по специальности
240300.65
«Химическая технология
энергонасыщенных материалов и изделий»,
Подготовлено на кафедре «Технология изделий из
пиротехнических и композиционных материалов».
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского национального исследовательского технологического
университета.
Под редакцией проф. И.А. Абдуллина
Рецензенты: д-р техн. наук. проф. Э.Р. Галимов
канд. техн. наук А.С. Арутюнян
ISBN 978-5-7882-1614-0 © Ерова Д.Р., Богатеев Г.Г., Казанская Л.И.,
Сафина З.И., Алексеева Н.А., Богатеев Д.Г. 2014
© Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2014
2
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………….…5
1 ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ
СКЛЕИВАНИЯ……………………………………………………...…....7
2 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СКЛЕИВАНИЯ ................…..9
3 ПРЕИМУЩЕСТВА СКЛЕИВАНИЯ……………………..............….19
4 НЕДОСТАТКИ СКЛЕИВАНИЯ………………………………..…....22
5 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КЛЕЯМ…………………...............….….24
6 КЛАССИФИКАЦИЯ КЛЕЕВ………..………………………….........25
6.1 Клеи животного происхождения …………….……………...…...30
6.1.1 Коллагеновые (глютиновые) клеи……………………..…….31
6.1.2 Казеиновые клеи……………..………………………………..33
6.1.3 Альбуминовые клеи…………………...………………….…..33
6.2 Клеи растительного происхождения………….………...…….….34
6.3 Синтетические клеи…………….………………………...…….…34
6.3.1 Компоненты синтетических клеев……..……………………..38
6.3.1.1 Полимеры……………………………….…….….……..….38
6.3.1.2 Наполнители……………….....……………………………45
6.3.1.3 Растворители и пластификаторы………...……………….49
6.3.1.4 Отвердители и вулканизирующие агенты…...…………..52
6.3.1.5 Ингибиторы и стабилизаторы……….………...............….54
6.3.2 Синтетические термореактивные клеи………………………55
6.3.2.1 Феноло-формальдегидные клеи……………….………….55
6.3.2.2
Эпоксидные
6.3.2.2.1 Эпоксидные клеи холодного отверждения………….65
6.3.2.2.2 Эпоксидные клеи горячего отверждения………….....66
6.3.2.3 Полиуретановые клеи……………………………………..67
6.3.2.4 Карбамидные клеи……………………...…………….....…68
6.3.2.5 Кремнийорганические клеи……………………….………73
6.3.2.6 Фуриловые клеи…………………………….……….……..75
6.3.2.7 Полиэфирные клеи………………………………….……..77
6.3.3 Синтетические термопластичные клеи……………….….…..81
6.3.3.1 Полиизобутиленовые клеи………………………….…….81
6.3.3.2 Карбинольные клеи…………….……………….……...….82
6.3.3.3 Полиакрилатные клеи…………………………….…....….85
3
клеи………………………………61
Стр.3
6.3.3.4 Полиамидные клеи……………………………..………….86
6.3.3.5 Поливинилацетатные клеи………………………………..88
6.3.3.6 Перхлорвиниловые клеи……………………………….….90
6.3.4 Каучуковые клеи………………………………………….……91
7 КОНСТРУКЦИЯ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ…………...............…99
7.1 Виды нагружений клеевых соединений……………………….…99
7.2 Технология выполнения соединений конструкций из
композиционных материалов………………………………...….102
7.2.1 Классификация соединений…………………………......…..102
7.2.2 Анализ факторов……………………………….………..……103
7.2.3 Клеевые соединения………………………….…………..…..107
7.2.4 Типы соединений…………………………….….………..…..108
7.2.5 Комбинированные соединения………….……………..…… 112
7.2.6 Клееклепаные соединения……………..……………………. 112
7.2.7 Клеесшивные и клееигольчатые соединения…………...…. 114
8 ТЕХНОЛОГИЯ СКЛЕИВАНИЯ………………………………...…. 115
8.1 Выбор клея…………………………………………….....…….… 115
8.2 Приготовление клея………………………………........……...… 119
8.3 Подготовка склеиваемых поверхностей……….…………....…..120
8.4 Склеивание……………………………………………………….. 121
8.4.1 Технология выполнения комбинированных и
клееклепаных соединений…………………..………..…...… 122
8.4.2 Технология выполнения клеесшивных
и клееигольчатых соединений……………………………… 123
8.5 Испытания клеевых соединений………………………………... 125
8.5.1 Испытания на сдвиг…………………………………………..126
8.5.2 Испытания на изгиб…………………………………………..127
8.5.3 Испытания на отдир…………………………………...…..… 128
Контрольные вопросы…………………………………………….….. 129
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………..…….…… 130
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ……………..…….… 131
.
4
Стр.4