Теоретические подходы к проведению экспертизы синтетических клеящих средств

Для формирования клеевого шва, обеспечения его равномерности  по толщине и по всей длине склеиваемой  поверхности, а также устранения не проклеев склеенный образец пропускают через прорезь специального приспособления в соответствии с чертежом 2.

 

Чертеж 2. а - механическое приспособление: 1 - основание; 2 - ведущий валик диаметром 40 мм; 3 - ведомый валик диаметром 40 мм; 4 - регулировочный винт; 5 - рукоятка (привод); б - ручное приспособление: 1 - каток; 2 - ручка

 

В зависимости от толщины  склеиваемых материалов и клеевого шва в приспособлении изменяется расстояние между подпружиненными  валиками таким образом, чтобы в  результате прохода образца через  зону формирования в клеевом шве  не создавалось дополнительное напряжение вследствие взаимного сдвига склеиваемых  подложек. Допускаемое давление при  формировании клеевого шва составляет от 0,7 до 1,0 МПа или указано в  нормативно-технической документации на полимерный клей.

Для формирования клеевого шва может быть использован ручной стальной каток массой 3 кг при толщине  материалов до 100 мкм и массой 6 кг при толщине материалов до 1000 мкм. При этом катком прокатывают по образцу в обоих направлениях продольной оси его не менее 3 раз.

Склеенный образец после  формирования клеевого шва выдерживают  при температуре (23 ± 2) °С в течение 24 ч или в условиях, указанных в нормативно-технической документации на полимерный клей.

Образец не должен иметь  клеевые подтеки по кромке клеевого шва. При их наличии допускается  зачищать кромки образца. Смещение размеров подложек по ширине склеивания не должно быть более 0,5 мм.

Толщину, длину, ширину подложек и склеенных образцов измеряют при  помощи штангенциркуля по ГОСТ 166 с отсчетом по нониусу 0,05 мм, толщину 10 - 500 мкм измеряют микрометром по ГОСТ 6507.

2) ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

Перед испытанием измеряют толщину склеиваемых материалов, длину и ширину клеевого шва. При  этом измеряют ширину участков не менее  чем в пяти точках, равноудаленных друг от друга по длине нахлеста клеевого шва.

Если разница в результатах  измерений составляет более 5 %, то в  протокол испытаний записывают оба  размера участка - ширину и длину, на которых имеется разброс.

Испытанию подвергают не менее  трех образцов.

Испытание на расслаивание проводят при скорости передвижения подвижного захвата 100 мм/мин. При разрыве  одной из подложек образца испытание  проводят при выборочной скорости 30 - 100 мм/мин.

Испытание на расслаивание проводят при температуре (23 ± 2) °С или температуре, указанной в нормативно-технической документации на полимерный клей.

При проведении испытаний  при повышенных и пониженных температурах в камеру разрывной машины с заданной температурой вводят образец и выдерживают  в течение не менее 30 мин или  времени, указанного в нормативно-технической  документации на клей. После этого  проводят испытание на расслаивание.

При испытании подложек из разнородных материалов подложку с  большим модулем упругости зажимают в неподвижном захвате разрывной  машины, а подложку с меньшим модулем  упругости - в подвижном захвате.

Включают разрывную машину и проводят расслаивание до полного  отделения подложек.

Результаты испытаний  подсчитывают по диаграмме самопишущего прибора «усилие - перемещение подвижного захвата» или «усилие - время».

За результат испытаний  принимают среднее арифметическое не менее 50 % наименьших значений максимумов, но не менее 5. При этом первое максимальное усилие не учитывают.

3) ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Разрушающее усилие для каждого  образца и характер разрушения должны оформляться протоколом испытаний.

Если в процессе испытания  происходит разрыв подложки, то в протокол записывают разрушающее усилие, при  котором произошел разрыв.

Прочность клеевого соединения при расслаивании (П_рас) в ньютонах на метр вычисляют по формуле:

 где Р - разрушающее усилие, Н;

b - ширина клеевого шва,  м. 

При этом

где Р - среднее арифметическое не менее 50 % наименьших значений максимумов, но не менее 5. Первое максимальное усилие не учитывают;

Р_i - разрушающее усилие, Н;

i - число разрушающих усилий;

п - число наименьших значений максимумов;

где b - среднее арифметическое результатов пяти измерений ширины участка клеевого шва по длине нахлеста;

b_i - ширина клеевого шва одного образца, м.

За результат испытания  принимают среднее арифметическое результатов не менее трех параллельных определений, допускаемое расхождение  между которыми устанавливается  в нормативно-технической документации на полимерный клей и не должно превышать 10 %.

Допускаемая относительная  погрешность результата измерения  ±5 % при доверительной вероятности 0,95.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Клеящими материалами  называют вещества или смеси веществ, обладающие хорошей адгезией к различным материалам и способны отверждаться  с образованием прочных клеевых соединений.

Синтетические клеи приготавливают на основании синтетических смол. Они дают прочные влагостойкие и  грибостойкие соединения. Многие из них отличаются, кроме того высокой теплостойкостью, химической стойкостью, а также универсальностью применения.

Клеящая способность, а следовательно адгезионные и когезионные свойства в определенной степени зависят от структуры клеев, химического состава и молекулярного веса.

Так же Исследование термических и электрических свойств клеящих средств, их стойкость к действию кислорода, различных агрессивных сред, атмосферных воздействий имеют большое значение, так как определяют области возможного использования синтетических клеев.

Исключительной термической  стойкость обладают полиамидные  клеящие композиции: прочность клеевых  соединений остается удовлетворительной после старения при 370 С в течении 60 часов. Быстро снижается прочность при термическом старении клеевых соединений на основе немодифицированных полиметиленоксифениленов.

Поведение клеевых соединений при низких температурах также представляет значительный интерес для ряда отраслей современной техники.  Многие клеящие материалы способны работать при температурах достигающих – 195 С это фенолокаучуковые, полиуретановые и эпоксидные клеи.

Исследования электрических  свойств различных клеящих средств  показали, что лучшими диэлектриками  являются эпоксидные соединения. Электроизоляционные  свойства эпоксидных композиций зависят  от типа смолы, отвердителя, наполнителя  и пластифицирующих добавок. В свою очередь фенолококаучуковые клеи имеют низкие показатели диэлектрических свойств, что связано с наличием в них значительного количества сажи и других наполнителей. 

Стойкость клеящих материалов к действию различных реагентов  определяется химической стойкостью полимеров, входящих в их состав. Большинство  синтетических клеев на основе термореактивных  органических полимеров являются стойкими к действию минеральных масел, растворов хлористого натрия и другим реагентам кислого характера. Однако при действии щелочей такие клеи разрушаются. Термопласты не стойки к действию органических растворителей.

При выборе клеящих материалов кроме прочности следует также  учитывать их надежность и долговечность. В основу оценки долговечности клевых соединений должно быть положено влияние таких эксплуатационных факторов, как температура, влага, атмосферные условия, различные излучения и так далее. Так о долговечности клеевых соединений можно судить по скорости термической деструкции.

Кроме термической деструкции старение клеевых соединений может быть обусловлено так же испарением растворителя, миграцией пластификатора и различными диффузионными процессами.

Как уже говорилось современные клеи пригодны для склеивания различных пластических масс, стекла, кожи, каучуков и резин, фарфора, керамики, бетона, графита, бумаги, различных пород дерева, тканей, изделий из синтетических волокон, а также стали, серебра, меди, алюминиевых, магниевых, титановых сплавов и других металлов и неметаллических материалов. Большое значение имеют клеи для авиационной промышленности, машиностроения  и других  отраслей техники.

Современная техника предъявляет  к клеям и клеевым  соединениям  разнообразные требования. Клеи должны быть удобны в  применении, иметь  достаточный срок хранения и по возможности  не содержать токсичных веществ. Чаще всего расчет клеевых соединений ведется по следующим основным показателям: разрушающее напряжение при сдвиге (при комнатной температуре должно быть 200—400 кгс/см2), предел выносливости при сдвиге (в течение 10 циклов — от 40 до 80 кгс/см2) и длительная прочность при сдвиге (200 ч — от 80 до 120 кгс/см2). В ряде случаев клееные конструкции должны  обеспечивать прочность при неравномерном отрыве до 50—80 кгс/см. Очень важным является требование долговечности клеевых соединений в любых климатических условиях, а также прочность при температурах эксплуатации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Красовский П.А., Ковалев А.И., Стрижов С.Г. «Товар и его экспертиза» - 2-е издание, - М.: Центр экономики и маркетинга 1999год
2. Батугина А.П., Емченко И.В. «Экспертиза товаров». Учебный пособник. – К.: Центр учебной литературы, 2004 год
3. Шепелев А.Ф., Печенежская И.А., Туров А.С. «Товароведение и экспертиза химических товаров и горюче-смазочных материалов»/ Серия «Учебники, учебные пособия» - Ростов – на – Дону: «Феникс», 2002 год
4. Стрижак Т.А. «Экспертиза непродовольственных товаров». Курс лекций. Донецк 2009 год
5. Кардашов Д.А. «Синтетические клеи» издание третье переработанное и дополненное. – Москва: «Химия» 1976год
6. ГОСТ 12172-74 «Клеи фенолополивинилацетальные. Технические условия»
7. ГОСТ 28780-90 «Клеи полимерные. Термины и определения»
8. ГОСТ 30535-97 «Клеи полимерные. Номенклатура показателей»
9. ГОСТ 28966.1-91 «Методы определения прочности при расслаивании и отслаивании»
10. ГОСТ 9980.1. «Материалы лакокрасочные. Правила приемки».
11. Электронный ресурс, режим доступа [http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2014.html]
12. Электронный ресурс, режим доступа [http://c-a-m.narod.ru/material/klei/klei-sintetik.html]
13. Электронный ресурс, режим доступа [http://www.znaytovar.ru]
14. Электронный ресурс, режим доступа [http://posrednik.kazprom.net/a1385-tovarovedenie-tovarov-bytovoj.html]
15. Электронный ресурс, режим доступа [http://chemi.by/index.php?cPath=40_52]
16. Электронный ресурс, режим доступа [http://bibliofond.ru/view.aspx?id=455832]
17. Неверов А.Н. «Товароведение и организация торговли непродовольственными товарами». Учебник. М. 1978 год