Epoxid klebstoffe sind die am weitesten verbreiteten und haben das größte Verwendung volumen unter den Klebstoffen. Um die optimale Formel für Epoxid klebstoffe zu entwerfen und die erforderliche Bindungs leistung zu erreichen, ist es notwendig, den Adhäsion mechanismus und den Versagens mechanismus der Bindung zu verstehen.
In Bezug auf die Grundprinzip ien des Designs der Epoxid kleber formel sollten die folgenden drei Aspekte gut gehandhabt werden:
Die Beziehung zwischen Klebe eigenschaften und Bindungs leistung
Die Eigenschaften des Klebstoffs haben einen entscheidenden Einfluss auf die Bindungs leistung und sind entscheidend für die Formel gestaltung des Klebstoffs. Die Leistung der Klebe schicht und der Grenzflächen schicht in der Verbindung hängt haupt sächlich von der Struktur, den Eigenschaften und dem Aushärtung prozess des Klebstoffs sowie von der Oberflächen struktur und den Eigenschaften des Haftes ab.
Die Eigenschaften des hier diskutierten Klebstoffs beziehen sich auf die Eigenschaften der gehärteten Klebe schicht und der Grenzflächen schicht. Die Haupte igen schaften des Klebstoffs, die die Bindungs leistung beeinflussen, umfassen:
(1) Die Festigkeit und Zähigkeit des Klebstoffs. Ersteres ist die Fähigkeit des Klebstoffs, äußeren Kräften zu widerstehen, während letzteres die Fähigkeit ist, die Spannungs konzentration zu verringern und der Riss ausbreitung zu widerstehen. Die Verbesserung der Festigkeit und Zähigkeit des Klebstoffs ist vorteilhaft, um die Bindungs festigkeit der Verbindung zu verbessern.
(2) Der Modul und die Dehnung beim Bruch des Klebstoffs. Diese beiden beeinflussen die Spannungs verteilung des Bindungs gelenks. Ein Klebstoff mit niedrigem Modul und hoher Bruchdehnung kann die Bindungs festigkeit unter Bedingungen der "linearen Kraft" erheblich verbessern. Ein zu niedriger Modul und eine zu hohe Bruchdehnung können jedoch häufig die Kohäsion festigkeit verringern, was die Bindungs festigkeit verringern kann. Für diese beiden entgegen gesetzten Faktoren kann nur durch das Finden ihrer optimalen Werte unter ihrem gemeinsamen Einfluss die beste Bindungs stärke der "linearen Kraft" erreicht werden.
(3) Die Stabilität und Haltbarkeit von Klebstoffen. Dies ist seine Fähigkeit, der Verschlechterung der Klebstoff leistung und strukturellen Schäden durch die Umgebung (Temperatur, Feuchtigkeit, Alterung, mittlere Erosion usw.) zu widerstehen. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Wärme beständigkeit, der Feuchtigkeits-und Wärme beständigkeit, der Alterung beständigkeit, der Korrosions beständigkeit sowie der Sicherheit und Zuverlässigkeit der Verbindungen. Scher festigkeit (Oberflächen spannung) und Schäl festigkeit (Linien spannung) sind offen sichtlich zwei verschiedene Arten von Eigenschaften. Ersteres gehört zur Kategorie der Beans pru chung und ist die ultimative Spannung (Ausfalls pannung) des Materials; Letzteres hängt mit der Verformung sener gie des Klebstoffs zusammen und gehört zur Energie kategorie. welches die Bruche nergie (Bruch arbeit) des Materials ist. Einige Leute listen die Schäl stärke als Zähigkeit parameter auf. Zhong wei Yizong et al. hat die Beziehung zwischen der Dicke der Klebe schicht, der Temperatur und der Test geschwindigkeit mit der Schäl festigkeit gemessen und festgestellt, dass diese Parameter umgewandelt werden können. Die Anzahl der Schäl festigkeit spitzen in der Kurve hängt mit der Anzahl der Übergangs punkte des Klebstoffs zusammen.
Die Beziehung zwischen Härte, Modul und Bindungs leistung von Epoxid klebstoffen kann basierend auf ihrer Härte in vier Bereiche unterteilt werden: nicht strukturelle Klebstoffe, flexible Klebstoffe, allgemeine Struktur klebstoffe, und hitze beständige Klebstoffe.
Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Leistung des Klebstoffs und die Bindungs leistung miteinander zusammenhängen und sich gegenseitig einschränken. Nur durch umfassende Betrachtung und Wiegen kann die optimale Formel für den benötigten Epoxid kleber entworfen werden.
Die Hauptbasis für die Bestimmung der Schlüssel leistung des erforderlichen Epoxid klebstoffs
(1) Wählen Sie die Leistung des Klebstoffs entsprechend dem Spannungs zustand und der Größe in der Verbindung. Für "planare Kraft" ist es ratsam, einen Klebstoff mit hoher Kohäsion festigkeit und Haft festigkeit und guter Zähigkeit zu wählen. Für "lineare Kraft" ist es ratsam, einen Klebstoff mit guter Zähigkeit, niedrigerem Modul und höherer Bruchdehnung zu wählen. Bei Ermüdung oder Stoß belastung ist es ratsam, einen Klebstoff mit guter Zähigkeit zu wählen.
(2) Wählen Sie den Klebstoff entsprechend den Eigenschaften der Haftung. Starre und spröde Materialien (wie Glas, Keramik, Zement, Stein usw.) sollten einen Klebstoff mit hoher Festigkeit, hoher Härte und Modul verwenden und sich nicht leicht verformen lassen. Blechteile und Bauteile sowie andere robuste, hochfeste starre Materialien sollten aufgrund der großen Belastung und des Vorhanden seins von Schäl beans pru chung, Stoß-und Ermüdung spannung eine hohe Festigkeit verwenden. zähe Struktur klebstoffe wie Epoxid nitril klebstoffe. Weiche und elastische Materialien (Kunststoff folien, Gummi usw.) verwenden im Allgemeinen keine Epoxid klebstoffe. Ein flexibler Epoxid kleber kann ebenfalls ausgewählt werden. Poröse Materialien (Schaum kunststoff, Meeres schäden usw.) sollten eine viskose,Flexibler Epoxid kleber. Materialien mit geringer Polarität (Polyethylen, Polypropylen, Fluor kunststoffe usw.) sollten vor dem Verkleben mit Epoxid kleber oberflächen aktiviert werden.
(3) Wählen Sie den Klebstoff entsprechend der Nutzungs temperatur. Die Glas übergangs temperatur Tg des Klebstoffs sollte im Allgemeinen höher als die maximale Nutzungs temperatur sein. Die Nutzungs temperatur von Allzweck-Epoxid klebstoffen beträgt etwa-40 ~ 80 ° C. Wenn die Nutzungs temperatur höher als 150 ° C ist, sollten hitze beständige Klebstoffe verwendet werden. Wenn die Nutzungs temperatur unter-70 ° C liegt, sollte ein zäher, temperatur beständiger Klebstoff verwendet werden, wie z. B. Epoxid-Polyurethan-Klebstoff, Epoxy-Nylon-Klebstoff usw. Abwechselnde Kälte und Hitze haben eine größere zerstörer ische Wirkung auf das Gelenk, und es sollte ein zäher, hoch-und niedrig temperatur beständiger Klebstoff verwendet werden, wie z. B. Epoxy-Nylon-Klebstoff usw.
(4) Wählen Sie den Klebstoff nach anderen Leistungs anforderungen. Wie Wasser beständigkeit, Feuchtigkeit beständigkeit, Alterung beständigkeit, Korrosions beständigkeit, diele kt rische Eigenschaften usw.
(5) Wählen Sie den Klebstoff gemäß den Prozess anforderungen (Härtung temperatur, Aushärtung geschwindigkeit, Viskosität, Aushärtung auf feuchten Oberflächen oder in Wasser usw.). Der ausgewählte Klebstoff kann oft nicht alle Anforderungen gleichzeitig erfüllen. Dies erfordert eine korrekte Beurteilung, welche Eigenschaften die Haupte igen schaften (Schlüssel eigenschaften) des erforderlichen Klebstoffs und welche sekundären Eigenschaften sind. Und entwerfen Sie die Klebstoff formel nach dem Prinzip, die Haupte igen schaften zu gewährleisten und andere Eigenschaften zu berücksichtigen.
, Schritte und Methoden für das Design von Epoxid-Klebe formel
Zunächst sollte festgestellt werden, ob es möglich ist, einen Epoxid kleber auf der Grundlage der Nutzungs leistung und der zulässigen Härtung prozess bedingungen zu verwenden, und ob ein Vorteil hinsichtlich des Leistungs-Preis-Verhältnisses besteht. Dann kann das Formel design in den folgenden Schritten durchgeführt werden.
(1) Vorab entscheidung, die die Haupte igen schaften und die für den Epoxid kleber erforderlichen sekundären Eigenschaften sind.
(2) Basierend auf dem Prinzip der Sicherste llung der Haupt funktionen und unter Berücksichtigung anderer Funktionen, bestimmen Sie die vorläufige Formel des Klebstoffs (die Gruppen anordnung und das Verhältnis des Klebstoffs) entsprechend der Beziehung zwischen der Struktur und den Eigenschaften der Komponenten materialien und den Eigenschaften des Klebstoffs. Die Kosten und die Quelle von Komponenten materialien sollten ebenfalls berücksicht igt werden.
Wählen Sie zuerst das Epoxidharz-Aushärtung system aus. Berechnen Sie die theoretische Menge an Harz und Härter nach dem chemischen Äquivalent. Für Katalysatoren und Beschleuniger beziehen sich auf empirische Daten.
Wählen Sie dann andere Zusatzstoffe aus. Bestimmen Sie den vorläufigen Betrag (Verhältnis) anhand empirischer Daten oder Versuchs montage. Achten Sie bei der Auswahl von Komponenten materialien auch auf die gegenseitige Beeinflussung zwischen ihnen.
(3) Optimieren Sie die vorläufige Formel nach dem Prinzip der optimalen Haupt funktion und geeigneten anderen Funktionen. Verwenden Sie beispiels weise die orthogonale Regression analyze und bestimmen Sie mit Hilfe eines computer gestützten Designs nach umfassender Prüfung schließlich die beste Formel.