Лако-красочные материалы — производство

Чтобы получить исчерпывающее представление о стойкости клеевых соединений в атмо­сферных условиях, требуется много времени на проведе­ние испытаний. Это не всегда выполнимо. Поэтому приме­няют ускоренные испытания: в аппаратах искусственной погоды или при помощи жесткого режима термовлагооб — работки, характер и продолжительность которого зависят от температурно-влажностного режима эксплуатации клееных изделий. Вид обработки должен в наибольшей степени соответствовать результатам длительных испы­таний клеевого соединения [25]. Сопоставляя, например, ре­зультаты 6-летних испытаний клеевых соединений фанеры на открытом воздухе с результатами непродол­жительного кипячения и высушивания, кипячения и вы­мачивания или попеременного вымачивания и высушива­ния пришли к заключению, что для ускоренного испыта­ния соединений на феноло-формальдегидных клеях наиболее подходящим является кипячение с последую­щим вымачиванием или высушиванием, а для соединений на карбамидных клеях — вымачивание в теплой воде или переменное вымачивание и высушивание.

При проведении стандартных ускоренных испытаний клеевых соединений применяют следующие режимы термовлагообработки об­разцов:

1 Вымачивание в воде при температуре 67—70° С в течение 3 ч. Применяется для соединений на немодифицированных карбамидных клеях.

2. Кипячение в воде в течение 1 ч. Применяется для соединений на феноло-формальдегидных и мочевино-меламино-формальдегидных клеях.

3. Кипячение в воде в течение 3 ч. Применяется для соединений на феноло-формальдегидных и мочевино-меламино-формальдегидных клеях.

4. Кипячение в воде в течение 6 ч. Применяется для соединений на феноло-формальдегидных, резорцино-формальдегидных и мелами — но-формальдегидных клеях.

Б. Переменное кипячение — высушивание: кипячение в воде — 4 ч, высушивание при 20° С— 16 ч, кипячение — 4 ч. Применяется для соединений на резорцино-формальдегидных, эпоксидных и феноло- формальдегидных клеях.

6. Переменное кипячение — высушивание и переменное вымачи­вание — высушивание: кипячение в воде — 4 ч, высушивание при 63° С — 20 ч, затем три цикла вымачивания в воде по 48 ч и высуши­вание по 8 ч при 63° С. Применяется для соединений на феноло-фор­мальдегидных клеях.

7. Метод ВИАМ: вымачивание в воде при 20° С — 48 ч, замора­живание при 20° С — 9 ч, оттаивание при +20° С— 15 ч, высушивание при 70° С—10 ч. Применяется для соединений на феноло-формаль­дегидных, полиуретановых, эпоксидных и резорцино-формальдегид­ных клеях.

8. Кипячение в воде — 4 ч, погружение в холодную воду при 16—18° С на 30 мин, замораживание при —20° С—15 ч, оттаивание при 70° С — 4 ч. Применяется для соединений на феноло-формальде­гидных, эпоксидных, полиэфирных, полиуретановых, резорцино-фор­мальдегидных, дифеноло-кетоновых клеях.

Стойкость соединений при ускоренных испытаниях определяют по количеству циклов, повторенных до появ­ления признаков расслоения, или по величине предела прочности (или снижения предела прочности по сравне­нию с первоначальным значением) после нескольких цик­лов термовлагообработки (рис. 56).

Снижение предела прочности при ускоренных цикло­вых испытаниях так же, как и при длительном выдержи­вании на открытом воздухе, с достаточной степенью при­ближения выражается показательной функцией (рис.57), причем, благодаря возможности повторять опыт, выби­рать необходимое количество образцов и производить испытания при различном количестве циклов, точность построения кривой может быть высокой. Поэтому резуль­
таты ускоренных испытаний в отдельных случаях выра­жают зависимостью

У = аеЬ* + сейх + /, (VI, 24)

Где D и F — эмпирические коэффициенты; остальные обо­значения см. (VI, 23).

Кривые, соответствующие уравнению (VI, 24), весьма разнообразны и часто встречаются в технике. Но построе­ние их более сложно, чем кривых по уравнению (VI, 23) Иногда часть экспери­ментальной кривой мо — ^ жет быть выражена простой показательной функцией вида «

У=аеьх. (VI,25) § I ^ О О

Изучая разность ор — * динат между экспери — ментальной кривой и § £ простой показательной § § иО кривой, обнаруживают, ^ что остатки образуют

Ную функцию вида (VI, 23). После этого получают зависимость (VI, 24).

Характеристик о й эффективности ускорен­ного испытания яв­ляется скорость измене­ния какого-либо свойст­ва клеевого соединения, чаще всего прочности. Поэтому для ускорен­ных испытаний выбирают самые жесткие режимы с воз­можно более резким изменением температуры. Разуме­ется, границы температурного воздействия должны учи­тывать реальные условия эксплуатации.

Сравнивая скорость изменения прочности при уско­ренных испытаниях со скоростью изменения прочности при длительной эксплуатации, можно судить о том, на­сколько эффективно ускоренное испытание и может ли оно служить для оценки долговечности соединения. Для
сравнения скорости берут первые производные от функ­ций (VI, 24), выражающих изменение прочности при ускоренных и длительных испытаниях:

= Abet* (длительное испытание);

Dy Dyx Dx

Откуда

2,3

(VI. 26)

Где X — количество циклов испытания.

Пользуясь уравнениями (VI, 23), (VI, 24) (VI, 26), можно узнать, какому сроку службы соответствует изме­нение прочности, наблюдаемое после 1, 2, 3 и т. д. циклов ускоренного испытания. Так, сопоставляя графики на рис. 54 и 57, можно установить, что после 1, 2, 3 цик­лов кипячения — замораживания в клеевом шве происхо­
дят такие же изменения, как после эксплуатации изделий на открытом воздухе в течение 2,5 и 3 лет соответственно.

Отношение-^-, равное тангенсу угла наклона прямой (VI, 26) к оси абсцисс, назовем условно фактором старе­ния. Чей больше-^-, тем более продолжительному сроку

Пребывания на открытом воздухе соответствует сниже­нию прочности, производимое одним или несколькими циклами ускоренного испытания. Следовательно, при одном виде ускоренного испытания тот состав клея обна­ружит склонность к более быстрому старению, для кото­рого b 1 больше.