Лако-красочные материалы — производство

Методы испытания клеевых соединений неметаллических мате­риалов очень разнообразны, поэтому их стандартизация затрудни­тельна. Ниже приводится лишь краткий обзор некоторых методов испытаний клеевых соединений неметаллических материалов и описание отдельных стандартных методик, принятых в промыш­ленности.

Прочность при сдвиге

Клеевые соединения неметаллических материалов испытывают на сдвиг при растяжении, при сжатии (скалывании) и при изгибе. Эти испытания проводят по схемам, описанным для клеевых соеди­нений металлов. Испытание на сдвиг при кручении практического применения не получило.

Испытание на сдвиг при растяжении. В отечественной практике образцы для испытаний на сдвиг изготовляют с односторонней нахлесткой, аналогично образцам, применяемым для испытаний клеевых соединений-металлов (см. рис. IV.7). Такие соединения применяются при склеивании стеклотекстолитов, текстолитов и Других материалов между собой и с металлами. При склеивании с металлами материалов, имеющих малую механическую проч­ность (например, резин), сдвиг при растяжении может определять­ся на образцах, изображенных на рис. IV. 19.

В США стандартом на методы испытания резиновых клеев — цементов [23] рекомендуется при склеивании материалов с отно­сительно близким удлинением (например, пробка + резина или стеклопластик+металл) применять обычные образцы, склеенные внахлестку, для определения сдвига при растяжении, а при су­щественно различных удлинениях (например, стеклопластик+ре­зина) — образцы, аналогичные показанным на рис. IV.19. Для испытания на сдеиг при растяжении клеевых соединений пласти­ков рекомендуются [24] образцы с нахлесткой 6,3 мм при толщине пластин 3,2 мм. Скорость нагружения должна составлять 42—

31—2591

50 кгс/см2 в минуту. Образцы с односторонней нахлесткой приме­няются также для испытаний клеевых соединений древесины.

Образцы с двусторонней нахлесткой применяются для испы­таний прочности склеивания органического стекла с ткаными лен­тами из капрона и других синтетических волокон (рис. IV.20). Скорость нагружения 500 кгс/мин. Прочность склеивания опреде­ляют в кгс/см ширины образца.

Испытание на сдвиг при рас­тяжении образцов с двусторон­ней накладкой применяется для соединений стеклотекстолита с пе­нопластом (рис. IV.21). На пено­пласт наклеивают металлические накладки во избежание деформа­ции материала в зажимах испы­тательной машины.

Образцы, склеенные на ус, ре­комендуются для испытаний клее­вых соединений органического стекла (рис. IV.22). Строго говоря, это — испытание при комбинированных напряжениях. Регламен­тируется проведение этих испытаний на разрывной машине при скорости нагружения 1500 кгс/мин. Испытанию подвергают не ме­нее 3 образцов.

Ся по этому методу как среднее арифметическое из результатов испытания 3 образцов. Если какой-либо результат отличается от среднего более чем на 7,5%, то его отбрасывают и снова вычисля­ют среднее арифметическое.

Специфическим случаем испытания на сдвиг при растяжении является определение прочности склеивания слоев шпона в фане-

Ре, древесных слоистых пластиках и других материалах. На рис. IV.24 показаны образцы с надрезами (пропилами) для опре­деления прочности клеевых соединений древесного шпона (для обт разца обшивки, выклеенной из шпона и многослойной фанеры).

Между надрезами установлены следующие расстояния: для трех­слойной фанеры толщиной до 3 мм—15 мм, при большей тол­щине — 20 мм; для пятислойной фанеры толщиной до 2 мм — 10 мм, от 2,5 до 4 мм — 15 мм; для семислойной фанеры больших толщин и для всех толщин девяти — и одиннадцатислойной фане­ры — 20 мм. Ширина образцов во всех случаях 25 мм. Надрезы должны быть строго перпендикулярны кромкам образца.

Образцы закрепляют в зажимы испытательной машины на рас­стоянии не более 5 мм от надрезов. Скорость нагружения 100 кгс/мин. Разрушающее напряжение при сдвиге определяют по формуле

2 Р

° — Ab (п — 1)

Где Р — разрушающая нагрузка, кгс; а — расстояние между надрезами, мм; Ь — ширина образца, мм; п—число слоев в фанере.

Подобные методики испытания применяются также при изго­товлении фанеры с помощью клеевой пленки из фенолоформальде­гидной смолы (расстояние между надрезами 25 мм) и при склеи­вании шпона казеиновым клеем и клеем ВИАМ Б-3 (расстояние между надрезами 12 мм, образец пятислойный).

Испытание на сдвиг при сжатии. Этот ме­тод испытания широко применяется для испы­таний на сдвиг (скалывание) клеевых соеди­нений неметаллических материалов. Наиболь­шее распространение получили односрезные образцы. Клеевые соединения, предназначен­ные для испытания, показаны на рис. IV.25. Аналогичные образцы регламентируются ин­струкциями на клеи ВИАМ Б-3, ВИАМ Ф-9 и др.

Испытание образцов проводят на испыта­тельной машине с помощью специального при­способления, показанного на рис. IV.26. Ско­рость нагружения образца должна соответствовать повышению напряжения при скалывании примерно 120 кгс/см2 в минуту.

В опытных работах нашли применение такие же образцы с вдвое меньшей площадью склеивания [49]. Еще меньшие по раз­мерам образцы используются для испытания на скалывание по клею между слоями древесных слоистых пластиков (рис. IV.27). Скорость нагружения в этом случае должна составлять 2500+ +250 кгс/мин. Аналогичные испытания клеевых соединений дре­весины регламентированы в США нормами ASTM D905—49 >[23]. Испытания по этим нормам проводятся при скорости пере­движения нагружающего зажима машины 0,4 мм/мин. Образцы. перед испытаниями выдерживают не менее 6 сут при температу­ре 23+1,1 °С и относительной влажности воздуха 50+2%. Извес­
тен [46, 61] видоизмененный вариант этого метода — испытание образцов в виде куба с ребром 5,5 мм.

Для испытаний соединений древесины, армированных и слоис­тых пластиков в США применяют [62] двусрезный образец, не

I — нож; 2— верхняя плита; 3 — колонна; 4— образец; 5 — упорная плита; 6 — ползунок; 7 — нижняя плита; 8 — установочный винт; 9 — соединительная. планка; 10— вкладыш;

11, 12 — вннты.

Требующий специальных приспособлений при испытании на маши­не, работающей на сжатие. Скорость нагружения при этом испы­тании — 6,35 мм/мин.

Рис. IV.27. Образец для испытаний на скалывание древесного пластика по. клеевому слою.

В отечественной практике испытания прочности на сдвиг при сжатии регламентированы также для клеевых соединений органи­ческого стекла между собой, с прозрачными пленками, со стекло­
текстолитом [60] и других пластмасс. В этих случаях регламенти­рованная скорость нагружения составляет 2000—2500 кгс/мин (для стеклотекстолита 500 кгс/мин).