Анализ на стареенето и дългосрочната-стабилност на лепилата

Анализ на стареенето и дългосрочната-стабилност на лепилата

Стареенето се отнася до промяна на производителността на материалите или свързващите глави с течение на времето. То се влияе от външната среда или от собствените процедури за обработка на материала, а факторите за влияние включват механичен стрес, температура, радиация и среда като вода. Освен тези, други определени съставки, съдържащи се в самите лепила, също могат да доведат до промени в производителността на залепените съединения. Освен различни фактори на въздействие, стареенето може да настъпи в различни места на залепени фуги, включително кохезивен слой, адхезивен слой или материал на субстрата. Въпреки че стареенето възниква от комбинирания ефект на множество фактори, то е трудно да бъде напълно измерено и прогнозирано с тези влияещи параметри.

Механичен стрес

Залепените съединения могат да бъдат подложени на четири вида механични натоварвания: напрежение на отлепване, напрежение на опън, напрежение на срязване и напрежение на усукване.

Напрежението при отлепване създава висока линейна сила върху ставите. Тази сила надвишава силата на повечето лепила. Избягването на напрежението на отлепване при структурния дизайн на залепените съединения е едно от най-важните неща.

Натоварването на опън действа перпендикулярно на повърхността на свързване. Силата се разпространява през цялата зона на свързване. Напрежението на опън обикновено не уврежда ставите. Появява се главно в челните стави. Челните фуги имат малки области на свързване. Хората разширяват размера на свързване само чрез удебеляване на субстратите. Субстратите обикновено са по-здрави от лепилото на опън. Така че дизайните не могат да използват напълно здравината на субстрата.

Напрежението на срязване страда при свързващите повърхности. Това е най-благоприятното натоварване за залепени съединения. Ставите са подложени на напрежение на срязване с големи области на свързване. Увеличете лесно зоната на залепване, за да повишите товароносимостта, когато е необходимо, ако мястото на залепване не е достатъчно, за да имате достатъчно товари.

Напрежението на усукване работи подобно на напрежението на срязване. Ставите не са чувствителни към натиск. Всеки механичен стрес предизвиква стареене на ставата с течение на времето. Причинява трайна деформация при пълзене или пукнатини. Механичният стрес влошава стареенето от други източници, като например увреждане на ставите, причинено от влага.

Въздействие върху околната среда

По време на използването на лепилото, залепените фуги са засегнати в различни среди. Тези фактори могат да работят заедно и да си влияят взаимно.

1. Ефекти от температура и радиация

Температурата е основният фактор за химичните реакции. По-високата температура прави химичните реакции по-бързи. Тези реакции обикновено променят свойствата на ставите по нежелан начин. Високата температура значително ускорява повредата от механичен стрес в повечето ситуации. Освен това по-високата температура ускорява стареенето.

Радиацията също причинява стареене на залепените фуги, включително ултравиолетовите лъчи от слънчевата светлина. Радиацията разрушава полимерните вериги в лепилата и пластмасовите субстрати. Полиуретанът е особено чувствителен към UV радиация.

2. вода

Влагата може да проникне във втвърдените слоеве лепило и да се абсорбира. Абсорбираната вода намалява якостта на лепилото. Водата действа като лубрикант между полимерните вериги, карайки веригите да се плъзгат лесно (пластифициращ ефект).

Водата се просмуква бавно, но непрекъснато в лепилото. При горещи градуси като 40°C водата прониква в омрежените полимери с няколко милиметра всеки месец. След изсъхване на фугата кохезионната якост се повишава отново, но никога не се връща към първоначалната стойност. Най-големият проблем от влагата е по-слабата адхезия между лепилото и основата. Водата бавно намалява силата на свързване.

Химическите връзки между лепилото и основния материал са по-устойчиви на вода от физическите връзки. След като химическите връзки се разрушат, адхезията не може да се възстанови след изсъхване. Най-добрият начин да избегнете увреждане от влага е да държите фугите далеч от вода. Ако е невъзможно, уплътнете фугите.

3. Корозия

За съединения, залепени върху метални основи, абсорбираната влага лесно води до корозия на метала. Корозията кара ставите да се повредят бързо, така че има голямо значение. Корозията се ускорява с допълнителни корозивни вещества като сол, киселина или основи. Тези вещества изяждат метала отвън или чрез лепило. Такава корозия може да се контролира в повечето случаи: покрийте изцяло метала или предпазете само залепената зона.