Phân tích về độ lão hóa và độ ổn định lâu dài của chất kết dính
Lão hóa đề cập đến sự thay đổi hiệu suất của vật liệu hoặc đầu liên kết theo thời gian. Nó bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài hoặc quy trình xử lý riêng của vật liệu và các yếu tố ảnh hưởng bao gồm ứng suất cơ học, nhiệt độ, bức xạ và môi trường như nước. Ngoại trừ những thành phần này, bản thân các thành phần nhất định khác có trong chất kết dính cũng có thể dẫn đến sự thay đổi hiệu suất của các mối nối được liên kết. Ngoài các yếu tố tác động khác nhau, lão hóa có thể xảy ra ở các vị trí khác nhau của các mối nối được liên kết bao gồm lớp dính, lớp bám dính hoặc vật liệu nền. Mặc dù quá trình lão hóa phát sinh do tác động tổng hợp của nhiều yếu tố nhưng khó có thể dự báo và đo lường đầy đủ bằng các thông số ảnh hưởng này.
Ứng suất cơ học
Các mối nối liên kết có thể chịu bốn loại ứng suất cơ học: Ứng suất bong tróc, Ứng suất kéo, Ứng suất cắt và Ứng suất xoắn.
Ứng suất bong tróc tạo ra lực tuyến tính cao lên các khớp. Lực này vượt quá sức mạnh của hầu hết các chất kết dính. Tránh ứng suất bong tróc trong thiết kế kết cấu các mối nối liên kết là một trong những điều quan trọng nhất.
Tải trọng kéo tác dụng vuông góc với bề mặt liên kết. Lực lan truyền khắp toàn bộ khu vực liên kết. Căng thẳng kéo thường không làm hỏng khớp. Nó chủ yếu xuất hiện ở khớp mông. Khớp mông có diện tích liên kết nhỏ. Người ta mở rộng kích thước liên kết chỉ bằng cách làm dày chất nền. Chất nền thường bền hơn chất kết dính khi bị căng. Vì vậy, thiết kế không thể tận dụng hết sức bền của lớp nền.
Ứng suất cắt bị ảnh hưởng ở các bề mặt liên kết. Đây là tải trọng thuận lợi nhất cho các mối nối được liên kết. Mối nối tồn tại ứng suất cắt với diện tích liên kết lớn. Dễ dàng tăng diện tích liên kết để nâng cao khả năng chịu tải khi cần thiết nếu nơi bám dính không đủ tải.
Ứng suất xoắn hoạt động tương tự như ứng suất cắt. Các khớp không nhạy cảm với ứng suất nén. Tất cả các căng thẳng cơ học đều gây ra sự lão hóa khớp theo thời gian. Nó gây ra biến dạng leo vĩnh viễn hoặc các vết nứt. Căng thẳng cơ học làm tình trạng lão hóa trở nên trầm trọng hơn do các nguyên nhân khác như độ ẩm-gây ra tình trạng hư hỏng khớp.
Ảnh hưởng môi trường
Trong quá trình sử dụng chất kết dính, các mối nối liên kết sẽ bị ảnh hưởng trong nhiều môi trường khác nhau. Những yếu tố này có thể phối hợp với nhau và ảnh hưởng lẫn nhau.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ và bức xạ
Nhiệt độ là yếu tố chính gây ra các phản ứng hóa học. Nhiệt độ cao hơn khiến phản ứng hóa học diễn ra nhanh hơn. Những phản ứng này thường làm thay đổi tính chất của khớp theo những cách không mong muốn. Nhiệt độ cao làm tăng đáng kể tốc độ hư hỏng do ứng suất cơ học trong hầu hết các trường hợp. Ngoài ra, nhiệt độ cao hơn sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa.
Bức xạ còn gây lão hóa các khớp nối, bao gồm cả tia UV từ ánh nắng mặt trời. Bức xạ phá vỡ chuỗi polymer bên trong chất kết dính và chất nền nhựa. Polyurethane đặc biệt nhạy cảm với bức xạ UV.
- Nước
Độ ẩm có thể thấm vào các lớp keo đã khô và bị hấp thụ. Nước hấp thụ làm giảm độ bền của keo. Nước đóng vai trò như chất bôi trơn giữa các chuỗi polymer, làm cho chuỗi dễ trượt (tác dụng làm dẻo).
Nước thấm chậm nhưng liên tục vào keo. Ở nhiệt độ nóng như 40°C, nước thấm vào các polyme liên kết ngang vài mm mỗi tháng. Sau khi mối nối khô, cường độ kết dính tăng trở lại nhưng không bao giờ trở lại giá trị ban đầu. Vấn đề lớn nhất từ độ ẩm là độ bám dính giữa chất kết dính và chất nền yếu hơn. Nước từ từ cắt giảm lực liên kết.
Liên kết hóa học giữa keo và vật liệu nền chống nước tốt hơn liên kết vật lý. Một khi liên kết hóa học bị phá vỡ, độ bám dính không thể phục hồi sau khi khô. Cách tốt nhất để tránh thiệt hại do độ ẩm là giữ cho các khớp tránh xa nước. Nếu không thể, hãy bịt kín các khớp.
- Ăn mòn
Đối với các mối nối được liên kết trên nền kim loại, độ ẩm hấp thụ dễ dẫn đến ăn mòn kim loại. Ăn mòn khiến các khớp nhanh chóng bị hỏng nên nó rất quan trọng. Ăn mòn tăng tốc khi có thêm các chất ăn mòn như muối, axit hoặc kiềm. Các chất này ăn kim loại từ bên ngoài hoặc qua keo. Sự ăn mòn như vậy có thể được kiểm soát trong hầu hết các trường hợp: phủ toàn bộ kim loại hoặc chỉ bảo vệ khu vực được liên kết.
Thời gian đăng: 2026-06-09 14:03:44