วิธีการออกแบบสูตรกาวอีพ็อกซี่ที่ดีที่สุด

กาวอีพ็อกซี่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีปริมาณการใช้งานที่ใหญ่ที่สุดในหมู่กาว ในการออกแบบสูตรที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกาวอีพ็อกซี่และบรรลุประสิทธิภาพการยึดเกาะที่ต้องการจำเป็นต้องเข้าใจกลไกการยึดเกาะและกลไกความล้มเหลวของพันธะ

เกี่ยวกับหลักการพื้นฐานของการออกแบบสูตรกาวอีพ็อกซี่สามด้านต่อไปนี้ควรมีการจัดการที่ดี:

"、ความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติของกาวและประสิทธิภาพการยึดติด

คุณสมบัติของกาวมีผลกระทบอย่างเด็ดขาดต่อประสิทธิภาพการยึดเกาะและมีความสำคัญต่อการออกแบบสูตรของกาว ประสิทธิภาพของชั้นกาวและชั้นอินเทอร์เฟซในข้อต่อส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างคุณสมบัติและกระบวนการบ่มของกาวตลอดจนโครงสร้างพื้นผิวและคุณสมบัติของการยึดเกาะ

คุณสมบัติของกาวที่กล่าวถึงที่นี่หมายถึงคุณสมบัติของชั้นกาวบ่มและชั้นอินเตอร์เฟซ คุณสมบัติหลักของกาวที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการยึดเกาะได้แก่:

(1) ความแข็งแรงและความเหนียวของกาว อดีตคือความสามารถของกาวในการต้านทานแรงภายนอกในขณะที่หลังคือความสามารถในการลดความเข้มข้นของความเครียดและต่อต้านการแพร่กระจายของรอยแตก การปรับปรุงความแข็งแรงและความเหนียวของกาวจะเป็นประโยชน์ในการเพิ่มความแข็งแรงพันธะของข้อต่อ

(2) โมดูลัสและการยืดตัวที่แตกของกาว ทั้งสองนี้ส่งผลต่อการกระจายความเครียดของข้อต่อที่ถูกผูกมัด กาวที่มีโมดูลัสต่ำและการยืดตัวสูงที่แตกสามารถปรับปรุงความแข็งแรงในการยึดเกาะภายใต้สภาวะ "แรงเชิงเส้น" ได้อย่างมาก อย่างไรก็ตามโมดูลัสต่ำเกินไปและการยืดตัวสูงเกินไปที่แตกมักจะลดความแข็งแรงเหนียวซึ่งอาจลดความแข็งแรงพันธะ สำหรับปัจจัยฝ่ายตรงข้ามทั้งสองนี้โดยการหาค่าที่เหมาะสมที่สุดภายใต้อิทธิพลร่วมกันของพวกเขาสามารถบรรลุความแข็งแรงของพันธะ "เชิงเส้น" ที่ดีที่สุด

(3) ความเสถียรและความทนทานของกาว นี่คือความสามารถในการต้านทานการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพการยึดติดและความเสียหายของโครงสร้างที่เกิดจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ (อุณหภูมิความชื้นริ้วรอยการกัดเซาะปานกลางฯลฯ) มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงความต้านทานความร้อนความชื้นและความต้านทานความร้อนความต้านทานริ้วรอยความต้านทานการกัดกร่อนและความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของข้อต่อ แรงเฉือน (ความเครียดบนพื้นผิว) และความแข็งแรงของเปลือก (ความเครียดของเส้น) เห็นได้ชัดว่ามีคุณสมบัติสองประเภทที่แตกต่างกัน อดีตเป็นประเภทของความเครียดและเป็นความเครียดที่ดีที่สุด (ความเครียดความล้มเหลว) ของวัสดุ; หลังเกี่ยวข้องกับพลังงานการเปลี่ยนรูปของกาวและอยู่ในประเภทพลังงาน, ซึ่งเป็นพลังงานแตกหัก (งานแตกหัก) ของวัสดุ ดังนั้นบางคนจึงระบุความแข็งแรงของเปลือกเป็นพารามิเตอร์ความเหนียว Zhongwei Yizong et al. วัดความสัมพันธ์ระหว่างความหนาของชั้นกาวอุณหภูมิและความเร็วในการทดสอบด้วยความแข็งแรงของเปลือกและพบว่าพารามิเตอร์เหล่านี้สามารถแปลงได้ จำนวนยอดความแข็งแรงของเปลือกในเส้นโค้งเกี่ยวข้องกับจำนวนจุดเปลี่ยนของกาว

ความสัมพันธ์ระหว่างความแข็งโมดูลัสและประสิทธิภาพการยึดติดของกาวอีพ็อกซี่สามารถแบ่งออกเป็นสี่ภูมิภาคตามความแข็งของพวกเขา: กาวที่ไม่ใช่โครงสร้างกาวที่ยืดหยุ่นกาวโครงสร้างทั่วไปและกาวทนความร้อน

ต้องระบุว่าประสิทธิภาพของกาวและประสิทธิภาพการยึดเกาะมีความสัมพันธ์กันและจำกัดร่วมกัน โดยการพิจารณาและชั่งน้ำหนักอย่างครอบคลุมเท่านั้นที่สามารถออกแบบสูตรที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกาวอีพ็อกซี่ที่ต้องการได้

พื้นฐานหลักสำหรับการกำหนดประสิทธิภาพที่สำคัญของกาวอีพ็อกซี่ที่ต้องการ

(1) เลือกประสิทธิภาพของกาวตามสถานะความเครียดและขนาดในข้อต่อ สำหรับ "แรงระนาบ" ขอแนะนำให้เลือกกาวที่มีความแข็งแรงเหนียวสูงและความแข็งแรงในการยึดเกาะและความเหนียวที่ดี สำหรับ "แรงเชิงเส้น" ขอแนะนำให้เลือกกาวที่มีความเหนียวที่ดีโมดูลัสด้านล่างและการยืดตัวที่สูงขึ้นที่แตก เมื่ออยู่ภายใต้ความเมื่อยล้าหรือแรงกระแทกขอแนะนำให้เลือกกาวที่มีความเหนียวที่ดี

(2) เลือกกาวตามคุณสมบัติของการยึดเกาะ วัสดุแข็งและเปราะ (เช่นแก้วเซรามิกซีเมนต์หินฯลฯ) ควรใช้กาวที่มีความแข็งแรงสูงความแข็งสูงและโมดูลัสและไม่เสียรูปง่าย ชิ้นส่วนโลหะแผ่นและชิ้นส่วนโครงสร้างและวัสดุแข็งความแข็งแรงสูงอื่นๆเนื่องจากภาระขนาดใหญ่และการปรากฏตัวของความเครียดลอกผลกระทบและความเครียดความเมื่อยล้าควรใช้ความแข็งแรงสูง, กาวโครงสร้างที่แข็งแรงเช่นกาวอีพ็อกซี่ไนไตรล์ วัสดุที่อ่อนนุ่มและยืดหยุ่น (ฟิล์มพลาสติกยางฯลฯ) โดยทั่วไปจะไม่ใช้กาวอีพ็อกซี่ สามารถเลือกกาวอีพ็อกซี่ที่ยืดหยุ่นได้ วัสดุที่มีรูพรุน (พลาสติกโฟมความเสียหายทางทะเลฯลฯ) ควรใช้ความหนืดมากขึ้นกาวอีพ็อกซี่ยืดหยุ่น วัสดุที่มีขั้วต่ำ (Polyethylene, Polypropylene, fluoroplastics ฯลฯ) ควรเปิดใช้งานพื้นผิวก่อนยึดติดกับกาวอีพ็อกซี่

(3) เลือกกาวตามอุณหภูมิการใช้งาน อุณหภูมิการเปลี่ยนกระจก TG ของกาวโดยทั่วไปควรสูงกว่าอุณหภูมิการใช้งานสูงสุด อุณหภูมิการใช้งานของกาวอีพ็อกซี่อเนกประสงค์ประมาณ-40 ~ 80 ℃ เมื่ออุณหภูมิการใช้งานสูงกว่า150 ℃ ควรใช้กาวทนความร้อน เมื่ออุณหภูมิการใช้งานต่ำกว่า-70 ℃ ควรใช้กาวที่ทนต่ออุณหภูมิต่ำเช่นกาวอีพ็อกซี่โพลียูรีเทนกาวอีพ็อกซี่ไนลอนฯลฯการสลับความเย็นและความร้อนมีผลทำลายมากขึ้นต่อข้อต่อและควรใช้กาวที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและต่ำเช่นกาวอีพ็อกซี่ไนลอนฯลฯ

(4) เลือกกาวตามความต้องการด้านประสิทธิภาพอื่นๆ เช่นความต้านทานน้ำ, ความต้านทานความชื้น, ความต้านทานริ้วรอย, ความต้านทานการกัดกร่อน, คุณสมบัติเป็นฉนวนฯลฯ

(5) เลือกกาวตามความต้องการของกระบวนการ (อุณหภูมิการบ่มความเร็วในการบ่มความหนืดการบ่มบนพื้นผิวที่ชื้นหรือในน้ำฯลฯ) กาวที่เลือกมักจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการทั้งหมดในเวลาเดียวกัน สิ่งนี้ต้องตัดสินอย่างถูกต้องว่าคุณสมบัติใดคือคุณสมบัติหลัก (คุณสมบัติหลัก) ของกาวที่ต้องการและซึ่งเป็นคุณสมบัติรอง และออกแบบสูตรกาวตามหลักการของการรับรองคุณสมบัติหลักและคำนึงถึงคุณสมบัติอื่นๆ

☘ ขั้นตอนและวิธีการสำหรับการออกแบบสูตรกาวอีพ็อกซี่

ขั้นแรกควรพิจารณาว่าสามารถใช้กาวอีพ็อกซี่ได้หรือไม่ตามประสิทธิภาพการใช้งานและเงื่อนไขกระบวนการบ่มที่อนุญาตและมีข้อได้เปรียบในแง่ของอัตราส่วนราคาต่อประสิทธิภาพหรือไม่ จากนั้นการออกแบบสูตรสามารถทำได้ในขั้นตอนต่อไปนี้

(1) การตัดสินเบื้องต้นซึ่งเป็นคุณสมบัติหลักและเป็นคุณสมบัติรองที่จำเป็นสำหรับกาวอีพ็อกซี่

(2) ตามหลักการของการรับรองหน้าที่หลักและคำนึงถึงฟังก์ชันอื่นๆให้กำหนดสูตรเบื้องต้นของกาว (การประกอบกลุ่มและอัตราส่วนของกาว) ตามความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและคุณสมบัติของวัสดุส่วนประกอบและคุณสมบัติของกาว ควรพิจารณาต้นทุนและแหล่งที่มาของวัสดุส่วนประกอบ

ขั้นแรกให้เลือกระบบบ่มอีพอกซีเรซิน คำนวณปริมาณตามทฤษฎีของเรซินและตัวแทนการบ่มตามเทียบเท่าทางเคมี สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาและเครื่องเร่งปฏิกิริยาหมายถึงข้อมูลเชิงประจักษ์

จากนั้นเลือกสารเติมแต่งอื่นๆ กำหนดจำนวนเงินเบื้องต้น (อัตราส่วน) ตามข้อมูลเชิงประจักษ์หรือชุดทดลอง เมื่อเลือกวัสดุส่วนประกอบยังให้ความสนใจกับอิทธิพลร่วมกันระหว่างพวกเขา

(3) เพิ่มประสิทธิภาพสูตรเบื้องต้นตามหลักการของฟังก์ชั่นหลักที่ดีที่สุดและฟังก์ชั่นอื่นๆที่เหมาะสม เช่นการใช้การวิเคราะห์การถดถอยแบบเหลี่ยมและด้วยความช่วยเหลือของการออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ช่วยให้สามารถกำหนดสูตรที่ดีที่สุดได้หลังจากการพิจารณาอย่างครอบคลุม