Автомобильные топлива, смазочные материалы и специальные жидкости

Клеи.

Клеями называют жидкие и пастообразные многокомпонентные системы, основой (связующим) которых являются высокомолекулярные вещества, обладающие высокой адгезией к твердым поверхностям.

Клеи предназначены для создания из различных материалов неразъемных соединений, которые в общем, виде состоят из двух склеиваемых материалов (субстраты) и клеевого слоя (адгезива) между ними.

Для качественного склеивания клей должен отвечать следующим требованиям:

· создавать клеевую пленку, обеспечивающую прочное соединение склеиваемых поверхностей;

· клеевая пленка должна быть атмосферостойкой и стойкой к действию других факторов, проявляющихся в условиях работы;

· клей не должен вызывать коррозии металла и разрушения других склеиваемых материалов.

Клеевые соединения имеют ряд преимуществ по сравнению с другими видами соединений (заклепочные, сварные, болтовые):

· возможность соединять различные материалы;

· атмосферостойкость;

· сопротивление коррозии;

· более равномерное распределение напряжений в склеиваемых элементах из-за отсутствия отверстий под болты и заклепки.

· относительная простота технологии склеивания;

· при необходимости обеспечение хорошей герметичности конструкций.

К недостаткам многих клеев можно отнести:

· низкая теплостойкость;

· невысокая прочность клеевых соединений;

· необходимость во многих случаях осуществлять нагревание при склеивании.

Прочность клеевого соединения зависит от величины силы прилипания клея к склеиваемой поверхности (адгезии) и прочности самой клеевой пленки (когезии).

Адгезия определяется величиной химических (ковалентных, электровалентных, координационных, водородных связей) и вандер-вальсовых (межмолекулярных) сил притяжения между частицами клея и склеиваемого материала. Склеивание клея с металлом в какой-то мере и механическое; клей в жидком состоянии, заполняя мельчайшие впадины и поры, имеющиеся на металлической поверхности, как бы зацепляется за них. Поэтому поверхность, на которую наносится клей должна быть шероховатая.

Адгезия клеевой пленки зависит также от величины усадки при ее формировании и разности коэффициентов линейного расширения пленки и материалов склеенных поверхностей.

Когезия клеевой пленки зависит от качества клея, соблюдения условий для ее образования (температура, время, давление) и толщины пленки.

С увеличением толщины клеевой пленки ее когезия уменьшается вследствие уменьшения воздействия силового поля склеиваемых поверхностей.

В зависимости от природы связующего различают клеи органического происхождения (животного и растительного) и синтетического.

К клеям органического происхождения относится казеиновый клей, столярный и другие, их применение в настоящее время ограничено. Применение синтетических клеев с каждым годом расширяется, что обусловлено их универсальностью и высоким качеством.

Синтетические клеи в наиболее общем виде представляют собой композицию, в которую входят: связующее (или их сочетание), растворитель, наполнитель, отвердитель и ускоритель отверждения.

В качестве связующего используют термопластичные и термореактивные полимеры (смолы). Из термопластичных наибольшее распространение получили производные акриловой и метакриловой кислот, поливинилацетата, полиизобутилена, каучука и резины, а из термореактивных – фенолформальдегидные, эпоксидные и кремнийорганические соединения.

Для придания определенной вязкости в клей вводят ацетон, спирт, смеси бензина с этилацетатом, бутилацетата с ацетоном или бензином, а также другие растворители, в зависимости от марки клея.

Механизм отверждения различных клеев неодинаков. Процесс отверждения может основываться на физических процессах (испарение растворителя), химических превращениях (полимеризация или поликонденсация), а так же являться результатом и испарения и химических изменений связующего компонента.

Различают два вида отверждения – горячее и холодное. Горячее отверждение применяют при использовании химически превращаемых клеев с целью ускорения затвердевания и улучшения качества шва. В состав некоторых клеев (например, эпоксидных) наряду со связующим компонентом вводят отвердитель, в присутствии которого клеевые соединения высыхают и без подогрева (холодное отверждение).

При этом надо учитывать два обстоятельства:

· скорость высыхания и прочность клеевого шва с холодным отверждением будет меньше, чем с горячим (при прочих равных условиях);

· в клеи холодного отверждения отвердитель необходимо вводить непосредственно перед их использованием с расчетом, что они будут израсходованы в течение допустимого срока хранения.

Переход любого клея из жидкого состояния в твердое сопровождается его усадкой, от которой неизбежно в клеевой прослойке появляются разрывы, ослабляющие прочность шва. Введение в состав клея наполнителя (металлы, камень, стекло, фарфор, цемент и др.) в значительной мере уменьшает величину усадки, а добавление пластификатора снижает хрупкость клеевого соединения.

Классификационным признаком клеев является вид связующего, в соответствии, с чем различают клеи карбинольные, фенольные, эпоксидные, полиамидные, полиакриловые, полиуретановые, резиновые и др.

Широкое применение нашли клеи БФ-2, БФ-4, БФ-6 (бутварофенолоальдегидные) – спиртовые растворы термореактивной фенолоформальдегидной смолы, модифицированной (для повышения эластичности швов) бутваром. Клеевое соединение на основе клеев БФ сушат при температуре 90-150º С в течении 1-3 часов.

К группе фенольных клеев относится клей марки ВС-10Т, которым приклеивают фрикционные накладки тормозных колодок. Очень прочное соединение однородных и разнородных твердых материалов обеспечивают эпоксидные клеи горячего и холодного отверждения. Они преимущественно используются в виде пастообразных масс (композиций), причем не только для склеивания, но и для заделки трещин, выравнивания вмятин, и других операций ремонта автотракторных двигателей.

Широкое применение находят цианакриловые клеи, характеризующиеся высокой адгезией к любым материалам, быстрым отверждением и сохранением рабочих характеристик в широком диапазоне температур.

Для склеивания металлов, керамики и пластмасс применяют акриловые клеи представляющие собой вязкие однородные жидкости, которые длительное время могут оставаться в исходном состоянии и быстро отверждаться между склеиваемыми поверхностями с образованием прочного клеевого соединения.

Таблица.14. Назначение некоторых марок клеев

Марка	Назначение
БФ-2, БФ-4 ГОСТ 12172-74	Для склеивания стали, алюминиево-магниевых сплавов, меди, текстолита, стеклопластиков, керамики между собой и в различных сочетаниях
ВС-10Т ТУ 6-09-4089-75	Для склеивания металлов, стеклопластиков, пенопластов. Для склеивания фрикционных накладок с металлическими колодками и ведомых дисков сцепления.
ГИПК-133 ТУ 6-05-1708-79	Для склеивания стальных деталей кузова автомобиля «Жигули». Применяется также в качестве противокоррозионного покрытия.
«Битумный»	Для приклеивания противошумного картона к металлическим поверхностям автомобиля.
ФЭН-1 ТУ 38-105860-75	Для склеивания девулканизированных резин на основе нитрильных каучуков с металлами в процессе вулканизации.
88НП-43 ТУ 38-105268-71	Для приклеивания уплотнителя дверного проема кузова автомобиля.

Обивочные материалы.

Тип обивочных материалов, применяемых для подушек и спинок сидений, а также внутренней обивки кабин и кузовов, влияет на вид автомобиля, его стоимость, затраты по уходу за обивкой во время эксплуатации. Обивочные материалы должны обладать высокой прочностью на растяжение, износостойкостью и необходимой эластичностью, не изменять своего вида и свойств от попадающих нефтепродуктов, легко очищаться от всевозможных загрязнений, иметь по возможности красивый вид и в то же время быть недефицитными и дешевыми. В настоящее время для обивки автомобилей применяют в основном синтетические материалы широкого ассортимента, широко используют дерматин (ткань, одна сторона которой имеет покрытие типа нитроэмалевого). Для отделки легковых автомобилей применяется искусственная кожа (тканевая или трикотажная основы с монолитным или пористо-монолитным поливинилхлоридным покрытием).

Уплотнительные материалы применяют на автомобиле для уплотнения неподвижных и подвижных соединений и предотвращения от вытекания или проникновения масел и других жидкостей, газа или пара. Они также защищают от попадания в агрегаты и механизмы грязи и пыли.

Уплотнительные материалы подразделяются на прокладочные и набивочные. Из прокладочных изготавливают различные прокладки, зажимаемые между стыкующимися поверхностями неподвижных деталей, а из набивочных – сальниковые устройства, предназначенные для герметизации зазоров между деталями, перемещающимися относительно друг друга. Те и другие материалы должны обладать высокой прочностью, необходимой упругостью (эластичностью) и в тоже время не очень большой жесткостью (малым модулем упругости). Кроме того, некоторые из такого рода материалов должны быть стойкими при высоких температурах, при контакте с нефтепродуктами, водой и п.д.

Уплотнительные прокладки подразделяют на прокладки с полимерной и металлической основой. К материалам на полимерной основе относятся бумага, асбест, резина, фибра, пергамент, а на металлической основе – алюминий, медь, латунь, свинец, углеродистая сталь, высоколегированная сталь.

Бумажные материалы.

Бумага – тонколистовой волокнистый материал. Бумагу, масса 1 м² которой превышает 250 г, называют картоном. Картон подразделяется (ГОСТ 17926-80) на тарный, для полиграфического производства, фильтровальный, для легкой промышленности, технический, строительный. Технический картон включает водонепроницаемый картон, обивочный, водостойкий, прокладочный, термоизоляционный прокладочный, электроизоляционный и другие виды картона.

Прокладочный картон – картон с ограниченными показателями впитываемости жидкости и линейной деформации при увлажнении, предназначенный для изготовления уплотнительных прокладок. Он является (ГОСТ 9347-74) сравнительно эластичным, бензомаслостойким материалом и выпускается промышленностью толщиной 0,2, 0,25, 0,5, 0,8, 1,0, 1,5 мм.

Пергамент (ГОСТ 1341-84) представляет собой прозрачную масло – и жиронепроницаемую и влагостойкую бумагу, получаемую обработкой серной кислотой непроклеенной бумаги с последующей ее нейтрализацией раствором щелочи.

Фибра – это твердый монолитный материал, образующийся в результате обработки нескольких слоев бумаги – основы – пергаментирующим реагентом. Техническая фибра – это легкоштампуемая прочная фибра с ограниченной водопоглощаемостью, предназначенная для деталей машин и приборов.

Общим недостатком всех бумажных материалов является их относительно невысокая теплостойкость: при температурах выше 130-140º С бумага и картон становятся хрупкими и теряют гибкость; при 180º С начинается обугливание, а при 240-250º С происходит разложение бумажных волокон.

Асбестовые материалы.

Асбест – название минералов волокнистого строения, обладающих способностью расщепляться на гибкие и тонкие волокна. Асбест не горит, обладает хорошими электроизоляционными свойствами и высокой теплостойкостью. Без существенных изменений своих свойств выдерживает нагрев до 300º С. При температуре 700-800º С асбест делается непрочным и легко растирается в порошок, что происходит в результате потери материалом адсорбционной воды. Высокая теплостойкость асбеста предопределяет его применение на автомобилях в качестве уплотнительных материалов, работающих при повышенных температурах и давлении 50-60 кгс/см² (например прокладки на глушителях, элементы фрикционных соединений и т.п.). При использовании асбеста в качестве прокладок под головки цилиндров его заключают в медную или стальную оболочку (фольгу), чтобы исключить непосредственное соприкосновение асбеста с горячими газами.

Паронит представляет собой прокладочный листовой материал из вальцованного асбеста с каучуковым связующим и минеральными наполнителями примерного состава: асбеста 60-75 %, каучука с серой 12-13 %, минеральных наполнителей (глины, полевого шпата, талька и т.п.) – остальное.

Пробковые материалы изготавливают прессованием коры пробкового дуба и применяют для уплотнения соединений, работающих при небольшом напряжении в среде воды или нефтепродуктов: крышек клапанной коробки двигателей, стаканов фильтра топливного насоса, фильтра вентиляции картера двигателя и т.п., а также в качестве набивки сальников игольчатого типа.

Войлочные материалы. Войлок представляет собой листовой материал, изготовленный из волокон шерсти. Плотность войлока колеблется от 200 дор 430 кг/м³. войлок обладает высокими тепло -, звукоизолирующими и амортизирующими свойствами. Термическая стойкость войлока не превышает 75º С.

Электроизоляционные материалы.

Изоляционными называются материалы, практически не проводящие электрический ток.

Изоляционные материалы должны иметь достаточную прочность, малую гигроскопичность, а некоторые из них высокую теплостойкость. Этим требования удовлетворяют многие материалы: пластмассы, резина, эбонит, лаки, асбест, фибра и др.

Кроме них, в качестве изоляционных материалов применяют слюду (диэлектрик, выдерживающий нагрев до 500º С), электротехнический картон (марки ЭВС), изоляционные ленты (полоски ткани, покрытые с одной или обеих сторон резиновым клеем, или поливинилхлоридные ленты, промазанные с одной стороны клейким составом) и большое количество изоляционных лаков (роль пленкообразователя в которых выполняют битумы), растительные масла и некоторые полимеры.

Дата добавления: 2014-10-17