Materiale Adezive

Domeniu: Construcții

Conține 1 fișier: doc

Pagini : 94 în total

Cuvinte : 23270

Mărime: 1.51MB (arhivat)

Publicat de: Adrian B.

Puncte necesare: 14

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

Contents 5
Lista figurilor 7
Lista tabelelor 7
Glosar de termeni 8
Rezumat 12
Abstract 13
Introducere 14
CAPITOLUL 1 15
FENOMENUL DE ADEZIUNE 15
1.1. Istoria adeziunii şi a adezivilor 15
1.2. Mecanismele adeziunii 16
1.2.1. Cuplarea mecanică 16
1.2.2. Adsorbţia 17
1.2.3. Mecanismul adeziunii chimice 17
1.2.4. Teoria difuziei aplicată materialelor adezive 18
1.2.5. Teoria atracţiei electrostatice aplicată materialelor adezive 18
1.2.6. Teoria straturilor limită slabe 19
1.3. Cedarea îmbinării adezive 19
1.3.1. Fisura coezivă 20
1.3.2. Fisura interfacială 20
1.3.3. Alte tipuri de fisuri 20
1.4. Designul îmbinărilor adezive 21
1.5.Testarea rezistenţei îmbinării 24
CAPITOLUL 2 28
MATERIALE ADEZIVE 28
2.1. Clasificarea adezivilor 28
2.2. Adezivi pe bază de soluţie 28
2.2.1. Adezivi de natură vegetală 29
2.2.2. Adezivi de natură animală şi proteică înrudită 29
2.2.3. Adezivi de polivinil-acetat 30
2.2.4. Adezivi de policloropren 30
2.3. Adezivi amestecaţi la cald 31
2.3.1. Adezivi polietilen şi etilen-vinil acetat 32
2.3.2. Adezivi amestecaţi la încălzire 32
2.3.3. Adezivi reactivi amestecaţi la cald 33
2.4. Adezivi reactivi 33
2.4.1. Epoxizi 33
2.4.2. Adezivi acrilaţi 35
2.4.2.1. Adezivi anaerobi 36
2.4.2.2. Adezivi cianoacrilaţi 37
2.4.2.3. Adezivi acrilaţi reactivi 38
2.4.2.4. Întărire prin tratament cu ultraviolete 39
2.4.3.Uretani 39
2.4.4. Siliconi 40
2.4.4.1. Compoziţia chimică 40
2.4.4.2. Caracteristici reologice 43
2.4.4.3. Stabilitatea termică 43
2.4.4.4. Caracteristici alterabile 44
2.4.4.5. Caracteristici ale adezivului 44
2.4.4.6. Caracteristicile vulcanizării 45
2.4.4.7. Rezistenţa 45
2.4.4.8. Proprietăţile adezive 46
2.4.4.9. Proprietăţile electrice 46
2.4.4.10. Aplicaţii 46
2.4.5. Adezivi fenolici 47
2.4.6. Poliimida şi adezivi de înaltă temperatură 49
2.5. Adezivi sensibili la presiune 49
2.6. Pregătirea suprafeţelor pentru lipit 50
2.6.1.Suprafeţe polimerice 50
2.6.2. Suprafeţe metalice 51
2.6.2.1. Aluminiu 51
2.6.2.2. Oţel 51
2.6.2.3. Titanul 52
2.7. Agenţi de cuplare şi primeri 52
CAPITOLUL 3 54
CONDIŢIILE DE DEGRADARE A ADEZIVILOR 54
3.1. Degradarea fizico-chimică a polimerilor 54
3.1.1. Mecanismul de oxidare 54
3.1.2. Particularităţile oxidării polimerilor 55
3.1.3. Cinetica oxidării polimerilor 56
3.1.4. Stabilizarea termooxidativă 58
3.2. Degradarea la lumină 59
3.2.1. Iniţierea primară fotochimică (fotodisocierea) şi degradarea fotooxidativă 61
3.2.2. Stabilizarea la lumină 64
3.2.3. Fotooxidarea 65
3.3. Degradarea la radiaţii cu energie mare 66
3.4. Degradarea chimică a polimerilor 67
3.5. Degradarea la acţiunea biologică 69
CAPITOLUL 4 72
SPECIFICAŢIE TEHNICĂ PRIVIND UTILIZAREA ADEZIVILOR POLIMERICI ÎN CONSTRUCŢII 72
4.1. Adezivi polimerici 72
4.1.1. Clasificarea adezivilor polimerici 72
4.1.2. Clasificarea îmbinărilor realizate cu adezivi polimerici 75
4.1.3. Condiţii şi reguli de aplicare 78
4.1.4. Criterii de performanţă 79
4.1.4.1. Criterii de performanţă ale adezivilor pe bază de răşini reactive pentru elemente structurale din beton 79
4.1.4.2. Criterii de performanţă ale adezivilor pentru elemente structurale din lemn lamelat încleiat 80
4.1.4.3. Criterii de performanţă ale adezivilor pentru îmbrăcăminţi de pardoseală şi pereţi 83
4.1.4.4. Criterii de performanţă ale adezivilor pentru plăci ceramice 83
4.1.4.5. Criterii de performanţă ale adezivilor pe bază de lianţi minerali pentru plăci ceramice (C) 84
4.1.4.6. Criterii de performanţă ale adezivilor în dispersie pentru plăci ceramice (D) 85
4.1.4.7. Criterii de performanţă ale adezivilor pe bază de răşini de reacţie pentru plăci ceramice (R) 86
4.1.4.8. Criterii de performanţă ale adezivilor pentru sisteme de izolare termică 87
4.2. Materiale auxiliare, scule şi dispozitive utilizate 88
4.2.1. Grunduri, amorse 88
4.2.2. Materiale auxiliare 88
4.2.3. Scule si dispozitive 88
4.3. Asigurarea calităţii 89
4.3.1. Condiţii de punere în operă 89
4.3.1.1. Adezivi pentru elemente structurale din beton (consolidări, reparaţii) 89
4.3.1.2. Adezivi pentru elemente structurale din lemn lamelat încleiat 89
4.3.1.3. Adezivi pentru elemente nestructurale (îmbrăcăminţi de pardoseală şi pereţi) 90
4.3.1.4. Adezivi pentru elemente nestructurale (plăci ceramice) 90
4.3.1.5. Adezivi pentru elemente nestructurale (sisteme de izolare termică) 90
4.3.2. Cerinţe privind calitatea adezivilor 90
Concluzii 92
Bibiografie 93
Index 94

Extras din licență

Rezumat

În acestă lucrare este prezentată o parte a chimiei şi anume materialele adezive.

În primul capitol sunt analizate fenomenul de adeziune şi modul de realizare a acestuia, prin cuplare mecanică, adsorbţie, adeziune chimică, difuzie şi atracţie electrostatică. Sunt prezentate deasemenea designul îmbinărilor adezive, modul de cedare al acestora precum şi diferite teste utile în vederea realizării unei îmbinări cât mai rezistente.

Al doilea capitol al prezentei lucrări ne oferă o clasificare a materialelor adezive însoţită de o analiză a fiecărei subdiviziuni, în continuare fiind prezentate proprietăţile adezivilor.

În capitolul trei este tratat fenomenul de degradare a adezivilor. Sunt prezentate reacţiile şi factorii agresivi exteriori care conduc la pierderea proprietăţilor iniţiale ale materialelor adezive.

Specificaţia tehnică, din finalul lucrării, stabileşte condiţiile tehnice, criteriile şi nivelurile de performanţă corespunzătoare utilizării în construcţii a adezivilor polimerici.

Cuvinte cheie: aderend, adeziune, adeziv, îmbinare.

Abstract

In this paper it is presented a part of the chemistry, namely adhesive materials.

In the first chapter are analyzed the phenomen of adhesion and the mechanism trough mechanical coupling, adsorbtion, chemical adhesion, diffusion and electrostatic attraction. There are also presented the design of adhesive joints, the failure of these, as well as different useful tests in achieving a more resistant joint.

The second chapter of this work gives us classification of the adhesive materials mixed with an analysis of each subdivision, and also there are presented the properties of the dhesives.

The third chapter approaches the phenomen of degradation of the adhesives. There are presented the reactions and the external aggressive factors that lead to the loss of the initial properties of the adhesive materials.

The technical specification, at the end of the paper, establishes the technical conditions, criterial and the performance levels appropriate for using polymeric adhesives in construction.

Keywords: adherend, adhesion, adhesive, joint.

Doresc să mulţumesc în mod deosebit domnului prof. univ. dr. ing. Nicolae CIOCEA, coordonator ştiinţific, al cărui sprijin a fost esenţial în vederea elaborării, dezvoltării şi finalizării prezentei lucrări de licenţă.

Introducere

Este important de recunoscut sensurile cuvintelor: adeziune şi materiale adezive, înainte de a privi în detaliu la vreunul dintre ele. Tema adeziunii, studiată în primul capitol al acestei lucrări, cuprinde studiul ştiinţific al tuturor forţelor capabile să acţioneze între două suprafeţe aflate în contact şi care poate împiedica separarea lor fără aplicarea unei forţe. Ea cuprinde foarte multe alte fenomene decât acelea implicate în asigurarea unei îmbinari utile practic între două componente. Persistenţa tiparului pe hârtie sau plastic, integritatea compozitului, durabilitatea picturilor, modul în care midiile sau lipitorile se ataşează la roci sau la corpul navei precum şi comportamentul celulelor canceroase în corpul uman, toate implică adeziune (fără adezivi implicaţi), în schimb, dezvoltarea vaselor de bucătărie nelipicioase şi a rulmenţilor fără frecare necesită o înţelegere a principiilor adeziunii astfel încât acestea să fie evitate.

Această ştiinţă are o dezvoltare relativ recentă, efectiv fără nicio activitate coerentă până la mijlocul anilor 1920, deşi în cele din urmă unele concepte timpurii au fost găsite relevante în contexte neaşteptate.

În contrast, tehnologia adezivilor şi folosirea lor datează de câteva milenii în urmă. Modurile practice de a uni piese pentru a asigura o îmbinare cu rezistenţă crescută la o tensiune aplicată au fost explorate şi dezvoltate până la un nivel util prin metode complet empirice. Acestea sunt folosite într-o altă gamă largă de aplicaţii, dintre care fabricarea placajului, asigurarea cutiilor şi pachetelor, construirea aeronavelor, aplicarea timbrelor poştale, şi fabricarea covoarelor etc.

Tehnologia fiecăreia dintre aplicaţii este un amestec de experienţă (adesea considerabilă) alături de un minim de inţelegere a unora dintre cele mai elementare concepte ştiinţifice.

CAPITOLUL 1

FENOMENUL DE ADEZIUNE

1.1. Istoria adeziunii şi a adezivilor

Folosirea adeziunii în scopuri practice, fie implicând un adeziv separat, fie profitând de fenomen în alte moduri, se întoarce mult în istoria omenirii (de asemenea, diverse exemple se regăsesc şi în structurile zoologice şi botanice). Probabil cea mai veche referinţă la folosirea adezivilor este în Cartea Genezei din Biblie, unde ni se spune că ziditorii Turnului Babel foloseau «nămol» sau «bitum» ca mortar. Cel mai timpuriu papirus a fost făcut folosind adeziunea pentru a aduce fibrele de stuf separate, într-un strat coerent, şi datează pe la 3000 î. Hr. Puţin mai târziu, o pastă din făina şi apă, a fost folosită pentru a uni straturile separate într-un sul. Odată cu dezvoltarea civilizaţiei egiptene, pe la 1400 î. Hr., artefacte bogat decorate erau produse folosind adezivi produşi natural pentru a fixa furnirul şi bijuteriile. În timp ce aceste tehnici erau folosite în timpul Imperiului Roman, ele au fost pierdute odată cu căderea lui (pe la 400 d. Hr) şi o perioadă neagră domneşte până în secolul XI. În acel moment, adezivii au început să fie folosiţi pentru parchetarea, furniruirea şi asamblarea mobilei. Totuşi, chiar şi în timpul perioadei negre, tehnica adeziunii a fost păstrată şi folosită în aplicaţii variate; de exemplu smoala a fost folosită pentru a face navele impermeabile la apă.

În 1690, prima uzină comercială pentru producerea adezivilor a fost deschisă în Olanda, aceasta fiind urmată în 1754 de primul patent acordat pentru producerea cleiului de oase. Până la prima jumatate a secolului XIX, dezvoltarea a fost lentă, dar treptat un număr din ce în ce mai mare de adezivi a devenit disponibil, inclusiv cei ce foloseau caseina şi cauciuc natural ca polimeri de bază. Dezvoltarea răşinilor sintetice a început în realitate cu producerea în 1909 a «Bakelitei» o raşină fenol-formaldehidică şi mai târziu a răşinei ureo-formaldehidice, amândouă folosite pentru fabricarea placajului/foii de furnir/PAL. Importanţa aparatelor de zbor, accelerată de Primul Război Mondial, a condus la o creştere considerabilă a utilizării adezivilor, fără vreo inovaţie însă. Acestea au apărut odată cu începerea celui de-al Doilea Război Mondial, când au fost dezvoltaţi adezivi de tip: epoxy şi uree/formaldehidă/acid formic (Aerolite, 1973) pentru structurile din lemn şi aparatele de zbor şi apoi compoziţia fenol/formaldehidă/polivinil (Redux . 1942) pentru aparatele de zbor din aluminiu.