зразки у вигляді хрестовини (рис. 3.6). Таким методом вимірюють адгезію клеїв до металів, дереву і склу.
У зразках типу грибків і хрестовин під дією навантаження виникають складні і неоднорідні напруги. Адгезів розтягується сильніше, ніж субстрат, і більшою мірою піддається поперечному стиску. Внаслідок цього виникають зсувні напруження. Результуючі напруги в шарі адгезиву виявляються неоднаковими в різних місцях площі контакту. Крім того, розтяжне зусилля не завжди прикладається точно по осі зразка. Все це викликає поряд з відривом поява розшаровування. Прискорена кінозйомка показала відсутність паралельності поверхонь склейки безпосередньо в момент відриву.
Рис. 3.5. Схеми вимірювань адгезії полімерів до різних матеріалів методом відриву: а-гума до тканини (I - тканина, укріплена на дерев'яному грибку; 2 - гума); б - смола до скла (1-металеві циліндри; 2 - скляні пластинки; 3 - клей; 4 - шар смоли); в - заливальні компаунди до металів (1 - металева підкладка; 2-компаунд; 3 - держателі)
Більш рівномірного розподілу напружень можна домогтися збільшенням довжини циліндричного зразка і зменшенням площі склеювання, що знижує вплив розшаровування при відриві. У зразках типу хрестовин особливо велика неоднорідність напруг. Так як навантаження прикладається до кінців брусків, вони прагнуть зігнутися, тому доводиться користуватися масивними зразками. При переході до більш товстим блокам опір відриву зростає, що пояснюється зниженням гнучкості блоків і відповідно більш рівномірним розподілом напружень.
Рис. 3.6. Визначення адгезії клеїв до різних матеріалів на зразках у формі хрестовини: 1 - клейовий шов; 2 - захоплення для кріплення зразка при випробуванні; 3 - брускі.Ріс. 3.7. Принципова схема вимірювання адгезії методом штифтів: 1-планка з отворами; 2-штифт; 3 - плівка покриття.
Метод схрещених ниток, в якому дві кварцові нитки, покриті плівками полімерів, наводяться в контакт, а потім відриваються одне від одного, дозволяє виміряти роботу відриву, за якою судять про адгезії. Цей метод виявився досить ефективним для вивчення кінетики прилипання тіл в самих різних умовах. Метод схрещених ниток заснований на тому припущенні, що має місце точковий контакт (оскільки застосовуються нитки діаметром 20-100 мкм) і порушення контакту відбувається миттєво по всій площі шляхом рівномірного відриву. Насправді отримати точковий контакт не вдається, а визначити справжню площа контакту не представляється можливим. Це є однією з причин поганої відтворюваності результатів. У тих випадках, коли адгезив і субстрат після приведення їх у контакт піддають полімеризації, вулканізації або якого-небудь іншому необоротного хімічному перетворенню, цей метод взагалі непридатний.
Цікавий метод визначення адгезії покриттів до подложкам заснований на відділенні підкладки від покриття шляхом відриву. Вперше він був розроблений для визначення сцепляемости електролітичних опадів металів з основою, а потім використаний для визначення адгезії полімерних покриттів до металів. Суть методу зводиться до наступного. У планці-підкладці прямокутного перерізу просверліваются отвори, в які вставляють циліндричні або конічні штифти по ковзної посадці. Торці штифтів шліфуються разом з планкою, потім на цю площину наноситься покриття. Після формування покриття штифти висмикуються (рис. 3.7). Однак метод штифтів може виявитися непридатним при використанні покриттів у вигляді розчинів з низьким поверхневим натягом: важко буде уникнути затікання розчину в зазор між штифтом і стінкою отвори. Крім того, плівка покриття повинна володіти певною механічною міцністю, щоб не відбулося замість відшаровування штифта руйнування плівки.
Є декілька методів відриву адгезиву від субстрату (або навпаки) шляхом повідомлення адгезиву або субстрату прискорення.
Методи зсуву
Дотичні напруги створюють в клейових конструкціях різними шляхами, наприклад розтягуванням з'єднаних внахлестку матеріалів. Цим методом вимірюють адгезію металів, деревини, пластмас, а також гуми до гумі і металам. Різні схеми випробувань на зрушення при розтягуванні зразків показані на рис. 3.8.
Встановлено, що руйнує напруга не залежить від ширини зразка, але лінійно залежить від його довжини до деякої межі. При подальшому збільшенні довжини зразка руйнівне навантаження прагне до постійної величини.
Випробування клейових з'єднань на зсув (зріз) під дією стискаючих навантажень (рис. 3.9) найбільш характерно для з'єднання матеріалів значної товщини.
Рис. 3.8. Схема випробувань клейових з'єднань на зсув растягивающей навантаженням: а-шов односторонній внахлестку; б-двосторонній внахлестку; в-односторонній внахлест...
