Клеи, адгезия, технология склеивания

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru 

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Санкт-Петербург
2016

А. Поциус

Клеи, адгезия,
технология склеивания

Перевод с английского 3-го издания
под редакцией Г. В. Комарова

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru 

ББК 665.93
УДК 35.75Англ.
П65

А. Поциус 
П65  Клеи, адгезия, технология склеивания : пер. с англ.  3-го изд. под ред. Г. В. Комарова — СПб. : ЦОП «Профессия», 2016. — 384 с., ил.

ISBN 978-5-91884-079-5
ISBN 978-1-56990-511-1 (англ.)

Рассмотрены главные вопросы адгезии — механика соединений, составы и химия 
клеев, подготовка поверхностей. Приведены практические рекомендации по выбору клеев, 
подготовке соединяемых поверхностей и рецептурам используемых адгезивов. В отдельных 
главах подробно рассмотрены вопросы прочности, долговечности и испытаний клеевых 
соединений, адгезии в биологических системах. Представлены анализ и конкретные примеры использования адгезивных технологий в различных отраслях, указаны преимущества и 
недостатки клеевых соединений. Специальные разделы посвящены липким клеям и лентам, 
клеям на основе эластомеров. 
Книга рекомендована практикам-технологам, инженерам различных отраслей, разработчикам новых адгезивов, специалистам химических предприятий, студентам профильных 
специальностей.
 
ББК 665.93
УДК 35.75Англ.

© All rights reserved. Authorized translation from the original English language edition published by Carl Hanser 
Verlag, Munich/FRG.

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена 
в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых 
издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические 
ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и 
не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 978-1-56990-511-1 (англ.)  
© Carl Hanser Verlag, Munich/ FRG, 2012 
ISBN 978-5-91884-079-5 
© ЦОП «Профессия», 2016 
 
© Перевод, оформление: ЦОП «Профессия», 2016

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Предисловие к русскому изданию . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.1. Цели главы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
1.2.  Основные понятия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
1.3.  Преимущества и недостатки клеевого соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
1.4.  Использование клеевых соединений в современной промышленности . . . . . . . . . . . . .21
1.5.  Экономические аспекты технологий склеивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
1.6.  Литература и другие источники информации  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
1.7.  Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

2. Механические свойства материалов и их связь с адгезией . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.1.  Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
2.2.  Определение механических напряжений при испытаниях материалов . . . . . . . . . . . . . .32
2.3.  Диаграммы «напряжение — деформация» и определение показателей свойств 
материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.1. 
Действие растягивающих усилий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.2. 
Действие усилий сдвига . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.3.3.  
Плотность энергии деформации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.4. Введение в механику линейно-упругого разрушения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
2.5. Введение в реологию жидкостей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
2.6.  Введение в линейную вязкоупругость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
2.7.  Анализ механических свойств материалов: изгиб балки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
2.8. Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Задачи и вопросы для повторения пройденного материала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

3.   Механические испытания клеевых соединений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

3.1.  Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
3.2.  Типы разрушения и определение практической адгезии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
3.3.  Испытание клеевых соединений при растяжении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
3.4.  Сдвиговое нагружение клеевых соединений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
3.4.1.  
Стандартный образец нахлесточного соединения для испытания  
при сдвиге  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.4.2.  
Виды нахлесточных образцов для испытания при сдвиге  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Оглавление

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru 

Оглавление
6

3.4.3.  
Виды образцов для определения истинных свойств материала клеевого  
слоя при сдвиге  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.4.4.  
Анализ Голанда–Рейснера для нахлесточного образца, испытываемого  
при сдвиге . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.5.  Раскалывающее нагружение клеевых соединений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
3.5.1.  
Образцы для испытания при раскалывании или для определения стойкости 
к образованию трещин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.5.1.1.  
Образцы в виде двухконсольной балки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
3.5.1.2.  
Линейно-упругая механика разрушения образца в виде 
двухконсольной балки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
3.5.2.  
Испытание на вздутие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.5.3.  
Испытание на трещиностойкость компактного образца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.5.4.  
Испытание введением клина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.6.  Испытания при расслаивании . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
3.6.1.  
Анализ напряженного состояния в отслаиваемом образце . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.7.  Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
Задачи и вопросы для обсуждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98

4.  
Основные положения науки о силах межмолекулярного взаимодействия 
и поверхностных явлениях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4.1.  Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
4.2.  Основные силы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
4.2.1.  
Электростатические силы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.2.2. 
Ван-дер-ваальсовы силы взаимодействия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.2.2.1. 
Диполь-дипольное взаимодействие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102
4.2.2.2.  
Взаимодействия «диполь — индуцированный диполь» . . . . . . . . . .104
4.2.2.3. 
Дисперсионные силы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105
4.2.3.  
Взаимодействия за счет совместного использования электронной пары . . . . . 106
4.2.4. 
Силы отталкивания  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.3. Поверхностные силы и поверхностная энергия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
4.4.  Работа сил когезии и сил адгезии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
4.5. Методы измерения поверхностной энергии и сопутствующих параметров . . . . . . . . .114
4.5.1. 
Поверхностное натяжение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.5.1.1.  
Метод измерения поверхностного натяжения по массе  
и объему капель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
4.5.1.2.  
Тензиометр дю Ноя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
4.5.2.  
Поверхностная энергия твердых тел . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.5.2.1.  
Методы краевых углов смачивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
4.5.2.2.  
Механика контакта углов и прямое измерение поверхностной 
энергии твердых тел  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119
4.6. Термодинамика поверхности и прогнозирование поверхностного и межфазного 
поверхностного натяжения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125
4.6.1.  
Соотношение Гуда–Джирифалко . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.6.2.  
Гипотеза Фоукса и парциальная полярность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
4.6.3.  
Диаграмма Зисмана  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.6.4.  
Современное применение измерений краевого угла смачивания  . . . . . . . . . . . 130
4.7.  Современные методы анализа поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132
4.7.1.  
Современные методы анализа химии поверхностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление
7

4.7.2.  
Топологические методы анализа поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
4.8.  Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
Задачи и вопросы для повторения пройденного материала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139

5.  
Основные физико-химические свойства полимеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

5.1.  Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141
5.2.  Основная терминология . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141
5.2.1.  
Мономеры и полимеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
5.2.2.  
Основные типы полимерных материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
5.2.3. 
Молекулярная масса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
5.3.  Температурные переходы полимеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146
5.3.1.  
Измерение температуры Tg стеклования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
5.4.  Динамические механические измерения и вязкоупругость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147
5.4.1.  
Методы измерения динамических механических свойств . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
5.4.2.  
Примеры динамических механических свойств полимеров . . . . . . . . . . . . . . . . 150
5.5. Температурно-временная суперпозиция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .152
5.6.  Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155

6.  
Взаимосвязь между наукой о поверхности и наукой об адгезии . . . . . . . . . . . . . 156

6.1.  Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
6.2.  Обоснования адгезионных явлений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
6.3.  Электростатическая теория адгезии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157
6.4.  Диффузионная теория адгезии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160
6.4.1.  
Диффузионное клеевое соединение и блок-сополимеры на межфазной  
границе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
6.5.  Механическое зацепление и адгезия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
6.5.1.  
Кинетика заполнения пор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
6.6.  Смачиваемость и адгезия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .171
6.7.  Кислотно-основные взаимодействия на границах раздела фаз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174
6.8.  Ковалентная связь на границах раздела фаз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177
6.8.1.  
Соединяющие агенты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
6.9.  Взаимосвязь основных сил адгезии и практической адгезии  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
6.10.  Слабый граничный слой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186
6.11.  Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .188
Задачи и вопросы для повторения пройденного материала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189

7. 
Подготовка поверхностей субстратов перед склеиванием  . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

7.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .191
7.2. Подготовка поверхности полимерных материалов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193
7.2.1. 
Обработка коронным разрядом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
7.2.1.1. 
Обработка полиэтилена коронным разрядом  . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
7.2.1.2. 
Обработка полипропилена коронным разрядом  . . . . . . . . . . . . . . .199
7.2.1.3. 
Обработка полиэтилентерефталата коронным разрядом . . . . . . . . .199
7.2.1.4. 
Обработка коронным разрядом других материалов  . . . . . . . . . . . . .201
7.2.2. 
Обработка пламенем  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
7.2.3. 
Плазменная обработка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru 

Оглавление
8

7.2.3.1. 
Плазменная обработка полиэтилена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206
7.2.3.2. 
Плазменная обработка других субстратов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207
7.2.4. 
Другие методы физической обработки полимерных поверхностей . . . . . . . . . . 207
7.2.4.1. 
Обработка ультрафиолетовым излучением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207
7.2.4.2. 
Другие вакуумные методы подготовки поверхности . . . . . . . . . . . . .209
7.2.5. 
Мокрые химические методы обработки поверхностей полимеров  . . . . . . . . . . 210
7.2.5.1. 
Одностадийная поверхностная химическая  
функционализация и обработка ПЭ хромовой кислотой . . . . . . . . .210
7.2.5.2. 
Мокрая химическая обработка поверхности  
политетрафторэтилена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212
7.2.6. 
Грунтование поверхностей полимеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
7.2.6.1. 
Грунтование полиолефинов для склеивания  
цианакрилатными клеями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213
7.2.6.2. 
Хлорированные полиолефины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213
7.3. Подготовка поверхности металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213
7.3.1. 
Подготовка поверхности алюминия для клеевого соединения . . . . . . . . . . . . . . 215
7.3.1.1. 
Травление, разработанное лабораторией  
Forest Products Laboratory  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .215
7.4. Методы обработки анодированием алюминия для изготовления клеевых  
соединений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219
7.4.1. 
Механизм анодирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
7.4.2. 
Среда анодирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
7.4.3. 
Применение анодирования в фосфорной кислоте в авиакосмической 
промышленности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
7.5. Общие методы подготовки поверхности металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224
7.5.1. 
Конверсионные покрытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
7.5.2. 
Абразивная обработка  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
7.5.3. 
Электрохимические методы обработки других металлов,  
кроме алюминия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
7.6. Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
Задачи и вопросы для повторения пройденного материала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .230
8.  
Химия и физические свойства конструкционных клеев. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

8.1. Введение к главам 8–11 и 13  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231
8.2. Введение в конструкционные клеи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231
8.2.1. 
Физические состояния неотвержденных конструкционных клеев . . . . . . . . . . 232
8.3. Химия основных смол, используемых в конструкционных клеях  . . . . . . . . . . . . . . . . .234
8.3.1. 
Феноло-формальдегидные смолы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
8.3.2. 
Белки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
8.3.3. 
Эпоксидные смолы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
8.3.3.1. 
Диаграммы температурно-временных превращений  
и отверждение эпоксидных смол . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243
8.3.4. 
Уретановые полимеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
8.3.5. 
Акриловые полимеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
8.3.6. 
Высокотемпературостойкие конструкционные клеи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
8.4. Составы конструкционных клеев для соединений с оптимальными 
эксплуатационными характеристиками  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252
8.4.1. 
Составы фенольных клеев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
8.4.2. 
Состав эпоксидных клеев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление
9

8.4.3. 
Акриловые клеи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
8.4.4. 
Высокотемпературостойкие конструкционные клеи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
8.5. Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .269
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .269
Задачи и вопросы для повторения пройденного материала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .271

9.  
Долговечность соединений конструкционными клеями  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

9.1.  Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273
9.2.  Методы исследования долговечности соединений конструкционными клеями . . . . .273
9.3.  Механизмы разрушения долговечности клеевых соединений при длительном 
нагружении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276
9.4.  Методы прогнозирования долговечности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283
9.5. Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285

10.  Химическая природа и физико-механические свойства клеев на основе  
эластомеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

10.1.  Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .286
10.2.  Липкие клеи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .286
10.2.1. 
Химическая природа базовых смол, используемых в липких клеях . . . . . . . . . . 287
10.2.2. Химическая природа веществ, применяемых для повышения липкости . . . . . 290
10.2.2.1.  Повышающие липкость вещества на основе натуральных  
продуктов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .290
10.2.2.2. Повышающие липкость вещества на основе нефтяных  
фракций  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .291
10.2.2.3.  Другие агенты, повышающие липкость  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293
10.2.3.  Испытания липких клеев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
10.2.3.1.  Методы определения липкости  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294
10.2.3.2.  Измерение прочности при отслаивании . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .297
10.2.3.3.  Измерение прочности при сдвиге  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298
10.2.4. Оптимальное сочетание свойств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
10.2.5. Эксплуатационные характеристики ЛК с точки зрения временной  
шкалы вязкоупругости  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
10.2.6. Вязкоупругость и липкость липких клеев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
10.2.7. Отслаивание и вязкоупругость липких клеев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
10.2.8.  Поведение липких клеев при сдвиге и ползучести  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
10.2.9. Краткое содержание раздела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
10.3.  Резиновые, контактные и другие эластомерные клеи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .310
10.3.1. 
Разработка рецептуры резиновых клеев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
10.3.2. Базовые полимеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
10.3.3. Вещества, повышающие липкость  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
10.3.4. Пигменты и наполнители . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
10.3.5. Сшивание/вулканизация резиновых клеев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
10.3.6. Растворители . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
10.3.7. Эластомерные клеи, герметики и антиадгезионные покрытия на основе 
силиконов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
10.4.  Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .318
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .319
Вопросы и задания к разделу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .320

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru 

Оглавление
10

11. Термопластичные, псевдопластичные и другие клеи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

11.1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
11.2. Клеи-расплавы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
11.2.1. 
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
11.2.2. Физические свойства полимеров и клеев-расплавов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
11.2.3. Рецептуры клеев-расплавов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
11.2.4. Клеи-расплавы, формируемые в процессе синтеза  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
11.2.5. Отверждающиеся клеи-расплавы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
11.3.  Поливинилацетатные клеи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334
11.4.  Поливинилацетальные клеи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .335
11.5.  Термопластичные или псевдотермопластичные клеи на основе  
природных материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .336
11.5.1. 
Клеи на основе крахмала  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
11.5.2.  Клеи на основе целлюлозы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
11.6.  Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .338
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .338

12. Адгезия в биологических системах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

12.1.  Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .339
12.2.  Адгезия в микробиологических системах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .339
12.3.  Образование биопленки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .340
12.4.  Этапы роста и развития биопленок  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .340
12.4.1. Адгезия к поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
12.4.2. Необратимая адгезия бактерий  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
12.4.3. Фаза созревания  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
12.4.4. Распространение биопленки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
12.5.  Поддержание существования биопленки или ее удаление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .342
12.6.  Роль адгезии в способности геккона прикрепляться к поверхности . . . . . . . . . . . . . . .344
12.6.1. 
Попытки искусственно воспроизвести свойства и адгезионную  
способность  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
12.7.  Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .349
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .349

13. Основные принципы проектирования клеевых соединений . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

13.1.  Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351
13.2.  Химическая природа и механические свойства клеев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351
13.3.  Критерии применения клеев . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353
13.4.  Границы раздела фаз и подготовка поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .358
13.5.  Дополнительные требования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .359
13.6.  Основные критерии проектирования клеевого соединения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .360
13.6.1. 
Критерии Харт-Смита для проектирования соединений  
с двойной нахлесткой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
13.7.  Выводы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366
Литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366
Вопросы и задания для повтрения пройденного материала  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .367

Ответы на вопросы и задания к разделам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru