Возможности использования электроадгезионного ме­тода для соединения твердых тел определяются эксп­луатационными требованиями к прочности изделий. Экспериментально были получены вакуумплотные соединения кремний — стекло в полупроводниковых тензодатчиках давления. Характеристики адгезионной прочности пары алюминий — стекло приведены на рисунке – 3.

а — Т = 425°С, t =10 мин; 6 -- Т = 425 °С, U = 320 В

Рисунок 3. – Зависимость работы разрушения А контакта силикатного стекла с алюминиевой фольгой с шероховатостью 0.04 (кривая 1) и 0.16 мкм (кривая 2) от потенциала (а) и времени (б) его образо­вания

Метод электроадгезионного соединения твер­дых тел нашел применение в самых различных отрас­лях промышленности: микроэлектронике, авиакосмической технике, машиностроении, металлургической промышленности, энергетике и т. п.

В последнее время метод электроадгезии был опро­бован для соединения высокотемпературных сверхпро­водников на основе керамики через тонкие полимер­ные пленки. Прочность такого соединения, полу­ченного при комнатной температуре без использования давления , составила 0.5 Мпа. Подобная возможность расширила сферу применения метода электроадгезионного соединения.

3 Адгезивы, отверждающиеся при облучении

В настоящее время отсутствуют обстоятельные обзоры, по­священные использованию бутадиен-акрилонитрильных олигомеров для разработки адгезивов и покрытий, отверждающихся при облучении. Рассмотрим системы, отверждающиеся при дей­ствии электронного или УФ-облучения по свободнорадикальному или катионному механизмам.

Ранее Бреннер и Дрейк установили, что жидкие бутадиенакрилонитрильные каучуки с концевыми карбоксильными и меркаптановыми группами способны сшиваться при облучении электронами дозой (1 ¸ 5) Мрад. Олигомер с концевыми меркап­тановыми группами (содержание групп RSH 3.1%, связанного акрилонитрила 23%, молекулярная масса Мn = 1700) структурируется с высокой скоростью. Для отвсрждепия олигомера с концевыми карбоксильными группами, как и ожидалось, тре­буется увеличить дозу облучения на (50 ¸100)%. Оба олигомера содержат довольно большое количество кислоты (соответствен­но 6 и 3%) и дают каучукоподобные материалы с прочностью (13.8 ¸ 34.5) МПа при удлинении (60 ¸ 100)%. Отверждение прово­дили облучением электронами на воздухе при комнатной тем­пературе. Телехелевые полибутадиены способны структуриро­ваться при действии ионизирующего излучения без дополнитель­ных ингредиентов.

В таблице – 1 приведены составы адгезивов на основе эпоксиакрилатного олигомера, отверждающсгося при УФ-облучении. В одном случае олигомер VTBN вводят в готовый эпоксиакрилатный полимер, в другом — модифицированный каучуком CTBN композит получают в процессе синтеза эпоксиакрилатиом смолы. Обе системы отверждаются по свободнорадикальному механизму при УФ-облучении. В результате синтеза олигомера на основе низкомолекулярной дикарбоновой кислоты, со­держащей не менее четырех метиленовых групп между двумя карбоксильными, получен продукт с очень низкой вязкостью.

Это облегчает его применение и позволяет получить сшитый адгезив, обеспечивающий высокие адгезионные свойства, ударную прочность и устойчивость к многократному изгибу.

Таблица – 1. Состав (в граммах) и физикомеханические свойства модифицированных жидким каучуком композиций, отверждающихся при

УФ – облучении

Такой подход позволяет получить отверждающиеся при об­лучении конструкционные адгезивы для соединения стекла со стеклом, металлами и пластиками. В качестве примера назовем композицию на основе диэпоксида и гексафторантимоната трифенилсульфония, модифицированную каучуком и отверждающуюся по катионному механизму. Пленка толщиной 0.25 мм структурируется в течение 40 с (при облучении ртутной лампой умеренного давления мощностью 80 Вт/см) и обладает прочностью (186 ¸ 209) МПа при удлинении (12 ¸ 25)%. Она сохра­няет свои свойства до —30 °С и обладает высокой ударной проч­ностью. В качестве модификатора используют олигомер типа VTBN в количестве (7 ¸ 8)%.

Предложен также состав композиции, способной отверждаться в достаточно толстом слое (используется для гер­метизации автомобильных кузовов) за (2 ¸ 3) мин при нагревании или УФ-облучении либо при одновременном действии обоих факторов по катионному механизму. Эти системы содержат эпоксициклогексиловый эфир, модифицированный олигомерами CTBN или HTBN, и смесь гексафторантимоната трифенилсульфония (в виде 50%-ного раствора в пропиленкарбонате) и гексафторарсената дифенилиодония (в виде 50%-ного раствора в метилэтилкетоне) с небольшими добавками нафтената меди;их используют в виде высоконаполненных тальком зама­зок, отверждая одновременным облучением двумя УФ-лампами и двумя ИК-излучателями.

Сообщалось также о чувствительных к давлению адгезивах, являющихся в определенном смысле прямой противоположно­стью конструкционным адгезивам, которые отверждаются при облучении электронами или УФ-излучением. Такие составы в качестве модификаторов содержат жидкие бутадиен-акрилонитрильные каучуки. Гленнону удалось модифицировать растворенный в мономере (н-бутилакрилате) линейный блоксополимер бутадиена со стиролом, содержащий повышающую липкость смолу, олигомером типа CTBN.

Этот состав наносят на полиэтилентерефталатную пленку типа майлар и отверждают при облучении электронами дозой 3 Мрад; сопротив­ление отслаиванию пленки майлар от окрашенной стали под углом 180° достигает 700 Н/м. Такая система занимает проме­жуточное положение между адгезивами-расплавами и раствор­ными адгезивами, с одной стороны, и адгезивами на основе рас­творов полимеров в мономерах — с другой, в которых при облу­чении протекают одновременно полимеризация и структуриро­вание.

Перкинс, детально изучавший такие системы, показал , что композиции, длительное время сохраняющие свои адгезионные свойства, можно получить модификацией жидким бутадиен-акрилонитрильным каучуком с концевыми гидроксильными группами некоторых тройных сополимеров (например, сополи­мера 2-этилгексилакрилата с акриловой кислотой и винилацетатом) в присутствии мономеров типа 2-этилгсксилакрилата и тетраэтиленгликольдиакрилата. Эти системы отверждаются при