Методика выполнения работы. 1. Смола карбамидоформальдегидная КФ-Н-66П или КФ-Н-66Ф;

Материалы и реактивы:

1. Смола карбамидоформальдегидная КФ-Н-66П или КФ-Н-66Ф;

2. Аммоний хлористый технический (ГОСТ 2210–73);

3. Шпон лущеный березовый толщиной 1,5 мм (ГОСТ 99–96);

4. Мука древесная № 140 (ГОСТ 16361–79).

Оборудование и посуда:

1. Весы лабораторные ВЛКТ (ГОСТ 24104–80) с погрешностью измерения 0,01 г;

2. Весы технические ВНЦ-2 с погрешностью измерения 2 г с разновесами;

3. Стакан ВН-1000 (ГОСТ 10394–72);

4. Гидравлический пресс для горячего прессования П 100×400;

5. Секундомер (ГОСТ 5072–79);

6. Испытательная машина ДИ-1 с максимальным усилием 5 т (ГОСТ 7855–74);

7. Приспособление для испытания образцов фанеры на скалывание по клеевому шву;

8. Штангенциркуль с погрешностью измерения не более 0,1 мм (ГОСТ 166–80);

9. Ванна с водой температурой (20 ± 2) °С.

 

Проведение испытаний

Порядок изготовления образцов

- В стеклянный или фарфоровый стакан помещают 500 г смолы, добавляют 5 г тонкоизмельченного хлористого аммония (1 % от веса смолы) и тщательно перемешивают в течение 3…5 мин.

- Если условная вязкость смолы по вискозиметру ВЗ-4 меньше 60 с, то в клей добавляют древесную муку в количестве 1…3 % от массы смолы.

- Из листов шпона размером 400×400 мм собирают трехслойные пакеты. Для этого на лист шпона, предназначенный для внутреннего слоя пакета, тонким равномерным слоем наносят клей в количестве 90…100 г/м². Смазанный клеем лист шпона укладывают на нижний наружный лист сухого шпона. На внутренний лист помещают верхний наружный лист сухого шпона. Листы укладывают при перпендикулярном расположении волокон.

- Из четырех трехслойных пакетов комплектуют общий пакет, помещают его в пресс. Режимы прессования фанеры:

- Температура плит пресса – 125…130°С;

- Удельное давление – 1,8…2,0 МПа;

- Продолжительность прессования – 5,5 мин.

- Фанеру выгружают из пресса, оставляют для технологической выдержки на 24 ч. Технологическая выдержка необходима для выравнивания температуры, влажности и внутренних напряжений.

- Из каждого листа фанеры вырезают по шесть образцов согласно рис. 5.4.

Подготовка образцов к испытаниям

- Образцы помещают для вымачивания в ванну с водой на 24 ч.

- После вымачивания образцы выкладывают на фильтровальную бумагу и измеряют. Результаты измерения заносят в табл. 5.2.

Испытание образцов на скалывание

- Образцы испытывают через 10 мин после извлечения из воды.

- Образец устанавливают в приспособление испытательной машины (см. рис. 5.5).

- Образец нагружают равномерно с постоянной скоростью перемещения нагружающей головки. Скорость должна быть такой, чтобы образец разрушился через 30…90 с.

- Фиксируют значение разрушающей нагрузки, заносят его в протокол испытаний (табл. 5.1).

- Результаты испытаний образцов, у которых разрушение произошло по древесине, а не по клеевому шву, и при этом величина предела прочности при скалывании ниже норм, предусмотренных ГОСТ 14231–88, не учитываются.

 

Таблица 5.1

Протокол определения предела прочности фанеры при скалывании

по клеевому шву

Образец №	Ширина плоскости скалывания b, мм	Длина плоскости скалывания l, мм	Разрушающая нагрузка Рmах, Н	Предел прочности при скалывании σск, МПа	Разрушение (по клеевому шву, по древесине)
…

 

Обработка результатов

Предел прочности фанеры при скалывании по клеевому шву σ_ск, МПа, с округлением результата до 0,05 МПа вычисляют по формуле

 

σ_ск= Р_mах / (bl), (5.1)

где Р_mах – разрушающая нагрузка, Н;

b – ширина плоскости скалывания, мм;

l – длина плоскости скалывания, мм.

 

Результаты расчета предела прочности образцов при скалывании по клеевому шву заносят в протокол испытаний (см. табл. 5.1).

За результат испытаний принимают наименьшее значение показателя при разрушении по клеевому шву.

При определении клеящей способности ФФС образцы не замачивают в холодной воде, а помещают в ванну с кипящей водой на 1 ч. После кипячения образцы вынимают и через 10 мин испытывают на скалывание.

Каждый образец должен иметь показатель не ниже норм, предусмотренных ГОСТ 20907–75 для ФФС. В случае получения неудовлетворительного результата по показателю хотя бы одного образца проводят повторное испытание новых образцов. Результаты испытаний образцов, у которых разрушение произошло по древесине, а не по клеевому шву, и при этом величина предела прочности при скалывании ниже норм, предусмотренных ГОСТ 14231–88, не учитываются. Результаты повторных испытаний являются окончательными.

После определения предела прочности фанеры при скалывании по клеевому шву делают вывод о соответствии смолы требованиям нормативной документации по данному показателю.

 

Вопросы для защиты

1. Понятие адгезии и адгезионного взаимодействия.

2. Понятие когезии. Какие силы обусловливают когезию?

3. Что определяет прочность склеивания двух разнородных поверхностей?

4. Суть основных теорий адгезии.

5. Как зависит адгезия от смачиваемости поверхности клеем?

6. Как классифицируются материалы по возможности склеивания?

7. Какие существуют методы испытания клеящей способности смол?

8. Какие недостатки имеет испытание клеящей способности смолы методом скалывания клееных образцов вдоль волокон?

9. Методика испытания клеящей способности смол методом фанерных образцов.

10. В чем отличия испытания клеящей способности методом фанерных образцов для КФС и ФФС?

11. Как определить предел прочности фанеры при скалывании?

12. Как улучшить адгезию полимера (а значит, и его клеящую способность)?

13. Как влияет концентрация смолы на клеящую способность?

14. Как влияет мольное соотношение карбамида (К) и формальдегида (Ф) К: Ф на клеящую способность смолы?

15. Почему не используют увеличение клеящей способности смол путем повышения доли формальдегида в мольном соотношении?

16. Какой метод позволяет исключить влияние низкой прочности древесины на результат определения клеящей способности смолы?