Влияние агрессивных сред

При влажности образцов, близкой к точке гигроскопического насыщения древесины, значения энергии активации близки по уровню к цифрам, полуученным при старении в условиях полного водонасыщения, причем для клеев без наполнителя сравниваемые значения почти совпадают. Это еще раз подтверждает стабилизирующую роль наполнителя - лигнина в отношении ослабляющего действия сорбции влаги. Соединения на клее ФР-100 несколько менее чувствительны к сорбционному увлажнению при старении, чем соединения на клее КБ-3. Это объясняется наличием большего числа активных радикалов в алкилрезорциновом полимере, благодаря чему блокировка их молекулами воды происходит лишь частично, а оставшаяся часть реализуется в показателях прочности.

Под действием агрессивных сред разрушение полимеров происходит более интенсивно, чем на воздухе или в воде. Известно также, что агрессивные среды существенно влияют на кинетику теплового старения полимеров, понижая устойчивость межмолекулярных связей или вызывая растрескивание полимеров, ускоряющее процесс старения. Воздействие агрессивной среды на полимер может проявляться и в изменении его структуры без нарушения целостности материала, а это в свою очередь усложняет закономерности его разрушения в нагруженном и в свободном состоянии.

Многие явления, связанные с действием агрессивных сред на полимеры, присущи клеевым соединениям древесины. Поскольку нами изучается кинетика изменения свойств клеевых соединений в отсутствие сколько-нибудь значительных постоянно действующих напряжений, то роль агрессивной среды проявляется в наиболее чистом виде. Это прежде всего адсорбционное действие, которое сводится к двум факторам - энергетическому и механическому. Первый - уменьшение поверхностной энергии на границе тело - среда, второй - затруднение процесса самозалечивания микродефектов структуры. Характерно для полимеров также и объемное действие сред, проявляющееся в набухании, которое значительно снижает прочность материала. В связи с этим на стойкость клеевых соединений к агрессивным средам существенно влияет проницаемость клеевых швов.

Опыты, проведенные Р.Ш. Хасановым, показали, что проницаемость и набухание клеевых швов древесины в значительной мере зависят от вида клея, концентрации и температуры агрессивной среды. Если, например, набухание клеевых швов, образованных клеями ФР-12, ФР-100, КБ-3 в воде, практически одинаково, то в насыщенном растворе хлористого калия или в растворе суперфосфата оно наибольшее у швов на клее ФР-12 (превосходит набухание в воде) и наименьшее у швов на клее КБ-3 (меньше, чем набухание в воде). Высокая скорость проникания агрессивных растворов в шов на клее КБ-3 и меньшая склонность к набуханию создает большую вероятность ослабления межмолекулярных связей в соединениях на этом клее по сравнению с клеями ФР-12 и ФР-100.

В растворах едкого калия, аммиачной селитры и серной кислоты соединения на клеях ФР-12 и ФР-100 могут значительно ухудшаться, так как наблюдается повышенная склонность к набуханию и растрескиванию соответствующих отливок. С диффузионными свойствами клеевых швов, находящихся под влиянием агрессивных сред, тесно связана кинетика изменения их прочности. Многочисленные наблюдения показывают, что кривые старения клеевых швов в агрессивных растворах имеют вид экспоненциально убывающих кривых. Повышение температуры растворов увеличивает скорость старения, не меняя в принципе хода кривых. Это говорит о возможности прогнозирования долговечности клеевых соединений древесины в агрессивных средах по данным ускоренного теплового старения.

При нагревании в агрессивных средах прочность клеевых соединений снижается более интенсивно, чем прочность цельной Древесины. Следовательно, межмолекулярные связи клеевого шва более чувствительны к повышению температуры агрессивных растворов. Характер разрушения клеевых соединений, пробывших в нагретых растворах кислот и щелочей, отличается от Разрушения образцов, нагреваемых в воде, тем, что преобладает Разрушение в зоне древесина - клей. Особенно это относится к соединениям на клее КБ-3. После их нагревания в растворах минеральных удобрений, в частности при 100°С, наблюдается большой разброс прочности, объясняемый старением клеевой прослойки.