Клеевое соединение в мебели
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЕ ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИХ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЕРЕВЬЯ
В термопластических клеевых соединениях дерева механизм формирования клеевого шва и процессы его разрушения за действиями влажности и температуры, будут отличаться от термореактивных клеевых соединений. Термопластические (ПВА) клеи могут формировать линейную структуру клеевого соединения дерева, а его разрушение будет зависеть, в основном, от напряжений и деформаций, которые будут возникать в клеевом соединении во время эксплуатации.
В клеевых соединениях дерева сшивка, в отдельных сегментах макромолекул, происходят при помощи затвердителя, который добавляется к клею перед склеиванием. Количество затвердителя в клее может быть в пределах от 1 до 5 %, в зависимости от условий эксплуатации клеевого соединения. Увеличение затвердителя в клее до 5 %, должно давать максимальное количество сшивок сегментов в макромолекуле, и этим самим повышать вода- и теплостойкость клеевого соединения к степени нагрузки D4 согласно европейскому стандарту DIN 204.
В случае повышения температуры в макромолекулах с структурой клеевого шва, усиливается тепловое движение и амплитуда внутреннего движения отдельных сегментов макромолекул, то есть увеличивается гибкость макромолекул. Амплитуда внутреннего движения макромолекул возрастает с повышением температуры, и этим самим увеличивается расстояние между сегментами в макромолекуле. Это может привести к тому, что молекулы, имея определенную потенциальную энергию, будут беспрерывно менять свою форму, переходя с одной равновесной формы в другую, меняя положение отдельных сегментов в макромолекуле. При отсутствии сшивок в макромолекуле гибкость ее увеличивается, примером может быть клеевое соединение со степенью нагрузки D1 – D2, которое формируется термопластическими ПВА клеями без затвердителя.
С увеличением сшивок в макромолекуле гибкость уменьшается (клей со степенью нагрузки D3 – D4), поскольку структура полимера дает возможность макромолекуле менять свою конфирмацию лишь частично. Поэтому, некоторые свойства клеевого шва, в частности и деформация и релаксация, будут меняться и влиять на прочность.
Все процессы, связанные с изменением формы макромолекулы (изменение конфирмации), происходят по времени, поскольку этот процесс связан с накоплением энергии, необходимой для преодоления потенциального барьера и сил межмолекулярного взаимодействия, то есть изменения конфирмации макромолекул имеют релаксационный характер. Поэтому, с изменением температуры одновременно будет меняться не только влажность дерева и клеевого шва, но и время релаксации.
Увеличение влажности в клеевом шве и дереве происходит благодаря сорбции влаги из воздуха, преимущественно через торцы дерева . Дополнительная влага, которая попадает в дерево и клеевой шов, приведет к образованию дополнительных межмолекулярных водородных связей, которые увеличат прочность клеевого шва.