Гидрозащитные тензометрические материалы

Гидрозащита тензорезисторов после их монтажа на объекте измерений осуществляется, как правило, во всех случаях, когда возможно повышение влажности окружающей среды свыше 50%. Наибольшее распространение получил метод относительной гидрозащиты, заключающийся в нанесении на места установки тензорезисторов гидрофобных составов и герметиков. Обычно такие составы имеют хорошую адгезию к основе тензорезисторов и исследуемой поверхности, отчего, как и клеи, составляют после твердения одно целое с тензорезистором.

Гидрофобные составы и герметики не должны деформироваться в результате усадки или изменения режима окружающей среды, а также заметно армировать места измерений и должны сохранять способность к упругопластическому деформированию. Они не должны также оказывать химического воздействия на материалы тензорезисторов и коммутационных проводов.

Применяемые для целей тензометрии гидрозащитные покрытия подразделяют на пленочные, наносимые несколькими слоями с общей толщиной 50... 100 мкм; мягкие из герметиков с модулем упругости до 100 МПа, наносимые обычно одним слоем толщиной 2...3 мм и твердые с модулем упругости более 100 МПа, наносимые одним или несколькими слоями общей толщиной от 0,5 до 2...3 мм. Тонкие пленочные покрытия выполняют из растворов клеев БФ-2, Ф7Т, 88-Н и изоляционной эмали 1201.

Клей 88-Н выпускают в виде раствора резиновой смеси № 31-Н с бутилфенол-формальдегидной смолой 101 в комплексном растворителе из двух частей этил ацетата и одной части бензина. Пленка клея отверждается без дополнительного подогрева. Коэффициент водо-поглощения 0,1...0,2%. Клей стоек против пресной и морской воды, но нестоек против масел и нефтепродуктов. Срок нормального хранения 3 мес. Применяется в состоянии поставки.

Изоляционную эмаль 1201 обычно используют для защиты от влаги открытых контактов и ламелей электрических машин (коллекторный лак). Коэффициент водопоглощения ~0,1%. Применяется в состоянии поставки и отверждается при нормальной температуре и влажности. Срок нормального хранения - год.

Мягкие гидрозащитные покрытия выполняют из технического вазелина, парафино-вазелиновых смесей, восковых консистентных смесей и смазок, а также скульптурного пластилина.

Технический бескислотный вазелин (смазка УН) представляет собой низкоплавкий смазочный материал с температурой каплепадения около 325 К- Коэффициент водопоглощения колеблется от 0,1 до 1% в зависимости от объема воздушных и газовых пор в вазелиновой массе. Срок нормального хранения до трех лет. Употреб-ляется в состоянии поставки после тщательного перемешивания при Т = 335...345 К.

Парафино-вазелиновые смеси составляют из технического вазелина и парафина в различных весовых соотношениях в зависимости от рабочей температуры и положения в пространстве изолируемой поверхности.Температура каплепадения от 325 до 345 К. Коэффициент водопоглощения от 0,2 до 1,0%. Рекомендуемые составы смесей от 3 : 1 (вазелин к парафину по массе) до 1 : 3. В первом случае смеси имеют более высокие изолирующие свойства и адгезию, во втором - большую жесткость и теплостойкость до 315...335К. Смесь с выбранным соотношением компонентов тщательно перемешивают при Т = 345...355 К в течение нескольких минут и медленно охлаждают до нормальной температуры. Срок нормального хранения - до 3 лет.

Восковые консистентные смеси и смазки или компаунды включают кроме пчелиного воска ряд пластифицирующих и уплотняющих компонентов, так как воск имеет недостаточную адгезию и склонен к растрескиванию при отрицательных температурах. В таблице (внизу) приведены рекомендуемые составы восковых смесей и смазок (в массовых %).

Пластилин скульптурный производится предприятиями местной промышленности и обычно имеет серо-зеленый цвет. Коэффициент водопоглощения 0,2-0,3%. Температура каплепадения около 315 К. Употребляется в состоянии поставки подогретым до 325 К. Срок нормального хранения до трех лет.

Твердые гидрозащитные покрытия выполняют из полимерных и битумных компаундов, в частности карбинольно-цементного и эпоксидного, эпоксидных шпатлевок, кабельных масс и битумных замазок.

Карбинольно-цементный компаунд состоит из карбинольного сиропа, наполнителя - тонкомолотого портландцемента и отверди-теля - перекиси бензоила (см. выше) или азотной кислоты. Коэффициент водопоглощения около 0,1.. .0,2%. Компаунд имеет хорошую адгезию к каменным материалам, пластмассам и большинству металлов и сплавов, кроме меди и медных сплавов. Наиболее часто применяется компаунд состава: карбинольный сироп 78%, портландцемент 20%, перекись бензоила 2%. Срок годности приготовленного компаунда 15-20 мин, срок нормального хранения компонентов до года.

Эпоксидные компаунды и шпатлевки приготовляют на эпоксидных смолах ЭД-5 и ЭД-6 с добавкой отвердителей-полиэтиленполиамина или гексаметилендиамина и его кубового остатка. Для уменьшения жесткости в компаунд вводят пластификаторы - полиэфир МГФ-9 или 315. Эпоксидные компаунды отличаются весьма малым коэффи-циентом водопоглощения (менее 0,05% за 24 ч), хорошей адгезией к большинству материалов и достаточной кислото- и щелочестойкостью. Как средство гидрозащиты, они имеют и существенные недостатки - хрупкость, склонность к растрескиванию и расстройству адгезионных связей по контактной поверхности при деформировании, а также токсичность. Для целей гидрозащиты тензорезис-торов обычно используют эпоксидный компаунд холодного отверждения следующего состава (массовые проценты): эпоксидная смола ЭД-5-85%, полиэфир МГФ-9-8%, полиэтиленполиамин - 7%. Жизнеспособность готового компаунда - 1 ч с момента приготовления. Срок нормального хранения компонентов до года.

Эпоксидная шпатлевка Э-4020 образуется смешиванием при нормальной температуре 93 масс. ч. шпатлевки Э-4020 и 7 масс. ч. отвердителя № 1. Жизнеспособность шпатлевки- 1 ч после приготовления. Срок нормального хранения до года.

Кабельная масса МБ-90 состоит из смеси битумов БН-Ш-20% и БН-У-80 %. Коэффициент водопоглощения менее 0,05%. Температура каплепадения около 375 К- Масса легко растворяется в органических растворителях, нефтепродуктах и маслах, а также размывается водой, содержащей указанные агенты. Употребляется в рас-плавленном состоянии или в виде холодного раствора в бензине. Срок хранения неограничен.

Битумная замазка № 3, представляет собой компаунд состава (массовые %): битум марки Б-25%, канифоль сосновая - 45%, воск пчелиный - 20%, клей резиновый - 10%. Коэффициент водо-поглощения до 0,1%; температура каплепадения около 355 К. Употребляется в состоянии поставки в расплавленном виде.

А.Б.Ренский и др.. Тензометрирование строительных конструкций и материалов. М.-Стройиздат, 1977