Зульфия Сафина - Технология склеивания изделий из композиционных материалов

Контактными клеями являются, как правило, все клеи, содержащие легколетучие растворители. В качестве растворителей обычно используются наименее токсичные легколетучие вещества: легкие углеводороды, циклогексан, метилэтилкетон, ацетон, ксилол, эфиры, хлорированные углеводороды. После нанесения клея на одну или обе поверхности и непродолжительного подсушивания происходит склеивание.

По характеру склеиванияклеи и клеевые соединения делятся на обратимые и необратимые по отношению клеевого шва к нагреванию, воздействию воды или органических растворителей.

Некоторые из необратимых синтетических клеев не требуют для отверждения обязательного нагрева, а потому их подразделяют на клеи холодного (от 0 до 25 °C), умеренного (от 25 до 100 °C) и горячего (от 100 до 250 °C) отверждения. При этом в каждую группу могут попасть как термореактивные, так и клеи на основе термопластичных полимеров и эластомеров.

Полезной с практической точки зрения является классификация клеящих материалов по водостойкости клеевого соединенияна высоководоупорные (клеевой шов выдерживает кипячение в воде), водоупорные (клеевой шов выдерживает пребывание в воде комнатной температуры) и неводоупорные (клеевой шов разрушается под воздействием воды). К высоководоупорным и водоупорным относятся почти все синтетические клеи, к ограниченно водоупорным – казеиновые клеи, а совершенно неводостойким – глютиновые клеи.

По консистенцииклеящие материалы подразделяют на твердые (в виде плиток, чешуек, порошков, пленок и т.д.), растворные, дисперсионные, капсулированные и расплавы.

Растворные клеи представляют собой раствор какого-либо полимера в воде (водорастворимые) или органическом растворителе. Растворные клеи на воде имеют основу животного (костный клей), искусственного (метиловый, КМЦ-клей), синтетического (поливиниловый спирт, меламиноальдегидный клей) или неорганического (силикатный клей) происхождения. Такие клеи наиболее экологичны. Клеи на органическом растворителе имеют основу синтетической природы (раствор синтетического каучука в цианакрилате). Время их схватывания на порядок меньше, чем водорастворимых клеев, но испарение растворителя ухудшает их экологические свойства.

Дисперсионные (ПВА) клеи представляют собой дисперсию полимера в воде, в которую для усиления прочности склеивания могут добавляться водорастворимые полимеры с высокой адгезией – поливиниловый спирт, производные целлюлозы. Вода позволяет с успехом использовать такие клеи для склеивания пористых гигроскопичных поверхностей. К их недостаткам можно отнести длительное время схватывания и низкую микробиологическую стойкость клеевого шва (можно повысить введением фунгицидов).

Капсулированные клеи находятся в капсулах, чтобы предотвратить их преждевременное отверждение.

Расплавы – это термопластичные клеи, которые становятся текучими при повышенной температуре и остаются твердыми при комнатной. Термоплавкие клеи представляют собой твердые гранулы полимеров обычно в виде шариков или карандашей. Полимерным карандашом заряжается специальное приспособление – термопистолет, который подключается к электросети. Расплавленный полимер наносится на приклеиваемую поверхность точечным методом. Если клей изготовлен в виде шариков, то их помещают между склеиваемыми поверхностями, и одна из них нагревается до расплавления шариков.

Растворные и дисперсионные клеи могут быть густыми, средними, жидкими . Густые клеи выпускаются в тубах и имеют более длительное время высыхания. Средние клеи выпускаются во флаконах, снабженных аппликатором – кисточкой, закрепленной в пробке. Жидкие клеи выпускаются в полимерных флаконах с аппликатором – тонкой стальной иглой.

По степени готовностиклеи бывают однокомпонентными и многокомпонентными . В первом случае они производятся на предприятиях и поступают в продажу в готовом виде. Многокомпонентные клеи (например, эпоксидный) готовят на месте потребления из составных частей.

По назначениюбытовые клеи подразделяются на хозяйственные, специальные, канцелярские и универсальные (полууниверсальные).

На практике используются классификации по области примененияклеев (например, обувные, мебельные, строительные, этикеточные), по специфическим признакам(например, по типам нагрузки, испытываемой клеевыми соединениями при эксплуатации).

К клеям животного происхождения относятся коллагеновые (глютиновые) клеи, казеиновые и альбуминовые.

Коллагеновые (глютиновые) клеив зависимости от сырья бывают мездровыми, костными и рыбьими.

Мездровый клей вырабатывается из мездры (подкожного слоя шкур животных), а также обрезков сырых шкур и обрезков кожевенного производства. Сырье обрабатывается в известковом молоке, а затем раствором соляной или серной кислоты. Для получения из мездры высококачественного клея ее варят при температуре 80–90 °C.

Сухой мездровый клей вырабатывается в виде плиток, дробленым и в чешуйках. Цвет клея от светло-желтого до темнокоричневого. В тонких слоях плитки клея должны просвечивать. По качеству клей выпускается пяти сортов: экстра, высший, 1-й, 2-й и 3й.

Клей приготавливается так же, как и костный. Раствор горячего клея не должен иметь гнилостного запаха.

Клеящая способность клеев: экстра – 100 кг/см², высшего – 100 кг/см², первого – 100 кг/см², второго – 75 кг/см² и третьего – 60 кг/ см².

Костный клей вырабатывают из очищенных и обезжиренных костей животных, рогов, копыт и отходов производства костных изделий. Их очищают, дробят, обезжиривают, обрабатывают слабым раствором сернистой кислоты для удаления минеральных солей и затем варят в специальных аппаратах, в которых кости подвергаются многократному воздействию пара и воды. В результате такой обработки, имеющийся в костях коллаген переходит в глютин, который является клеящим веществом.

Костный клей выпускают в виде сухих плиток от темно– желтого и до темно–коричневого цвета, и влажность – 17 %. Также выпускается твердый дробленый клей.

Чтобы из сухого клея приготовить жидкий, плитки разбивают на куски, дробят и замачивают на 24 часа в холодной воде, затем варят на водяной бане в течение 40–50 минут, последние 10 минут поддерживают температуру 60 °C. В процессе варки клей непрерывно перемешивают. В сваренный клей вводят антисептик, предварительно растворенный в воде, например пентахлорфенолонатрия или другие, в количестве от 0,5 до 1 % к весу сухого клея. Клей хранят при температуре +5–6° не более 7 дней.