Клеи на основе термореактивных смол

Клеи на основе фенолоформальдегидных смол (ФФС) в отвержденном состоянии обладают высокой прочностью, грибо -, влаго - и теплостойкостью.

Клей ВИАМ-Ф9 представляет собой спиртовой раствор фенолоформальдегидной смолы, резорцина и отвердителя. Клей применяется для склеивания древесины, стеклотекстолита и органических стекол.

Клеи типа БФ представляют собой спиртовые растворы ФФС, модифицированных поливинилбутиралем или поливинилбутиральфурфуралем и предназначены для склеивания металлов, пластмасс, керамики, дерева, фанеры, кожи, бумаги и др. материалов.

Модификация ФФС синтетическими каучуками, поливинилацеталями и полиамидами позволяет получать высокопрочные конструкционные клеи.

Фенолокаучуковые клеи (ВК-32-20, ВК-3, ВК-4, ВК-13) представляют собой растворы ФФС и каучуков в органических растворителях. Нитрильные каучуки придают эластичность, что обеспечивает высокую прочность клеевого соединения. Клеи ВК предназначены для склеивания металлов, стеклопластиков и ряда других материалов. Выпускаются в виде растворов или пленок (с подложкой из стеклоткани или полиамидного волокна, а также без подложки).

Клеи на основе мочевино - и меламиноформальдегидных смол находят применение для склеивания изделий из древесины и бумаги. Они бесцветны и отличаются от ФФС меньшей токсичностью. Отверждение клеевых композиций сопровождается усадкой и возникновением внутренних напряжений, для снижения которых смолы модифицируют латексами каучуков, поливинилацетатными дисперсиями, пластификаторами и наполнителями. Клеи на основе МФС применяются в виде водных или спиртовых растворов, порошка, бумажной ленты, пропитанной раствором смолы.

Высокие показатели по долговечности имеют винилфенольные клеи. Особенно эффективно их применение при склеивании в горячем состоянии под давлением. Модифицированные фенолоформальдегидные смолы применяются для склеивания металлов, металлов с пластмассами, теплоизоляционными и термостойкими материалами тормозных накладок.

Наибольшей универсальностью отличаются эпоксидные клеи, представляющие собой многокомпонентные композиции и предназначенные для склеивания металлов, стекол, керамик, пластмасс и др. материалов как в отдельности, так и в различных сочетаниях. Отверждение клеев может происходить при обычной или повышенной температуре. Клеи холодного отверждения характеризуются более низкими значениями прочности, теплостойкости и применяются при ремонте автомобилей в виде готовых шпатлевок. Ими заделывают трещины, вмятины, пробоины, места коррозии, течи радиаторов, топливных баков и дефекты пластмассовых изделий. При производстве автомобилей применяют в основном эпоксидные клеи горячего отверждения, которые готовятся непосредственно перед использованием.

Клеи на основе эпоксидных смол находят широкое применение, так как отличаются хорошей адгезией к металлам и неметаллическим материалам; нейтральны по отношению к склеиваемым материалам, не выделяют летучих продуктов, имеют малую усадку, стойки к атмосферным воздействиям, химическим реагентам и действию влаги, обладают высокими физико-механическими и диэлектрическими характеристиками. Эпоксидные смолы используются в виде растворов, замазок, прутков, порошков и пленок.

Клеевые соединения на основе эпоксидных смол холодного отверждения менее прочны, чем клеи горячего отверждения. Для повышения эластичности клеевых швов в клеевые композиции вводятся пластификаторы, модификаторы в виде жидких каучуков, тиоколов, низкомолекулярных полиамидов и других полимеров или олигомеров.

Клеевая паста Полиметалл является композицией на основе эпоксидной смолы ЭД-20 (или ЭД-16), отвердителя, пластификатора и наполнителя. В качестве наполнителей используют диоксид титана, молотый тальк, оксид цинка, алюминиевую пудру, белую сажу и др. Паста предназначена для склеивания различных металлов, керамик и стекол.

Клей ЭН представляет собой клеевую композицию на основе эпоксидной смолы ЭД-16, модифицированной фенолоформальдегидной смолой новолачного типа. Клей предназначен для склеивания металлов и неметалличе­ских материалов, работающих при температурах от - 196 до 100°С. Клей в виде твердого прутка или порошка имеет срок хранения более 2 лет.

Полиуретановые клеи относятся к двухкомпонентным композициям, свойства которых можно менять в широких пределах путем введения модифицирующих добавок в виде наполнителей, пластификаторов и т.п. Клеи характеризуются высокой адгезией, эластичностью, термостойкостью, устойчивы к действию воды и растворителей.

Широкое распространение получили клеи марки Вила на основе сложных полиэфиров и диизоцианатов. Клей марки Вилад-1к используют для приклеивания в электростатическом поле ворса к подложке при изготовлении ковровых изделий, а также для склеивания древесины, тканей, кожи, керамики и др. материалов. Клей марки Вилад-Зк предназначен для приклеивания полиэфирного ворса к резиновой подложке. Клей марки Вилад-6к применяется для приклеивания поливинилхлоридной пленки к стальной полосе для придания металлу коррозионной стойкости и декоративной отделки. Клей марки Вилад-7к применяется для дублирования полимерных пленочных материалов и бумаги. Клей марки Вилад-11к используется для склеивания различных конструкционных материалов. Отверждение клеев проводят при нормальной или повышенной температуре. Клеи отличаются вибро -, водо -, масло – и бензостойкостью, стойкостью к резким перепадам температур.

Полиэфирные клеи готовят на основе ненасыщенных полиэфирных смол в сочетании с некоторыми мономерами – стиролом, метилметакрилатом, винилацетатом, олигоэфиракрилатами и др. В качестве отвердителя обычно используют пероксид бензоила или 50 %-ную пасту пероксида бензоила в дибутилфталате. Полиэфирные клеи отверждаются как при низких (от - 10°С), так и при умеренных (80°С) температурах. Отверждение полиэфирных смол сопровождается большой усадкой, что приводит к возникновению значительных внутренних напряжений, которые могут быть уменьшены путем введения наполнителей.

Полиэфирные клеи могут отверждаться не только на воздухе и в присутствии влаги, но даже и под водой. На основе полиэфиров и полиакрилатов с добавками полиуретановых олигомеров разработаны клеи типа ВАК и Спрут, которые могут склеивать необезжиренные, покрытые нефтью и нефтепродуктами поверхности. Конструкционный клей ВАК отверждается на воздухе и под водой. Клей получают путем смешения раствора полибутилметакрилата в метилметакрилате с продуктом АТЖ. Жизнеспособность клея регулируют путем введения необходимого количества пероксида бензоила и диметиланилина.

Кремнийорганические клеи сохраняют прочностные свойства при высоких температурах (до 1000°С). Клеи предназначены для склеивания сталей и титановых сплавов, для приклеивания к этим металлам неметаллических теплостойких материалов, работающих в условиях длительного воздействия высоких температур. Например, эпоксидно-кремнийорганический клей Т-111 отличается хорошей адгезией к различным материалам в интервале температур от - 60 до 300°С.

Высокими технологическими и эксплуатационными свойствами обладают акрилатные клеи на основе производных акриловой кислоты. В исходном состоянии они представляют собой низковязкие однокомпонентные жидкости, полимеризация которых осуществляется под действием кислорода воздуха или оксидов металлов. Акрилатные клеи имеют высокую адгезию, отличаются стойкостью к действию растворителей и вибрациям и используются для склеивания различных материалов.

Клеевые материалы применяются в автомобилестроении для соединения наружных облицовочных листов с усилительными элементами, например, при приклеивании усилительных дуг с капотом двигателя и крышкой багажника, ребер жесткости в области дверей, крыши и т.п. Широкое применение находят клеи при приклеивании тормозных накладок к тормозным колодкам, а также для обеспечения герметичности в стыках между деталями и надежности резьбовых соединений. Клеи используются для приклеивания обивочных, уплотнительных, прокладочных и других видов материалов, лобовых и задних стекол, фар, трафаретов и эмблем, названий марок и логотипов.

Для рационального выбора клея необходимо учитывать весь комплекс технологических, эксплуатационных и специальных свойств исходных компонентов и клеевых соединений с учетом условий эксплуатации.

Вопросы для самопроверки

1. Опишите назначение клеевых материалов.

2. Назовите преимущества клеевых соединений.

3. Опишите состав клеев и назначение добавок.

4. По каким признакам приводят классификацию клеёв.

5. Опишите состав клеев-растворов.

6. Назовите состав и назначение анаэробных клеёв.

7. Что представляет собой клеи на основе эластомеров?

8. Опишите назначение клеевых (липких) лент.

9. Опишите основные типы клеёв на основе термореактивных смол.

ГЕРМЕТИКИ

Герметики представляют собой композиции на основе полимеров и олигомеров, предназначенные для нанесения на болтовые, клепаные и другие соединения с целью обеспечения непроницаемости конструкций для газов и паров, жидкостей и пыли. Герметизирующие составы должны обладать высокой адгезией к материалу, непроницаемостью, эластичностью, прочностью, устойчивостью к воздействию рабочих сред и другими специальными свойствами.

Различают внутришовную, поверхностную и комбинированную герметизации.

Полимерной основой герметиков являются полисульфидные, кремнийорганические, бутадиеновые, уретановые, фторсодержащие и другие синтетические каучуки, а также термореактивные смолы, в частности, фенолоформальдегидные, эпоксидные и т.п.

Наиболее широко распространены самовулканизирующиеся герметики на основе полисульфидов и кремнийорганических полимеров.

Герметики на основе полисульфидов изготовляют на основе низкомолекулярных жидких (мол. масса 1500 – 4000) линейных полисульфидов (тиоколов). В своем составе герметики содержат наполнители, адгезивы, вулканизующие добавки, пластификаторы и другие компоненты. Жидкие полисульфиды вулканизуют при обычной температуре в течение 12 – 72 часов. Температурный интервал эксплуатации полисульфидных герметиков от – 60 до + 135°С. Выпускаются герметики следующих марок: У-30М, УТ-32 в виде самовулканизующихся паст и УЗТ в виде невысыхающей замазки.

Герметики на основе полиорганосилоксанов – жидкие кремнийорганические каучуки (мол. масса 20000 – 100000) линейного строения, содержащие боковые радикалы и концевые гидроксильные группы.

Герметики получают смешением каучуков (в основном полидиметилсилоксанов и полиметилфенилсилоксанов) с минеральными наполнителями и вулканизующими добавками. Вулканизацию проводят при обычной температуре в течение 12 – 48 часов. Герметики обладают удовлетворительными физико-механическими свойствами, высокой атмосферо - и влагостойкостью, малой коррозионной активностью к металлам и предназначены для работы в воздушной среде при температурах от – 70 до + 300°С. Выпускаются герметики ВГО и Виксинт в виде самовулканизующихся составов.

Особую группу герметиков на основе полиорганосилоксанов составляют композиции, содержащие вспениватели. В результате протекающих одновременно процессов вулканизации и вспенивания образуется резиноподобный пористый слой с замкнутыми порами. Герметики характеризуются хорошими диэлектрическими свойствами и низким водопоглощением. Выпускаются вспенивающиеся герметики: ВПГ и Сильпен.

Изготавливаются также замазки на основе высокомолекулярных полиорганосилоксанов, которые вулканизуются ступенчатой обработкой при температурах от 150 до 350°С (герметик ТГ-18).

 

Вопросы для самопроверки

1. Опишите требования, предъявляемые к ним.

2. Как классифицируются герметики?

3. Опишите состав и марочный ассортимент полисульфидных герметиков.

4. Опишите состав и марочный ассортимент полисульфидных герметиков на основе полиорганосилаксанов.

5. Опишите назначение герметизирующих составов.

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ