Основные показатели качества клеев

ШКОЛА ЭКОНОМИКИ И МЕНЕДЖМЕНТА

Кафедра товароведения и экспертизы товара

Специальность «Товароведение непродовольственных товаров»

 

РЕФЕРАТ

 

по дисциплине «Товароведение химических и парфюмерно-косметических товаров»

Направление 100800.62 Товароведение

Профиль «Товароведение и экспертиза непродовольственных товаров»

на тему: «Состав и основные показатели качества клеев»

 

Выполнил студент гр. Б1409тм ___________ А.Г Васильев

Проверила к.т.н. доцент ____________ Е.С. Фищенко ____________________________ (зачтено/не зачтено)

 

Владивосток

2016 г

Оглавление

1 Классификация клеев. 3

2 Состав клеев. 5

3 Основные показатели качества клеев. 7

Список использованных источников. 11

 

Классификация клеев

Прежде чем начать говорить о составе и основных показателях качества клеев, нужно сначала понять что такое клей и каких видов он бывает.

Итак, клей — это полимер или полимер с различными ингредиентами, способный соединять материалы посредством адгезии и когезии. [2]

В зависимости от вида клея, с его помощью клея можно соединять различные материалы, такие как древесину, бумагу, кожу, керамику, стекло, ткани, пластмассу, резину, металлы.

По назначению различают следующие клеи:

- специальные – для склеивания однотипных материалов;

- универсальные – для склеивания различных материалов.

По водостойкости выделяют следующие виды клеев:

- высоководоупорные клеи – выдерживают воздействие кипящей воды;

- водоупорные клеи – выдерживают воздействие воды комнатной температуры;

- неводоупорные клеи – разрушаются под действием воды.

По термостойкости клеи делят на:

- на основе термопластичных компонентов;

- на основе термореактивных компонентов. [9]

Согласно ГОСТ 30535-97. Клеи полимерные. Номенклатура показателей, по физико-химическому состоянию и (или) принципу склеивания клеи подразделяют на следующие классификационные группировки:

- растворные;

- дисперсионные;

- эмульсионные;

- активируемые растворителем;

- активируемые теплом;

- расплавы;

- порошкообразные;

- пленочные;

- чувствительные к давлению;

- липкие;

- контактные;

- капсулированные;

- анаэробные;

- герметики. [3]

Различают клеи по природе основы:

- неорганические (силикатные, керамические);

- органические (природные, синтетические).

Состав клеев

 

К основным компонентам клеев относятся: связующее, катализаторы и отвердители, ускорители, ингибиторы и замедлители, а также модифицирующие добавки. [8]

Связующее – основа клея, свойства которой обусловливают свойства клеевого соединения. Прочность, долговечность, химическая стойкость клеевого соединения зависят от химической структуры, молекулярной массы, степени кристалличности, растворимости, химической и термической стойкости связующего.

Носителем клея может быть растворитель, пленка, бумага, ткани. В случае жидких клеев растворитель обеспечивает требуемую вязкость, обеспечивает возможность нанесения равномерного слоя и т.д. [7]

Катализаторы и отвердители – компоненты, обеспечивающие протекание реакции отверждения, при которой катализаторы остаются без изменений, а отвердители вступают во взаимодействие со связующим. Данные составляющие необязательно присутствуют в каждом клее. Отвердители используют для формирования пространственной структуры клеевого соединения и обеспечивает переход клея из жидкого состояния в твердое.

К модифицирующим добавкам относятся наполнители, разбавители, пластификаторы, пигменты, красители, стабилизаторы, эмульгаторы и др. Разбавители добавляют в состав клея для снижения его стоимости, улучшения технологических свойств, стабилизаторы – для повышения стойкости к воздействию окружающей среды. Пигменты и красители служат для изменения внешнего вида клея, пластификаторы (чаще всего дибутилфтолат) вносят для снижения хрупкости клеевого шва.

Ускорители, ингибиторы и замедлители – вещества, контролирующие процесс отверждения клеев. Ускоритель ускоряет реакцию отверждения под действием катализатора, ингибитор ее тормозит и прекращает, а замедлитель замедляет, обеспечивая сохранение готового клея до момента его использования. [10]

Основные показатели качества клеев

Показатели качества клеев устанавливают в нормативных документах и технической документации на клеи конкретных марок по следующему перечню показателей, включая внешний вид:

- физико-химические показатели – массовая доля сухого остатка и водородный показатель рН;

- технологические показатели – жизнеспособность и динамическая вязкость; параметры нанесения клея, сборки и пресования; время полного отверждения. [4]

Рассмотрим такие показатели качества клеев, как клеящая способность

клея, его вязкость и жизнеспособность.

Жизнеспособность клея – период времени между моментом смешивания клея и отвердителя и моментом, пока смесь еще может быть использована. В случае превышения этого времени клеевая смесь либо теряет свои функциональные свойства по обеспечению требуемой степени водо- и термостойкости клеевого шва, либо вязкость вырастает до уровня, не позволяющего ее использовать.

Согласно ОСТ 190329 – 82, существует 2 метода определения жизнеспособности клеев. Метод А применяется для определения жизнеспособности клеев, которые готовятся из отдельных компонентов. Метод Б распространяется на клеи представляющие собой готовые композиции.

Сущность метода А заключается в определении времени, в течении которого клей свободно наносится кистью или шпателем на склеиваемые поверхности. Клей готовится непосредственно перед применением из отдельных компонентов в соответствии с технологической инструкцией. На металлическую пластинку, размером 100*100*2 мм, поверхность которой подготовлена в соответствии с нормативно-технической документацией на клей, с интервалом в 30 минут наносится кистью или шпателем клей. Клей должен свободно наноситься на поверхность. Отмечают время, в течении которого клей пригоден для нанесения с момента его приготовления. Определение жизнеспособности клея проводится органолептически при стандартной атмосфере. Установленное время жизнеспособности контролируется определением прочности при сдвиге клеевого соединения или определением прочности при отрыве, при отслаивании, при расслаивании.

Сущность метода Б заключается в определении времени, в течении которого клей с момента нанесения на склеиваемые поверхности сохраняет липкость и не образует поверхностную пленку. На металлическую пластинку размером 100*100*2 мм, поверхность которой подготовлена в соответствии с нормативно-технической документацией на клей, наносят кистью или шпателем клей с расходом 150–200 г/м². Отмечают время, в течении которого клей сохраняет свою липкость с момента нанесения его на пластину и до момента образования поверхностной пленки. Определение жизнеспособности клея проводится органолептически при стандартной атмосфере. Установленное время контролируется прочностью при сдвиге клеевого соединения или определением прочности при отрыве, при отслаивании, при расслаивании.

Результаты испытаний записывают в журнал (протокол испытаний), который должен содержать следующие сведения:

- наименование и марка клея;

- наименование и марка склеиваемых материалов;

- условия хранения образцов после испытаний;

- температура испытания, характер разрушения образцов при механических испытаниях, число испытанных образцов;

- метод испытания клеевых соединений;

- дату испытания, фамилию лица, проводившего испытание;

- номер настоящего ОСТа с указанием метода (А или Б). [5]

Определение динамической вязкости клея.

Динамическая вязкость– характеристика клея, по значению которой частично делается выбор клея для применения в конкретном случае. Определяется вискозиметрами ротационного типа по крутящему моменту с установленной скоростью ротора или по скорости вращения ротора при заданном крутящем моменте.

Испытания по определению динамической вязкости клея должны проводится в соответствии с ГОСТ 33122 – 2014.

Динамическую вязкость ƞ, мПа·с, определяют по формуле:

,

где k – коэффициент, принимаемый согласно инструкции к вискозиметру, в зависимости от номера шпинделя вискозиметра, примененного при измерении;

l – показатель шкалы вискозиметра при измерении.

Например, при использовании вискозиметра Брукфильда модели RVF (рисунок 1) коэффициент k принимают в соответствии с таблицей 1.

Рисунок 1. Вискозиметр Брукфильда модели RVF

 

Таблица 1. Коэффициент k вискозиметра Брукфильда модели RVF

Номер шпинделя
Коэффициент k

 

Альтернативная методика: 200 г клеевой смеси (отмечают время смешивания) помещают в стакан емкостью 300 см³ и выдерживают в термостате или в водяной бане при (20±2)°С при периодическом перемешивании смеси. Время перехода в желеобразное состояние (когда консистенция не пригодна для равномерного нанесения) фиксируется.

Протокол испытаний должен включать в себя следующую информацию о результатах испытаний: модель вискозиметра, частоту вращения и используемый номер шпинделя вискозиметра, значения условной рабочей жизнеспособности и динамической вязкости при 20°С либо при температуре, рекомендованной производителем. [7]

Определение клеящей способности клеев.

Рассмотрим метод определения клеящей способности клея на примере склеивания деталей из древесины.

Клеящая способность – основной показатель качества клея, оценивается пределом прочности при скалывании стандартных образцов массивной древесины, клееных клеем при комнатной температуре. Испытания на скалывание предусматривают применение образцов двух форм. [6]

Проведение испытаний по определению клеящей способности клеев осуществляют в соответствии с ГОСТ 15613.1–84. Сущность способа заключается в определении разрушающей нагрузки на образец, подвергаемой скалыванию вдоль волокон по клеевому слою.

Во время испытания образец нагружают непрерывно при скорости перемещения нагружающей головки испытательной машины (0,60±0,15) мм/мин. Испытание продолжают до разрушения образца. Разрушающую нагрузку определяют с погрешностью не более 50 Н (5 кгс). Предельное значение шкалы не должно превышать разрушающую нагрузку более чем в три раза. [1]