17.3. Химическая обработка

Одним из способов химической обработки является обезжиривание: в парах растворителя, в ванне, поливом обезжиривающих веществ. Для обезжиривания различных металлов наиболее часто применяют щелочные составы, представленные в табл. 47.

Таблица 47

Составы (г/л воды) основных обезжиривающих средств

Компоненты	Сплавы алюминия					Сплавы магния		Нержавеющая
									сталь
Гидроксид натрия	–	–	–	25	12,5	15	30	10	12		15
Сода	–	–	–	–	12,5	15	–	–	–		15
Фосфат натрия	–	–	–	–	–	–	30	–	–		–
Бура	–	–	38	–	–	–	–	–	12		–
Канифольное	–	–	–	–	–	–	–	–	–		4
мыло
Щелочное мыло	–	–	–	–	3	–	–	–	–		–

Кроме щелочных обезжиривающих средств, растворимых в воде, применяют также нехлорированные органические растворители ацетон, этилацетат, бензол, бензин, эфиры, спирты и др. и хлорированные органические растворители: трихлорэтилен, тетрахлорэтилен, хлороформ и др.

При обезжиривании пластмасс необходимо принимать во внимание возможность их растворения в растворителе, поэтому обезжиривание растворяющихся материалов можно производить только тампонами и в качестве обезжиривающего средства выбирать либо такой растворитель, который содержится в клее, если его наносят после обезжиривания, либо инертный растворитель.

При склеивании анизотропных пористых материалов обезжиривание не производят. При необходимости выбирают наиболее летучий растворитель, чтобы он как можно быстрее испарился из пор, в которые он попал.

К химическим способам обработки поверхности относятся и такие способы, как травление, фосфатирование, анодирование, использование адгезионных грунтов. Травление – это способ обработки поверхности металлов, в результате которого удаляются остатки жиров, слои оксидов. Кроме того, травлением осуществляется очень тонкое и

226

равномерное шерохование поверхности, которая обладает высокой адгезией к выбранному клею.

При оценке качества поверхностной обработки перед склеиванием используется испытание на смачиваемость водой. Испытываемую поверхность укладывают под углом 30…45 0С и капают из глазной пипетки, шприца дистиллированную воду 1…3 капли. Если капля легко скатывается без следов смачивания, то поверхность не пригодна для склеивания, если капля растекается, можно начинать склеивание.

Подготовка поверхностей к склеиванию такая же, как и перед покрытием автомобиля краской. Клей наносят на подготовленную поверхность пульверизатором или кистью. Кроме того, применяют клеевые пасты, которые наносят шпателем. Толщина клеевого шва должна находиться в пределах от 0,05 до 0,25 мм. При этих величинах из зазора между склеиваемыми поверхностями легче выдавливаются пузырьки воздуха и избыток клея. Для достижения максимальной прочности клеевого соединения клей необходимо наносить на поверхность возможно тонким слоем ввиду того, что коэффициенты линейного расширения материала и клея значительно различаются.

Клеи могут быть горячего и холодного отверждения. При горячем взаимодействие между полимером, отвердителем и склеиваемой поверхностью ускоряется, а также улучшается качество шва. Холодное отверждение клеевых композиций происходит без подогрева при комнатной температуре. Отвердитель необходимо вводить в клей перед его применением. Прочность шва при холодном отверждении будет ниже, чем на клею горячего отверждения. В зависимости от вида связующего в клеевой композиции отверждение может наступить в результате как химических (полимеризация, поликонденсация), так и физических (испарение растворителя) процессов. Качество клеевого шва определяется механическими испытаниями на разрыв или сдвиг.

17.4. Ассортимент клеёв

Ассортимент вырабатываемых марок клеёв очень большой. Отличительной их характеристикой является вид связующего (смолы), по которому происходит деление клеев на фенольные, эпоксидные, полиамидные, полиакриловые, полиуретановые, карбинольные, кремнийорганические, резиновые и др.

Широкое применение нашли клеи на фенолоформальдегидных смолах, модифицированных различными ацеталями поливинилового

227

спирта. К этой группе относятся клеи БФ-2, БФ-4, БФ-6, ВС-10Т, ВС-350, УВС-10Т и УВС-350. Они способны создавать высокопрочные клеящие композиции. Клеи БФ-2 и БФ-4 применяются для склеивания металлов, пластмасс, стекла. Клей БФ-2 обладает более высокой термостойкостью (рабочая температура от –60 до +80 0С) по сравнению с клеем БФ-4 (рабочая температура от –60 до +60 0С ). Отверждённые клеевые швы устойчивы против действия нефтепродуктов.

Клеи ВС-10Т, ВС-350, УВС-10Т и УВС-350 относятся к теплостойким, применяются при наклеивании фрикционных накладок тормозных колодок и дисков сцеплений. Прочность клеевых соединений сохраняется в течение 1 800 ч при температуре до 80 0С, а при 200 0Св течение 200 ч. Все эти клеи выпускают в виде готовых растворов, отверждающихся при нагревании до 140…180 0С. Используют эти клеи в том числе и при ремонте тормозных колодок автомобилей.

Фенолкаучуковые клеи выпускаются следующих марок: ВК-32- 200, ВК-3, ВК-4 и ВК-32-2. В состав этих клеев входят фенольная смола и резиновые смеси, содержащие необходимые добавки. Компоненты смешиваются перед употреблением. Все эти клеи, кроме ВК- 32-2, применяются для наклеивания стекловолокнистой теплоизоляции при обычной температуре. Соединения на фенолкаучуковых клеях хорошо выдерживают длительное воздействие температуры до 200 0С. Соединения на клее ВК-32-2 устойчивы к действию нефтепродуктов.

Цианакриловые клеи марок КМ-200С, ТК-300С, ТК-301С,

ТК-300Э являются универсальными и благодаря быстрому отвердению позволяют упростить технологические операции склеивания материалов. Эти клеи характеризуются: высокой адгезией к любым металлам, быстрым отвердением – от нескольких секунд до нескольких минут, сохранением эксплуатационных свойств в широком диапазоне температур.

Акриловые клеи применяются для склеивания металлов, стекла, керамики. Это двухкомпонентные клеи с нанесением каждого компонента на склеиваемые поверхности раздельно. Отвердение происходит после совмещения склеиваемых поверхностей при комнатной температуре. Клеевой шов устойчив к ударным нагрузкам, вибрациям и хорошо сохраняется в пределах температур 5…30 0С. Выпускают акриловые клеи марок Ан-105, Ан-106, Ан-109, Ан-110.

Эпоксидные клеи и пасты отличаются от всех клеев высокой прочностью клеевого шва. Применяются для склеивания различных

228

материалов: как однородных, так и разнородных. Соединения склеиваемых материалов могут быть получены при холодном и горячем отверждении. В качестве отвердителя эпоксидных клеев холодного отверждения применяют гексаметилендиамин и полиэтиленполиамин. Эпоксидные клеи готовят на месте потребления смешиванием смолы и отвердителя. При неправильной пропорции смолы и отвердителя их смесь может нагреться вплоть до вспенивания. Приготовленный клей используется в течение 20…30 мин при температуре +20 0С, после чего клей для дальнейшего использования становится малопригодным ввиду частичного отверждения. Полное отверждение наступает через 24 ч. Применяются эти клеи для склеивания металлов и неметаллических материалов в конструкциях несилового назначения. При ремонте используют эпоксидные клеи и пасты ЭПО, ЭДП, ЭД-16, ЭД20, УП-5-207, УП-5-230, УП-5-231, УП-5-232, УП-5-233-1, УП-5-233- 1Р, УП-5-233-ГШО, УП-5-233ГКШ, УП-5-233ПЭН, УП-5-177-2, УП- 10-14-1. Эти клеи используют также для антикоррозионной защиты изделий конструкционного назначения.

Для уменьшения усадки при отверждении в пасты вводят до 60 % наполнителя: порошкообразных металлов, графита, талька, каолина и др. Наполнитель в смолу следует добавлять перед отвердителем. Рабочая температура клеевых швов для холодного отверждения от –60 до +100 0С, горячего отверждения от –60 до +120 0С. При работе с эпоксидным клеем надо соблюдать меры предосторожности, так как его пары вызывают отравление и раздражение кожи.

Клеи на основе кремнийорганических соединений обладают высокой теплостойкостью. Их применяют при склеивании металлов, стёкол и других материалов. Клеевые соединения на кремнийорганических смолах выдерживают длительное воздействие температур до +200…250 0С и кратковременно до +300 0С.

Резиновые клеи изготовляются из натуральных и некоторых синтетических каучуков, растворённых в органических растворителях. Клеи предназначаются для приклеивания резин на любой основе к металлу, дереву, стеклу и для склеивания этих материалов между собой. В ассортимент резиновых клеев входят клеи № 88Н, 88НП, 88М, 88СА, № 61 и др.

Клей универсальный «Момент» склеивает дерево, металл, жёсткий поливинилхлорид, кожу, резину, войлок, декоративно-слоистый пластик, стекло, керамику. Клей токсичен и огнеопасен, поэтому работать с ним необходимо в хорошо проветриваемом помещении или

229