Глава7. Полимерные клеи

Клеями называются составы, способные смачивать и обладающие адгезией. При комнатной температуре или нагревании они затвердевают, склеивая одинаковые или разнородные материалы. По химическому составу клеи подразделяют на органические и неорганические.

В состав клеев входят следующие компоненты: пленкообразующее вещество (полимеры, каучуки, связующие вещества), которое определяет адгезионные, когезионные свойства и основные физико-механические характеристики; растворитель (спирты, бензин и др.), создающий определенную вязкость; пластификатор для устранения усадочных явлений и повышения эластичности; отвердитель и катализатор для перевода пленкообразующего вещества в термостабильное состояние (в том случае, если в качестве пленкообразующего вещества применен термореактивный полимер); наполнитель для повышения прочности клеевого соединения. Для придания специфических свойств в состав клеев также могут входить другие добавки. Например, для повышения термостойкости вводят порошки: Al, Al₂O₃, SiO₂ и др., для повышения токопроводимости – серебро, медь, никель, графит.

Органические клеи классифицируют по принадлежности его основного компонента к термореактивным или термопластичным полимерам. Клеи на основе термореактивных полимеров дают высокопрочные и теплостойкие соединения. Клеи на основе термопластичных полимеров плохо работают при повышенных температурах. Из органических клеев выделяют еще одну группу на основе эластомеров (главным образом, каучуков).

Органические клеи подразделяют на жидкие, твердые, пленочные и липкие ленты.

Неорганические клеи по агрегатному состоянию делят на следующие группы:

1) клеи-порошки, при использовании которых порошок вначале плавится, а затем кристаллизуется;

2) клеи-растворы (связки);

3) клеи-дисперсные системы.

В качестве связующего в неорганических клеях применяют фосфатные, алюмофосфатные, алюмосиликатные и другие связки, а также неорганические смолы.

Выбор клея для конкретного назначения – достаточно сложная задача, поскольку ассортимент клеев велик, а универсальных клеев нет. При выборе клея следует учитывать природу склеиваемых материалов, условия эксплуатации клеевых соединений (рабочая температура, действующие нагрузки, окружающая среда и другие факторы), условия, которые должны быть обеспечены в процессе склеивания, а также его цвет, токсичность, горючесть и т.д. Тип клея, конструкция изделия и технология склеивания – три тесно связанных между собой фактора.

Для склеивания эластичных материалов, работающих при воздействии изгибающих нагрузок, следует использовать эластичные клеи. Такие клеи должны образовывать гибкие покрытия и обеспечивать достижение адгезии при склеивании под небольшим давлением при заданной температуре за очень короткое время (88НП, 9М-35Ф, ФЭН-1 и др.),

В случае необходимости склеивания теплостойких резин на основе кремнийорганического каучука и приклеивании их к металлам следует применять клеи, содержащие в своем составе кремнийорганические смолы (КТ-15, КТ-30, МАС-1В). Такие клеевые соединения могут работать при температурах от –60 до 300 С.

Для склеивания органических стекол применяют клеи следующих марок: ВК-14, СММ-1, АСТ-1. Необходимыми для склеивания световодов свойствами обладают клеи марок : ОК-72Ф, ВК-23, ВК-28 и ВК-48, работоспособные соответственно до температур 80, 200, 250 и 400С. Для склеивания металлов Д16, 30ХГСА можно применять клеи марок ПУ-2, ВК-31, ПБИ-1К.

Для работы при криогенных температурах можно использовать составы марок: Унигерм-1, Унигерм-2Н, которые работоспособны в интервале температур от –253 до 200 С.