7. Получение неразъемных соединений склеиванием

Склеивание – процесс соединения деталей с помощью клея, растворителя или смеси растворителей.

Клей – неметаллическое вещество, с которым связываются соединяемые детали благодаря когезии и адгезии, без заметного воздействия на структуру и свойства соединяемых деталей. Термин клей является собирательным, включающим такие понятия, как дисперсный клей, клеящий лак, клеезамазка и плавкий клей. Наряду с основой в состав клея могут входить, например: разбавители, наполнители, отвердители, ускорители, размягчители.

Клеи представляют собой природные или синтетические вещества, применяемые для соединения различных материалов. Склеивание происходит в результате отверждения клеевой прослойки вследствие испарения растворителя из клея-раствора или охлаждение ниже температуры текучести клея-расплава, или в результате химических превращений компонентов клея.

Составные части клеящего вещества:

Активное клеящее средство – клей, отвердевающий в результате химической реакции (поликонденсация, полимеризация, вулканизация).

Ускорители – вещества или смеси, повышающие скорость химической реакции, например, при отвердевании клеящего вещества.

Отвердители – вещества или смеси, способствующие упрочнению основы клея с помощью химической реакции.

Активаторы – вещества или смеси с повышенной адгезией к материалу соединяемой детали и упрочняемому клею. Наносятся на обработанную поверхность соединяемых деталей или добавляются в клеящее вещество. Активаторы повышают прочность и стойкость соединения клея.

Требования, предъявляемые к клеям, предназначенным только для склеивания (есть клеесварные конструкции):

- не вызывать коррозии соединяемых материалов;

- иметь высокий уровень когезии и адгезии с материалом;

- иметь невысокую стоимость;

- обладать высокой климатической стойкостью и стойкостью при старении;

- не быть токсичными и не содержать в своем составе летучих растворителей;

- отверждаться при сравнительно небольшом давлении и низкой температуре;

- быть негигроскопичным, грибостойким и не горючим;

- обладать в ряде случаев достаточной термостойкостью, морозостойкостью, стойкостью к различным топливным средствам и маслам и другим специальным средам.

Клеевые материалы изготавливаются на основе природных или синтетических клеящих веществ.

Природные клеи подразделяются на клеи животного, растительного и минерального происхождения.

- Исходным продуктом для клеев животного происхождения являются: ткани, кости, кровь и молоко животных. Получают клеи: глютиновые, казеиновые, альбуминовые;

- Исходным продуктом для растительных клеев являются: белок семян бобовых растений, крахмал, каучук, декстрин, природные смолы;

- Минеральные клеи – силикатные, асфальтовые, битумные.

Клеи бывают однокомпонентные, поставляемые в готовом виде, и многокомпонентные, которые приготавливаются в основном на месте потребления (эпоксидный клей).

Следует отметить, что самое главное требование, которое предъявляется к клеям – это водостойкость. По этому показателю клеи делятся на водостойкие, повышенной водостойкости, ограниченно водостойкие и неводостойкие. Водостойкие клеи в основном синтетические, ограниченно водостойкие – казеиновые, неводостойкие – глютиновые.

По реактивной способности клеи подразделяются:

термореактивные (меламиновые, эпоксидные, резольные, полиуретановые, феноло-формальдегидные);

термопластичные (шезуровый, костный);

клеи расплавы (нитроцеллюлозные, поливинилхлоридные);

дисперсионные.

Синтетические термореактивные клеи

- получают в результате реакций поликонденсации или полимеризации при высокой температуре (до 100⁰С).

В деревообрабатывающй промышленности применяются клеи горячего склеивания (отвердение при t=100⁰С в течение 25-40с.) – карбамидо-формальдегидные КФ-Ж, КФ-Б.

Для склеивания металлов и стеклопакетов применяют клеи горячего отверждения: ВК-32-ЭМ, Д-15, Д-24, Д-43.

Широко применяются клеи холодного или теплого отверждения (60-80⁰С), для склеивания древесины, полистирола, металлов, стекла, керамики применяют фенолполивинилацетатные клеи БФ-2, БФ-4, БФ-6.

Для склеивания металлов, различных пластмасс в конструкциях, работающи при t до 250⁰С применяют фенолэпоксидные клеи марок ФЭ-10, ФР-10. Эпоксидные клеи ЭД-20, ЭД-22, ЭД-16, Э-40, К-160, К-176 – применяют для склеивания пластмасс, наклеивания деревянных и пластмассовых элементов на лакированные поверхности.

Полиуретановые клеи марок ПУ-2, ПУ-2М, ПУ-УВ, ВК-5, ВК-11 применяются для склеивания стекла, керамики, древесины, металлов, различных полимерных материалов.

Синтетические термопластичные клеи

- применяют в виде дисперсий, растворов и клеев-расплавов. Их отличие от термореактивных состоит в том, что они сохраняют в клеевом слое линейное строение цепей макромолекул и склеивание осуществляется без химических реакций.

Большим недостатком этих клеев является их низкая теплостойкость – при t ≈ 40⁰С они начинают размягчаться, а при 60-70⁰С прочность клеевого соединения резко уменьшается.

Поливинилацетатные клеи: ПВА, Д50Н, Д50С – для склеивания деревянных изделий, бумаги, картона, стекла, фарфора, кожи и т.д. ПВА, Д50Н, Д50С - для ся.

еплостойкость - при м слое линейное строение цепей макромолекул и склеивание

КМЦ – натрий – карбоксиметилцеллюлоза техническая. Германской фирмой «клейберит» выпускаются клеи-расплавы: СК-774.4; СК-774.8; СК-777; СК-779.6. При t ≈ 105÷115⁰С они размягчаются (в виде гранул наносятся на склеиваемые поверхности) при температуре 200-240⁰С.

Каучуковые клеи – изготавливаются на основе натуральных или синтетических латексов и на основе резиновых смесей.

«Бустилат» - для наклейки линолеумов, текстильных материалов и др.

Клеи марок 88Н, 88НП, 88НП-35, НТ – применяются при холодном способе склеивания – резины, пенопластов, тканей между собой и для приклеивания их к металлу, бетону, древесине.

Склеивание пластмасс.

Основные операции склеивания: