13.2. Клеи

Клеями называют составы, предназначенные для не

разъемного соединения поверхностей за счет адгезии

(прилипания) к ним образующейся пленки. Они представ

ляют собой растворы, дисперсии или расплавы высоко

молекулярных органических и реже неорганических

веществ.

Клеи служат не только для соединения деталей и ре

монта. Они используются для герметизации, получения

красок, абразивных, отделочных строительных материа

лов и для других целей.

Потребительские свойства клеев

Свойства клеев определяются прежде всего их составом,

физическим состоянием, особенностями расфасовки

и упаковки. В состав клеев как обязательный компонент

входят клеящие вещества (адгезивы) - высокомолекулярные

природные или синтетические соединения, реже минеральные

вещества. Кроме того, в клеях могут присутствовать

наполнители, растворители, пластификаторы,

отвердители, антисептики и другие вещества, существенно

улучшающие свойства как клеевого состава, так и образующейся

клеевой пленки.

Главными потребительскими свойствами клеев являются

их функциональные свойства и надежность; немаловажны

также эргономические и эстетические свойства.

К функциональным свойствам клеев относятся:

• клеящая способность, т. е. способность прочно соединять

различные поверхности. Она зависит от адгезии пленки

к поверхности, а также от прочности клеевого шва;

• универсальность - способность клея соединять материалы

различной природы. Универсальные клеи обычно

имеют сложную композицию.

Надежность клеев определяется:

• долговечностью клеевого шва, которая зависит от его

устойчивости к воздействию влаги, температуры, микроорганизмов

и т. д.;

• сохраняемостью клеев в процессе хранения. Она определяется

составом, видом и качеством упаковки клеев.

Эргономические свойства клеев определяются удобством

пользования и их безвредностью. Удобство пользования

клеями зависит от их вязкости, степени готовности

к применению, вида расфасовки и жизнеспособности.

Жизнеспособность клея характеризуется временем, в течение

которого (с момента приготовления) он сохраняет

рабочую вязкость.

Эстетические свойства клеев определяются цветом образуемой

пленки (предпочтительна бесцветная) и сохранностью

цвета склеиваемых поверхностей.

Классификация и характеристика

ассортимента клеев

Клеи подразделяют по ряду признаков. По назначению

они бывают одноцелевые (для склеивания конкретных

материалов) и многоцелевые (универсальные); по составу однокомпонентные

и многокомпонентные (готовые к применению

или требующие смешения компонентов); по характеру

отверждения - холодного и горячего отверждения;

по консистенции — жидкие, пастообразные и твердые

(в виде пленок, плиток, гранул, чешуек, порошков);

по происхождению адгезива - природного происхождения,

искусственные и синтетические; по водостойкости

клеевого шва - высоководоупорные (выдерживают

действие кипящей воды), водоупорные (удовлетворительно

выдерживают действие холодной воды) и неводоупорные

(разрушаются под действием воды).

Клеи природного происхождения подразделяются на

три группы: растительного, животного и минерального

происхождения.

К клеям растительного происхождения

в первую очередь относят вещества на основе природного

полимера крахмала, а также на основе натурального каучука.

Клеи на основе крахмала дешевы, медленно высыхают,

безвредны для здоровья человека, легкодоступны. Однако

они неустойчивы к действию воды и микроорганизмов.

Предназначены для склеивания бумаги и картона.

Крахмальные клеи (для обоев и бумаги) получают путем

нагревания набухшего в воде кукурузного или картофельного

крахмала. В результате образуется клейстер.

Декстриновые клеи (декстриновый, декстриновый

конторский, для конторских и фоторабот) получают час

тичным разложением крахмала при нагревании с кислотой.

Такие клеи растворяются без нагревания, более прозрачны

и жизнеспособны.

Основой клеев животного происхождени

я являются белки соединительной ткани (коллаген),

молока (казеин), крови (альбумин). Такие клеи дают шов

хорошей механической прочности, но недостаточно водостойки,

повреждаются микроорганизмами. Они безопасны,

безвредны, имеют хорошую адгезию к бумаге, картону,

древесине, коже. Используются в мебельном и фанерном

производстве, для изготовления музыкальных

инструментов, обуви, для получения клеевых красок.

Коллагеновые клеи - костный и мездровый - получают

из хряща кости, мездры и обрезков кожи. Выпускаются

обычно в твердом виде (чешуйки, гранулы, пластинки) и

требуют довольно трудоемкой подготовки к работе.

Казеиновый клей получают при свертывании обезжиренного

молока. Выпускается в виде белого порошка. Дает

более водостойкие соединения.

Клеи минерального происхождения это

силикатные и условно относимые к данной группе асфальтобитумные

клеи.

Силикатные клеи - водные растворы силикатов натрия

и калия (жидкое стекло). Используются в виде жидких

конторских клеев, для силикатных красок, огнезащитной

пропитки древесины, смягчения воды.

Асфалътобитумные клеи - это вещества органического

происхождения, добываемые в природе, используемые

в виде расплавов или растворов в бензине. Они доступны,

дешевы, влагостойки, но малотеплостойки. Используются

в строительстве как герметики.

Искусственные клеи - это клеи на основе эфиров

целлюлозы.

Нитроклеи(«АГО», «Рапид», «Era») получают на основе

нитроцеллюлозы. Они обладают высокой клеящей способностью,

водостойки, быстро сохнут, однако легко воспламеняются,

токсичны, термопластичны. Используются для

склеивания бумаги, древесины, кожи, тканей, пластмассы.

Карбоксиметилцеллюлозные клеи (КМЦ, клей на

КМЦ-Н, обойный синтетический) используются для наклеивания

обоев, добавляются в средства для стирки, аппреты

тканей.

Синтетические клеи выпускаются на основе термопластов

и реактопластов.

Клеи на основе термопластов дают водостойкие эластичные

соединения, отверждаются при комнатной температуре,

но термостойкость их невелика. Применяются для

склеивания бумаги, дерева, тканей, кожи, стекла. Выпускаются

обычно в виде жидких растворов, иногда в виде

липких лент, пленок. Сюда относятся клеи поливинилхлоридные

(«Марс», «Уникум», «Виникс», ПВХ) и поливинилацетатные

(ПВА, ЭПВА, БИФ, синтетический).

Клеи на основе реактопластов выпускаются однокомпонентные

и многокомпонентные (требующие добавки отвердителя

перед употреблением), горячего и холодного отверждения.

Эти клеи более тепло- и морозостойки, устойчивы

к действию воды и растворителей. К однокомпонентным

относятся универсальные клеи БФ-2, БФ-4, БФ-6

(последний предназначен для склеивания эластичных материалов),

«Дубок», синтетический столярный; к двухкомпонентным

- эпоксидные (ЭПО, ЭДП, эпоксидный

универсальный) и некоторые другие клеи на основе ненасыщенных

полиэфирных, полиуретановых, кремнийорганических

и прочих смол.

В отдельную группу обычно выделяют клеи на основе

каучуков, представляющие собой растворы каучуков в органических

растворителях. Выделяют невулканизирующиеся

(резиновые) клеи на основе натурального каучука,

дающие эластичные, водостойкие, но непрочные пленки,

и вулканизирующиеся клеи универсального назначения.

Эти клеи содержат специальные добавки, обращающие

каучук в резину при холодном или горячем отверждении;

дают водостойкие, прочные, термо- и морозостойкие пленки.

Сюда относятся клеи 88н, «Бустилат», КР-1, «Момент

», «Феникс», «Контактол», клей-герметики, мастика

(ПС-Б, ПЛ-1, ПА). Последние применяются для герметизации

и уплотнения швов в различных конструкциях.

Контроль качества клеев

В условиях торговых предприятий в основном контролируются

показатели качества самих клеев. В ТИПА приводятся

также показатели качества клеевых швов. Клеи

должны быть определенного состава, соответствующего

цвета и запаха, без посторонних примесей, плесени и т. д.

Жидкие клеи должны иметь определенную вязкость.

Плитки мездрового клея должны быть сухими, твердыми,

ломаться при изгибе, причем излом должен быть стекловидным.

Порошкообразные клеи должны быть однородными

и растворяться в течение определенного времени.

Мездровый и костный клеи делятся на сорта - экстра,

высший, первый, второй и третий, казеиновый - на особый,

экстра и обыкновенный, декстриновый - на высший,

первый и второй.