Полиамидные клеи

К полиамидным смолам относятся синтетические термопластические материалы двух типов: линейные полимеры, являющиеся обычно нейтральными и химически нереакционноспособными твердыми продуктами, и разветвленные полимеры, содержащие непрореагировавшие аминогруппы и представляющие собой высокореакционноспособные жидкие или полутвердые смолы. Полимеры второго типа используют в рецептурах термореактивных конструкционных клеев (см. «Эпоксидно-полиамидные клеи»). Линейные полиамиды служат термопластичными клеями, активируемыми нагреванием, и рассматриваются в данном разделе.

Химическая природа. Термопластичные продукты, получаемые при взаимодействии двухосновных кислот с диаминами.

Физическое состояние. Твердые продукты, имеющие температуру плавления в интервале 100. 190°С, поставляемые в виде плиток, гранул, кубиков, пленок, прутков, шариков и т.д. Выпускаются также в виде растворов в органических растворителях (обычно смеси спиртов с углеводородами).

Срок хранения при 20°С. Превышает 1 г.

Жизнеспособность при 20°С. Неограниченная для расплавляемых твердых клеев, если в процессе склеивания поддерживается температура, близкая к их температуре плавления.

Закрытая выдержка при 20°С. Нанесение расплавленного клея и склеивание обычно производят в течение нескольких секунд; время сборки не ограничивается, если смола постоянно находится в жидкотекучем состоянии.

Механизм отверждения. Затвердевание расплавленной смолы при охлаждении.

Технологические особенности. В случае применения клеев-растворов растворитель удаляют путем испарения и затем сухую клеевую пленку активируют нагреванием. Твердые клеи расплавляют и наносят на субстраты (которые иногда предварительно нагревают, если из-за высокой теплопроводности склеиваемых материалов ожидается настолько сильное падение температуры, что может произойти уменьшение текучести и смачивающей способности клея). Способность быстро склеивать означает, что эти материалы обычно наносят с помощью оборудования для горячих расплавов, позволяющего осуществлять быструю сборку. Многие полиамидные клеи-расплавы наносят при температурах, достигающих 200°С. Без модификации специальными добавками они имеют довольно узкий интервал температур склеивания.

Работоспособность при воздействии различных факторов. Полиамидные смолы и клеи на их основе являются жесткими материалами с высокой когезионной прочностью и адгезией. Высокая прочность при растяжении и хорошее удлинение сохраняются после выдержки в течение некоторого времени при повышенных температурах. Уровень потери прочности при увеличении температуры зависит от рецептуры клея (см. «Дополнительные сведения»). Работоспособность при низких температурах (ниже –50°С) является хорошей. Клеи обладают умеренной стойкостью к воде, растительным и минеральным маслам, смазочным материалам, но малостойки к спиртам, углеводородам, кетонам, рассолам (5%-ный раствор соли), сильным кислотам и щелочам. Хорошо устойчивы к воздействию климатических условий и соляного тумана.

Области применения. Для быстрой сборки изделий в тех случаях, когда нужна высокая производительность, например, в обувной промышленности для склеивания элементов обуви; в автомобильной промышленности для склеивания металлических узлов, скажем, радиаторов (взамен пайки); в электротехнической промышленности для изоляции катушек; в полиграфии для приклеивания алюминиевых сплавов к свинцовым печатным формам и для изготовления шелковых сит, предназначенных для просеивания красок; в бумажной и упаковочной промышленности для производства многослойных изделий из бумаги, металлической фольги, пластмасс и тканей, а также для герметизации упаковочных коробок и ящиков и в качестве влагостойких покрытий картона; для конструкционного склеивания древесины, пробки, металлов, полимерных пленок (из полиолефинов и полиэфирных смол, целлофана, ацетата целлюлозы), керамики и текстильных материалов.

Дополнительные сведения. Полиамиды особенно часто используют в качестве компонентов термопластичных клеев, поскольку они имеют строго определенную температуру плавления, низкую вязкость расплава и способность быстро схватывать при активации нагреванием или растворителями. Благодаря совместимости с канифолью, фенолоформальдегидными смолами, восками, пластификаторами, шеллаками, кумароноинденовыми смолами они служат основой многих клеев-расплавов. Представление о работоспособности этих клеев при различных температурах дают следующие показатели: прочность [Н/см 2 ] при равномерном отрыве соединений алюминиевого сплава — 2600 (при –198°С), 2200 (при –80°С), 770 (при 20°С).

Узнайте больше о клеях

Клей Тип Топ: инструкция, отзывы

Клей Тип Топ sc 2000 считается одним из лучших средств для склеивания резины, ткани, метала, бетоны и других материалов. Главное преимущество этого продукта в том, что всего через пару часов после склеивания, предмет годен для применения в производстве. Стоит отметить, что это вещество выдерживает нагрев температуры до 90 градусов по Цельсию, и при правильном хранении он сохраняет свои свойства до 4 лет. В этой статье мы расскажем о том, что такое клей Тип Топ: инструкция и характеристики.

Свою большую популярность этот продукт завоевал благодаря отличным характеристикам и высокой стойкости. Производится этот клей в Германии компанией Rema Tip Top. На украинском рынке этот товар известен на протяжении нескольких десятилетий и заслужил за это время только самые положительные отзывы. Тип Топ предлагает широкую линейку веществ, которые применяются в различных сферах, начиная с тяжелого производства и заканчивая пищевой промышленностью.

Раствор sc 2000 чаще всего используют для стыковки и ремонта ленточного конвейера методом вулканизации, а также им хорошо производить футеровку роликов и барабанов. Это вещество подходит для создания защитного покрытия, которое отлично повышает износостойкость и снижает шанс образования коррозии на промышленном оборудовании. Такие соединения намного лучше механических, так как создают равномерное распределение напряжения по всей плоскости деталей. Все это способствует увеличению продолжительности срока эксплуатации оборудования.

В состав смесь Тип Топ sc 2000 входит всего два компонента. Он отлично подходит для применения в механизмах, которые постоянно сталкиваются со значительной нагрузкой. Чаще всего его использую для соединений по типу «резина-металл», «резина-резина», «ткань-ткань», «бетон-резина» и «резина-ткань».

Перед тем как наносить Тип Топ клей на поверхность деталей, необходимо учесть некоторые особенности. Инструкция по применению описывает основные рекомендации по использованию этого вещества:

• Детали будут дольше держаться друг друга, если температура материалов и воздуха находятся в промежутке от 10 до 25 градусов по Цельсию;
• Лучше всего если склеенные предметы будут защищены от прямых солнечных лучей, и на них не будет образовываться конденсат;
• Перед тем как наносить вещество необходимо очистить поверхность от жира, масла и других загрязнений;
• Металлические элементы тщательно очистите от образовавшей ржавчины при помощи струйной обработки или шлифовки. После этого необходимо отполировать поверхность минимум на 30 мкм. Для обезжиривания материала можно воспользоваться детегрентом от Тип Топ. Дождитесь, пока смесь высохнет, и только потом наносите клей;
• Для резины инструкция по применению раствора гласит, что изначально следует отполировать поверхности, которые нужно будет склеить. Пыль и другие крупные загрязнения удаляют только сухим методом;
• Ткань также необходимо аккуратно отполировать, но при этом не повредите ее структуре. Загрязнения убираются исключительно сухим способом.

Возьмите необходимое количество клея Тип Топ и добавьте в него отвердитель UT-R 20 (доля 4%). Перемешивайте все до тех пор, пока смесь не станет однородной. По инструкции этот раствор пригоден к использованию на протяжении двух часов.

Если вы хотите добиться наилучшего результата, то лучше всего следовать несложным правилам нанесения клея Тип Топ на материалы. Для этого необходимо покрывать поверхности в несколько слоев. Сначала нанесите первый раз смесь раствор на материал, после чего дайте ему просохнуть не меньше получаса (если необходимо склеить металл, то время просушки составляет приблизительно час). Следующему слою дают высохнуть до состояния легкого прилипания (для проверки лучше всего использовать тыльную сторону ладони). Если вы передержали и раствор слишком сухой, то нанесите еще немного смеси.

Если вы покрываете резину или метал только в один слой, то расходуется приблизительно 400 г/м2. Если же вы решили склеить не вулканизированную или шерохованную резину, то необходимо 500 г/м2, а для ткани примерно 750 г/м2. Лучше всего перед использованием клея прочитать все рекомендации и сделать приблизительные расчеты необходимо материала.

Во время склеивания следует накладывать плоскости друг на друга таким образом, чтобы между ними не образовывались даже малейшие пузырьки воздуха. После того как вы аккуратно соединили обе части, сильно придавите на них, чтобы детали как можно лучшее держались в дальнейшем.

Существует много видов разнообразных клеев, которые предназначены для соединения разных материалов. Перед тем как покупать какой-то раствор проконсультируйтесь с продавцом или прочтите про него в Интернете. Среди строителей клей sc 2000 заслужил множество положительных отзывов. На видео ниже показан процесс смешивания раствора и способ его нанесения на поверхность.

• Плиточный клей Юнис 2000: способ применения и характеристики
• Все про клей Forbo: характеристики и особенности
• Клей Волма: применение и характеристики марки
• Клей бустилат: основные свойства и варианты использования

Склеивание полимеров и выбор клеев

Высокоэффективные
полимерыПостоянная рабочая от 150 ° С Инженерные
полимерыПостоянная рабочая 100 ° С-150 ° С Стандартные
полимерыПостоянная рабочая до 100 ° С Готовые
изделияГотовые
изделия Сырье,
компаундыСырье,
компаунды

Склеивание - очень эффективный метод соединения, который позволяет соединять пластмассы между собой и с другими материалами. Химическое соединение (склеивание) компонентов представляет ряд преимуществ по сравнению с другими методами соединения:

• Равномерное распределение напряжения
• Нет повреждающих воздействий на материал
• Нет деформации соединенных деталей
• Могут быть соединены различные комбинации деталей
• Отдельные участки соединения склеиваются одномоментно
• Требуется меньшее количество компонентов

Практически все полимеры обладают хорошей стойкостью к химическим веществам, поэтому их соединение с помощью клеевых составов подразумевает определенные сложности и высокую степень внимания. Одно из самых надежных соединений – это механическое соединение или сварка, однако не всегда конструкция или имеющееся оборудование позволяют применить эти виды соединений. В таких случаях применяется склеивание пластиков.

Для склеивания пластмасс существует очень большое число клеев на основе почти всех промышленных полимеров. При выборе клея учитывают, прежде всего, химическую природу соединяемых материалов, полярность, растворимость, реакционную способность, структуру поверхности. Не меньшую роль играют условия работы соединения, термический коэффициент линейного расширения соединяемых материалов, конструктивные особенности изделия и требования к технологическим свойствам клея. Существуют и универсальные клеи, которыми можно склеивать материалы любой химической природы. Это – клеи на основе эпоксидных полимеров, полиуретановых форполимеров, полиарилатов, каучуков и др. Как правило, рекомендуется использовать клеи, одинаковые или близкие по химической природе к полимерной основе материала.

Материалы, которые не подходят для склеивания или лишь условно подходят для склеивания: TECAFLON PTFE (Фторопласт 4), TECAFLON PVDF (Фторопласт 2), TECAFORM AH / AD (Полиацетали), TECAFINE PE (Полиэтилен), TECAFINE PP / TECAPRO MT (Полипропилен). Обычно пластики, которые плохо склеиваются, прекрасно соединяются сваркой. Для большинства этих полимеров изготавливаются специальные сварочные прутки (длинные электроды), которые существенно облегчают процесс сварки.

Решающие факторы для хорошего клеевого соединения:

• Характеристики материала
• Адгезивность
• Адгезивный слой
• Поверхность (предварительная подготовка)
• Геометрическая форма склеиваемого соединения
• Условия эксплуатации нагрузки

Моменты, которые важно учесть

• Порой процесс склеивания требует длительного времени
• Иногда затруднен выбор клея
• Процесс склеивания может проходить в несколько стадий каждая из которых должна соблюдаться
• Необходимо проверить стойкость клея к возможным химическим веществам, воздействующим при дальнейшей эксплуатации детали
• Необходимо учесть рабочую температуру (как постоянную, так и кратковременную), ведь не каждый клей может выдержать диапазоны температур, при которых эксплуатируются полимерные детали
• Соединяемые части, детали должны иметь подходящую конструкцию
• Последующая прочность склеенного пластика предусматривает аккуратную механическую обработку и дальнейшую эксплуатацию

Если профессионально подойти к процессу склеивания можно добиться желаемого результата. Определенно на качество клеевого соединения пластиков влияет и клей, и выбранный процесс склеивания, а также то, насколько качественно проведена обработка поверхности перед соединением. Следует обратить внимание и на конструктивные особенности соединяемых материалов (дизайн).

Перед склеиванием необходимо очистить и обезжирить поверхности. Эти рекомендации Вы всегда найдете на упаковке клея или в технической документации. Некоторые материалы требуют шлифовки, зачистки или даже пескоструйной обработки, а другие полимеры желательно протравить химическими веществами. Активировать соединяемые поверхности можно и газовым пламенем, плазмой или при помощи воздействия коронного разряда, однако эти методы менее популярны в России.

→ Выбор клея зависит от вида соединяемых материалов, поверхности частей или деталей, влажности и воздействия химических веществ, а самое главное – от температуры эксплуатации. Стоит задуматься и об электрических свойствах, типе нагрузки, физиологии и времени циклов в производстве. А иногда обращают внимание и на внешний вид клея (особенно когда нужна прозрачность).

Условно все клея можно подразделить на несколько категорий: растворяющий клей, клей горячего расплава, клей на основе эпоксидки, полиуретана, акрилата или цианоакрилата.

Принцип действия растворяющего клея основан на частичном растворении поверхности пластика, которая и служит в дальнейшем веществом для соединения. К примеру, для соединения Полиамида 6, 66, 46 (Текамид, TECAMID, Эрталон и пр.) подходит муравьиная кислота (90% для PA 6, 95% для PA 66), а для литьевого Полиамида 6 (TECAST, Текаст, Эрталон, Капролон) рекомендуется 12% водный фенольный раствор. Благодаря высокой химической стойкости сложно соединяется Полиацеталь (Полиоксиметилен, TECAFORM, Эртацетал и пр.), но и его можно склеить с применением вещества со сложным названием «полтора гидрата окиси гексафторацетона». Такие аморфные и капризные полимеры как Поликарбонат, Полисульфон и Полиэфиримид можно склеить с использованием метиленхлорида.

→ Прочность клеевого соединения при использовании клеев-растворителей хорошая, однако, при их использовании можно склеить только одинаковые по химическому составу пластмассы.

При работе с клеем горячего расплава действует другой принцип. При нагревании компоненты клея-расплава переходят из твердого состояния в жидкое состояние. Клеевая масса в жидком состоянии обладает хорошей адгезией. При остывании тонкий слой клея быстро переходит в твердое состояние. При этом получается прочный клеевой шов, который при повторном нагревании опять может перейти в жидкое состояние. Поэтому не всегда данный клей можно применить для соединения высокотемпературных пластмасс.

Эпоксидный же клей не только очень популярен в нашей стране, недорог, но и доступен. Одним из основных достоинств клеев на основе эпоксидки является и последующая высокая температура эксплуатации (от -50 до + 150°C, а в некоторых случаях и до +200°C), а также простота применения. Кроме этого эти клея обладают высоким сопротивлением сдвигу. Основной недостаток – длительное время отверждения.

Чтобы увеличить прочность склеиваемого соединения, необходимо подготовить поверхности склеиваемых пластиков для повышения активности этих поверхностей.

• Очистка и обезжиривание поверхности материала
• Увеличение шероховатости поверхности путем шлифования или пескоструйной обработкой (особенно рекомендуется)
• Физическая активация поверхности пламенем, плазмой или образованием короны
• Химическое травление для формирования определенного пограничного слоя
• Нанесение грунтовки

Полиуретановый клей также доступен и широко известен, однако обладает меньшим диапазоном температур эксплуатации, зато обеспечивает очень высокую эластичность клеевого шва. Данному клею присуща высокая ударная вязкость.

→ Способ обработки поверхности зависит от типа пластмассы и природы клея.

Акрилатные и цианоакрилатные клея стоят дороже, чем вышеописанные, но позволяют существенно сократить время склеивания и получить хорошее соединение. В сравнение с полиуретановыми и эпоксидными клеями, они обладают меньшей температурой эксплуатации (-40°C + 120°C – акрилатные, -50 о С +80 о С (а иногда до 200 о С) – цианоакрилатные).

Клей на основе эпоксидки, полиуретана и цианоакрилата подходит для соединения таких пластиков как: TECASINT (Полиимид), TECAPEEK (Полиэфирэфиркетон, РЕЕК), TECATRON (Полифениленсульфид, PPS), TECAFLON PTFE и PVDF (Фторопласт-4 и Фторопласт-2). Применяя эти клея, обратите внимание на температуру эксплуатации, т.к. все перечисленные полимеры имеют большую температуру эксплуатации, чем клеевые составы. TECAMID (Полиамид, РА) и TECAFORM (Полиацеталь, РОМ) также могут быть склеены этими клеями.

TECAFINE PE и PP (Полиэтилен и Полипропилен) склеиваются клеем на основе эпоксидки или полиуретана, также как и TECANAT (Поликарбонат, РС). TECAPET (Полиэтилентерефталат, РЕТ) и TECADUR (Полибутилентерефталат, РВТ) клеятся эпоксидными или и цианоакрилатными составами. Стоит обратить внимание, что TECAFINE PP, TECAFINE PE, TECAFINE PE-5 проще соединить методом сваривания, чем склейкой. Специальные стержни для сварки, своего рода электроды, упрощают и ускоряют процессы. При соблюдении всех параметров сварки Вы получите прекрасную прочность сварного шва. А избавиться от следов сварки можно зачистив соединения в месте сваривания. В результате Вы получаете прочное и эстетичное соединение. Немного хуже обстоят дела с соединением сверхвысокомолекулярного полиэтилена TECAFINE PE-10. TECAFINE PE-10 плохо склеивается и сваривается. Для сварки TECAFINE PE-10 обычно применяют те же сварочные прутки/проволоку что и для сварки TECAFINE PE-5.

Полиэтилен (TECAFINE PE. ПЭ) без предварительной обработки поверхности не может быть прочно склеек, так как большинство клеев имеют низкую адгезию. Это объясняется низкой полярностью полимера, нерастворимостью его в органических растворителях и высокой степенью кристалличности. Кроме того, ПЭ содержит низкомолекулярные примеси и добавки – стабилизаторы, смазки и т.п. которые мигрируют на поверхность и образуют там пограничный слой, уменьшающий адгезию. Эти примеси могут быть удалены перекристаллизацией, экстракцией или другим способом.

Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) и низкой плотности (ПЭНП) без подготовки поверхностей может быть склеен клеями на основе полиизобутилена натурального каучука, синтетического каучука, смеси полиакрилатов и поливинилацетата.

Для склеивания необработанного ПЭ рекомендуется также клеи на основе кремнийорганических соединений и полибутадиена. Особый случай представляют плиты, например из вспененного или напыленного полиэтилена с открытыми парами, которые могут быть склеены без подготовки поверхности между собой и с другими материалами эпоксидными клеями.

→ В любом случае самый верный способ проверить – попробовать. Основное, что нужно помнить – относитесь внимательно и к процессам и к выбору, тогда результат будет надежным и Ваше настроение не испортится из-за излишних хлопот.

Соединение ПВХ, выполненные клеями на основе форполимера метакрилата, стойки в течение нескольких месяцев и действию горячей воды (337К), метанола, уксусной кислоты, атмосферных факторов. Жесткий ПВХ и ПВХ, содержащий менее 30% пластификатора, можно склеивать с помощью композиций на основе нитрильного и полихлоропренового каучука, полиуретанов, полиакрилатов, эпоксидные и фенолформальдегидные клеи обладают низкой адгезией и ПВХ. Для получения швов со свойствами, близкими и свойствами соединяемого материала, целесообразно пользоваться полиуретановой композицией, модифицированной хлорвиниловой смолой.

→ Поливинилхлорид (ПВХ,TECAFINIL) также как и Полиэтилен, Полипропилен прекрасно сваривается и демонстрирует прочное соединение.

При склеивании пластифицированного (35-50% пластификатора) ПВХ клеями, которые хорошо склеивают жесткий ПВХ, через несколько суток или месяцев наблюдается ослабление или разрушение первоначальной безупречного шва, происходящие под действием пластификаторов, диффундируют в клеевую прослойку.

Стойкость к пластификаторам обладают клеи на основе нитрильного каучука с добавками хлоркаучука или смол. Однако недостатком этих клеев является слишком короткая выдержка, которая не может превышать 5-10 мин, что затрудняет затруднением этих клеев при склеивании больших поверхностей. Этого недостатка лишены клеи на основе полихлоропренового каучука.

Для склеивания монолитных деталей из ПС (пленки, трубы литые детали) рекомендуются полиуретановые, стиролсодержащие полиэфирные, цианокрилатные клеи, композиции на основе полихлоропрена, нитрильного каучука, ПС хорошо растворяется в растворителе полиуретаного клея, в стироле, входящий в состав полиэфирного клея, и в цианокрилате способствует достижению наиболее полного контакта клея со склеиваемым материалом.

Выбор клея зависит от следующих параметров:

• материалов
• поверхностей
• типа напряжения
• химических веществ, влажности
• температуры
• внешнего вида / прозрачности
• электрических требований
• времени циклов при производстве
• физиологии

Эпоксидные клеи характеризуются низкой адгезией и ПС. Так, образцы из ПС и стали, склеенные эпоксидным клеем при 337К в течение 6г, разрушается при испытании на сдвиг при напряжении 9,0 мПа.

Поликарбонат склеивается легче, чем другие кристаллизующие термопласты, что объясняется его относительно хорошей растворимостью в некоторых органических соединениях. Наиболее подходящие для ПК считают эпоксидные клеи, полиэфирные, полиуретановые, кремнийорганические и фенолкаучуковые, отверждение которых происходит при температуре, не превышающей температуры склеивания ПК. Эпоксидные клеи, отверждаемые аминами или полиамидами, не рекомендуется для работы во влажной среде при температуре выше 393К. При склеивании поликарбоната клеями, отверждаемые ангидридами, возникает опасность теплового старения материала во время термообработки шва.

Листы из экструзионного Оргстекла можно склеивать между собой и с другими материалами, получая при этом высокопрочный и долговечный шов. Перед склеиванием желательно провести термообработку (выпаривание влаги и снятие напряжения материала). Этапы склеивания Оргстекла такие же, как и у других термопластов и содержат следующие стадии: предварительная обработка (придание шероховатости, очистка, отжиг), подготовка и нанесение клея, стыковка и фиксирование деталей, отверждение и охлаждение, удаление фиксации и окончательная обработка - отжиг.

Следующие материалы и клея для соединения Оргстекла могут быть использованы:

• клей специальный для оргстекла COSMOFEN-PMMA;
• клей цианакрилатный моментальный универсальный Ko-Kleber 3 и 12 секундный;
• клей нитриловый универсальный KORALIT F 140;
• клеящие ленты, двухсторонний скотч;
• раствор полиметилметакрилата в летучем растворителе;
• полимеризуемый тип клея (отличается высоким пределом прочности и атмосферостойкостью): на базе ПММА, содержит диметиланилин, в момент склеивания добавляют инициатор полимеризации - перекись бензола;
• другие типы клея: эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые и др. марок АК-90, МП-88;81;БФ-2(4,6);
• растворители: дихлорэтан, хлористый метилен;
• клеящие лаки и растворители (ALTUGLAS SPC);
• на основе растворителей (ALTUGLAS S2003);
• на основе полимера (ALTUGLAS Р-10)

→ После сушки и застывания клея при комнатной температуре рекомендуется провести отжиг в течение 2-5 часов при температуре 60°C .

Мы не первый год на рынке и часто сталкиваемся с ненадлежащим вниманием, а порой и с присущим многим из нас так называемым «человеческим фактором», поэтому стоит сказать еще об одном.

Прочность соединения и дальнейшая эффективная эксплуатация склеенных компонентов зависят от многих факторов, одним из которых является геометрия изделия, индивидуальные условия эксплуатации. Эта статья основана на данных представленных техническим отделом компании Ensinger (производство полимерных заготовок), некоторая информация взята из справочников и открытых источников, некоторые данные основаны на опыте. Следовательно, все данные получены на основе опыта, анализа и рекомендаций производителей пластиков, клеевых составов. Но Ваша индивидуальная конструкция изделия может быть не предназначена для соединения путем склеивания. Ни мы, ни производители пластиков или клеевых составов не несут какой-либо ответственности за использование и применение, а, следовательно, и за результаты соединения, полученные на основе представленной выше информации.

Пожалуйста, обратитесь к производителям клеевых составов за помощью в выборе марки клея.

Склеивание пластических масс

Все пластмассы, независимо от их химической природы, полярности, способа обработки поверхности и т. д. могут быть склеены отверждающимися при обычных температурах полиуретановыми и эпоксидными клеями. Однако соединения, выполненные клеями холодного отверждения, могут оказаться недостаточно прочными в условиях эксплуатации, в особенности при повышенных температурах и высокой влажности.

Применение нагревания позволяет расширить ассортимент клеев для склеивания пластмасс и обеспечить надежность работы клеевых соединений. Для склеивания при повышенных температурах кроме полиуретановых и эпоксидных клеев пригодны также фенолополивинилацетальные композиции (типа БФ, ВС 0Т, ВС-350). Пластические массы на основе термореактивных полимеров (феноло- и карбамидоформальдегидных и меламиновых, полиэфиров, эпоксидов, полиуретанов и др.), как правило, хорошо склеиваются термореактивными клеящими композициями. Предложено также для склеивания различных пластмасс использовать цианакрилатные, фурановые клеи и клеи на основе различных синтетических каучуков.

В некоторых случаях пластмассы на основе термопластичных полимеров (поливинилхлорида, полистирола, эфиров акриловой и метакриловой кислот и др.) хорошо склеиваются без нагревания (с образованием равнопрочных с материалом соединений) с помощью растворителей или клеев, представляющих собой растворы полярных линейных полимеров в растворителях или мономерах.

Используя ультразвук при склеивании клеями на основе термопластичных полимеров различных пластмасс (фенопластов, полиамидов, полиацеталей) друг с другом и с фанерой, удается повысить прочность соединений и уменьшить продолжительность процесса склеивания. Разработан способ модификации поверхности полимерных материалов перед склеиванием галогенами и облучением УФ-лучамн. Для улучшения адгезионных свойств полимеров предложено обрабатывать их поверхность растворами хлорированных или бромированных органических аминосоединений и полисилоксаиов.

Склеивание материалов на основе термопластичных полимеров

Для склеивания растворимых в органических растворителях термопластов очень часто применяют растворители. В процессе обработки соединяемых поверхностей растворителем или смесью растворителей происходит их размягчение. Соединение размягченных участков при небольшом давлении обеспечивает прочность склеивания, равную или приближающуюся к прочности соединяемых материалов. Наряду с растворителями в качестве клеев применяются растворы склеиваемых полимеров, что позволяет обеспечить необходимую вязкость клея и способствует устранению неоднородности клеевого шва.

Склеиваемые поверхности должны быть чистыми, сухими и хорошо пригнанными друг к другу. Клей наносят так, чтобы размягчение произошло по всей поверхности и на достаточную глубину. Клей можно наносить кистью, шприцем, распылять его, наносить методом погружения. Выдержка под давлением должна продолжаться до образования твердого клеевого слоя; только после этого можно производить механическую обработку и отделку склеенных деталей.

Чтобы обеспечить необходимую прочность соединения, иногда применяют армирование поверхности пластиков тканями путем приплавления или приклеивания их с помощью растворителей или клеев. Описано получение прочных клеевых соединений при плазменной обработке термопластов. Известен способ подготовки поверхности термопластичных материалов перед склеиванием путем нанесения на их поверхность, нагретую до температуры размягчения, слоя порошкообразного металла — чугунных или стальных опилок и другие способы.

Для соединения полиэтилена, который относится и к так называемым «инертным» материалам и плохо поддается склеиванию, известны два принципиально отличных друг от друга способа. Первый способ – это использование специальных клеев, обладающих адгезией к полиэтилену. Второй – обработка поверхности полиэтилена с целью придания ей полярности и последующее склеивание обработанного материала с помощью обычных клеев. Для склеивания первым из указанных способов можно использовать растворы некоторых полимеров в растворителях, вызывающих набухание полиэтилена. В этом случае предварительной обработки поверхности не требуется, клей наносят обычным способом и после удаления растворителя склеиваемые детали складывают и выдерживают под давлением без нагревания. Полиэтилен, предварительно обработанный при 60 0С раствором синтетического каучука в четыреххлористом углероде, трихлорэтилене, бензоле или толуоле, склеивается резиновыми клеями. Адгезионные свойства полиэтилена улучшаются также в результате обработки растворителями.

Способы, предусматривающие, изменение полярности поверхности полиэтилена, более эффективны. Одни сводятся к обработке материала газообразной закисью азота и хромовой кислотой. Наибольший интерес, по-видимому, представляет последний из перечисленных реагентов. Для обработки используют смесь, состоящую из 75 вес. ч. двухромовокислого калия и 1500 вес. ч. серной кислоты, растворенных в 120 вес. ч. дистиллированной воды. После обработки в ванне указанного состава (при нормальной или повышенной температуре), промывки холодной водой и сушки полиэтилен приобретает способность склеиваться фенолокаучуковыми, резорциноформальдегидными, полиуретановыми и другими клеями, температура отверждения которых лежит ниже температуры размягчения полиэтилена. Полиэтилен, обработанный хромовой кислотой в течение 1-2 с при 120 0С, может быть склеен эпоксидными, полиуретановыми или метакриловыми клеями. Полипропилен, а также полиэтилен, поверхность которых предварительно обработана хромовой кислотой, в течение 1 мин при 73 0С, могут быть склеены эпоксидно-полисульфидным клеем.

Вполне удовлетворительные результаты получаются при склеивании обработанного полиэтилена со сталью. Для улучшения адгезионных свойств полиэтилена его обрабатывают в атмосфере инертного газа (аргон, неон или гелий). С этой же целью предложено обрабатывать полиэтилен кратковременно пламенем при 1090-2760 0С, растворителями (трихлорэтиленом, толуолом и др.), а также опескоструивать. Полипропиленовые пленки для повышения их адгезии можно обрабатывать коронным разрядом. Эффективна также обработка полиолефинов с помощью УФ-света. После такой обработки их можно склеивать различными клеями. Разработан клей для полиэтилена, в состав которого введен хромовый ангидрид; в качестве растворителя используется бензол.

Большой интерес представляет процесс склеивания полиолефинов и некоторых других термопластов с металлами с целью получения металлопластов, нашедших широкое применение в современной технике преимущественно в качестве несиловых материалов. Описан способ получения трехслойного материала, состоящего из металлических обшивок и внутреннего слоя из полиэтилена высокого давления, соединенных между собой сополимером этилена, акриловой кислоты и эфира акриловой кислоты. Обшивкой могут служить листы алюминиевых сплавов, стали или меди толщиной от 0,05 до 0,8 мм, толщина пленок, полиэтилена 2-8 мм, клеевая пленка должна иметь толщину от 60 до 200 мкм. Прочность такого клеевого соединения при сдвиге при 20 0С составляет 80 кгс/см2, при 70 0С -27 кгс/см2. Материал можно обрабатывать резанием, соединять заклепками, болтами, склеивать; при толщине алюминиевой обшивки более 0,8 м допускается и сварка. Материал применяется при изготовлении корпусов и крышек химических аппаратов, железнодорожных вагонов, контейнеров и др.

Для получения прочного соединения полиолефинов со сплавами с высоким содержанием меди предложен способ, основанный на химическом взаимодействии между медью и полиолефинами: склеивание происходит за счет окисной пленки, образующейся на поверхности сплава. Полученные материалы используются при изготовлении печатных схем, микроволновой аппаратуры, подводных кабелей.

Склеивание фторорганических полимеров Для склеивания фторорганических полимеров, так же как и для склеивания полиэтилена, либо используют специальные клеи, либо обрабатывают материал для создания на его поверхности активных функциональных групп и затем склеивают обычными клеями. Для склеивания политетрафторэтилена, политрифторхлорэтилена и его сополимеров, а также фторсодержащих резин предложено использовать растворы фторорганических полимеров в органических растворителях, содержащие активирующие добавки. Так называемое временное склеивание (например, для облегчения монтажа изделий) может быть выполнено с помощью раствора полиизобутилена с молекулярным весом 30 000-40 000 в толуоле или бензине. Прочность такого соединения при отслаивании составляет около 0,4 кгс/см.

Эффективным способом модификации поверхности политетрафторэтилена (фторопласта-4) является обработка 1%-ным раствором металлического натрия в безводном жидком аммиаке. После такой обработки полимер можно склеивать клеями на основе модифицированных ацеталями фенолоформальдегид-ных смол, а также полиуретановыми, эпоксидными, полиэфирными и другими клеящими составами. Однако метод является чрезвычайно опасным и требует строгого соблюдения специальных мер по технике безопасности.

Более простым и вместе с тем достаточно эффективным является способ обработки поверхности полимера в течение 15 мин при комнатной температуре раствором металлического натрия в смеси нафталина и тетрагидрофурана. Прочность при равномерном отрыве клеевого соединения фторопласта-4, обработанного таким способом, на эпоксидном клее составляет 100-120 кгс/см2. при сдвиге — ПО кгс/см2.

Для повышения клеящей способности фторорганических пластмасс их облучают, например 60 0С. В частности, такой метод применяется для обработки поверхности фторорганических клейких лент, изоляции для проводов и прокладок. Описаны способы обработки материалов типа тефлон электрическим разрядом в среде инертных газов, облучением УФ-светом в вакууме в присутствии следов кислорода. Для улучшения адгезионных свойств политетрафторэтилена предложено наносить на его поверхность смесь из порошкообразного наполнителя и термореактивной смолы, а также использовать для этой цели грунт, содержащий фторорганический полимер и алюмоборфосфат или смесь молотого стекла с порошком полиэтилентерефталата. Для крепления политетрафторэтилена к металлам предложено поверхность полимера обрабатывать металлическим порошком, содержащим добавки керамических зерен, с помощью пламенного напылителя.

Для склеивания фторопластов предложено использовать полихлоропреновые клеи. С помощью клеев ВС-350, ПУ-2, К 53 и ВК-32-200 можно надежно соединять химически обработанный политетрафторэтилен со сталью. Ниже приведены данные о прочности при равномерном отрыве (в кгс/см2) клеевых соединений стали и химически обработанного фторопласта-4 на различных клеях (в скобках указаны рабочие температуры клеев). Необходимо отметить, что во всех случаях клеевые швы обладают меньшей химической стойкостью, чем сами фторопласты.

Для склеивания непластифицированного поливинилхлорида могут применяться растворители и клеи, представляющие собой растворы поливинилхлорида или перхлорвиниловой смолы в органических растворителях — дихлорэтане, трихлорзтилене, метиленхлориде и др. Поверхность материала перед склеиванием обрабатывают шкуркой и обезжиривают ацетоном или хлорированным углеводородом. Клеи наносят обычными способами с помощью кисти или ролика. При склеивании пластифицированного поливинилхлорида, в частности различных декоративных и облицовочных материалов на его основе, применяют резиновые клеи (например, 88Н, 88НП), полиуретановые (ПУ-2 и др.), водные клеящие композиции на основе каучуков или поливинилхлорида, а также растворы некоторых полимеров в органических растворителях. Весьма важно, чтобы в процессе склеивания пластификатор из склеиваемого полимера не проникал в клеевой слой.

Хорошие результаты удается получить при использовании для склеивания декоративно-облицовочных материалов на основе поливинилхлорида и других полимеров клеев ВК-П и ПК-Ю.При склеивании различных материалов на основе пластифицированного поливинилхлорида с металлами или тканью клей наносят только на металл или ткань, клеевой слой просушивают для удаления растворителя и поливинилхлоридный пластик (без клея) накладывают на клеевой слой. Склеивание производят под прессом при давлении до 20 кгс/см2 или с помощью обогреваемого ролика при температуре 150-160 0С.

Для приклеивания пленок и листов из поливинилхлорида, поливинилиденхлорида или полиметилметакрилата к металлам, дереву и другим материалам предложен клей, представляющий собой предварительно расплавленную смесь равных частей поливинилацеталя и полиметилметакрилата. Для этой же цели можно поливинилацеталь растворять в метилметакрилате и вводить в раствор инициатор полимеризации (перекись бензоила). При склеивании пластифицированного поливинилхлорида предлагается в состав клеев типа 88Н вводить 4-7% глицерина или других многоатомных спиртов.

При склеивании поливинилхлоридного пластиката рекомендуется предварительно наносить на его поверхность слой перхлорвинилового клея, представляющего собой раствор перхлорвиниловой смолы в метиленхлориде, содержащий также 3-4% таких многоатомных спиртов, как глицерин, маннит, пентаэритрит и др. После испарения растворителя на поверхности пластиката остается тонкий слой, препятствующий миграции пластификатора в полимер. Подготовленный таким способом материал можно склеить с помощью клея 88Н и других композиций на основе хлорированных или нитрильных каучуков и фенолоформальдегидных смол.

Непластифицированный поливинилхлорид рекомендуется склеивать с помощью полиэфирных, эпоксидных и полиметилметакрилатных клеев. Для повышения прочности клеевых соединений поверхность пластика может быть обработана хромовой смесью в течение 5-10 мин при 70 0С. Предложено также для увеличения адгезии непластифицированного поливинилхлорида предварительно подвергать его поверхность действию паров ацетона или других органических растворителей в течение нескольких часов при комнатной температуре.

Декоративно-облицовочные и пленочные материалы на основе, поливинилхлорида (например, павинолы) могут быть приклеены к деревянным и металлическим поверхностям с помощью клеев ВК-П, 88НП, ПУ-2Б и ПК-Ю. Для склеивания поливинилхлорида с металлом, деревом, бетоном и т. п. рекомендуются клеи: ПЭД, ПЭД-Б и ПФЭД. Наиболее распространен клей ПЭД-Б, который хорошо склеивает винипласт и поливинилхлоридные пластикаты друг с другом, а также с дуралюмином, нержавеющей сталью, сталью-3, бетоном, штукатуркой, кирпичом, гипсолитом, льняной, хлопчатобумажной и перхлорвиниловой тканями, дерматином, капроном, фенопластом и т д. Прочность склеивания клеем ПЭД-Б поливинилхлоридного пластиката снижается с увеличением количества пластификатора в пластикате.

Клей ПЭД-Б с успехом применяется для склеивания поливинилхлоридной пленки с листовым металлом. Такой двухслойный материал можно подвергать всем видам механической обработки без нарушения прочности: сверлить, резать, фрезеровать, изгибать, штамповать, подвергать глубокой вытяжке и т. п. Клей ПЭД-Б хорошо приклеивает поливинилхлоридный пластикат к металлу, бетону, штукатурке, дереву и т. п.

Склеивание органического стекла

Клеевые соединения органического стекла получили распространение при изготовлении деталей остекления самолетов и автомашин, в приборостроении, в производстве товаров широкого потребления, различных украшений и т. д. Широко применяются также процессы склеивания органического стекла с прозрачными пленками из синтетических материалов при производстве двойных стекол в авиационной и автомобильной промышленности, а также при соединении органического стекла с лентами из полиамидного, акрилонитрильного и других синтетических волокон в так называемом «мягком» (безболтовом) креплении фонарей самолетов. Основная трудность склеивания органического стекла состоит в чувствительности этого материала к органическим растворителям, вызывающим образование на его поверхности микротрещин («серебра»).

Тем не менее, большое распространение, как в отечественной, так и в зарубежной практике получил процесс склеивания оргстекла с помощью растворителей или клеев, представляющих собой растворы полиметилметакрилата в органических растворителях. Так, например, органическое стекло склеивают 2-5%-ным раствором его в дихлорэтане. Для приготовления раствора стружку оргстекла перемешивают при 20-25 0С в течение 25—30 мин в дихлорэтане, а затем выдерживают в течение 2-5 суток до полного растворения. Вязкость 2%-ного раствора должна быть в пределах 7-15 с (по ВЗ), 3%-ного – 40-60 с. Приготовленный клей должен быть использован в течение месяца (при условии хранения в герметичной посуде). Склеивание производится при температуре воздуха не ниже 15 0С.

Основные виды клеевых соединений оргстекла — это соединения внахлестку, на-ус и встык с односторонней накладкой. Длина нахлестки и ширина накладки должны быть не менее четырехкратной толщины склеиваемых листов, длина уса — не менее 3— 5 толщин листа. При склеивании на-ус поверхности фасок должны быть ровными, толщина кромки уса должна быть не более 0,3 мм. Перед склеиванием производят подгонку заготовок из оргстекла. Усовые поверхности доводят циклей с точностью до 0,5 мм, причем разница в длине уса соединяемых поверхностей не должна быть более 1 мм. Перед склеиванием поверхность оргстекла обезжиривают мягкой хлопчатобумажной тканью, смоченной в бензине. Клей наносят на обе склеиваемые поверхности щетинной кистью, равномерным движением в одну сторону. Для предохранения несклеиваемой поверхности оргстекла ее защищают от брызг и паров дихлорэтана липкой лентой, бумагой или защитной пленкой. Не позже чем через 2 мин после нанесения раствора склеиваемые поверхности должны быть соединены. Закрытая выдержка (от начала сборки до запрессовки) должна быть не более 30 мин. Запрессовку осуществляют в рычажных, пневматических, гидравлических или винтовых прессах, струбцинами или пневмошлангами, создавая давление в пределах 0,5-1,4 кгс/см2 при толщине материала 1,5-3 мм и 2-5 кгс/см2 при толщине более 3 мм.

Во избежание повреждений оргстекла при склеивании надо обязательно пользоваться прокладками или бумагой, поверх которых накладывают прокладки из резины толщиной 2-4 мм. Выдавившийся после запрессовки избыток клея необходимо немедленно удалить сухой мягкой тканью.

Для предотвращения действия паров растворителя на поверхность органического стекла рекомендуется обдувать склеенные швы сухим чистым воздухом или производить местный отсос паров дихлорэтана. Склеенные детали должны быть выдержаны под давлением при 15 0С в течение не менее 4 ч, а после снятия давления, перед дальнейшей механической обработкой, не менее 18 ч.

Аналогичным образом склеивают оргстекло и другими клеями, представляющими собой растворы полиметилметакрилата в метилметакрилате, ледяной уксусной кислоте, муравьиной кислоте, хлоргидрине и т. п. Надежны в работе при температурах до 100 0С клеевые соединения органического стекла на клеях ПУ-2, ПУ-2Б, В31-Ф9 и ВС10-ТМ. Клей В31-Ф9 при склеивании оргстекла должен иметь начальную вязкость 40-60 с, жизнеспособность при 20 0С 3,5-5 ч (вязкость клея не должна превышать 180 с).

В процессе склеивания сосуд с клеем следует охлаждать для того, чтобы температура клея не была выше 20 0С. Перед склеиванием поверхности тщательно подгоняют и зашкуривают наждачной шкуркой, а затем очищают сухой кистью от пыли. Клей наносят щетинной кистью в один слой на обе склеиваемые поверхности, расход 150-220 г/м2. При склеивании требуется открытая выдержка при 20-22 0С в течение 7-10 мин и при 23-25 0С в течение 5-7 мин, затем закрытая выдержка – неболее 30 мин; выдержка под давлением 0,5-2 кгс/см2 должна быть не менее 8 ч при температуре не ниже 20 0С, а после снятия давления до обработки оклеенных изделий — не менее суток. При нагревании до 60-65 0С выдержка в запрессованном состоянии может быть сокращена до 1,5-2 ч. При склеивании оргстекла с капроновой лентой клеем В31-Ф9 ленту протирают ватным тампоном, слегка смоченным ацетоном, просушивают на воздухе и затем покрывают клеем с обеих сторон, расход клея 700-800 г/м2. Следует иметь в виду, что клей В31-Ф9 образует окрашенный клеевой шов, что значительно уменьшает прозрачность стекла. Клеем ВС 0ТМ склеивают теплостойкие органические стекла при 145± 5 0С и давлении 1,5-2,0 кгс/см2. Клеи В31-Ф9 и ВС 0ТМ снижают прочность стекла; клей ПУ-2 такого действия не оказывает. Установлено, что при склеивании органических стекол, в том числе и теплостойких, композициями на основе фенолоформальдегидных смол образуются достаточно прочные, без микротрещин, прозрачные и бесцветные соединения. Склеивать такими клеями можно и при комнатной температуре, и при нагревании.

Для склеивания органического стекла находит применение бутилметакрилатная пленка БМА, представляющая собой пластифицированный полимер бутилового эфира метакриловой кислоты. При склеивании пленку, смоченную дибутилфталатом, прокладывают между склеиваемыми материалами и выдерживают под давлением 3 суток. При изготовлении двойных стекол из оргстекла на эластичной пленке БМА применяется перхлорвиниловый клей ПВ 6. Описаны также способы склеивания органического стекла с металлами.

В качестве клеящих материалов для соединения полиэтилентерефталатной пленки были предложены сополимеры этиленгликоля с терефталевой и себациновой кислотами. Лучшие результаты получены при склеивании пленок клеем на основе сополимера ТФ-60, изготовленного из 60% терефталевой кислоты и 40% себациновой кислоты. Для склеивания пленок рекомендуется применять 4%-ный раствор сополимера ТФ-60 в метиленхлориде. Раствор наносят мягкой кистью на обе склеиваемые поверхности и выдерживают на воздухе в течение 3-5 мин до полного улетучивания метиленхлорида, после чего пленки складывают и прокатывают нагретым роликом при 150-170 0С и давлении 1-1,5 кгс/см2 со скоростью около 1-2 м/мин. Склеивать пленку можно внахлестку или встык. Прочность при сдвиге клеевых соединений составляет не менее 80% от прочности склеиваемой пленки. Теплостойкость клеевого шва около 100 0С. Клеевой шов масло- и водостоек. Для склеивания полиэтилентерефталата может быть использована также лента, получаемая путем нанесения сополимера ТФ 60 на различные подложки. Ленту прокладывают между склеиваемыми пленками и прокатывают горячим роликом.

Более теплостойкие соединения образует пленка РС-79, представляющая собой полиэтилентерефталатную пленку в виде ленты толщиной 10-12 мкм, покрытую специальным раствором, способствующим снижению температуры плавления пленки до 160 0С. Ленту прокладывают между соединяемыми поверхностями и нагревают до 160-165 0С с помощью электророликов, сварочных машин и т. д. Образующийся клеевой шов прозрачен, эластичен,характеризуется высокой прочностью. Клеевые соединения работают в интервале температур от -150 до +150 0С.

Для склеивания полиэтилентерефталатнои пленки с металлами, органическим стеклом, стеклотекстолитом, пластмассами и тканями может быть использован бензиновый раствор силиконового каучука СКТ. Склеивание производят при комнатной температуре практически без давления. Перед склеиванием на поверхность соединяемых материалов наносят подслой П1, представляющий собой смесь кремнийорганических соединений.

Металлические поверхности перед нанесением подслоя обрабатывают специальной протирочной пастой. При склеивании полиэтилентерефталатнои пленки с неметаллическими материалами вместо подслоя П1 используют аналогичный ему продукт Т. На подслой П1 или Т поочередно наносят растворы каучука СКТ № 1 и № 2 в органических растворителях (раствор № 1 содержит этилсиликат, раствор № 2-катализатор). После нанесения раствора № 1 поверхность просушивают в течение 1 ч, раствор № 2 – в течение 5 мин. Затем склеиваемые детали соединяют и выдерживают в течение суток при комнатной температуре. Соединения теплостойки, обладают высокой прочностью и устойчивы к действию воды. Для склеивания полиэтилентерефталатной пленки с металлами, в частности с медной фольгой, разработаны клеи на основе терефталевой, изофталевой и 2,5-фурандикарбоновой кислот.

Рабочая температура клеевых соединений находится в пределах ±150 0С. Предложено использовать алифатические амиды или аминимиды в качестве веществ, повышающих прочность склеивания полиэтилентерефталатной плёнки с каучука ми эпоксидными и резорциноформальдегидными клеями.

Склеивание полиамидов

Полиамиды обычно склеивают между собой раствором данного полиамида в смеси спирта и фенола. При склеивании с другими материалами, в частности с металлами, поверхность полиамида сначала склеивают тканью этим же раствором так, чтобы ткань не имела сквозной пропитки. После просушивания полиамид склеивают с другими материалами различными пригодными для данного изделия клеями. Можно склеить тканью металл, с затем с помощью раствора фенола в спирте приклеить полиамид.

Для склеивания полиамидов с другими материалами применяют также клей ПУ-2. Однако прочность клеевых соединений капролона, выполненных спиртовым раствором фенола, в 1,5 раза выше прочности соединений на клее ПУ-2. При склеивании клеем ПУ-2 с нагреванием прочность клеевых соединений повышается. Для склеивания полиамидов и полиуретанов применяют полиуретановые клеи, а также растворы полиамидов и полиуретанов в муравьиной кислоте или саму муравьиную кислоту.

Склеивание полимеров и сополимеров стирола и других термопластических материалов

Полистирольные пластики склеивают при комнатной температуре клеем ПУ-2. Данные о прочности клеевых соединений полистирольных пластиков СНП и УП между собой и с другими материалами приведены в табл. III.13. Склеивать сополимеры с декоративным поливинилхлоридным материалом павинол рекомендуется клеем ВК-П. Для склеивания полимеров и сополимеров стирола предложена композиция, состоящая из раствора полистирола или его сополимера в хлор-стироле, винил-толуоле или другом активном растворителе, содержащем органическую перекись и смесь кобальтовых или цинковых солей карбоновой кислоты в качестве ускорителя.

Полиацетали (типа Делрин) предложено склеивать композицией, состоящей из хлорированного растворителя, содержащего кизельгур, диоксана и гстолуолсульфокислоты. Полиуретаны хорошо склеиваются с различными материалами эпоксидными, фенолорезорциновыми и другими термореактивными клеями.

Полиформальдегид предложено склеивать с металлами с помощью клеев на основе нитрильного каучука, эпоксидно-полиамидных и полиэфирных клеев. Для склеивания поликарбонатов могут быть применены цианакрилатные или изоцианатные клеи.

Адгезия некоторых термопланов может быть повышена с помощью N-замещенного амида и амида малеиновой кислоты, содержащих карбоксильные группы.

Для склеивания полиимидных пленок предложено использовать кремнийорганическую композицию Виксинт У-2-28. Предварительно поверхность пленки должна быть обработана специальным аппретом. Нанесение аппрета и склеивание производятся при комнатной температуре. Полиимидные пленки ПМ и ПМ-4, склеенные таким способом, обладают высокой прочностью и стойкостью к действию повышенных температур и условий искусственного тропического климата. Для приклеивания полиимидных пленок к металлической фольге предлагается прокатывать пленку вместе с фольгой с последующим спеканием при 121-400 0С.

Склеивать пенопластны ПС, ПС-4, ПВХ, ФК-20, ФК-40, ФФ и другие между собой и с. текстолитом или с древесными материалами рекомендуется клеями ВИАМ Б-3 или ПУ-2. Пенопласты с металлами и стеклотекстолитом лучше всего склеивать клеями БФ-2 и ВИАМ Б-3, причем клей БФ-2 наносят в качестве подслоя на металл или стеклотекстолит. При склеивании пенопластов ПВХ, ФК-20, ФК-40, ФФ и ПС должен применяться клей ВИАМ Б-3, приготовленный на ацетоне, при склеивании пенопласта ПС-4 следует использовать клей ВИАМ Б-3, в котором растворителем является спирт. Расход клеев БФ-2 и ВИАМ Б-3 на каждый слой должен составлять 150-200 г/м2; для пенопластов ФК-20, ФК-40 и ПС-4 расход клея может быть увеличен до 300-350 г/м2 в зависимости от пористости поверхности.

При склеивании текстолитов, стеклотекстолитов, древесных слоистых пластиков (типа дельта-древесины) клеем БФ-2 его наносят на склеиваемые материалы в два слоя; расход клея на каждый слой 150—200 г/м2. Каждый из нанесенных слоев высушивают сначала при 16—30 0С в течение 30 мин, а затем при 50—60 0С в течение 15 мин. Заготовки с нанесенным клеем складывают и запрессовывают в приспособлении (или в прессе), снабженном контактными или какими-либо другими нагревателями. Давление при склеивании 5—20 кгс/см2. Для деталей сложной конфигурации следует придерживаться верхнего предела давлений. Время выдержки считают с момента достижения требуемой температуры в клеевом шве, которую контролируют с помощью термопары или термометра. Снятие давления производят после охлаждения склеенных деталей до 40 0С. Склеивать текстолита и древесные пластики между собой, с древесиной и фанерой можно также клеем ВИАМ Б-3 или другими фенолоформальдегидными клеями, отверждающимися с помощью кислых отвердителей, например контакта Петрова. Клей наносят в один слой, дают открытую выдержку в течение 5-15 мин, затем закрытую выдержку в течение 20 мин (с начала сборки до начала запрессовки) и выдержку под давлением 0,5-5 кг/см2, продолжительность которой зависит от температуры склеивания и типа склеиваемых материалов и колеблется от 6 до 16 ч. Продолжительность выдержки может быть сокращена за счет повышения температуры склеивания до 50-60 0С.

При склеивании стеклопластиков между собой целесообразно (но не обязательно) применять клеи, по химической природе близкие к связующему в стеклопластиках. Поверхность заготовок из стеклопластиков, подлежащих склеиванию, необходимо очистить от пленок целлофана или смазок, которые использовались при формовании изделий в качестве антиадгезивов для предотвращения прилипания изделия к форме. Пленка целлофана сравнительно легко удаляется после смачивания поверхности водой, следы кремнийорганической смазки можно удалить обработкой бензином. На подготовленную (шероховатую) поверхность стеклопластика равномерно наносят клей. Рекомендуемые технологические режимы склеивания стеклопластиков отечественными клеями приведены в табл. III. 16. Клеи БФ-2, ВИАМ Б-3, Эпоксид П и Пр пригодны для склеивания изделий, работающих при сравнительно невысоких температурах (60- 0С). Клеи ВС 0Т, ВК-32-200 и ВС-350 пригодны для эксплуатации при 200—300 0С. Этими клеями можно склеивать не только стеклопластики друг с другом, но и с другими материалами. Прочность при сдвиге клеевых соединений стеклотекстолита обычно составляет 60-150 кгс/см2 (при комнатной температуре). При склеивании стеклопластиков и изделий из них могут быть использованы также полиэфирные клеи и применен высокочастотный метод нагревания, а также другие клеи и способы склеивания.

Большой интерес представляют процессы склеивания стеклопластиков, а также стеклопластиков с металлами эпоксидными, фенолокаучуковыми и фенолополиацетальными композициями. Предварительно поверхности склеиваемых материалов обрабатывают поливиниловым спиртом, поливинилбутиральфурфуралем, модифицированными алкидными смолами или их композициями с аминоалкоксисиланами, в частности 3%-ным спиртовым раствором поливинилбутиральфурфураля или 34%-ным раствором этого полиацеталя, модифицированного -у-аминопропилтриэтоксисиланом или аминогексаметиленаминометилтриэтоксисиланом с последующей сушкой при 90 0С для удаления растворителя. Клеевые соединения стойки к старению при 200 0С в течение 1000 ч. При использовании полиэфирных и эпоксидных клеев для склеивания стеклопластиков рекомендуется обрабатывать их поверхности растворами поливинилового спирта, винилтри-хлорсиланом, винилтриэтоксисиланом.

Склеивание пластических масс с металлами

Пластические массы с металлами рекомендуется склеивать полиуретановыми, эпоксидными, фенолополивинилацетальными и фенолокаучуковыми клеями. Обработка поверхностей перед склеиванием производится обычно способами, принятыми для пластмасс и металлов.

Представляет интерес способ склеивания металлов с пластмассами и древесными материалами, отверждающимися при комнатной температуре клеями типа ВИАМ Б-3 с применением подслоя на клее БФ-2, который предварительно наносят на металлы или неметаллические материалы типа стеклотекстолита и высушивают при нагревании.

Процесс оклеивания включает следующие операции:

1. Нанесение подслоя клея БФ-2 на подготовленные поверхности металла (или стеклотекстолита) и сушка его при 16—30 0С не менее 30 мин и при 55 ±5 0С не менее 15 мин. После охлаждения наносят второй слой клея БФ-2, который подсушивают в течение 30 мин при 16-30 0С, 15-20 мин при 55 ± 5 0С и 30 мин при 140—150 0С. Расход клея на каждый слой 150-200 г/м2. При склеивании стали сушку подслоя клея БФ-2 рекомендуется проводить при 150-160 0С в течение 30-40 мин. При нанесении клея БФ-2 на вертикальные поверхности следует наносить 3 слоя (расход клея 100—130 г/м2), причем сушка второго слоя производится по режиму сушки первого стоя.

2. Нанесение клея ВИАМ Б-3. На окончательно подготовленные поверхности металлов и неметаллических материалов наносят слой клея ВИАМ Б-3 и дают открытую выдержку в течение 5-15 мин, после чего дают закрытую выдержку (с начала сборки до начала запрессовки), продолжительность которой не должна превышать 20 мин. Расход клея ВИАМ Б-3 на каждый слой составляет 150-200 г/м2.

3. Выдержка под давлением. Давление при оклеивании должно составлять 0,5-5 кгс/см2; продолжительность выдержки под давлением зависит от природы склеиваемых материалов и температуры. Минимальная продолжительность выдержки под давлением, час. Для ускорения процесса склеивания допускается выдержка под давлением при 55 ± 5 0С (30-40 мин) в течение 60-70 мин (при склеивании металлов с термопластичными пеноматериалами). После окончания нагревания склеенные детали выдерживают под давлением не менее 30 мин для охлаждения до 20-30 0С. После снятия давления изделия, склеенные без нагревания, до механической обработки выдерживают 8-12 ч при 16-30 0С. Изделия, склеенные при нагревании, могут подвергаться обработке через 2 часа после снятия давления.

ремонтно-строительный портал AllRemo

Статьи публикуются с разрешения автора и обязательным указанием ссылки на источник

Редакция оплачивает на договорной основе
технические статьи, маркетинговые отчеты, рецептуры, обзоры рынка
и другую отраслевую информацию и права не ее размещение

Приглашаем специалистов к сотрудничеству в качестве внештатных авторов и консультантов!

По вопросам публикации и оплаты статей обращайтесь в редакцию:
Тел/Факс: +7 (495) 645-24-17
Прислать сообщение

Полное или частичное копирование любых материалов, опубликованных на Plastinfo.ru, для размещения
на других Интернет сайтах, разрешается только с указанием активной гиперссылки на plastinfo.ru !

Полное или частичное использование любых материалов, размещенных на Plastinfo.ru,
в СМИ, печатных изданиях, маркетинговых отчетах, разрешается только с указанием ссылки
на «Plastinfo.ru» и в некоторых случаях требует письменного разрешения ООО Пластинфо

ОПРОС НА PLASTINFO.RU