Полиуретановые клеи — свойства, виды и применение

Полиуретановые клеи — это определенно прорыв в строительной отрасли. Они характеризуются использованием в качестве праймера, используемого  для производства слоистых панелей, сердцевина которых может быть изготовлена из пенополистирола, полиуретана или минеральной ваты. Так что же такое полиуретановые клеи, какие их виды и преимущества?

Опубликовано: 22-01-2025

Что такое полиуретановые клеи?

Полиуретановые клеи — это тип клеев, характеризующихся исключительной адгезией и эластичностью, которые являются результатом полимеризации компонентов, содержащих изоцианаты и полиолы. Эти продукты  создают связи с высокой  устойчивостью  к атмосферным воздействиям, температуре, воде и различным химикатам.

Важно, что они более устойчивы к воздействию воды, растворителей, масел и других химикатов по сравнению  с традиционными клеями, а также обладают высокой устойчивостью  к атмосферным воздействиям и УФ-излучению. Поэтому их применение особенно ценится в секторах,  требующих устойчивости к сдвигу  и растяжению, то есть в строительстве, автомобильной промышленности или производстве мебели.

Ключевые свойства полиуретановых клеев

  • Адгезия. Высокая адгезивная способность к различным типам поверхностей, например, металлам, дереву, пластмассам, керамике и бетону. Их молекулярная структура позволяет создавать прочные связи с разнообразными подложками, что имеет решающее значение для обеспечения долговечности соединений.
  • Эластичность. Это свойство особенно ценится в приложениях, где материалы подвергаются динамическим нагрузкам, тепловому расширению или  другим механическим деформациям.
  • Химическая и атмосферная стойкость. В том числе к гидролизу, озону, ультрафиолетовому излучению и многим химическим веществам, что делает их идеальными для использования на открытом воздухе.
  • Термостойкость. Позволяет использовать их как при очень низких, так и высоких  температурах.

Производство и изготовление многослойных плит

Производство  плит ПВС – это одна из новейших технологий. Эти плиты состоят из облицовки и конструкционно-изоляционного ядра. В производственном цикле ядро и облицовка соединяются с использованием полиуретанового клея. Все чаще соединение нескольких листов изоляции выполняется фрезерованием. Ядро плиты  изготавливается  из таких материалов, как:  полиуретановая пена (напыляемая изоляция), минеральная вата, экструдированный и вспененный полистирол и другие. Ниже представлен пример конструкции многослойной плиты. Такая плита со стальной облицовкой, независимо от назначения, свойств или производителя, должна состоять из:

  • двух листов стали, произвольно профилированных, которые образуют внешние облицовки, они определяют внешний вид плиты и отвечают за функциональность, особенно с точки зрения конструкции;
  • теплоизоляционного слоя, который находится внутри и обеспечивает соответствующие параметры тепло- и звукоизоляции, а также отвечает за поддержание

соответствующего расстояния между облицовкой и соответствующего силам, действующим в системе.

Стандарт PN-EN 14509:2013-12  «Самонесущие изоляционно-конструкционные многослойные  плиты с двухсторонней металлической облицовкой. Фабричные изделия. Спецификации» гласит, что изделие с такой конструкцией может представлять собой самонесущий конструктивный элемент.

Читать: Монтаж сэндвич-панелей 

Рис. 1 Примерная структура сэндвич-панели: 1 – стальной лист, 2 – цинковое покрытие, 3 – пассивирующий слой, 4 – защитный лак, 5 – клей, 6 – грунтовочный слой, 7 – наружный декоративный слой, 8 – сердечник из теплоизолирующего материала. http://www.inzynierbudownictwa.pl/technika,materialy_i_technologie,artykul,lekkie_pokrycia_z_plyt_warstwowych,9890

Типы полиуретановых клеев

Полиуретановые клеи представлены в двух основных видах: однокомпонентные и двухкомпонентные. Их вид  в основном влияет на способ нанесения,  а следовательно, на область применения в различных отраслях.

Однокомпонентные клеи

Однокомпонентные полиуретановые клеи разработаны таким образом, чтобы содержать все необходимые компоненты в одной смеси. Их процесс отверждения начинается после нанесения клея на поверхность и воздействия воздуха.

Однокомпонентные полиуретановые клеи находят применение во многих областях, включая  строительство, автомобилестроение и производство мебели, обеспечивая хорошие адгезионные свойства, а также устойчивость к атмосферным воздействиям и химикатам. Кроме того, они ценятся за простоту нанесения.

Двухкомпонентные клеи

Двухкомпонентные полиуретановые клеи состоят из двух отдельных компонентов, которые необходимо смешать  непосредственно перед использованием. Первый компонент — это полиол, а второй — изоцианат. Смешивание этих двух компонентов инициирует химическую реакцию, которая приводит к отверждению клея.

Эта категория клеев предлагает  более высокую  прочность и лучшую  устойчивость к экстремальным условиям, поэтому используются там, где требуется особая механическая и химическая прочность (например, в строительстве при монтаже тяжелых элементов).

Пример: https://www.products.pcc.eu/ru/id/1141162/sil-pur-80-2/

Применение полиуретановых клеев в промышленности

Полиуретановые клеи находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим исключительным свойствам, а именно: высокой механической прочности, эластичности и стойкости к различным атмосферным условиям и химикатам. Особого внимания заслуживают следующие отрасли, которые используют клеи наиболее часто — это строительство, промышленность, автомобилестроение.

Строительство

Полиуретановые клеи в строительстве используются благодаря их долговечности, эластичности  и стойкости  к атмосферным  условиям. Они считаются  идеальными для соединения строительных элементов,  таких  как  стеновые  панели,  изоляция крыш  или полов, а также для монтажа окон и дверей.

Деревообрабатывающая и мебельная промышленность

В деревообрабатывающей и мебельной промышленности  полиуретановые клеи ценятся за прочные соединения и стойкость к влаге — так важные при производстве мебели и других деревянных изделий. Кроме того, они используются для соединения различных компонентов, от деревянных рам до ламинированных поверхностей.

Автомобилестроение

Используются, в частности, в сборке стекол, элементов кузова и в компонентах интерьера транспортных средств. Их применение позволяет  добиться  легкой,  но прочной конструкции транспортных средств, что приводит к лучшим характеристикам и большей топливной эффективности.

Упаковочная промышленность

В упаковочной промышленности полиуретановые клеи используются для производства многослойных упаковок, которые  требуют прочных и долговечных соединений. Их устойчивость к воздействию воды и масел делает их идеальными для упаковки пищевых продуктов, косметики или химических продуктов, где целостность упаковки и защита содержимого являются приоритетом. Эти клеи используются как в гибких, так и в жестких упаковках, обеспечивая безопасность и долговечность при транспортировке и хранении продуктов.

Набор различных бутылочек с клеем в пластиковой упаковке с разноцветными крышками.

Преимущества полиуретановых клеев

#1. Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям  

Полиуретановые клеи особенно устойчивы  к воздействию  атмосферных факторов (например, влажности,  температуры  и ультрафиолетового излучения),  поэтому  они  отлично подходят  для наружного применения, где другие виды клеев могут быстро разрушиться.

#2. Гибкость

Полиуретаны  характеризуются естественной  эластичностью, что позволяет клеям сохранять прочность и целостность даже в случае динамических нагрузок, вибраций или изменений температур. Эта эластичность является ключевой в приложениях, которые требуют способности к растяжению и скручиванию без растрескивания или разрушения.

#3. Сильные связи  

Полиуретановые клеи создают исключительно прочные соединения между разнообразными материалами, включая металлы, дерево, пластмассы и бетон. Прочность этих соединений обусловлена глубоким проникновением клея в микропоры материалов, что увеличивает силу адгезии. Благодаря этому они являются отличным выбором  в производстве мебели, конструкционном монтаже и во всех применениях, требующих впечатляющей прочности.

#4. Быстрое отверждение

Многие полиуретановые клеи характеризуются относительно  коротким временем отверждения, что важно в быстро меняющихся, динамичных производственных средах. Кроме того, быстрое отверждение позволяет ускорить  монтажные и производственные процессы, повышая эффективность и сокращая время простоя.

Как правильно применять полиуретановые клеи? Практические советы

  1. Подготовка поверхности

Перед нанесением полиуретанового клея убедитесь, что поверхности, которые будут склеиваться, чистые, сухие и свободны от жиров и других загрязнений. Тщательная очистка  поверхности может включать обезжиривание растворителем и легкую шлифовку.

  1. Точное смешивание (для двухкомпонентных клеев)

Если вы используете двухкомпонентный клей, точное смешивание компонентов A (полиол) и B (изоцианат) имеет решающее значение для достижения оптимальной прочности соединения. Соблюдайте рекомендуемые производителем пропорции и тщательно  перемешивайте компоненты, чтобы обеспечить однородное химическое соединение.

3. Применение соответствующего количества клея

Не всегда больше значит лучше. Применение слишком большого количества полиуретанового клея может привести к образованию излишков, которые, вытекая за пределы соединения, становятся неэстетичными и трудноудаляемыми. Слишком малое количество клея, в свою очередь, может не обеспечить достаточной силы сцепления.

  1. Контроль условий окружающей среды

Полиуретановые клеи реагируют с влагой, поэтому важно контролировать условия окружающей среды во время нанесения. Слишком высокая влажность может ускорить  процесс отверждения, сокращая время работы, в то время как слишком низкая может его задержать. Оптимальные условия для большинства полиуретановых клеев — это комнатная температура и умеренная влажность.

Предложение производителей

Группа PCC, как производитель специализированной  химии, в своем портфолио также предлагает двухкомпонентные и  однокомпонентные полиуретановые клеи.  Одним  из   примеров двухкомпонентного клея является Ekoprodur 1331B2. Он применяется в качестве клея для пенополистирольных плит  ПВС, но также  для плит  с сердечником  из  минеральной  ваты  или полиуретана. Стоит подчеркнуть, что он характеризуется пониженной эмиссией летучих органических соединений (ЛОС) благодаря отсутствию вспенивающих агентов, которые вызывают истощение озонового слоя. Другое предложение двухкомпонентного клея — это RokaPur PR2K 105 K и Ekoprodur KW1.

Среди продуктов также можно найти   Ekoprodur KW-A2 (который является полиольным компонентом) и Ekopromer G20, которые являются компонентами двухкомпонентного полиуретанового клея. Ekopromer G20 может также использоваться самостоятельно в качестве однокомпонентного клея, применяемого  в строительстве. Его характерной особенностью  является прочное соединение строительных материалов друг с другом и отличная адгезия.

Среди доступных клеев для пенополистирольных  плит или плит OSB, которые можно соединять, например, с листовым металлом, примером однокомпонентного продукта будет Ekoprodur RB-2. Это преполимер на основе дифенилметандиизоцианата (МДИ). Он отличается универсальностью, также его легко можно использовать и наносить вручную, например, с помощью шпателя, но также и машинным способом. Он характеризуется высокой  термостойкостью при использовании, а также отличной адгезией к подложкам из различных материалов. Другие однокомпонентные клеи, которые

можно найти в ассортименте, это RokaPur PR1K_15 (однокомпонентный праймер для слоистых плит).

Доступен широкий ассортимент полиуретановых клеев, которые отличаются уникальными свойствами, подходящими для различных применений. Однако ключевая их роль заключается в создании слоистых плит и это перспективное направление в строительной отрасли.

Источники:
  1. http://inzynierbudownictwa.pl/lekkie-pokrycia-z-plyt-warstwowych/
  2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9781845694357500031
  3. https://fastenerandfixing.com/products-plus-tools/pros-and-cons-of-polyurethane-adhesives/

Комментарии
Присоединяйтесь к обсуждению
Нет комментариев
Оцените полезность информации
5 (1)
Ваша оценка