Пластик – це повсюдно поширений матеріал, який використовується в широкому спектрі галузей – від автомобілебудування та електроніки до промисловості та моделювання. Його міцність, легкість та стійкість до корозії роблять його чудовим та універсальним будівельним матеріалом. Однак варто пам’ятати, що через ці специфічні хімічні властивості ефективне склеювання пластикових елементів вимагає використання не менш ефективних клеїв. Вибираючи їх, необхідно враховувати різні фактори, такі як тип полімеру, гнучкість з’єднання, термостійкість або робоче середовище. Отже, як вибрати найкращий клей для склеювання пластмас? Які характеристики хорошого клею для пластику? Що варто враховувати та яких помилок слід уникати?
Як працює клей для пластику?
Простіше кажучи : продукт наноситься на певну поверхню, потім вода/розчинник поступово випаровується, що призводить до висихання клею та склеювання деталей.
Однак на цьому етапі варто розрізняти кілька основних типів клеїв, тобто клеї на основі розчинників, клеї на водній основі, реактивні клеї та термоплавкі клеї, кожен з яких використовує різні механізми адгезії та когезії.
- Клеї на основі розчинників та на водній основі
Клеї на основі розчинників та на водній основі працюють шляхом випаровування носія (органічного розчинника або води), залишаючи на поверхні тонкий шар сполучної речовини для зв’язування елементів разом. У випадку клеїв на основі розчинників може також відбуватися часткове розчинення пластикових поверхонь, що збільшує адгезію (явище прилипання однієї поверхні до іншої). - Реактивні клеї
Хімічно затвердіваючі клеї, тобто ціаноакрилатні (так звані «суперклеї») або епоксидні, використовують хімічні реакції для затвердіння з’єднання. Ціаноакрилати полімеризуються під впливом вологи з повітря, утворюючи міцні та жорсткі з’єднання. Епоксидні клеї, з іншого боку, складаються з двох компонентів — смоли та затверджувача — які реагують один з одним, що призводить до утворення зшитих полімерних структур з високою механічною міцністю. - Термоклеї-розплави
Термоклеї-розплави працюють шляхом нагрівання та охолодження полімерного сполучного матеріалу. При нагріванні клей стає рідким, що дозволяє наносити його на поверхню, а потім твердне, коли охолоджується, утворюючи міцний зв’язок.
Види клеїв для пластику та їх властивості
1. Ціаноакрилатні (CA) клеї
Ціаноакрилати – це однокомпонентні клеї, що піддаються аніонній полімеризації за наявності вологи з повітря або слідових кількостей води на пластиковій поверхні. Зв’язок створюється шляхом утворення довгих полімерних ланцюгів, що забезпечує високу міцність з’єднання. Їхніми основними властивостями є дуже швидке затвердіння (порядку секунд), висока механічна міцність та крихкість з’єднання.
- Застосування : склеювання полікарбонатів, акрилового скла (ПММА), полістиролу (ПС) ; обмежена ефективність на підкладках з низькою поверхневою енергією (наприклад, поліпропілен (ПП) ).
2. Епоксидні клеї
Епоксидні клеї складаються з епоксидної смоли та затверджувача, які реагують шляхом хімічного зшивання. В результаті епоксидної реакції утворюється зшита структура з високою механічною та хімічною стійкістю. Вона вирізняється високою міцністю на розтяг та зсув, стійкістю до хімічних речовин та температур.
- Застосування : Склеювання ABS, PC, PS, PVC, а також композитів та металів до пластику.
3. Поліуретанові (ПУ) клеї
Поліуретанові клеї можуть бути однокомпонентними (реактивними з вологою) або двокомпонентними (реакція ізоціанату з поліолами). Після затвердіння вони утворюють гнучкі, атмосферостійкі з’єднання, звідси й їхні основні властивості, тобто хороша гнучкість, стійкість до вібрації та температур, гідрофобність.
- Застосування : склеювання термопластиків, таких як ПВХ, АБС, ПУ , а також застосування в автомобільній та будівельній промисловості.
Перегляньте пропозицію для клейової галузі від PCC Groups: www.products.pcc.eu/pl/k/kleje/
4. Клеї на основі розчинників
Ці клеї працюють шляхом розчинення пластикових поверхонь та їх повторного склеювання шляхом випаровування розчинника. Вони містять леткі органічні сполуки (наприклад, ацетон, дихлорметан), а їхні властивості базуються на хорошому проникненні в поверхню та високій хімічній стійкості після висихання.
- Застосування : склеювання ПВХ, ПС, АБС; використовується в моделюванні та хімічній промисловості .
5. Термоплавкі клеї
Це полімерні клеї, які стають рідкими при нагріванні та тверднуть при охолодженні, утворюючи механічний зв’язок. Найчастіше вони виготовляються на основі кополімерів EVA (етиленвінілацетату) або поліамідів. Властивості: відсутність виділення розчинників, висока швидкість склеювання, вологостійкість.
- Застосування : упаковка ( https://www.products.pcc.eu/uk/k/%d1%83%d0%bf%d0%b0%d0%ba%d0%be%d0%b2%d0%ba%d0%b0/ ), меблі, електроніка, склеювання поліетиленових та поліпропіленових плівок.
6. Акрилові клеї (MMA)
Метакрилатні структурні клеї містять два компоненти: ініціатор та каталізатор, які активують радикальну полімеризацію для утворення міцного та довговічного з’єднання. Вони вирізняються високою динамічною міцністю, ударостійкістю та хорошою адгезією до підкладок з низькою поверхневою енергією.
- Застосування : склеювання поліпропілену (ПП), поліетилену (ПЕ) , ПТФЕ та вуглецевих волокнистих композитів.
Як вибрати правильний клей для певного типу пластику?
Щоб вибрати правильний клей для пластику, спочатку необхідно визначити тип пластику. Деякі з них, такі як поліетилен (ПЕ) та поліпропілен (ПП), стійкі до склеювання через низьку поверхневу енергію та потребують використання спеціалізованих клеїв або підсилювачів адгезії. Інші, такі як ПВХ або полістирол, склеюються легше, що дозволяє використовувати стандартні клеї на основі розчинників.
Коротко кажучи, можна вважати, що:
- Ціаноакрилатний клей («суперклей», тобто сильний клей) ефективний для багатьох твердих пластмас.
- Двокомпонентні епоксидні клеї підходять для широкого спектру пластмас, включаючи PE та PP.
- Поліуретанові клеї ідеально підходять для зовнішніх робіт.
- Клеї на основі розчинників добре підходять для склеювання ПВХ та полістиролу.
Як правильно наносити клей для пластику?
Крок 1: Визначте пластик . Перш ніж почати, переконайтеся, що ви знаєте, з яким типом пластику ви маєте справу.
Крок 2: Очистіть поверхні . Ретельно очистіть поверхні, що з’єднуються. Видаліть бруд, пил, олію або жир. Для кращої адгезії можна використовувати ізопропіловий спирт або спеціальний знежирювач.
Крок 3: Відшліфуйте поверхню . Якщо можливо, рекомендується злегка відшліфувати поверхню шліфувальною машинкою або дрібним наждачним папером.
Крок 4: Нанесіть клей . Рівномірно розподіліть клей по одній або обох поверхнях, залежно від інструкцій виробника. Після нанесення клею обережно притисніть поверхні одна до одної. Переконайтеся, що вони ретельно вирівняні та не рухаються.
Залиште склеєні деталі на час, рекомендований виробником клею. Цей час може варіюватися від кількох секунд (для ціаноакрилатів) до кількох годин (для епоксидних клеїв).
Крок 5: Очистіть . Після склеювання видаліть надлишки клею тканиною, змоченою в розчиннику або спирті, бажано до того, як клей повністю затвердіє.
Найпоширеніші помилки під час склеювання пластику та як їх уникнути
Помилка 1: Погана підготовка поверхні. Забруднення — олії, мастила — можуть значно знизити ефективність зчеплення, що призводить до непостійного зчеплення склеєних елементів. Тому поверхню слід ретельно очистити перед нанесенням клею, бажано ізопропіловим спиртом або іншим відповідним розчинником.
Помилка 2: Неправильний клей для типу поверхні. Наприклад, використання універсального клею для поліетилену, який вимагає спеціалізованих клеїв, що покращують адгезію.
Застосування пластикових клеїв у різних галузях промисловості
Електронна промисловість
В електронній промисловості пластикові клеї є важливими для складання корпусів пристроїв, кріплення компонентів до друкованих плат, упаковки , ізоляції та захисту делікатних електронних компонентів. Водночас ці клеї повинні відповідати суворим вимогам щодо електропровідності та термостійкості, а часто також мінімізувати ризик пошкодження компонентів електростатичними розрядами (ESD).
Будівельна галузь
У будівельному секторі клеї використовуються для встановлення ПВХ-компонентів, тобто труб, вікон, профілів. Ці клеї повинні бути дуже стійкими до змін погодних умов, вібрації та ваги, забезпечуючи довготривалу стабільність та герметичність з’єднань.
Меблева промисловість
Як правило, клеї використовуються для склеювання декоративних елементів, тобто ламінату та шпону, а також для кріплення різних пластикових компонентів. Тут клеї повинні забезпечувати високу адгезію до різноманітних матеріалів та естетично приємне покриття, щоб не впливати негативно на зовнішній вигляд готового виробу.
Дивіться більше: https://www.products.pcc.eu/uk/k/%d0%bc%d0%b5%d0%b1%d0%bb%d1%96/
Автомобільне виробництво
Пластикові клеї в автомобільному виробництві використовуються для складання компонентів інтер’єру, бамперів, панелей кузова та інших пластикових компонентів. Як і в інших галузях промисловості, вони повинні відповідати спеціальним вимогам, таким як механічна міцність, стійкість до масел, палива та екстремальних температур, які мають вирішальне значення для безпеки та довговічності транспортних засобів.
У кожному з цих секторів правильний вибір клею для промислового застосування має вирішальне значення для забезпечення оптимальної продуктивності та довговічності продукту.
- Hanyż, B., & Gajewska-Kobus, I. (2001). Kleje poliuretanowe nowej generacji. Izolacje, 6, 24-25.
