Клеї та герметики

Клейкі речовини зазвичай мають рідку форму. Однак, можна знайти й тверду форму, наприклад, порошок, перлини, палички або картриджі, що утворюють зварний шов після плавлення. Його міцність залежить від кількох факторів: когезії, адгезії, форми та товщини клейового шару, а також від так званої глибини проникнення клейової речовини в матеріал. Найважливішими є адгезія та когезія, які впливають на тип та міцність хімічної взаємодії клею зі склеюваними поверхнями, а також на механічну міцність самого клейового шару. Адекватний вибір клею для типу та розміру матеріалів, що склеюються, дозволяє відносно легко їх склеювати.

Найзначніші переваги використання клейових речовин у порівнянні з іншими методами з’єднання матеріалів (наприклад, термічним склеюванням, механічним кріпленням) включають здатність ефективно розподіляти напруження по всьому з’єднанню. Інші переваги включають покращену естетику з’єднання та низькі витрати на механізацію такого процесу.

Методи підготовки поверхні перед склеюванням

Для створення міцного зварного шва дуже важливо належним чином підготувати поверхню перед нанесенням клею. Існує кілька основних методів очищення поверхні, таких як хімічна обробка, абразивне очищення, знежирення, лакування або так звана активація поверхонь (в основному використовується для пластмас). Однією з основних речовин, що використовуються для цієї мети, є соляна кислота , яка в цьому застосуванні використовується переважно як знежирювач для поверхні.

У разі недостатньої підготовки поверхні може статися відшарування клейового з’єднання під впливом сил адгезії та когезії, що спричиняє тріщини або всередині з’єднання, або в точці з’єднання клею з іншою поверхнею. Інші фактори, такі як світло, тепло, механічні навантаження або розчинення клею, також можуть негативно вплинути на міцність клейового з’єднання.

Клеї – класифікація, сировина та виробництво

Клеї можна класифікувати за типом методу з’єднання матеріалів. Основним критерієм є те, чи даний компонент хімічно реагує з матеріалами та призводить до зміцнення всього зварного шва, тим самим значно збільшуючи його механічну міцність. Іншим критерієм є тип використаної сировини. У цьому випадку ми маємо справу з клеями природного походження (наприклад, рослинними та тваринними клеями, які використовуються, серед іншого, у паперовій та текстильній промисловості) або синтетичними, які мають найширший спектр застосування. Ми можемо виділити багато видів синтетичних клеїв, таких як, наприклад, ціаноакрилати (розмовно відомі як «суперклей»), акрилові клеї, поліуретанові, амінні, епоксидні, силіконові та багато інших.

Ціаноакрилатні клеї

Ціаноакрилатні клеї існують на промисловому ринку з 1990-х років. Їх широке застосування зумовлене легкістю нанесення, швидким затвердінням при кімнатній температурі, термостійкістю та багатьма розчинниками, а також сильними сполучними властивостями практично будь-якого матеріалу.

Виробництво цього клею, хоча й просте в теорії, на практиці викликає деякі труднощі. Сировину, тобто алкілціаноакрилат та формальдегід, конденсують у присутності лужного каталізатора. Отриманий полімер потім ретельно сушать і таким чином позбавляють розчинника. Основною складністю в цьому процесі є схильність мономеру до спонтанної полімеризації, що впливає на сушіння та подальшу обробку полімеру.

Акрилові клеї

Основною сировиною для виробництва акрилових клеїв є акрилова та метакрилова кислоти та їх похідні на основі естерів. Інші сполуки, такі як, наприклад, метилметакрилат, зазвичай використовуються лише як допоміжні мономери. Завдяки відповідному підбору полімерів та мономерів, а також умовам процесу полімеризації можна отримати величезну палітру акрилових сполук з адгезивними властивостями. Акрилові клеї зазвичай містять у своєму складі спеціальний активатор, який ініціює процес затвердіння.

Поліуретанові клеї

У цій групі ми можемо знайти однокомпонентні та двокомпонентні клеї. Перші містять у своєму складі преполімери та тверднуть під впливом води або вологи з повітря. Для досягнення належної адгезії склеювання матеріалів однокомпонентними клеями зазвичай здійснюється у спеціальних пресах, часто при підвищеній температурі, що прискорює час твердіння. На відміну від них, двокомпонентні клеї містять два компоненти (поліоли та ізоціанати) та готові до використання після їх змішування у відповідних пропорціях.

Поліуретанові клеї характеризуються чудовою адгезією до гладких і пористих поверхонь, завдяки чому вони ефективно скріплюють різні матеріали, такі як деревина, папір, картон, сендвіч-панелі. Їх також можна використовувати в будівельній галузі для склеювання бетону або листового металу. Зварні шви, виконані з використанням поліуретанових клеїв, характеризуються чудовою міцністю, також за низьких температур, високою гнучкістю та водостійкістю.

Силіконові клеї

Силіконові клеї – це незамінний матеріал, який використовується в будівництві, головним чином з метою естетичного оздоблення приміщень. Вони характеризуються чудовою гнучкістю та адгезією до багатьох типів основ. Вони запобігають витраті матеріалу, рівномірно розподіляючи навантаження, та знижують виробничі витрати, замінюючи традиційно використовувані механічні з’єднання, такі як шурупи.

Силіконові клеї надзвичайно універсальні. Вони дозволяють склеювати різноманітні матеріали, такі як метали з пластмасами або склом. Силіконові клеї – це переважно кремнійорганічні сполуки, отримані з піску з гелеподібною консистенцією. Одним з основних компонентів високоякісних силіконових клеїв є рідке скло, яке утворюється в результаті реакції кремнезему з гідроксидом натрію . Силікони, завдяки своїм властивостям, ефективно замінили віконну замазку та різні ущільнювачі для дерев’яних виробів.

Читати далі: Клеї для пластику

Епоксидні клеї

Епоксидні клеї, завдяки своїй міцності та чудовій адгезії до багатьох поверхонь, належать до групи універсальних клейових продуктів з численними застосуваннями. Одним з основних компонентів цих клеїв є нонілфенол , що виробляється PCC Group. Це суміш ізомерів, що містять переважно п-нонілфенол. Nonylphenol відіграє роль проміжного продукту в багатьох виробничих процесах.

Епоксидні клеї завдячують своєю популярністю кількома особливостями:

1. Вони мають епоксидні, гідроксильні, аміно та інші полярні групи, демонструють сильні адгезійні та когезійні властивості. Це безпосередньо впливає на їхню високу адгезію до багатьох матеріалів, таких як метал, скло та кераміка. Їх також можна використовувати для отримання низьков’язких сумішей, що забезпечують краще розподілення, змочуваність та проникнення клею.
2. вони тверднуть без виділення води та інших хімічних сполук. Це дозволяє склеювати матеріали без застосування сили (тиску), що є перевагою при склеюванні таких матеріалів, як метал та скло,
3. вони надзвичайно стійкі до широкого спектру розчинників, а також відіграють роль ефективного бар’єру для тепла та електрики,
4. ви можете змінити час їх затвердіння, використовуючи спеціальні затверджувальні речовини,
5. під час затвердіння вони стискаються дуже незначно (навіть лише на 1%), що означає, що напруга, що виникає в клеї, менша, а зчеплення клею набагато міцніше,
6. вони забезпечують найвищу міцність серед усіх типів клеїв, доступних на ринку.

Пропозиція PCC Group для клейової промисловості

Група PCC є виробником широкого асортименту поліефірполіолів (серія Rokopol ), які можна використовувати для виробництва преполімерів , які часто називають однокомпонентними клеями. Вони є частиною поліольного компонента в поліуретанових двокомпонентних клеях, а також можуть бути знайдені в герметиках та еластомерах . У виробництві поліуретанових матеріалів також використовуються різні речовини, що модифікують їх властивості, включаючи фосфорні антипірени, доступні в пропозиції як продукти серії Roflam , та термостабілізатори Rostabil .

Поліуретанові клеї використовуються в багатьох галузях промисловості, включаючи гірничодобувну, будівельну, автомобільну та меблеву. У шахтах тріщини в орогенах герметизуються за допомогою поліуретану. Крім того, цей клей герметизує тріщини в будівельних конструкціях та зміцнює сильно розпушені породи та вугільні пласти. Це мінімізує ризики, пов’язані з гірничими роботами, що проводяться в шахтах. Продукція серій Promopur та Promostat призначена для гірничодобувної промисловості.

Важливою групою поліуретанових клеїв є продукти, призначені для будівництва спортивних поверхонь, такі як серія Active Play . Поєднуючи гумовий гранулят з відповідним клеєм, ви отримуєте однорідну, безшовну поверхню, яку можна використовувати на тенісних кортах, дитячих майданчиках, спортивних майданчиках, а також у тренажерних залах та фітнес-клубах. Поверхні, створені таким чином, мають високий ступінь гнучкості, пружності та амортизаційних якостей завдяки ефективному поглинанню енергії.

Майбутнє клейової галузі

Постійне зростання виробництва автомобілів та попиту на пакувальні матеріали призвели до значного розвитку сектору клеїв. Таке зростання зумовлене головним чином сучасними тенденціями в автомобільній галузі, в яких зварювальні роботи (для складання деталей двигуна) поступово замінюються використанням високоякісних клеїв та герметиків. Другою рушійною силою цієї галузі є стабільне зростання інфраструктурної активності. Швидка урбанізація та зростання населення в країнах, що розвиваються, призвели до ширшого використання високоякісних клеїв у будівельному секторі. Важливою тенденцією в цій галузі також є будівництво енергоефективних будинків, де встановлення ізоляційних систем з використанням, серед іншого, клеїв, має вирішальне значення для забезпечення належної теплоізоляції будівлі. Використання сучасних клеїв зростає також у динамічно розвиваючій електронній промисловості, зокрема у виробництві смартфонів, планшетів, ноутбуків та різних гаджетів та аксесуарів.