БУКИНИСТ

Букинист. Алфавитный каталог. Тематический каталог.



Индекс книги: 00042.
ББК 35.75. Клеи, желатина и технология склеивания.

КЛЕЯЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

СПРАВОЧНИК

А.П. Петрова.

Москва. Каучук и резина. 2002. - 196 с. Формат книги А4.

Клеящие материалы. Справочник /Под ред. чл.-корр. РАН, д-ра техн. наук Е.Н. Каблова, д-ра техн. наук С.В. Резниченко. -М.: ЗАО “Редакция журнала “Каучук и резина” (К и Р), 2002. - 196 с. Формат книги А4.

Рассмотрены компоненты {полимеры, олигомеры, отвердители, пластификаторы, стабилизаторы, растворители и др.), входящие в состав клеев, их влияние на свойства, приведены типичные свойства клеев различной химической природы, а также основные свойства 450 марок клеев и липких лент.

Справочник содержит сведения по подготовке поверхности различных материалов, методам испытания клеев и клеевых соединений, сведения о разработчиках и поставщиках клеев и липких лент (адреса, телефоны, марки

Рассмотрены вопросы техники безопасности при работе с клеями, имеется словарь терминов и определений по клеям и технологии склеивания.

Справочник предназначен для специалистов, работающих в области создания и применения клеев в различных отраслях промышленности.

ВВЕДЕНИЕ

Клеящие материалы играют очень важную роль в народном хозяйстве. Ведущие специалисты в этой области не без основания считают, что уровень развития промышленности в целом определяется уровнем, достигнутым при разработке клеев, и масштабами их применения. И это неудивительно, поскольку склеивание является одним из наиболее экономичных и эффективных способов сборки самых различных деталей.

Эффективность применения клеев объясняется целым рядом существенных преимуществ клеевых соединений по сравнению с соединениями других типов. С помощью клеев удается надежно склеивать самые различные материалы, причем в ряде случаев склеивание является единственным способом их надежного соединения.

С помощью клеев можно соединять разнородные материалы, поскольку ряд клеев способен компенсировать напряжения, возникающие в клеевом соединении из-за различия коэффициентов линейного термического напряжения склеиваемых материалов, а также материалы, чувствительные к нагреванию, так как некоторые клеи способны отверждаться при комнатной температуре. Использование клеев позволяет изготавливать изделия сложной формы, обеспечивая экономичную и быструю сборку конструкций.

Клеевые соединения в отличие от механического крепления обеспечивают более равномерное распределение напряжений по всей площади склеивания, вследствие чего повышается выносливость конструкции в целом. Слой клея в соединении способен поглощать, перераспределять или более равномерно передавать напряжения от одного элемента конструкции к другому, предотвращать или существенно уменьшать электролитическую коррозию между разнородными материалами.

Клеи используют практически во всех отраслях народного хозяйства и области их применения весьма многообразны.

Преимуществами клеесварных и клееклепаных соединений перед сварными, клепаными и клеевыми соединениями являются более высокие статические и циклические характеристики, а в ряде случаев и антикоррозионные свойства. Клей в таких соединениях воспринимает значительную часть напряжений при их нагружении, а, следовательно, разгружает сварные точки и заклепки. Перераспределение напряжений уменьшает их концентрацию в опасном сечении соединения и повышает прочность комбинированного соединения, особенно при циклических нагрузках. В свою очередь сварные точки и заклепки улучшают работу клеевого соединения в условиях неравномерного отрыва, отдирающих и циклических нагрузок, повышая общую работоспособность и долговечность конструкции.

Перспективно использование клеев при изготовлении клеерезьбовых соединений. Особый интерес для этих целей представляют анаэробные составы, применение которых позволяет заменить тугие резьбы на обычные и обеспечить герметичность соединения.

Разнообразие областей применения клеев в свою очередь определяет самые различные требования как к их свойствам, так и к технологии склеивания. Это потребовало создания широкого ассортимента клеев и способов их применения, причем исходя из сложившейся практики каждая отрасль промышленности нашей страны имеет свой ассортимент клеев, а информация об их свойствах, областях и технологии применения неизвестна широкому кругу возможных потребителей. Поэтому нам представлялось весьма актуальным и практически возможным создание справочника, обобщающего опыт создания и применения клеев в различных отраслях промышленности России.

Необходимо также отметить, что за последнее время в связи с распадом СССР производство ряда компонентов клеев оказалось за границей. Это привело к необходимости замены некоторых компонентов широко применяемых в промышленности клеев. В России было организовано производство клеев, выпускавшихся ранее в республиках бывшего СССР.

Марки некоторых клеев были изменены в связи с созданием новых фирм, активно занимающихся разработкой и производством клеев и явившихся правопреемниками ранее занимающихся созданием клеев институтов.

Благодаря созданию малых фирм решены такие вопросы, как создание клеев по заявкам заказчиков, комплектная поставка многокомпонентных клеев, фасовка клеев в необходимых для потребителя количествах, участие разработчиков клеев в их выпуске.

Эти вопросы также нашли соответствующее отражение в справочнике.

Цель данного справочника - обобщение имеющейся информации по клеям, накопленной в нашей стране. В справочник внесены сведения по клеящим материалам, выпускаемым в России, приведены некоторые данные по оборудованию, закупаемому за рубежом.

Из книги:

Глава 1. СОСТАВ КЛЕЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Компоненты клеев.

Основа клеев. Основой большинства клеев, за исключением металлических, неорганических и некоторых других, являются полимеры или вещества {мономеры, олигомеры), превращающиеся в полимеры в процессе склеивания. Химическая природа и строение полимерной основы клея во многом определяют эксплуатационные свойства клеевых соединений в целом.

В качестве основы клеев могут быть использованы как органические, так и неорганические мономеры, олигомеры или полимеры. В первых двух случаях образование полимера происходит непосредственно в клеевом соединении на стадии отверждения клея. В рецептурах клеев часто используют одновременно два и более полимера - органические, неорганические или полимеры различных типов. Использование смеси полимеров позволяет сочетать в клее положительные свойства каждого из них. Так, например, совмещение эпоксидного и кремнийорганического полимеров позволяет получить клеи с высокой адгезией, характерной для эпоксидных смол, и повышенной теплостойкостью, характерной для кремнийорганических полимеров. При использовании фенолоформальдегидных смол в сочетании с каучуками получают клеи с высокими прочностью и теплостойкостью и улучшенными эластическими характеристиками. Однако при совмещении двух полимеров возможно и ухудшение некоторых свойств.

При совмещении полимеров очень важно обеспечить их гомогенное распределение в клее. Это трудно осуществить для эластомеров и полимеров с различными полярностью и взаимной растворимостью. Для обеспечения однородности смешения в состав клея могут вводиться гомогенизирующие агенты.

Весьма эффективны клеящие материалы, получаемые путем формирования взаимопроникающих полимерных сеток. Особенностью таких систем является одновременное или последовательное формирование двух сосуществующих в одной композиции полимерных сеток, не связанных между собой химическими связями. Примером клеев с взаимопроникающими сетками являются системы на основе полиэфира и полиуретана. Отверждение таких систем проходит в две стадии: на первой стадии протекает дальнейшая полимеризация полиэфирной смолы и клей представляет собой отвержденную полиэфирную смолу, пластифицированную макродиизоцианатом; на второй стадии происходит полимеризация диизоцианата и образование взаимопроникающих сеток.

Перспективно использование в клеях двух полимеров - термопластичного и термореактивного. Известно, например, использование полиэфирного клея-расплава в сочетании с эпоксидной смолой. Клеи на основе таких смол обеспечивают получение герметичного соединения, стойкого при воздействии ударных нагрузок, и не проявляют ползучести под нагрузкой.

Отвердители. Отвердители являются важным компонентом клеев. Необходимо отметить, что для отверждения некоторых видов клеящих полимеров не требуется дополнительного введения в систему отвердителей; процесс отверждения проходит в результате взаимодействия реакционноспособных групп полимера. К таким соединениям относятся фенолоформальдегидные олигомеры резольного типа, полиароматические соединения, некоторые полиакрилаты и др. В клеях, в состав которых входят несколько олигомеров, отверждение может протекать путем взаимодействия реакционно способных групп этих олигомеров.

Однако для отверждения большинства клеев в их состав необходимо вводить отвердители и катализаторы (ускорители) процесса отверждения. Выбор отвердителя зависит от природы клея; при этом вклад отвердителя в адгезионную прочность системы иногда больше вклада полимера. Условия отверждения, жизнеспособность, а также прочностные характеристики клеевых соединений в значительной степени зависят от химической природы отвердителя.

Процесс отверждения, т.е. переход в неплавкое нерастворимое состояние, осуществляется при формировании клеевого соединения. Отверждение проходит в результате реакций поликонденсации (с выделением побочных, как правило газообразных, продуктов) или полимеризации {без выделения побочных продуктов). Проведение процесса отверждения клеев по механизму полимеризации является предпочтительным, так как при этом образуется монолитный клеевой шов {без пузырей, раковин и других включений), меньше вероятность усадки полимера, не требуется высокое давление при склеивании.

Соотношение полимера и отвердителя в клее зависит от их природы; как правило оно должно быть эквимольным. Полному завершению процесса отверждения способствуют правильно подобранные температура и продолжительность термообработки, а также использование катализаторов.

От строения полимера и отвердителя зависит прочность клеевых соединений. Так, например, наличие полярных групп в молекуле полимера приводит к увеличению межмолекулярного взаимодействия между соседними цепями. Ароматические кольца и другие объемистые группы снижают гибкость полимерных цепей и, как следствие, эластические характеристики клеевых соединений. В то же время при использовании в составе клеев только алифатических полимеров (как линейных, так и разветвленных) образующиеся отвержденные системы имеют малую плотность поперечных сшивок и высокую гибкость цепи. Клеевые соединения, полученные при использовании таких полимеров, имеют невысокую прочность и повышенную ползучесть. При выборе компонентов клеев необходимо, чтобы в молекулу полимера входили как алифатические, так и ароматические фрагменты; их соотношение для каждого клеящего полимера подбирается экспериментально.

Ускорители, ингибиторы и замедлители отверждения. Эти вещества регулируют скорость отверждения. Ускорители (катализаторы) ускоряют процесс отверждения. Ингибиторы полностью прекращают реакцию отверждения, а замедлители замедляют ее и удлиняют срок хранения и жизнеспособность клея

 

СОДЕРЖАНИЕ:

Глава 1. СОСТАВ КЛЕЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ.

  • Компоненты клеев.
  • Типы клеев.
  • Акриловые клеи. Анаэробные клеи. Цианакрилатные клеи. Акриловые клеи, отверждающиеся при УФ-облучении.
  • Клеи на основе канифоли.
  • Клеи на основе каучуков (резиновые клеи). Клеи на основе натурального каучука. Клеи на основе хлоропреновых каучуков. Клеи на основе бутадиен-нитрильных каучуков. Клеи на основе термоэластопластов. Клеи на основе фторкаучуков. Клеи на основе кремнийорганических каучуков.
  • Клеи на основе карбамидоальдегидных олигомеров.
  • Клеи на основе латексов.
  • Клеи на основе поливинилацетата и его сополимеров.
  • Клеи на основе поливинилового спирта и его производных.
  • Клеи на основе фенолоформальдегидных олигомеров.
  • Клеи на основе элементорганических соединений.
  • Клеи-расплавы.
  • Неорганические клеи. Металлические клеи. Фосфатные клеи-цементы. Клеи на основе силиката натрия.
  • Полиуретановые клеи.
  • Полиэфирные клеи.
  • Эпоксидные клеи.

Глава 2. КЛЕЯЩИЕ МАТЕРИАЛЫ.

  • Клеи.
  • Клеевые препреги.
  • Липкие ленты.

Глава 3. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОД СКЛЕИВАНИЕ.

  • Очистка и обезжиривание поверхностей, подлежащих склеиванию.
  • Обработка поверхностей. Адгезионные грунты и системы модификации поверхности. Подготовка поверхности трудносклеиваемых материалов. Защитные удаляемые слои.

Глава 4. ТЕХНОЛОГИЯ СКЛЕИВАНИЯ.

  • Приготовление клеев.
  • Нанесение клеев.
  • Отверждение клеев.

Глава 5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ КЛЕЕВ И КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

  • Испытания клеев.
  • Испытания клеевых соединений.
  • Долговечность клеевых соединений.
  • Неразрушающий контроль качества клеевых соединений.
  • Прогнозирование сроков службы клеевых соединений.

Глава 6. РАЗРАБОТЧИКИ И ПОСТАВЩИКИ КЛЕЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ И ОБОРУДОВАНИЯ.

Глава 7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ.

Глава 8. СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЙ ПО КЛЕЯМ И ТЕХНОЛОГИИ СКЛЕИВАНИЯ.