Каучукові клеї - будівництво та ремонт

Каучуковими клеями називають розчини каучуку або сумішей каучуку і синтетичних смол в органічних розчинниках. Сировиною для клеїв служить регенерована гума, бутадієн-стірольний, бутадієн-акрилонітрильних і поліхлоропреновий каучуки. В'язкі колоїдні розчини каучуків добре змочують поверхні, розподіляються по ним тонким шаром і швидко переходять в гелевидний стан, міцно утримуючи з'єднуються деталі без тривалої запрессовки.

Майже всі каучукові клеї дають еластичні клейові з'єднання, що відрізняються ползучестью при статичних навантаженнях, т. Е. Поступово деформуються в напрямку прикладеного довгостроково діючого зусилля. Однак ці сполуки добре пручаються ударним навантаженням, вібрації, дії води і масел.

Одне з головних переваг каучукових клеїв - простота застосування. Технологічний процес складається з нанесення клею, підсушування клейової плівки, з'єднання деталей, що склеюються і повідомлення мінімального тиску для повного контакту поверхонь. Багато каучукові клеї, звані контактними, взагалі не вимагають тиску (запресовування). Тверднуть каучукові клеї як при нагріванні, так і при нормальній температурі, причому швидкість затвердіння (схоплювання) мінімальна, наприклад наїритові клеї тверднуть за кілька годин.

Каучукові клеї, як правило, ділять на дві групи: вулканізуються і невулканізующіеся. До першої групи належать клеї, до складу яких, крім каучуку, входять вулканізуют агенти. Після вулканізації, що протікає при підвищеній (до 150-155 ° С) або при нормальній температурі, ці клеї утворюють міцні, нерозчинні клейові прошарки. Щоб уникнути передчасної вулканізації клею, готують зазвичай два компонента: в один вводять прискорювач, а в інший вулканізуют речовини. Змішують компоненти безпосередньо перед склеюванням.

Другу групу представляють розчини натурального або ціклізованного каучуків, що утворюють при випаровуванні розчинника порівняно неміцні, але еластичні плівки клею.

Розчинниками каучуків при виготовленні клеїв зазвичай є аліфатичні, ароматичні і хлоровані вуглеводні. Найбільше застосування знайшов бензин «калоша».

Промислові підприємства отримують каучукові клеї в готовому для вживання вигляді - рідкому. Однак деякі клеї необхідно додатково розводити до робочої концентрації (від 8 до 60%). До потрібної концентрації клей доводять поступовим (з перемішуванням) додаванням розчинника. Клеї, одержувані в сухому вигляді, наприклад «Термопром», спочатку подрібнюють, а потім замочують у подвійному або потрійному по вазі кількості розчинника. Після набухання (через 12-24 год) додають розчинник до необхідної концентрації. Готові клеї необхідно зберігати в герметично закривається посуді, в прохолодному приміщенні.

Міцність клейового з'єднання залежить від властивостей каучуку і смол-добавок, від якості підготовки поверхонь, що склеюються і виду матеріалу, від товщини клейового прошарку, від повноти (сплошности) контакту, від точності дотримання технологічних прийомів.

Внаслідок того, що до складу каучукових клеїв входять бензин, ацетон, дихлоретан, бензол, вони горючі і токсичні. Тому при роботі з каучуковими клеями необхідно дотримуватися правил з охорони праці та пожежної безпеки. Поблизу від робочого місця повинен бути вогнегасник і бажано - азбестова ковдра.

Універсального каучукового клею поки не існує. Залежно від призначення і технології склеювання каучукові клеї ділять на наступні групи: а) для склеювання гуми з гумою; б) для склеювання гуми з металами; в) для склеювання металів і неметалічних матеріалів.

а) Для склеювання гуми з гумою і резино-тканинними матеріалами застосовують клеї, в більшості своїй представляють розчини гумової суміші на основі акрилонітрильних каучуку в поєднанні з феноло-формальдегідів смолами та іншими каучуками (натуральним, поліхлоропренового). Концентрація цих клеїв від 7 до 20%, в'язкість по віскозиметрі ВЗ-1 15-50 сек. Розчинниками служать бензол або суміші бензолу з ацетоном, дихлоретаном, бензином.

б) Для склеювання гум з металами найчастіше застосовують клей № 61, К-50, ВДУ-3, «Термопром» і ін.

Для приклеювання холодним способом гумових деталей до нефарбованому або забарвленого нитролаком металу, використовують клей № 61, т. Е. Розчин гумової суміші № 61 в бензині.

Клей К-50 складається з рідкого тіоколу і епоксидної смоли; перед вживанням до нього додають поліетиленполіамін. Використовують цей клей в якості підшару при склеюванні металів з тіоколовимі герметиками.

Клей ВДУ-3 застосовують для кріплення акрилонітрильних і хлоропренових гум до металів. Він складається з суміші акрилонітрильних гум і феноло-формальдегіду ВДУ, розчинених в бензолоацетоновой суміші або в суміші бензолу, толуолу, ацетону, і етилацетату.

Клей «Термопром» складається з суміші натурального каучуку (100 вага. Ч.) І п-фенолсульфокіслоти (7,5 вагу. Ч.), Підданих термообробці. Його готують, розчиняючи дрібні шматочки каучуку в суміші бензину і бензолу (2: 1) до 9-11% -ної концентрації. Клей застосовують для приклеювання тонких металевих пластин до гум. Перед склеюванням поверхні металу і гуми обробляють наждачним папером і знежирюють. Щоб не утворилося окисної плівки, яка перешкоджає склеюванню, відразу після зачистки металу наносять клей.

в) Для склеювання металів і неметалічних матеріалів (гум, пластмас, шкіри, деревини, бетону, скла і тканин) можуть бути застосовані клеї 88-Н, 88-НП, НТ, СН-57 і СН-58, ГЕН 150 / В, КС-1, Л-НТ. Найбільше застосування знайшли клеї 88-Н і ГЕН 150 / В.

Клей 88-Н (наїритові) - розчин гумової суміші і бутилфенол-формальдегіду марки 101 в суміші етилацетату і бензину «калоша» (2: 1). Це рідина сірого кольору з жовтуватим відтінком, що містить 30% сухого залишку. Клей 88-Н повинен мати в'язкість 250-500 СПЗ, витрата 200 г / м² - для гуми, 400 г / м² - для рулонних оздоблювальних матеріалів, 800 г / м² - для бетону. Клей відрізняється великою швидкістю затвердіння (схоплюванням): через 4 години після склеювання з'єднання має робочу міцність. Клей 88-Н застосовують для склеювання при нормальній температурі гум з металами, де ревом, склом, бетоном, а також для приклеювання пінополістиролу, шаруватих пластиків і рулонних оздоблювальних матеріалів до металів. Міцність на відрив з'єднання гуми зі сталлю становить 13-15 кг / см. Клейове з'єднання характеризується високою водостійкістю, вібростійкістю. З'єднання не втрачає міцності при температурі від -40 до +60 ° С, але схильне до повзучості, старіння і ненепохитно по відношенню до нафтових мастил та бензину. Термін зберігання клею при температурі до 20 ° С 3 місяці.

Клей ГЕН-150 / В складається з суміші бутадіеннітрільного каучуку СКН-40 і смоли ВДУ. Виготовляють його у вигляді вальцьованих темно-коричневих листів (шкурок) товщиною 2-4 мм. Перед вживанням шкурки нарізають дрібними шматочками і заливають сумішшю розчинників (ацетон 50 вагу. Ч. Бутилацетат 35 вагу. Ч. Толуол 15 вагу. Ч.). Після набухання клей розбавляють сумішшю розчинників до 20% -ної концентрації. Життєздатність клею в сухому вигляді і в розчині не обмежена. Цим клеєм склеюють метали, гуми з металами, деревину, тканини, шкіру. Межа міцності клейового з'єднання при відриві досягає 80-100 кг / см². З'єднання стійки до бензину, масел, воді і можуть працювати при температурі від-70 до +150 ° С, короткочасно при +200 ° С. Клей наносять в два шари (витрата 100 г / м²), підсушують кожен шар протягом 45-60 хв, з'єднують склеювані поверхні під тиском 3-5 кг / см² і отверждают з'єднання при 143 ° С протягом 45 хв. Завдяки хорошим експлуатаційним якостям клей ГЕН-150 / В застосовують при ремонті двигунів внутрішнього згоряння, для посадки підшипників, відновлення натягов і ін.

Каучукові клеї знайшли широке застосування в будівництві, особливо для кріплення різних облицювальних матеріалів і термоакустіческой ізоляції. Наїритові клеї використовують, наприклад, для кріплення листів гуми до внутрішньої поверхні цистерн та ємностей з агресивними рідинами. Швидкозастигаючий клей НІТХІ-62, створений на основі наирита НТ з добавкою індено-кумароновой смоли, зміцнює гумові, тканинні та інші матеріали до основи з деревних плит і бетону.

Каучуковими клеями замінюють цементні розчини при кріпленні керамічних плиток. Еластичність гумових клеїв компенсує зміна розмірів плиток, що відбувається внаслідок температурних коливань і поглинання вологи, тому розтріскування і відставання плиток від підстави виключається.

Серед каучукових клеїв останнім часом набули поширення так звані контактні клеї, виготовлені переважно з поліхлоропренового каучуку, синтетичної смоли і розчинника.

Поліхлоропреновие контактні клеї відрізняються високою тепло- і вологостійкість, зберігають еластичність і адгезію в найбільш несприятливих атмосферних умовах. Еластичність клейових прошарків допускає велику різницю термічних деформацій склеєних матеріалів, що особливо важливо при склеюванні металів і пластмас, коефіцієнти лінійного розширення яких різні. Залежно від в'язкості суміші і швидкості висихання розчинника контактні клеї наносять на поверхні пензлем, накаткой, видавлюванням, розпиленням, поливом та іншими способами. Розпилення забезпечує швидке нанесення клею і випаровування розчинників, найбільшу однорідність і економічності покриття, найменше поглинання клею пористими поверхнями і кращу якість склейки. 1 л контактного клею покриває при розпилюванні 7-8 м² поверхні металу або 4-5 м² поверхні деревини.

Контактні клеї зберігають здатність, що клеїть приблизно протягом 12 годин з моменту їх нанесення. Якщо покриті клеєм поверхні виявилися незімкнутими, здатність, що клеїть можна відновити навіть через місяць (але не більше), обробляючи клейовий шар розчинником або нагріваючи його до температури 120 ° С і вище. З'єднання на контактних клеях, в тому числі модифікованих феноло-формальдегідів смолами, зберігають міцність протягом багатьох років в умовах вогкості, температурних коливань і інших впливів.

Цікава особливість контактних клеїв: перебуваючи в еластичному стані, вони, на перший погляд, не можуть змочувати другу (прикладається) поверхню. У зв'язку з цим факт міцного склеювання вступає в протиріччя з основним положенням теорії адгезії, яка стверджує, що міцне склеювання досягається лише при можливо більш повному змочуванні. Пояснити це протиріччя можна тим, що макромолекули високоеластичного полімерного компонента контактних клеїв мають досить великий рухливістю, яка наближає їх властивості до властивостей рідини, так що зіткнення під тиском подає до деякому сенсі з'єднання з рідкою фазою.

Контактні клеї використовують для кріплення шаруватих пластиків, лінолеуму, рулонних оздоблювальних матеріалів до дерев'яного або металевого підстави, а також при облицюванні пластиками бетонних поверхонь, в тому числі стін плавальних басейнів і резервуарів для зберігання масла, палива. Велика швидкість затвердіння (схвативаемость) контактних клеїв підвищує продуктивність праці в 5-8 разів як за рахунок високої швидкості облицювання, так і за рахунок простоти пристосувань. Наприклад, при приклеюванні рулонного пластика досить короткочасного притиску ручним гумовим валиком.

Все більш широке застосування знаходять клеї на основі каучукових латексів. Їх використовують для склеювання гум з металами, особливо в тих випадках, коли необхідно наносити клей на великі поверхні. До складу клею, крім латексу, входять альбумін, сірка, окис цинку, водний розчин вапна, меркаптобензотіазол і формалін (для підвищення водостійкості клейових прошарків).

Для склеювання на попередньо очищену поверхню металу наносять 1-2 шари клею загальною товщиною 2-3 мм. Кожен шар просушують при 65-70 ° С протягом 0,5-1 год, після чого металеву деталь витримують 30-60 хв при 100-120 ° С. Після охолодження накладають гумову суміш і деталь надходить на вулканізацію.

Іноді латекси можуть бути використані в складі клеїв для з'єднання кольорових металів. Наприклад, для склеювання міді застосовують бутадіенакрілонітрільний латекс (80 вагу. Ч.) В суміші з КРЕЗОЛ-формальдегіду смолою (100 вага. Ч.). В клей додають 15 вагу. ч. мурашиної кислоти і розбавляють суміш метилетилкетон (800 вага. ч.). Співвідношення акрилонітрилу і бутадієну в латексі 25:75.

У технологічному відношенні латексні клеї більш зручні, ніж розчини каучуків, менш вогненебезпечні, порівняно дешеві.

Особливу групу утворюють латексцементние клеї, що представляють собою суміші латексів, цементу, наповнювача, стабілізатора і води. Для цих клеїв використовують бутадіенстірольние латекси СКС-30-ШР, СКС-50-ДП, СКС-65-ДП, наїріт, поливинилацетатную емульсію, казеїн, портландцемент, мелені азбест або пісок.

Клеї готують на місці роботи, змішуючи стабілізований латекс з цементом або сумішшю цементу з наповнювачем. На 1 вага. ч. латексу беруть 1-2 вагу. ч. цементу. Приготований склад наносять на поверхню за допомогою кельми, шпателя і т. П. Товщина клейового шва в залежності від виду поверхні від 1 до 5 мм. Вологість склеюються не має істотного значення, але краще наносити клей на сухі, а також очищені від пилу і масел поверхні. Склеювання відбувається при нормальній температурі, причому за добу міцність з'єднання досягає 30%, а за 4-7 доби - 100%. При зниженні температури наростання міцності сповільнюється, а при підвищенні - прискорюється. Якщо температура повітря перевищує 40 ° С, вода з клею швидко випаровується, що призводить до зниження міцності склеювання. Експлуатація при підвищеній температурі знижує міцність клею внаслідок старіння каучуку, але в меншій мірі, ніж в чисто каучуковому клеї. Цінною властивістю латексцементних клеїв є незаймистість і відсутність токсичності.

З'єднання на латексцементних клеях відрізняються еластичністю, міцністю, водонепроникністю. Можливість надійного зчеплення цих клеїв з різними матеріалами - керамікою, склом, бетоном, дозволяє застосовувати їх в різних будівельних роботах для приклеювання облицювальних плиток, склоблоків, ремонту бетонних поверхонь, нанесення захисних гідроізоляційних і декоративних покриттів, ущільнення швів.