Что такое адгезия клея и какой выбрать. Клей адгезивный
высокая для плитки и основания
Видов крепления существует множество: сварка, заклепки, соединение с помощью крепежных элементов и так далее. Однако применение клеящего состава остается одним из самых востребованных, так как позволяет соединить поверхности очень разных материалов и без механического воздействия на предметы.
Укладка клея
Одним из основополагающих факторов выбора при этом является высокая адгезия клея.
Что это такое
Склеивание – способ неразъемного соединения каких-либо элементов, за счет формирования адгезионной связки между склеиваемыми поверхностями. Состав, используемый для этого, называется клеем. Вещество может иметь природное или искусственное происхождение, но в любом случае должно обладать определенными свойствами.
Адгезия – свойство, обеспечивающее прочность соединения материалов. После застывания клеящего слоя предметы должны составлять как бы единое целое. Если соединение нельзя разъять, можно говорить о высоких адгезионных свойствах вещества.
Приготовление клеящего состава
Качество это указывает на способность клеевого состава закрепиться на поверхности. Так, металл является веществом низкопористым, что указывает на его низкие адгезионные свойства. Обычный клей, например, на поверхности металла или стекла попросту не удержится. Клей с повышенными адгезионными свойствами образует достаточно прочную связь, чтобы соединить гладкие поверхности.
Что такое когезия? Прочность, которую обеспечивает сам клей при застывании. Например, пластилин может временно закрепить собой два предмета, однако под действием веса одного из них материал легко разрушается. Клеевой состав с хорошей когезией обеспечивает прочность связи.
Величина эта относительная, так как зависит от характера и веса склеиваемых предметов. Так, этикетка, прикрепляемая к бутылке, обладает минимальным весом, и чтобы удержать, ее достаточно смеси с довольно низкими когезионными качествами. А вот клей плиточный с адгезий к бетону должен обладать повышенной когезий, поскольку плитка – изделие тяжелое.
Замешивание раствора для плитки
Еще один важный параметр состава – способность сохранять прочность соединения при разных температурах. В быту используются смеси, обеспечивающие схватывание при нормальной температуре, то есть, около 20–30 С. Однако уже в строительных работах, при креплении камня и керамики, при фиксации металлических панелей и кирпича этого недостаточно. Выпускают разные виды изделия, предназначенные для эксплуатации при разных температурах.
Адгезия, когезия, температурный рабочий диапазон продукта регламентируется ГОСТ.
Суть склеивания
Вне зависимости от природы клеящей смеси механизм действия ее одинаков и определяется 2 главными факторами.
Клей с хорошей адгезий – плиточный, для металлических поверхностей и так далее, поступает потребителю в полуготовом виде. Его компоненты смешаны, но не вступили в окончательную реакцию. При приготовлении состава – перемешивание и смешивание сухих компонентов с водой, происходит химическая реакция, и вещество начинает полимеризоваться. При этом пастообразный продукт медленно или быстро переходит в твердое состояние.
В быту этот процесс называется схватыванием или затвердеванием. Известно, что склеивать материалы возможно, только пока смесь находит в полужидком состоянии.
Нанесение клея Сродство материалов – понятно, что высокой адгезией друг к другу обладают вещества близкие по природе, исключением являются только металлы. И керамическое изделие – плитка, керамогранит, и бетон являются соединениями сложными, в состав их входит довольно много разнообразных компонентов. Если соединяющий их раствор обладает сходным составом, адгезионные свойства его по отношению к этим материалам будут повышенными. Так, для укладки плитки на бетонные и кирпичные основания чаще всего используют составы, включающие цемент.
Как выбрать клей повышенной адгезии для плитки
Учитывать при этом приходиться довольно приличный список факторов:
- Условия эксплуатации – если речь идет о внешней отделке, то понятно, что керамика будет подвергаться действию низких температур, а, значит, использовать имеет смысл лишь хороший специальный состав, устойчивый на морозе. Если дело касается облицовки камина, ситуация противоположная – нужен материал, выдерживающий действие очень высоких температур.
- Кроме того, необходимо учитывать и влажность. Для сырого помещения потребуется клей, отличающийся эластичностью. На фото – образцы хороших клеевых смесей.
- Сродство к основанию – бетон, кирпич, цементно-песчаные связки считаются простым основанием при отделке керамикой, так как, во-первых, сами являются довольно пористыми материалами, а, во-вторых, включают множество компонентов типа цемента, минерального наполнителя и так далее. Для соединения с металлическими или стеклянными поверхностями смеси используются только специализированные, с повышенной адгезий по отношению к низкопористым материалам.
Цементный клей для плитки
Адгезия клея для плитки регламентируется ГОСТ. Если речь идет о пористом варианте, то применяют обычные смеси, даже цементные. Если дело касается низкопористых материалов, требуется особое решение. В эту категорию попадает, например, керамогранит и клинкер, например, так как пористость их очень низка и обычный цементный плиточный состав не удерживает изделие на стене.
kleiexpert.ru
Адгезия клеев - Справочник химика 21
Неполярный характер полипропилена обусловливает плохую адгезию клеев к его поверхности. Поэтому в настояш,ее время нет надежных методов склеивания полипропиленовых деталей между собой и с другими материалами. [c.110]Повыщение адгезии клеев. [c.808]
В соединениях металла с легким пенопластом, обладающим очень низким волновым сопротивлением, основное влияние на коэффициент отражения Кв оказывает наличие на металле клеевой пленки. Поэтому выявляются только зоны отсутствия соединения клея с металлом, а нарушение адгезии клея к пенопласту обнаружить не удается. [c.260]
Назначение таких покрытий — теплозащита, термоизоляция, предохранение от коррозии и т.п. Покрытия (наружные и внутренние) выполняют из различных ПКМ, резиноподобных и других материалов. Материалы каркасов - сталь, алюминиевые, титановые и другие сплавы, а также ПКМ. Волновые сопротивления материалов покрытий обычно меньше, чем материалов каркасов. Толщина покрытий - от одного до десятков миллиметров (лакокрасочные покрытия не рассматриваются), каркасов - от десятых долей до десятков миллиметров. Основные дефекты рассматриваемых ОК - нарушения клеевого соединения покрытия с каркасом и несплошности в самом покрытии, главным образом расслоения (рис. 4.16). Возможные дефекты клеевого соединения — зоны отсутствия адгезии клея к каркасу или нарущения адгезии к покрытию при наличии клея на каркасе. [c.514]К сожалению, современные методы контроля качества не могут выявить такой дефект, как пониженная адгезия клея к субстрату. В связи с этим в СССР и за рубежом для получения качественных клеевых соединений введен строгий пооперационный контроль выполнения технологического процесса склеивания. Именно строгий пооперационный и инструментальный ко1 роль гарантирует высокое качество клееных конструкций. [c.63]
Итак, путем склеивания создается неразъемное соединение разнородных материалов или разных деталей из однородного материала. Прочность соединения определяется адгезией клея (адгезива) к склеиваемым материалам. Под адгезией понимают возникновение связи между приведенными в контакт склеиваемыми поверхностями. Если прижать друг к другу две пластинки из какого-нибудь материала, то из-за неровностей на поверхности соприкосновение тел будет наблюдаться лишь в отдельных точках, и адгезия между пластинами будет мала. Клей, заполняя неровности между склеиваемыми поверхностями, способствует образованию адгезионных связей. Прочность этих связей зависит не только от клеевой композиции, но и от структуры и состояния склеиваемых материалов. [c.6]
Получил широкое распространение метод повышения адгезии клеев к вулканизованным резинам, заключающийся в химической модификации поверхности резины. Например, обработка поверхности резины концентрированными минеральными кислотами [c.376]
В случае плоскопараллельного реверберирующего слоя отношение амплитуд (я-Ь 1)-го и п-го эхосигналов равно Pn+ Pn=R ,Rвe-2 , где и У в — коэффициенты отражения УЗ от границы раздела металл — пластик и границы металлического слоя, через которую вводится ультразвук. При наличии дефекта значение Rя увеличивается по модулю и соответственно увеличивается Рп+1/Рп. При вводе УЗ со стороны металла вероятность выявления дефектов типа непроклея возрастает при большом изменении в результате появления дефекта. Для этого согласно (1.28) должна быть малой разница волновых сопротивлений металлического 2и и неметаллического 2е слоев. Например, надежно выявляют дефекты размером 5 мм типа нарушения адгезии (слипания) клея с металлом в соединениях со стеклопластиком. В этом случае при появлении дефекта 2н уменьшается от (3... 4)-,10в Па-с/м (соединение имеется) до нуля (непроклей). В соединениях металла с пенопластом изменение Rв в случае непроклея очень мало (так как 2н близко к нулю) и обнаруживаются только значительные зоны отсутствия адгезии клея к металлу, а отсутствие адгезии клея к пепопласту обнаружить пе удается. [c.222]В большинстве случаев пластмассы с трудом приклеиваются к металлическим поверхностям из-за низкой адгезии клеев к поверхности пластмасс. Промышленностью освоен выпуск специальных дубль-материалов (пластмасс, сдублированных с тканями - хлопчатобзт1другой основе обычными клеями. В качестве дубль-материалов применяют следующие байка-пропилен, байка-пентапласт, стеклотрикотаж - фторопласт Ф-2М. [c.99]
Окрашенные или светлые кожи практически не вьщерживают нанесения воды или органических растворителей — образуются ореолы. Для склеивания таких кож применяют клеи-расплавы. Обладающие высокой адгезией клеи-расплавы наносят на склеиваемые поверхности не сплошным слоем, а редкой сетью точек и затем соединяют материал при нагревании. Дереставрацию таких клеевых швов также проводят при ЛЪкаль-ном нагревании. [c.266]
Имеются примеры, когда адгезия не понижается, а наоборот, возрастает, т. е. когда частицы кремнезема находятся в системе не в виде слабо связанных агрегатов, но в виде диспергированных частиц в среде клеящего вещества — адгезива, которое отверждается при контакте с твердой поверхностью. Такие кремнеземные частицы оказывают положительное воздействие, если они сильно адсорбируются на границе раздела твердое тело — жидкая среда. В таком случае в действительности частицы увеличивают площадь твердой поверхности на границе раздела, с которой затем связывается клей. Например, добавление 10% пирогенного кремнезема в жидкую среду — бутилцианакрилат вызывает повышение прочности и адгезии системы, применяемой в хирургии, когда подобный адгезив полимеризуется и связывается с кожей пациента [590]. Такой тип кремнезема используется как загуститель в компонентах эпоксидных клеев, когда кремнезем также улучшает адгезию клея к некоторым твердым поверхностям. [c.819]
Повышение содержания нитрильных групп (от СКН-18 к СКН-40) улучшает адгезию клея к различным поверхностям Введение в бутадиен-нитрильные каучуки карбоксильных групп (клей ВК-13 или ВК-13М) приводит к дальнейшему улучшению свойств КЛ65 Крепление таким клеем может длительное время работать при 300° С. Частичная замена бутадиен-нитрильного каучука на хлоркаучук в ряде случаев также дает положительный эффект. [c.201]
Метод четко выявляет дефекты типа нарушения адгезии клея к металлу, соответствующие максимальному коэффициенту отражения от внутренней поверхности каркаса. Хуже регистрируются зоны нарушения соединения клея с покрытием при наличии на металле клеевой пленки, так как даже тонкий ее слой существенно уменьшает коэффициент отражения. Расслоения в покрытии реверберационным методом не выявляются. Применяют также бесконтактные способы - лазерный оптический и электромагнитно-акусти-ческий. Отсутствие контакта преобразователя с ОК увеличивает коэффициент отражения от наружной поверхности, что улучшает условия контроля. [c.515]
При химическом способе подготовки поверхности титана и его сплавов следует обращать особое внимание на то, что, несмотря на высокую коррозионную стойкость, в некоторых случаях они вступают во взаимодействие с компонентами растворов и (или) их поверхность наводороживается (значительное растворение в сплаве выделяющегося при обработке атомарного водорода). Это может привести к значительному снижению его прочности, что отрицательно скажется на прочности и надежности клееной конструкции. В связи с этим в каждом отдельном случае необходимо выяснить, как влияет используемый для повышения адгезии клея химический способ обработки поверхности на прочность клеевых соединений титана и его сплавов. [c.59]
Для химической модификации используют органосиланы общей формулы ХН81(ОН )з- В 4)езультате достигается высокая адгезия клея к склеиваемой поверхности. Более того,-при такой обработке в качестве клея могут использоваться такие вещества, как полиэтилен [53], вулканизующиеся по двойным связям каучуки [51], которые без химической обработки совершенно не могут взаимодействовать с поверхностью и не могут служить. клеем. - [c.60]
Возможности и особенности метода. Контроль проводят при одностороннем доступе. Частоту выбирают так, чтобы толщина к металлического слоя составляла не менее половины длины волны. Поэтому с уменьшением Н частоту повышают (до 20. .. 25 МГц). Наиболее удобны для контроля конструкции с металлическими слоями толщиной более 1,5 мм. Как правило, выявляются лишь зоны нарушения соединений между слоями. С уменьшением характеристического импеданса неметаллического слоя возможности метода ухудшаются. Если г мал (например, пенопласт с малой плотностью), то неметаллический слой слабо влияет на коэффициент отражения Лвн, который ощ5еделяется в основном значением клеевой пленки. В этом случае обнаруживаются только зоны отсутствия адгезии клея к металлу. [c.274]
При склеивании неполярных полимеров (полиэтилена, полипропилена, фторопласта) возникают трудности, так как без специальной подготовки поверхности этих материалов адгезия клеевых веществ к ним очень низкая. Поверхности этих материалов перед склеиванием подвергают обработке механическими (зашкуривание), физическими (обработка в электростатическом поле, газоплазменная обработка) или химическими методами (обработка хромовой смесью, раствором металлического натрия в жидком аммиаке и др.). Физическая и химическая обработка приводит к увеличению полярности поверхности за счет образования двойных связей, гидроксильных и карбоксильных групп, и вследствие этого повышается адгезия клеев к неполярным материалам. [c.30]
Прочностные свойства клеевых соединений определяются не только высокой адгезией клея, но и состоянием поверхности склеиваемых материалов. На поверхности могут быть дефекты трещины, микрокапилляры, загрязнения, — наличие которых приводит к неоднородной активности по отношению к клею и играет важную роль при взаимодействии склеивас мой поверхности с клеевой пленкой. Поэтому перед склеиванием необходима подготовка соединяемых элементов— обработка, приводящая к улучшению контакта между склеиваемыми поверхностями и клеевой композицией. [c.47]
Наибольшую сложность представляет склеивание изделий из фторопластов, так как адгезия клеев к ним очень мала. Чаще всего используется обработка поверхности фторопластов щелочными и щелочнозе мельными металлами в жидком аммиаке или органи ческих растворителях, а также в расплавах солей. [c.52]
Для улучшения адгезии клея к поверхности резин на основе ненасыщенных каучуков (СКИ-З, СКД, СКВ, СКС-30, СКН-40, СКН-18, натуральный) и каучуков, содержащих большое количество пластификЗ торов, при у1еняют ионную обработку. Для этого обра-батываемые поверхности резин погружают на 20— 120 с в ванну, содержащую 7% водный раствор солей бромида и бромата калия (в соотношении 4 1) и 7% раствор серной кислоты. Соотношение растворов сО лей и кислоты 10 4. Тара для приготовления и хра-нения компонентов, а также ванна изготавливаются из нержавеющей стали или винипласта. Жизнеспособ-ность раствора 4 ч. На 1 обрабатываемой поверх-ности готовится не менее 2 л раствора. После травления в ванне необходимо обработанную поверхность резины нейтрализовать в растворе щелочи и сульфита натрия, а затем промыть водой и высушить. [c.52]
Технология склеивания. Соединяемые иоверхностн перед склеиванием необходимо подвергать механич. обработке (напр., шкуркой, песком или дробью), обработке ультразвуком, травлению в кислотной ванне, обезжириванию в жидких органич. растворителях или их парах, электрохимич. методом и др. Физико-механич. характеристики клеевых соединений, а также их ста-билгшость при эксплуатации зависят от вида этой подготовки. Напр., адгезия клея к алюминиевым снл 1-вам, анодированным в хромовой к-те, выше, чем к анодированным в серной к-те. В связи с относительно высокой гидрофильпостью нек-рых отвержденных (напр., аминами) Э. к., их клеевые соединения, работающие в условиях новышенной влажности, особенно чувствительны к качеству предварительной подготовки склеиваемых поверхностей. Торцы таких клеевых соединений, предназначенных для длительной работы в условиях повышенной влажности, целесообразно защищать лаковым или эмалевым покрытием. [c.492]
Клей полностью смачивает полимерный материал при 7к7о смачивание неполное, но увеличивающееся (как и адгезия клея к поверхности) по мере уменьшения разности ук—Ус- При соблюдении условия полного смачивания значительные различия между 7к и 7с нежелательны, т. к. клеевая прослойка на основе полимера с низкой поверхностной энергией имеет низкую когезионную прочность. Поверхностное натяжение клея можно изменить химич. модифицированием его полимерной основы. Так, при фторировании эпоксидной смолы и полидиметилсилоксана снижается соответственно с 44 до 20 и с 24 до 10 мн/м, или дин/см. Такими клеями м. б. склеены любые полимерные материалы. [c.206]
Реакционные гидроксильные и эпоксидные группы располагаются вдоль цепи на достаточном расстоянии, так что отвердители, которые сшивают линейные макромолекулы смолы и делают ее термореактивной, достаточно удалены друг от друга, чтобы обеспечить гибкость отвержденной смолы. Полярная природа макрО молекул обеспечивает хорошую адгезию клеев на основе эпоксид ных смол. Фенольная гидроксильная группа, которая часто вызывает слабую окраску полимеров, этерифицнрована, поэтому смолы бесцветны и при хранении не окрашиваются [68]. [c.243]
chem21.info
Клеевые соединения адгезия - Справочник химика 21
На прочность пластмасс влияет адгезия полимера к материалу наполнителя. Адгезия полимера к материалу поверхностей определяет прочность клеевых соединений. [c.501]Клеи на основе бутадиеннитрильного каучука и фенольных смол лишены недостатков, присущих описанным выше клеям на основе хлоропреновых каучуков, и поэтому они могут быть заменителями полиуретановых клеев. Такие клеи обеспечивают прочное соединение материалов на основе поливинилхлорида, обладают высокой стойкостью к действию пластификаторов, масел и уайт-спирита за счет наличия нитрильных групп. Однако эти клеи характеризуются большой продолжительностью схватывания и низкой адгезией к резинам. Стоимость сырья в этом случае выше, чем стоимость сырья для клеев на основе неопрена и фенольных смол. Введение фенольной смолы улучшает клейкость рецептуры, облегчает выделение растворителей, повышает прочность клеевого соединения при нагревании. Рецептура контактного клея на основе бутадиеннитрильного каучука и фенольной смолы [10] приведена ниже [c.255]
В случае клеевых соединений адгезия — сцепление происходит между клеящим веществом и склеиваемым материалам. [c.14]Клеевое соединение получают с помощью клея — вязкого вещества, обладающего адгезией с соединяемыми материалами и достаточной прочностью после твердения. Основным типом дефекта клеевого соединения является непроклей, возникающий в результате некачественной очистки склеиваемых поверхностей или нарушения режима склейки. Для его выявления применяют те же методы, что при контроле паяных соединений. [c.31]
Под адгезией принято понимать сцепление, возникающее между двумя приведенными в соприкосновение разнородными материалами. В случае клеевых соединений адгезия — это сцепление между клеящим веществом и склеиваемой поверхностью. [c.14]
Выбор клея зависит от физико-химических свойств поверхности склеиваемых материалов, технологии процесса склеивания и условий эксплуатации склеенных изделий. Важнейшим свойством клея является хорошая адгезия к склеиваемым поверхностям, которая в совокупности с когезией частиц внутри клеевого слоя обеспечивает прочность клеевого соединения. Адгезия клеев, как и лакокрасочных покрытий, зависит от действия электростатических сил, химической активности и пористости поверхности. Однако если для лакокрасочного покрытия достаточна хорошая адгезия лишь на границе слоя с поверхностью, клеевой слой должен обладать двухсторонней адгезией для надежного скрепления как однородных, так и зачастую разнородных материалов. [c.799]
Фенольные клеи дают прочный шов, устойчивый к действию влаги и плесневых грибков. Недостатком фенольных клеев является хрупкость, поэтому в последнее время широко используют метод модификации их — совмещение с эластомерами и каучуками, придающими клеевому соединению необходимую эластичность. Много клеев выпускают на основе феноло-формальдегидных полимеров и поливинилбутираля, которые обладают высокой адгезией к различным материалам и используются для соединения дерева или пластика с металлом, пластика с пластиком, со стеклом и т. д. [c.197]
В области низких температур клеящие составы иа основе сложных ДГЭ образуют соединения значительно с более высокой прочностью при сдвиге, чем клеи на основе простого ДГЭ. При повышенных температурах прочность всех клеевых соединений снижается, однако в этом случае наблюдается преимущество сложных эфиров ДГЭ, особенно мета- и яара-изомеров. Считают, что это обусловлено более интенсивным межмолекулярным взаимодействием цепей с полярными сложноэфирными группами. Значение полярных взаимодействий было показано на примере соединений меди лишь амины с двумя активными атомами водорода в молекуле эффективно способствовали увеличению адгезии эпоксидной смолы и предотвращали уменьшение адгезионной прочности при кипячении соединений в воде [19]. [c.107]
Монография состоит из трех глав. Первая глава, посвященная физико-химическим основам получения и применения неорганических клеев, существенно дополнена по сравнению с предыдущим изданием. В нее включены новые разделы, касающиеся получения, структуры и строения растворов неорганических полимеров, и существенно расширены разделы по адгезии, прогнозированию и отвердеванию неорганических клеев. Это послужит, на наш взгляд, хорошей научной основой для разработки новых клеев или модифицирования их свойств в зависимости от конкретных требований. Кроме того, материал первой главы поможет более эффективно использовать уже известные клеи с учетом условий эксплуатации клеевого соединения или материала на го основе. [c.4]
Увеличение количества функциональных групп в смоле и уменьшение ее молекулярного веса повышает прочность клеевых соединений при комнатной температуре и высоких (до 275° С) температурах Снижение жесткости пространственной структуры, образующейся при отверждении смолы, также положительно влияет на показатели адгезии [c.201]
К сожалению, современные методы контроля качества не могут выявить такой дефект, как пониженная адгезия клея к субстрату. В связи с этим в СССР и за рубежом для получения качественных клеевых соединений введен строгий пооперационный контроль выполнения технологического процесса склеивания. Именно строгий пооперационный и инструментальный ко1 роль гарантирует высокое качество клееных конструкций. [c.63]
В монографии рассмотрены такие аспекты адгезионной прочности, как температурно-временная зависимость прочности, внутренние напряжения, характер разрушения, а также методы измерения адгезионной прочности. Характеристикой адгезионной прочности может являться не только усилие разрушения клеевых соединений или модельной системы адгезив — субстрат, но и предел прочности слоистых пластиков при изгибе и растяжении, а также предел прочности при растяжении комбинированных полимерных материалов, поскольку механические характеристики подобных систем зависят от адгезии между компонентами. [c.9]
Назначение таких покрытий — теплозащита, термоизоляция, предохранение от коррозии и т.п. Покрытия (наружные и внутренние) выполняют из различных ПКМ, резиноподобных и других материалов. Материалы каркасов - сталь, алюминиевые, титановые и другие сплавы, а также ПКМ. Волновые сопротивления материалов покрытий обычно меньше, чем материалов каркасов. Толщина покрытий - от одного до десятков миллиметров (лакокрасочные покрытия не рассматриваются), каркасов - от десятых долей до десятков миллиметров. Основные дефекты рассматриваемых ОК - нарушения клеевого соединения покрытия с каркасом и несплошности в самом покрытии, главным образом расслоения (рис. 4.16). Возможные дефекты клеевого соединения — зоны отсутствия адгезии клея к каркасу или нарущения адгезии к покрытию при наличии клея на каркасе. [c.514]
Клеи представляют собой индивидуальные вещества или смеси органических, элементоорганических или неорганических соединений, которые обладают хорошей адгезией, когезионной прочностью, достаточной эластичностью и долговечностью в условиях применения и способны отверждаться с образованием прочных клеевых соединений I]. [c.9]
Клеевые композиции на основе полихлоропрена (неопрена) и бутадиеннитрильного каучука отличаются высокой когезионной прочностью и хорошей адгезией к различным подложкам. Добавление к таким клеям фенольных смол повышает прочность и термостойкость клеевых соединений, уменьшает ползучесть, а так ке снижает стоимость клея. Такие клеи применяют в обувной промышленности (для склеивания кожи, ткани, пластмасс и резины), в автомобильной промышленности (внутренняя обивка), мебельной и в строительстве. Клеи на основе хлоропрена обеспечивают высокие прочность при отдире и когезионную прочность. Клеящие вещества, содержащие бутадиеннитрильный каучук, характеризуются хорошей стойкостью к действию жиров, масел и нефтепродуктов. Для получения контактных клеев применяют фенольные смолы, чувствительные к нагреванию и взаимодействующие с оксидами металлов. При использовании п-грег-бутилфенольных смол, которые образуют с хлоропреновым каучуком однофазную систему, повышается когезионная прочность. [c.252]
В ряде случаев клеевые соединения работают в жидких агрессивных средах. В целом стойкость клеевых соединений больше определяется стойкостью клея и склеиваемого материала к действию данной среды и меньше — адгезией. Соединения на термореактивных клеях (ВК-3, БФ-2, К-153, ВК-9 и др.) стойки к большинству углеводородов (топливам, маслам и т. д.). Каучуковые и полиэтиленовые клеи в этих средах ведут себя хуже [9, 39]. Довольно кислотостойкими (до определенной концентрации) являются фенольные (в том числе модифицированные), кремнийорганические, эпоксидные и некоторые другие клеи. Значительно менее стойки клен к действию щелочей. [c.44]
Специфические особенности адсорбции полимеров необходимо иметь в виду и при рассмотрении адгезии полимеров к твердым телам, в которой адсорбционные силы играют основную роль. Действительно, адгезионное взаимодействие на границе раздела полимер — твердое тело есть прежде всего адсорбционное взаимодействие между двумя телами. Адсорбция полимеров на поверхности твердого тела определяет особенности структуры граничного слоя, характер упаковки макромолекул в граничных слоях, а следовательно, подвижность цепей, их релаксационные и другие свойства. Адсорбция не только определяет конечные физико-химические и физико-механические свойства полимерных материалов, но и играет существенную роль в ходе формирования полимерного материала и при его переработке, когда эти процессы протекают в присутствии твердых тел иной природы — наполнителей, пигментов, на поверхности металлов, стекла и др. Первой стадией ряда технологических процессов — образования клеевых соединений, нанесения лакокрасочных покрытий — и является адсорбция полимеров на поверхности. Естественно поэтому, насколько важны исследования процессов адсорбции полимеров на твердых поверхностях. [c.11]
Соединение пластмасс склеиванием широко применяется в судостроении, авиастроении, строительстве и в других отраслях [тромышленности. Несмотря на внешнюю простоту процесса клеивания, его физико-химическая сущность сложна и недостаточно изучена. Прочность склеивания зависит от адгезии — сцеп-пения клеящего слоя с поверхностью подложек (соединяемых деталей) — и от когезии — сцепления между частицами самого клея щего слоя. Разрушение клеевого соединения может произойти на границе клеевого слоя с подложкой или по самому клеевому шву [c.301]
В производстве стеклопластиков применяются термореактивные смолы с жесткой сетчатой структурой. При изучении адгезионных характеристик подобных полимеров обычно определяют сдвиговую или разрывную прочность их клеевых соединений (речь идет об адгезии к жестким подложкам). Систематических исследований адгезионной прочности таких соединений при различных режимах нагружения, насколько нам известно, не проводилось. Настоящая работа посвящена изучению этого вопроса. [c.311]
Широкое применение клеев вообще и эпоксидных в частности потребовало разработки методов их исследования и изучения влияния различных факторов [12, с. 3—9] на изменение работоспособности клеевых соединений, а также зависимость характеристик соединений от свойств клеев. В данной главе рассмотрены некоторые вопросы адгезии и когезии эпоксидных клеев, показана необходимость изучения их температурных переходоч, степени отверждения, релаксационных и других характеристик рассмотрены также свойства клеев и влияние технологических, эксплуатационных и других факторов на характеристики клеевых соединений. [c.106]
Наиболее стойки к действию повышенных температур неорганические (элементорганические) полимеры. Но они обладают, как правило, невысокой адгезией. Поведение клеевых соединений при низких температурах представляет интерес для криогенной техники. Полиуретановые и модифицированные эпоксидные клеи могут успешно эксплуатироваться при температурах жидкого азота (—196°С) и жидкого водорода (—253°С). На основе эпоксидно-фенольных соединений разработаны клеи, выдерживающие многократные резкие перепады температур. При термо-циклировании в клеевом шве возникают большие остаточные напряжения из-за разности коэффициентов линейного расширения (КЛР) полимера и подложки, вымораживания или вскипания низкомолекулярных фракций, а также фазовых переходов в полимерах и изменения их надмолекулярных структур. [c.31]
Как правило, в реальном клеевом соединении одновременно протекают почти все описанные выше явления, но, зная свойства склеиваемых материалов и применяемого полимерного клея, можно судить, какой вид адгезии проявляется в большей степени. [c.42]
Влияние температуры и давления на прочность клеевых соединений носит сложный характер. Повышение температуры при склеивании вызывает снижение вязкости расплава, возрастание текучести и диффузии молекул к поверхности, что благоприятствует достижению более высокой адгезии. С повышением температуры увеличивается скорость реакции в клеевой композиции и между клеем и склеиваемой поверхностью и снижается продолжительность формирования клеевых соединений. При более высоких температурах прочность снижается в результате деструкции полимеров или если время гелеобразования термореактивной композиции становится недостаточным для полного смачивания поверхности. [c.65]
До сих пор понятие адгезия мы использовали только в узком смысле и только в связи с определением работы адгезии (гл. II, разд. П-З). Однако это понятие имеет более широкий смысл. В частности, под адгезией понимают прочность связи двух соприкасающихся фаз, и в этом случае ее определяют как нагрузку, необходимую для разрушения этой связи. Последнее определение применяется на практике для характеристики клеевых соединений. [c.360]
СКЛЁИВАНИЕ, метод получения неразъемного соединения (клеевого соединения) деталей, основанный на адгезии клеевой прослойки и склеиваемого материала. Клеевая прослойка формируется из клея (см. Клеи неорганические. Клеи природные. Клеи синтетические, Резиновые клеи) путем заполнения им зазора между соединяемыми деталями и образует самостоят. фазу. Если имеет место (напр., вследствие диффузии клея) непрерывный структурный переход между соединяемыми материалами, то правильнее говорить не [c.362]
Прочность полимерных, лакокрасочных и других пленок определяется свойством смачивания, т е. условием формирования площади контакта жидкий адгезив - подложка, образованием внуфенних напряжений и релаксационными процессами при затвердевании адгезива, а также влиянием внешних условий (давления, температуры, электрического поля и др.). Прочность клеевых соединений, кро.ме того, определяется когез1 ей отвердевшей клеевой прослойки. [c.103]
Теоретические представления о механизме возникновения в системе внутренних напряжений в результате взаимодействия на границе раздела полимер — наполнитель были разработаны Зубовым [329—331]. Наблюдалось сильное влияние типа подложки на величины внутренних напряжений [331—334]. Особый интерес представляет влияние наполнителей на адгезионные свойства покрытий [335, 336]. Исследование внутренних напряжений на границе со стеклом при формировании пленок полиэфирмалеината с разными наполнителями показало, что с увеличением содержания наполнителя в покрытии внутренние напряжения- и адгезия к подложке увеличиваются. Увеличение напряжений зависит от прочности связей между связующим и частицами наполнителя. С увеличением содержания активного наполнителя внутренние напряжения и адгезия возрастают. Снижение внутренних напряжений может быть достигнуто модификацией поверхности наполнителя поверхностноактивными веществами, способствующими/ул1еньшению прочности связи между частицами наполнителя и связующим. Существенно, что внутренние напряжения в клеевых соединениях во много раз больше, чем в покрытиях той же толщины [337]. Это связано с увеличением площади контакта связующего с подложкой (числа центров структурообразования). Внутренние напряжения в клеевых соединениях зависят, в свою очередь, от прочности связи между склеиваемыми поверхностями и клеем. [c.180]
После отверждения связка остается аморфной до 300 °С, что сохраняет хорошую адгезию. Связка более стабильна во времени, более термостойка, чем АФС, и позволяет использовать различные наполнители. Главным преимуществом АХФС является более низкая температура термообработки, обеспечивающая водостойкость (иногда около 100 °С). Адгезионная прочность клеевых соединений на основе АХФС с различными наполнителями (сдвиг) колеблется от 2 до 6 МПа. При склеивании нержавеющих сталей в АХФС вводят корунд, TIO2 или нитрид алюминия. Для высокотемпературных композиций используют силицид циркония и кварцевое стекло. [c.76]
Универсальной адгезией обладает смесь полиэфира и диизоцианата. Отверждение клея на основе этой смеси происходит в течение нескольких минут по удалении растворится из клеевой пленки, однако прочность такого клеевого шва, отвержденного на холоду, уступает прочности эпоксидных и модифицированных резольных клеевых пленок. Если полиэфироурета-новый клей отверждают при 70—80 °С, прочность клеевого соединения заметно повышается. [c.575]
При химическом способе подготовки поверхности титана и его сплавов следует обращать особое внимание на то, что, несмотря на высокую коррозионную стойкость, в некоторых случаях они вступают во взаимодействие с компонентами растворов и (или) их поверхность наводороживается (значительное растворение в сплаве выделяющегося при обработке атомарного водорода). Это может привести к значительному снижению его прочности, что отрицательно скажется на прочности и надежности клееной конструкции. В связи с этим в каждом отдельном случае необходимо выяснить, как влияет используемый для повышения адгезии клея химический способ обработки поверхности на прочность клеевых соединений титана и его сплавов. [c.59]
Он имеет хорошую адгезию к неокрашенным и окрашенным поверхностям, отверждается при 170—180 °С за 15—30 мин при прохождении через электростатическую краскосушильную печь прочность клеевых соединений составляет до 60 МПа. [c.82]
Важность вопроса о прочности клеевых соединений при различных режимах испытаний не подлежит сомнению. Однако изучен этот вопрос весьма слабо. Наиболее систематические и наиболее значительные исследования зависимости адгезионных характеристик от режима нагружения проведены в СССР Б. В. Дерягиным и Н. А. Кротовой с сотрудниками [1—3]. Они изучали влияние скорости расслаивания на работу адгезии различных гибких адгезивов к достаточно жестким подложкам. Было показано, что при изменении скорости расслаивания на 6—7 порядков изменяется не только абсолютное значение величин, характеризующих адгезию, но и характер разрушения склейки с изменением скорости когезионный разрыв (обычно по адгезиву) может переходить в адгезионный. В случае, когда наблюдается адгезионное разрушение склеек, адгезиограмма, снятая в достаточно широком диапазоне скоростей, состоит из трех участков и имеет весьма характерный вид (см., например, [2]). [c.311]
Клеи на основе эпоксидных смол (олигомеров с молекулярной массой 200—3500) по совокупности своих свойств отвечают почти всем требованиям, предъявляемым к связующим для клеев. Они нашли наиболее широкое применение в промышленности, так как отличаются хорошей адгезией к металлам, неметаллическим материалам нейтральны по отношению к склеиваемым материалам не выделяют летучих продуктов и имеют малую усадку в процессе отверждения стойки к атмосферным воздействиям, химическим реагентам, действию влаги н другим клеевой шов обладает хорошими физико-механическими и диэлектрическими характеристлками. Эпоксидные смо лы могут быть использованы в виде растворов, за-мазок, прутков, порошков и пленок. Прочность таких клеевых соединений почти не зависит от толщины клеевого слоя. [c.12]
Удовлетворительное объяснение происходящих ири этом явлений дает механическая теория адгезии. На рис. 1,г показано проникновение клея в поры и заклинивание его в материале. Возможно также внедрение в клеевую пленку ворсинок, находящихся на поверхности, и прочное их закрепление после отверждения клея. Адгезив, проникая в поры, прочно держится на внутренних стенках этих пор не только за счет приклеивания к поверхности, но и склеивания волокон тканей, бумаги, кожи между собой. Однако только механический эффект заклинивания клея не мог бы обеспечить высокой прочности клеевого соединения. Действительно, между адгезивом и склеиваемым материалом наблюдаются явления, обусловленные физическими или химическими силами взаимодействия. Это создало предпосылки для пазработки молекулярной теории адгезии. [c.38]
Прочностные свойства клеевых соединений определяются не только высокой адгезией клея, но и состоянием поверхности склеиваемых материалов. На поверхности могут быть дефекты трещины, микрокапилляры, загрязнения, — наличие которых приводит к неоднородной активности по отношению к клею и играет важную роль при взаимодействии склеивас мой поверхности с клеевой пленкой. Поэтому перед склеиванием необходима подготовка соединяемых элементов— обработка, приводящая к улучшению контакта между склеиваемыми поверхностями и клеевой композицией. [c.47]
Склеивание различных пористых материалов (древесины, бумаги, кожи, тканей и т. д.) сопровождается внедрением адгезива в поры, каналы и щели субстратов. На рис. IV.5 (см. вклейку) приведена фотография поперечного среза типичного клеевого соединения древесины, на котором хорошо видны тяжи клея, глубоко проникшие в поры и каналы субстрата. Адгезив глубоко внедряется также и в массив кожи, затекая в волосяные сумки и промежутки между коллагеиовыми волокнами (рис. IV.6, см. вклейку). [c.164]
Иногда специфическое влияние металла на полимер способствует значительному повышению прочности связи. Например, широко известно каталитическое действие меди на натуральный каучук, нриводяш ее к окислительной деструкции [155]. Этим объясняется, очевидно, высокая адгезия натурального каучука к меди [129]. Особенно суш,ественно влияние природы металла на адгезионную прочность после теплового старения. Оказалось, что пониженной теплостойкостью обладают клеевые соединения меди, никеля, железа и стали. Этот эффект становится понятным, если учесть, что перечисленные металлы, имеюш ие переменную валентность, являются переносчиками электронов и ускоряют, таким образом, процесс старения полимерного адгезива. [c.312]
Проведенное выще обсуждение показывает, что в идеальных системах адгезия между двумя поверхностями раздела довольно велика. На практике работа адгезии между двумя разнородными материалами должна превышать работу когезии менее прочного материала. Подобное положение имеет место и в опытах по трению, когда сдвиг, по-видимому, происходит по менее прочному материалу, а не по самому месту контакта. По мнению Бикермана [47], даже если вероятен разрыв по поверхности раздела, основную роль в этом процессе играет ослабленный граничный слой, представляющий собой тонкий (но полимолекулярный) слой измененного материала, механически менее прочный, чем любая из контактирующих объемных фаз. Ослабленный граничный слой может состоять из окислов, загрязнений и т. д., и, кроме того, он может образовываться и на поверхности структурно измененного, но вполне чистого материала. С этой точки зрения большой интерес представляет сообщение Шорнхорна и Райэна 48] о том, что тщательная очистка пластика значительно ухудшает его сцепление с металлическими подложками. Гуд [49] считает, что ослабленный слой образуется мономолекулярной поверхностью раздела, а если это так, то разрыв клеевых соединений должен действительно проходить по поверхности раздела, а не смежным с ним областям. [c.361]
chem21.info
Адгезионные свойства клеев - Справочник химика 21
Испытание адгезионных свойств клеев сводится к оп- ределению силы, необходимой для разделения двух склеенных поверхностей. Количественно адгезионная способность того или иного полимера может быть опре- делена при адгезионном разрушении клеевого соединения с применением методов отслаивания (отдира, неравномерного отрыва) или равномерного отрыва. исследовании прочности склеивания двух массивных тел , по-видимому, наиболее целесообразно [c.184] Теории, объясняющие адгезионные свойства клеев, представлены ниже. [c.38]Значительное перемещение резиновой смеси в форме при вулканизации допустимо только в начальный период размягчения клеевой пленки, так как нагревание в течение 5—7 мин уже приводит к структурированию пленки и понижению адгезионных свойств клея. Хороший контакт резины с клеевой пленкой достигается достаточным давлением на поверхность прессования, а также внутренним давлением, создаваемым при полностью закрытой вулканизационной форме. Количество взятой резиновой смеси должно исключать недопрессовку. Заполнение фор>1 спо- [c.584]
В процессе выдержки изменяется и характер разрушения соединений на первом этапе он смешанный, а после выдержки в течение 9 сут преимущественно адгезионный. Это связано с невысоким уровнем адгезионных свойств клея, отвержденного при комнатной температуре, а также с повышением внутренних напряжений вследствие роста модуля упругости [99]. [c.144]
Замена аниона соли также сказывается на формах гидроксокомплексов и константах гидролиза. Изменение форм вызвано взаимодействием анионов с ионами металла (конкурирующее комплексообразование) или с растворителем. Так, сульфат-ион, образуя комплексы с ионом никеля, уменьшает степень полимеризации. Следовательно, меняя исходную соль (хлорид, нитрат, сульфат), можно получить различающиеся по вязкости и адгезионным свойствам клеи. [c.21]
Для получения надежного клеевого соединения необходимо знать адгезионные свойства клеев и зависимость, этих свойств от физических и физикохимических характеристик исходного полимера, условий эксплуатации клеевых соединений, структуры и состояния поверхности склеиваемых материалов. Ниже рассматриваются основные факторы, определяющие прочность склеивания. [c.28]
Одним из перспективных методов повышения адгезионных свойств клеев и качества клеевых соединений является обработка их в магнитном поле. На примере эпоксидных клеев установлено, что под действием магнитного поля возрастает скорость отверждения, уменьшается дефектность структуры сшитого клея, а прочностные характеристики клеевого соединения зависят от напряженности магнитного поля, причем эта зависимость имеет периодический характер (с рядом максимумов и минимумов). При воздействии магнит-дого поля изменяются физико-химические процессы на границе смола—наполнитель. Это приводит к улучшению смачивающей способности наполнителей клеевыми составами и уменьшению остаточных напряжений. [c.90]
Адгезионные свойства клеев растительного и животного происхождения неразрывно связаны с их химической природой. Однако выявить непосредственную связь между химической природой адгезива и субстрата при склеивании древесины в ряде случаев затруднительно не только из-за сложности химической природы древесины, но и оттого, что она подвержена более значительным изменениям, чем слой адгезива. Например, в условиях повышенной влажности и высоких температур древесина вследствие разбухания и усушки деформируется. Жесткий клеевой слой не претерпевает подобных изменений, и в результате в клеевом соединении создаются большие напряжения, которые снижают его прочность ]77]. Кроме того, деревянные конструкции и изделия, освещенные солнечным светом, поглощают лучистую энергию и нагреваются до температуры, значительно превышающей температуру окружающего воздуха. Температура в фанерной обшивке самолета, например, может достигать 90 °С. [c.256]
Этот полимер обладает высокой клеящей способностью и применяется для повышения адгезионных свойств клеев и лаков. Ввиду малой термостойкости поливинилацетата для изготовления пластиков используют сополимеры винилацетата, главным образом с хлористым винилом (винилит). Сополимеры широко применяются для получения пленочных и листовых материалов, лаковых покрытий и т. п. Еще большие количества поливинилацетата идут на выработку поливинилового спирта и поливинилацеталей. Поливиниловый спирт получается при гидролизе поливинилацетата в присутствии кислоты в качестве катализатора [c.420]
Адгезионные свойства клея обусловлены, по-видимому, присутствием гидроксильных групп в молекуле полимера. [c.178]
При применении полимеров без растворителей используются композиции, содержащие в качестве добавок канифоль, модифицированную алкидной смолой, шеллак и другие естественные и искусственные смолы Указанные добавки повышают текучесть и адгезионные свойства клея. [c.199]
Присутствие воды в компонентах некоторых клеев, например в феноло-формальдегидных, мочевино-формальдегидных и в особенности в полиэфирах, являющихся компонентами полиуретановых клеевых композиций, может существенно влиять на адгезионные свойства клеев, их жизнеспособность и др. Опре- [c.379]
Адгезионные свойства клея [c.133]
Адгезионные свойства клеев 383 [c.383]
Адгезионные свойства клеев [c.383]
Испытание адгезионных свойств клеев сводится к определению силы, необходимой для разделения двух склеенных поверхностей. [c.383]
Адгезионные свойства клеев 385 [c.385]
АДГЕЗИОННЫЕ СВОЙСТВА КЛЕЕВ [c.459]
Весьма эффективно для улучшения адгезионных свойств клеев на основе сетчатых полимеров, например эпоксидных, введение в их состав так называемых легирующих добавок [129. с. 13]. Их вводят в состав клеев в количестве 2—4% (масс.). К таким добавкам относятся кремнийорганические каучуки, содержащие эпоксидные, метильные, фенильные и другие группы. В их присутствии примерно в 1,5 раза увеличиваются скорости реакций эпоксидной группы. Эти добавки несовместимы с эпоксидным олигомером и присутствуют в нем в виде гетерофазных включений. [c.133]
Свойства и работоспособность клеевых соединений зависят в значительной степени от того, насколько правильно разработана и выдержана технология склеивания. Так, плохая подготовка поверхности под склеивание приводит к снижению адгезии, а в некоторых случаях и к разрушению клеевого соединения. Даже незначительные отклонения от параметров технологического процесса склеивания могут повлечь за собой ухудшение адгезионных свойств клея. При подготовке поверхности необходимо обеспечить полное смачивание субстрата клеем, так как в противном случае даже при правильном проведении всех других операций качество соединения нельзя довести до максимально высокого уровня [219, с. 93]. [c.152]
Улучшения адгезионных свойств клеев добиваются, вводя в их состав СггОз (3%) и N10 (1—5%). Высокие диэлектрические показатели удается обеспечить, используя в качестве наполнителя порошок кварцевого ст кла, при этом диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь при 20—600°С и частоте 10 Гц составляют 2,5—3,5 и 2,5-10" —0,5-10 соответственно. [c.155]
В литературе имеются указания о целесообразности применения для крепления резины к металлам клеев из ХНК совместно с клеями из других каучуков, например с клеями из хлоропренового каучука, что значительно улучшает адгезионные свойства клеев и расширяет сферу их применения [c.193]
Качество хлоропреновых клеев может быть значительно улучшено добавлением к ним феноло-формальдегидных смол. Введение этих смол повышает адгезионные свойства клеев, когезию пленки, в некоторых случаях — температуростойкость крепления, удлиняет время сушки, улучшает стабильность клеев. Поэтому большинство выпускаемых в настоящее время хлоропреновых клеев являются клеевыми композициями, содержащими хлоропреновый каучук, синтетическую смолу, наполнитель, противостаритель и вулканизующие агенты. Для повышения температуростойкости и других свойств крепления в клеи могут вводиться в небольших количествах добавки катализаторов, [c.262]
Для придания клеевым швам из эпоксидных клеев эластичности в клеи добавляют 10—20% дибутилфталата или 10—20% жидкого тиокола, но адгезионные свойства клеев в результате введения этих веществ понижаются. [c.273]
Поливинилацетатные клеи, не содержащие летучих растворителей, представляют собой растворы полимеров в реактивных растворителях или низкомолекулярные полимеры без растворителей. В качестве реактивного растворителя рекомендуется винилацетат, а также продукт частичной полимеризации винилацетата. В композицию вводят инициатор полимеризации. При приготовлении клеев, не содержащих растворителей, в качестве добавок в них вводят канифоль, модифицированную алкидной смолой, шеллак и другие природные и искусственные смолы. Эти добавки улучшают текучесть и адгезионные свойства клея. [c.239]
Повышение адгезионных свойств клея достигается за счет взаимодействия функциональных групп смолы с металлами и окисными пленками на их поверхности (преимущественно вследствие образования координационных связей). Механические свойства пленки улучшаются при структурировании каучука и усилении его конденс рбванной смолой. [c.197]
В указанных композициях АФФС не взаимодействуют с полихлоропреном, а образуют комплексы с окисью магния Основными типами комплексов являются хелаты, в которых лигандами выступают кислородсодержащие группы смолы — фенольные гидроксилы и диметиленэфирные мостики Ч Увеличение степени взаимодействия окиси магния со смолой повышает адгезионные свойства клея и теплостойкость крепления. Ряд фирм производит комплексы смол с окисью магния в промышленном масштабе. Например, фирма Рейхолд кемикел (США) выпускает хелаты под названием В ар кум продакт 871 875, 921. [c.198]
Клей СВ-88 приготавливают за сутки до употребления следующим образом к клею 88-Н добавляют вулканизующий агент тноацетамид в виде порошка в количестве I мае. ч. на 100 мае, ч. клея. Порошок вводят небольшими порциями, прн этом клей необходимо тщательно перемешивать деревянной лопаткой не менее 20 мин. В момент введения тиоацетамида клей повышает свою вязкость, но через 24 ч он разжижается и становится годным к употреблению. Клей необходимо использовать в течение 4 сут с момента его изготовления. Введение вулканизующего агента в клей 88-Н повышает его теплостойкость и адгезионные свойства. Клей СВ-88 следует хранить в помещении при температуре 10--25 °С в герметически закрывающейся таре. [c.243]
Применение. Хорошие адгезионные свойства клеев на основе фенолформальдегидных смол обеспечивают широкую область их применения. Смолы для этой цели применяются главным образом в виде спиртовых и водных растворов и водных эмульсий, отверждающихся на холоду (в присутствии кислот) или при нагревании. [c.583]
Большое экономическое значение имеют клеи, получаемые вторичным диспергированием ПВА, полученного из сточных вод основного производства. Известно, что в сточных водах содержится до 1—3 % ПВА в диспергированном виде. Этого слишком мало, чтобы использовать полимер в качестве клея или для других целей. Очистка сточных вод связана с существенными затратами. Разработанные способы выделения ПВА или его сополимеров из сточных вод основаны на коагуляции ПВА введением небольшого количества производных акриловой кислоты или акрилатов, например коагулянтов метас и комета [92]. Первый представляет собой сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом, а второй — частично нейтрализованную соль полиметакриловой кислоты. Соотношение метас ПВС = 2 1 pH сточных вод перед коагуляцией доводят до 2. После коагуляции проводят диспергирование при нормальной температуре в нейтральной (pH = 6,5—7,0) среде с получением дисперсии, сухой остаток которой достигает примерно 40 %. Применение полученного таким образом клея для соединения древесины разных пород, приклеивания бумажного слоистого пластика к древесине в производстве мебели, при изготовлении паркета, в полиграфии показали, что по клеящей способности он не отличается от дисперсий, выпускаемых по ГОСТ 18992—82. В случае необходимости такие вторичные дисперсии могут быть загущены обычными загустителями. Адгезионные свойства клеев из вторичных дисперсий ПВА и сополимера с этиленом (СВЭД) приведены ниже [c.81]
Об адгезионных свойствах клея хемлок 820 можно судить по тому, что соединения резин на основе НК, бутадиен-стирольного каучука, полихлоропрена, бутилкаучука и сополимера этилена с пропиленом при испытаниях на расслаивание (А5ТМ-Д429В) разрушаются по резине. Резины из силиконовых и фторкаучуков хуже склеиваются этими клеями. Также разрушаются по резине соединения с оцинкованной и фосфатированной сталью нитрильной резины после испытаний в кипящей воде (2 ч), маслах (70 при 150 °С), топливе (100 при [c.124]
Поливини.тметиловый эфир пригоден в качестве неионного термосенсибилизирующего агента для природных и синтетич. латексов, для повышения адгезионных свойств клеев и замазок, как пластификатор для нитроцеллюлозы и хлорированного каучука и [c.70]
Интересно использование в качестве основы клеев бутадиен-нитрильных каучуков с карбоксильными группами, которые-весьма активны по отношению к различным вулканизующим агентам, а также способствуют улучшению адгезионных свойств клеев. В работе [79] описано применение карбоксилсодержащих бутадиеннитрильных каучуков в сочетании с полиамидами, которые представляют собой продукты конденсации полимерной жирной кислоты (имеющей 8—24 атомов С) с алкиленполиами-ном НгЫ— [—СНг—СНг—NH—] . Массовое соотношение каучука и смолы может быть от 100 0,5 до 100 100. [c.59]
Испытания адгезионных свойств клеев сводятся к определению силы, необходимой для разделения двух склеенных поверхностей. Характер разрушения склеенных поверхностей при этом может быть различным. При полном отслаивании клеевой пленки от подложки имеет место адгезионный отрыв если разрушение идет по клеевому слою или по склеиваемому материалу, отрыг является когезионным. Существует также третий тип отрыва — смешанный (адгезионно-когезионный), при котором расслаивание происходит частично с отслаиванием клеевого слоя от подложки и частично по клею или подложке. [c.459]
Спирторастворимый клей БФ представляет собой фенольно-альдегидную с.молу, модифицированную ноливинилбутиралем и растворенную в спирте. Содержание смолы в клее составляет примерно 12%. Клей имеет вид густой липкой светлой жидкости, он хорошо склеивает пористые и эластичные материалы, например бумагу, ткани, резину, кожу, целлулоид и т. п. Склеивание можно производить при комнатной температуре при нагревании склеиваемых материалов до телшературы 55—60" прочность скле ки сильно увеличивается. Поливинилбутираль, входящий в состав клея БФ, делает его более эластичным, повышает адгезионные свойства. Клей образует прочную эластичную клеевую пленку он высыхает, например, на корешках книлшых блоков за 3--5 минут. [c.159]
После того как была изучена природа поверхности частиц газовой сажи и на их поверхности были обнаружены различные органические функциональные группы, Шихан, Краус и Консистори исследовали канальную газовую сажу в клеях для крепления резины к металлам. Они обратили внимание на изменение адгезионных свойств клеев в зависимости от способов приготовления их и от состояния в них сажи (флоккуляция сажи). Результаты опытов приводятся в табл. 71. Перед креплением резины к металлу на слой латуни или клея, покрывающих металл, наносился слой клея из каучука Джи-Ар-Эс, содержащий 120 вес. ч. канальной газовой сажи. [c.282]
Подготовка поверхности к нанесению клея o tohi в удалении посторонних веществ и загрязнений. Малейшие следы масла, жира, грязи ухудшают адгезионные свойства клея и резко снижают прочность клеевого шва. Обычно поверхность сначала очищают от загрязнений механическим путем — щетками, наждачной бумагой, дробеструйной обработкой, а затем обезжиривают органическими растворителями или моющими средствами. Выбор способа обработки поверхности зависит в основном от природы склеиваемого материала. Так, поверхность полиэтилена по одному из рецептов обезжиривают ацетоном и сушат на воздухе, затем ее обрабатывают в течение 30 мин при 60°С смесью, состоящей из 10 масс. ч. К2СГ2О7, 90 масс. ч. конц. h3SO4 и 40 масс. ч. воды, промывают водой и сушат. [c.449]
chem21.info
Адгезивные материалы
При выборе адгезивов не следует забывать пословицу: «Где тонко — там и рвется», поскольку качество упаковки всегда зависит от клея, с помощью которого она собрана или запечатана.
Адгезивы используются почти во всех технологиях производства и сборки продукции в сфере упаковки. Важной тенденцией, наблюдаемой в последние годы в этой области, стало стремление свести к минимуму применение адгезивов, содержащих растворители, заменяя их клеем на водной основе, использование которого менее вредно для окружающей среды. В сфере упаковочных технологий это привело не только к еще большему росту применения адгезивов на водной основе, но и к большей популярности термоклея с содержанием сухих веществ 100%. В настоящее время необходимо решить задачу создания адгезива, не препятствующего вторичной переработке использованной тары.
Принципы адгезии
Перед тем как перейти к обсуждению специальных видов адгезивов, применяющихся в сфере упаковки, необходимо рассмотреть некоторые сведения о принципах и теории склеивания. При склеивании материалов с помощью клеящего вещества не ставится задача зафиксировать их поверхности как можно плотнее друг к другу. Требуется, чтобы образовался бутерброд: материал-адгезив-материал. Хотя иногда желательно, чтобы применяемое количество адгезива было минимальным, добиваться тонкого слоя за счет дополнительного давления или разбавления клеящего вещества не следует.
Шероховатые или пористые поверхности могут склеиваться при помощи тех адгезивов, которые отвердевают или кристаллизуются. Очень гладкая поверхность, которая бывает у емкостей из стекла или пластмассы, вызывает совершенно особые проблемы. В этом случае предпочтительно применение адгезива, который не теряет пластичности и остается достаточно липким (создается так называемое сцепление за счет присасывания). Для некоторых пластиковых поверхностей (особенно это касается олефинов) может потребоваться обработка пламенем или коронным разрядом, необходимая для окисления поверхности. Чтобы улучшить параметры сцепления некоторых видов пленки или фольги, необходимо использовать грунтовочный слой (особенно это важно для экономически оправданных пластичных многослойных материалов, изготовленных методом экструзии). Необходимо также учитывать наличие в составе пленки пластификаторов или других добавок, которые могут оказать негативное влияние на процесс склеивания.
Теоретические основы адгезии
Сущность процесса склеивания остается еще до конца не ясной, но считается, что его определяет сочетание физических и химических воздействий. Чтобы помочь читателю лучше понять феномен склеивания (адгезии), опишем наиболее важные аспекты этого чрезвычайно сложного процесса.
Механическое сцепление образуется в тех случаях, когда адгезив проникает внутрь пористого материала. Когда герметизирующий состав впитывается в волокнистую массу и отвердевает, сцепление образует соединение, сила которого определяется силой сцепления адгезива или субстрата (в зависимости от того, какая из них больше). Естественно, вязкость адгезива и пористость материала определяют степень проникновения.
Если склеиваемые поверхности не являются пористыми, сцепление образуется не за счет механической взаимосвязи, а под воздействием молекулярных сил. В этом случае необходимо учитывать гладкость или шероховатость материала, поскольку это важно для сцепления. Если мы представим неровность поверхности в виде холмов и долин, то существует определенный идеальный угол между склоном холма и горизонтальной поверхностью, обеспечивающий максимальную удерживающую силу свободной энергии для применяемых материалов. Например, для бумаги и других целлюлозных материалов было рассчитано, что этот угол составляет 43°. Максимальная работа сцепления в таком случае составляет от 0,4 до 0,5 г/см, и, следовательно, поверхностное натяжение адгезивов должно находиться в этих пределах. Усадка ад-гезива при схватывании приводит к снижению действия этих сил, но этого можно почти полностью избежать путем применения адгезива при более высокой температуре и очень быстрого его охлаждения сразу после нанесения.
Для идеально гладкой поверхности может быть верно обратное, то есть при низких температурах и медленном охлаждении возникновение напряжения внутри адгезива, приводящего к нарушению контакта в области соприкосновения поверхностей, менее вероятно. Предварительно выявить возможность возникновения таких проблем можно следующим образом: на одну из сторон этикетки наносят клеящий состав, после чего ее подвергают испытаниям в условиях различных температур и влажности, выдерживают в течение некоторого времени, а затем проверяют состояние адгезива. Поскольку поверхность становится более гладкой, большее значение приобретают силы притяжения между молекулами адгезива и склеиваемого материала.
В бесконечно малых промежутках между атомами и молекулами действуют несколько сил, и их влияние в большой степени зависит от расстояния. Для обеспечения надежной связи между материалами важное значение имеет смачивающая способность адгезива. Молекулы некоторых адгезивов содержат компоненты, которые могут образовывать первичные связи с материалом поверхности. Например, такие вещества, как эпоксидные полимеры, изоцианат и цианистые соединения действуют эффективнее при более низкой молекулярной массе, лучше распределяясь по поверхности и обеспечивая перед отверждением хорошую смачиваемость. Присутствие силиконов, используемых для легкого извлечения изделия из формы, может помешать образованию химической связи из-за преимущественной ориентации индуцированных электронами полей по направлению к атому кислорода, следующему за группой диметилсилана и способному присоединять дополнительные электроны. Молекулярная диффузия частиц двух материалов, по силе значительно уступающая вышеупомянутому проникновению вещества, не прямо пропорциональна молекулярной массе в степени 2/3 и увеличивается прямо пропорционально температуре и прошедшему периоду времени. Этот тип диффузии более определенно проявляется в полярных соединениях при условии, что полярные группы не начинают активным образом препятствовать подвижности молекулярных цепей. Ветвистость молекулярных цепей также способствует диффузии — она пропорциональна числу эффективных цепочек в степени 2/3.
Силы дисперсии (они еще слабее, чем явление диффузии) появляются в результате изменения положения или рассеивания электронов, окружающих расположенные в тесной близости друг от друга атомы. Действие этих сил уменьшается при увеличении расстояния и обратно пропорционально расстоянию в степени 1/7; силы дисперсии оказываются несущественными, когда расстояние превышает 4,5 А (0,00045 мкм). Для сравнения скажем, что атомы углерода в молекулярной цепи находятся на расстоянии 1,5 А друг от друга.
В дополнение к силам дисперсии действует электростатическая сила полярных групп, превосходящая их в 3-4 раза. Количество такой энергии можно оценить при наблюдении за тем, какой потенциал образуется при отделении с поверхности стекла поливинилхлорида или пластика на основе целлюлозы. Потенциал разряда достигает нескольких тысяч вольт.
Следует упомянуть еще один фактор, хотя и менее значимый, чем описанные нами ранее, а именно силы Ван-дер-Ваальса, которые возникают благодаря притяжению, существующему в полярных молекулах из-за присутствия диполей. Эти силы более чем в 10 раз слабее силы ковалентной связи, существующей между атомами, например хлора).
Типы адгезивов
В широком смысле слово «адгезив» используется для обозначения всех существующих клеящих веществ, а в узком — только для эмульсий из синтетических смол. Под термином «клей» обычно подразумевают материалы животного, реже — животного и растительного происхождения. Название «клейстер» почти всегда подразумевают растительное происхождение вещества; эти виды клеящих веществ используются только для изделий из бумаги. Словосочетанием «цементирующий состав» или словом «цемент» {cement) обозначается адгезив с содержанием растворителя, предназначенный для склеивания таких материалов, как кожа, резина, стекло и т. п.
Большую часть применяемых в сфере упаковки адгезивов составляют составы природного происхождения на водной основе, которые до конца второй мировой войны были почти единственным видом клеящих веществ. В их число входят крахмальный клей (в США используется кукурузный крахмал), казеин из коровьего молока, животный клей, а также резиновый латексный клей, однако все большее распространение получают синтетические водоэмульсионные адгезивы и термоклей.
Крахмалы
Крахмальную пасту делают из кукурузной, пшеничной или ржаной муки, тапиоки, картофеля или саго. В натуральном виде крахмал используют только для этикетировки бумажных и картонных упаковок (особенно когда требуется наклеить бумагу на гофрокартон), и в этом случае клейстер из кукурузного крахмала позволяет очень быстро зафиксировать две бумажные поверхности. Кроме того, такой клейстер применяется для изготовления пакетов и наклеивания этикеток. Чаще всего крахмал преобразуется с помощью сухого тепла, кислоты или ферментов в декстриновый клей белого или желтого цвета, обеспечивающий более быстрое приклеивание и имеющий большее содержание сухого вещества. Стоимость крахмального и декстринового клеев невысока.
Декстриновые клеи
Для нанесения этикеток используется, как правило, декстриновый клей бурого цвета относительно жидкой консистенции, обычно проявляющий кислотные свойства. Такой клей хорошо наносится на поверхность и достаточно быстро высыхает, но при этом не является водостойким. Чтобы клей быстрее схватывался и лучше держался, иногда применяется бура (тетраборнокислый натрий Borax). Следует отметить, что борированные декстрины склонны тянуться нитями и менее подходят для машинной обработки продукции. Чтобы отличить крахмал от декстрина, можно провести идентифицирующий тест при помощи слабого раствора йода. Крахмал окрашивает контрольный раствор в синий цвет, тогда как декстриновый клей дает красную или коричневую окраску.
Декстриновый клей предпочтительнее всего использовать в течение нескольких месяцев со дня выпуска, хотя при хранении в благоприятных условиях его качество может сохраняться в течение года и более. Среди всех видов адгезивов простой декстриновый клей является наименее дорогим и самым подходящими для машинной обработки (при очистке оборудования он легко смывается теплой водой).
В случае применения высокоскоростных технологий предпочтительнее использовать декстриновый клей из тапиоки. Декстрин на основе кукурузной муки стоит дешевле, но не так быстро схватывается. Эфиры крахмала представляют собой группу соединений, использующихся для выпуска мешков (пакетов), а также в качестве увлажняющего адгезива. Чтобы материал при склеивании оберток ложился ровнее, без волнистости, определенные виды декстрина могут смешиваться с эмульсией ПВА.
Желеобразные адгезивы
Желеобразный клей, применяемый для этикеток, представляет собой коллоидный раствор модифицированного крахмала. Он имеет достаточную стойкость к воздействию высокой влажности и сырости и обычно считается частично стойким к замерзанию. Этот клей резиноподобен и имеет хорошие когезионные свойства; его цвет — от белого до красновато-коричневого. Обычно желеобразный клей характеризуется щелочными свойствами и позволяет хорошо наклеивать этикетки на различные поверхности: горячие или холодные, влажные или сухие, жирные или маслянистые. Такой клей пригоден для наклеивания на бутылки из бесцветного, опалового или боросиликатного стекла, а также тех, на поверхность которых нанесено защитное покрытие от царапин (за исключением силиконовых покрытий). Широко используется желеобразный клей в фармацевтической, косметической и пищевой промышленности. Благодаря своему составу животный желеобразный клей при комнатной температуре находится в жидком состоянии, а в холодной воде клейстеризуется. Такой стойкий к замерзанию клей используется для наклеивания этикеток на бутылки с напитками; он плохо выдерживает погружение в воду, но при этом вполне пригоден для использования в условиях повышенной влажности.
Казеиновые клеи
Казеиновый клей выпускается из высушенного створоженного молока; иногда в него добавляются известь и другие ингредиенты. Перед применением клей разводят в холодной воде. В сфере упаковки он применяется в двух основных сферах. Одна из них — этикетирование стеклянных бутылок, где казеиновый клей имеет наибольшее распространение благодаря водостойкости и стойкости к замерзанию; для вторичного использования стеклянной тары приклеенные этикетки удаляются в щелочном растворе. Второй сферой применения казеинового клея является его добавление в состав адгезива для изготовления ламинатов бумаги и фольги. Неокрашенный казеиновый клей может иметь цвет от янтарного до темно-коричневого; казеин обладает слабовыраженными щелочными свойствами и достаточно жидкой консистенцией. Для обеспечения быстрого схватывания клея его необходимо наносить очень тонким слоем. Чтобы клей хорошо разводился в воде, в качестве разбавителя добавляют аммиак, а иногда (для повышения водостойкости) — спирт. Для изготовления складных картонных коробок с каолиновым покрытием в казеиновый клей добавляют глину. Казеиновый клей характеризуется низкой липкостью, но при высыхании обеспечивает очень хорошее сцепление.
Клеи животного происхождения
Животный клей изготовляется из мездры и костей животных (в основном кастрированных бычков). Он выпускается в форме хлопьев или гранул и перед использованием растворяется в воде при температуре около 60 °С. Обычно стандартный животный клей изготовляется из смеси костного и мездрового. Клей обычно имеет коричневый цвет средней насыщенности, проявляет слегка кислотные свойства и достаточно жидок по консистенции. Он хорошо прилипает, достаточно быстро схватывается и высыхает. Животный клей прочно соединяет деревянные и бумажные детали, однако недостаточно влагостоек, подвержен воздействию плесени, грибка и некоторых насекомых. Новые разработки в области синтетических материалов привели к сокращению применения животного клея в сфере упаковки, но именно он является наиболее предпочтительным в качестве увлажняющего адгезива для армированной ленты, использующейся при запечатывания коробок. При использовании животрюго клея на поверхности редко образуются вздутия, складки или морщины, и благодаря этому он может использоваться для изготовления жестких коробок и прилегающей мягкой упаковки; в этих случаях клей нагревают до температуры 60 °С, а количество воды для его разведения должно быть минимальным. Животный клей является не очень стойким к замерзанию и используется для этикеток на напитках.
Клеи на основе синтетических смол
Из всех разновидностей синтетического клея в области упаковки обычно применяются поливинилацетатные (ПВА) эмульсии. Они быстро сохнут и образуют крепкое соединение с бумагой и различными видами пленок, покрытий, а также других подобных непористых поверхностей. Некоторые составы клеев на основе синтетических смол обходятся в 2-3 раза дороже декстринового, но удобны тем, что могут повторно активироваться при нагревании, выполняя функции термопокрытия. Существуют и другие виды синтетических клеев, позволяющие легко отсоединить склеенные поверхности. Чаще всего они используются для фиксации прозрачной пленки в окошках на складных коробках или на конвертах, но иногда их применяют для запечатывания подклеиваемых крышек на коробках из гофрокартона.
Адгезионные материалы, склеивающие при надавливании
Эта разновидность адгезивов, постоянно сохраняющая клейкость, стоит относительно дорого и пользуется спросом у изготовителей этикеток, так как позволяет наклеить этикетку почти на любую поверхность. Кроме того, применение таких материалов сокращает время переналадки оборудования и почти полностью устраняет необходимость его очистки, на которую при использовании жидкого клея уходят значительные средства.
Самоклеющиеся этикетки поставляются на бумажной подложке с силиконовым разделительным слоем. Существуют два основных типа таких этикеток: на основе акрилового состава и на основе смеси смол и каучука. При этом для повышения клейкости и для наклеивания этикеток на разные виды поверхностей оба типа адгезивов значительно модифицируются с помощью других мономеров и веществ.
Существуют различные способы нанесения самоклеющихся этикеток, но во всех случаях первой операцией является резкое разрывание ленты-подложки с помощью заточенной пластины, и при этом этикетка автоматически отклеивается от подложки. Затем она может захватываться вакуумным позиционирующим устройством или барабаном и сразу же приклеиваться на поверхность; этикетка также может размещаться на поверхности при помощи сильной струи воздуха. Раньше точность наклеивания этикетки несколько колебалась, но в настоящее время гарантируется, что отклонение составляет не более 0,8 мм.
Термоплавкие адгезивы
Термоплавкими адгезивами называют особый вид клеев на основе синтетических смол, наносимые на бумагу или картон и затем активируемые при нагревании в необходимый момент. Это позволяет обеспечить более высокую скорость этикетирования, обертывания и блистерного упаковывания. При помощи печати изображения определенным образом можно не только свести к минимуму, но и обеспечить потребителю возможность легкого распечатывания упаковки.
Для этикетирования применяются два типа адгезивов. Один из них активируется нагретой пластиной прямо перед нанесением этикетки и мгновенно схватывается. Более практичным является другой тип, так называемый адгезив замедленного действия, обладающий более долгим периодом открытости (то есть этикетка остается липкой в течение некоторого времени после того, как прекратилось воздействие источника тепла). Увеличение времени разогрева и возможность вынести эту операцию за пределы этикетировочного участка позволяет значительно повысить скорость работы оборудования. В качестве типичного примера такой технологии можно привести использование устройства предварительного нагревания с температурой до 204 °С и пластины с температурой 107 °С на участке, где осуществляется этикетирование. При этом на практике необходимая температура будет зависеть от свойств адгезива и скорости выполнения операций. Такие этикетки наклеиваются на пластмассовые банки или бутылки, не требуя обработки поверхности пламенем, но при их наклеивании на стекло с силиконовым покрытием могут возникать проблемы. При использовании таких этикеток практически не требуется тратить время на очистку оборудования.
Лаки
Лаки сходны с клеями на основе синтетической смолы, но отличаются тем, что приготовляются с использованием разбавителя, а не на водной основе; их стоимость выше, а применение затрудняется парами, возникающими из-за наличия в лаках летучих органических соединений. Лаки выпускаются из таких материалов, как целлюлоза, винил, декстрин и смолы; они растворимы в спирте, нафте, бензоле, метил-этилкетоне или других органических растворителях. Они особенно подходят в тех случаях, когда необходимо, чтобы растворитель разъел гладкую поверхность, например, при нанесении покрытия на пластиковую пленку. Лаки, как и другие применяющиеся в сфере упаковки материалы с содержанием растворителей, постепенно заменяются аналогичной продукцией на водной основе, поскольку природоохранные организации накладывают жесткие ограничения на выброс в атмосферу паров разбавителей.
Когезионные вещества
Самоклеющиеся адгезивы, известные под названием «адгезивы холодной активации», представляют собой смесь парафинов и латексов, которая склеивается только с таким же составом (и ни с какими другими материалами). Преимуществом этих материалов являются легкость наклеивания и то, что не требуется нагревания, благодаря этому можно значительно ускорить работу технологической линии. Когезионные вещества обычно наносятся на оберточную бумагу или пленку местами. Основной сферой их применения является запечатывание пакетов конфет и печенья, а также оберток шоколадных плиток, которые тают при более низкой температуре, чем требуется для активации термовещества. Материалы необходимо беречь от пыли, которая может помешать склеиванию.
Латексные клеи
Латексный клей выпускается как на основе растворителя, так и в виде водной эмульсии. Каучуковый латекс — дорогой материал, и поэтому стоимость таких адгезивов высока. Резина из натурального каучука, растворенная в нафте или бензоле, используется в качестве адгезива, применяемого для временного или постоянного наклеивания бумаги, резины или ткани. Любые частицы меди, попадающие в резиновый клей с деталей оборудования, ускоряют старение клея.
Термореактивные клеи
Термореактивный клей, выпускаемый из термопластичных смол (таких, как полиэтилен), используется обычно не в качестве основного средства для приклеивания, а только для быстрой фиксации деталей в нужном месте (из-за высокой стоимости этого материала и трудностей, связанных с тем, что его необходимо наносить на поверхность достаточно быстро, не давая ему преждевременно остыть и отвердеть). Один из способов наклеивания состоит в том, что адгезиву придается форма пластичной нити, которая подается в разогретый насос, после чего немедленно наносится на поверхность упаковки. Другой способ заключается в нагревании адгезива в отдельном резервуаре и подаче его по термоизолированным трубам к участку, где осуществляется склеивание. В машинах для наклеивания этикеток на консервные банки термоклей обеспечивает мгновенное прилипание этикетки. При обработке швов и запечатывании пакетов и коробок, особенно в случае непористых поверхностей, термоклей позволяет выполнять операции быстрее, поскольку схватывается значительно быстрее клея, наносимого холодным. Кроме того, для холодного клея оборудование должно снабжаться длинными секциями для фиксации изделия под прессом.
Термоклей имеет свойства, находящиеся в диапазоне между свойствами низкотемпературных пластичных восков и высокопластичных смол, тогда как сами эти вещества термоклеем не являются. Большинство материалов, называемых упаковочным термореактивным клеем, применяются при температуре от 149 до 204 "С и имеют вязкость от 500 до 15 000 спз. Термореактивный клей имеет свойство легко схватываться почти с любой поверхностью, в связи с чем он может применяться там, где нанесение этикеток представляет определенные сложности. Например, ПЭТ-бутылки для напитков после заполнения при температуре 1,7 °С и внутреннем давлении 621 Па усаживаются приблизительно на 1% и затем ополаскиваются при температуре 54 °С до достижения комнатной температуры.
Чтобы материал выдержал такую обработку, для изготовления этикеток применяется специальный ламинат из бумаги и полипропиленовой пленки, на котором с помощью формного цилиндра глубокой печати наносится изображение. В настоящее время скорость этикетирования может составлять от 200 до 300 штук в мин для одно- и двухлитровых бутылок и от 400 до 800 штук в мин — для бутылок меньших размеров. Утверждается, что технологически возможно обеспечить наклеивание 1000 этикеток в мин, а на некоторых технологических линиях пивоваренных заводов этикетки наносятся со скоростью 1500 шт./мин.
arzpuck.ru
Выбор самоклейки в зависимости от типа адгезива
Выбор самоклеющейся пленки
Выбор самоклеющейся пленки – это не просто выбор между материалами эконом-серий и специализированными, между глянцевыми или матовыми винилами разных цветов и оттенков. Не менее важное значение для рекламно-производственной фирмы при определении требуемого ей материала играют свойства и характеристики клеевого слоя (или адгезии) самоклейки.
Классификация
По составу клеи для самоклеящихся материалов, делят на две основные группы: акриловые и каучуковые. Акриловые различаются на адгезивы на основе растворителей и на клеи на водной основе. Первые в настоящее время применяются крайне редко (они вредны для окружающей среды и пожароопасны).
Некоторое время назад каучуковые клеи также производились на основе растворителей. Теперь эта группа состоит исключительно из плавких клеев.
Отдельно следует отметить относительно недавно появившиеся УФ-акриловые клеи (их адгезивные свойства основаны на образовании полиакрилата под воздействием ультрафиолетового света). Однако их производство дороже, чем выпуск обычных водноакриловых клеев.
Клеевой слой самоклеящихся пленок для наружной рекламы чаще всего изготовлен из водноакриловых клеев: максимальная температура эксплуатации адгезивов на каучуковой основе ограничена +40-+50 градусами по Цельсию. Этого не всегда достаточно. Кроме того, каучуковые клеи после одного-двух лет эксплуатации могут менять цвет, трескаться, терять клеевые свойства (в силу так называемого процесса старения клея). Срок службы акриловых адгезивов в несколько раз дольше.
Как выбрать правильный адгезив.
Чтобы правильно определить, каким клеевым слоем долджна обладать самоклеящаяся пленка для применения в предстоящей работе, сайнмейкер должен найти ответы на следующие вопросы:- требуется ли постоянный или отделимый клей?- на какую поверхность будет приклеена пленка?
Поверхность может быть шероховатой или текстурированной, что требует более толстого слоя клея или более агрессивного адгезива. Клей с сильными адгезивными свойствами также требуется, если необходимо оклеить изогнутую поверхность. Кроме того, в особых областях применения рекламных пленок, например, при создании напольной графики, выдвигается целый ряд специальных требований к клею:- может ли потребоваться перепозиционирование при приклеивании?- при каких условиях будет эксплуатироваться графика (температура, влажность и др.)?
Необходимо учесть все предполагаемые внешние воздействия при выборе клея и определить, какой адгезив выдержит все эти воздействия. Другой немаловажный фактор при выборе клеевого слоя – предполагаемый срок службы. Очевидно, что для напольной графики, предназначенной для эксплуатации в помещении в течение полугода, и для стикера, который будет размещен на десять лет на боту самолета, требуются разные адгезивы.
Ответы на эти вопросы помогают сузить представленный на рынке ассортимент самоклеек в процессе поиска оптимального варианта.
Физические свойства.
Среди основных физических параметров клеев – прочность на сдвиг, липкость, сила адгезии и сила когезии. Эти характеристики следует тщательно проанализировать при выборе винилового материала. Для оценки этих и других параметров применяются тесты, разработанные международной ассоциацией FINAT. Все справочные данные по параметрам клеев производители публикуют со ссылкой на тесты FINAT. Измерения проводятся при строго определенных условиях. Данные физические характеристики помогут сайнмейкеру предположить, что будет происходить с клеем в предполагаемых условиях эксплуатации его работы.
По прочности на сдвиг измеряется внутренняя сила адгезива параллельно плоскости поверхности, на которую пленка наклеена. Самоклеящаяся пленка, у которой клей обладает низкой прочностью на сдвиг, может быть двинута или может отклеиться. Адгезив же с высокой прочностью на сдвиг будет удерживать аппликацию на строго зафиксированном месте. Искривленная поверхность может вызвать постепенное отделение самоклеящейся пленки как по краям, так и в центре.
Липкость – характеристика, измеряющая способность клея моментально схватывать поверхность. Адгезивы с высоким показателем липкости необходимо использовать в тех случаях, когда графика должна приклеиться к поверхности максимально быстро. С другой стороны, клеи с низкой величиной липкости позволяют переклеить графику или перепозиционировать ее.
Сила адгезии – это сила, которую необходимо применить для отрывания самоклеящейся пленки от поверхности. Данная величина позволяет потребителю определить, как сильно пленка будет противодействовать предполагаемой силе, которая может быть направлена в противовес клеящей силе (ветру и др.). Так, сила адгезива должна быть больше, чем возможная сила ветра, чтобы избежать повреждения графики.
Максимальная адгезия самоклеящихся пленок достигается по истечении 24 часов. При этом следует различать начальную липкость и конечную адгезию: клей с более высокой начальной липкостью может иметь более высокую конечную адгезию.
Сила когезии определяется межмолекулярным взаимодействием молекул клея. Для удаляемого клея необходимо, чтобы величина силы когезии была высокой и чтобы сила адгезии клея к самой пленке была выше аналогичной силы сцепления клеевого слоя с оклеиваемой поверхности.
| Клей | R1 | R2 | P3 | P4 |
| Описание | Сверхудаляемый акриловый клей, не содержит растворителей | Удаляемый акриловый клей, не содержит растворителей | Постоянный акриловый клей, не содержит растворителей | Сверхудаляемый акриловый клей на водной основе, усилен смолой, не содержит растворителей |
| Стойкость к ультрафиолетовому излучению | Высокая | Высокая | Высокая | Высокая |
| Стойкость к старению | Высокая | Высокая | Высокая | Высокая |
| Мин. температура приклеивания | +10 | +5 | +5 | +5 |
| Рабочий интервал | -30...+90 | -30...+90 | -30...+90 | -30...+90 |
| Начальная адгезия | Очень низкая 2N/25mm* | Низкая 4N/25mm* | Высокая 10N/25mm* | Очень высокая 15N/25mm* |
| Конечная адгезия | Очень низкая 4N/25mm* | Низкая 8N/25mm* | Высокая 15N/25mm* | Очень высокая 20N/25mm* |
| Применение | Для сложных поверхностей и предельно легкого удаления без остатка | Универсальный клей для краткосрочного наклеивания с возможностью удаления | Универсальный клей для постоянного наклеивания | Постоянный клей для грубых и шероховатых поверхностей |
Данные, отмеченные значком "*", приведены для пленок "Intercoat" 3080/3081/3082 (FINAT1).Все клеи "Intercoat" соответствуют нормам для детских игрушек EN 71/ часть 3, а также Европейской директиве по содержанию тяжелых металлов 94/62/EC
Ирина Никонова, руководитель направления компании ITRACO
Полезная информация:
Похожие материалы :
Еще информация:
inforprint.ru
Адгезия - клей - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4
Адгезия - клей
Cтраница 4
Приклеивать клеем БМК-5К провода непосредственно к строительным конструкциям не рекомендуется, гак как из-за быстрого высыхания клея его свойства резко меняются и поэтому прочность крепления провода в начале и конце участка проводки будет неодинаковой, что может привести к отставанию провода у одного конца, а затем и к отклеиванию всего участка электропроводки. Для крепления проводов применяют крепежные детали только из пластмасс ( кроме полиэтиленовых), так как стальные детали легко коррозируются, а алюминиевые не обеспечивают необходимой прочности крепления из-за пониженной адгезии клея к алюминию. [47]
Обычно содержат вулканизующий агент ( орг. В состав одноупаковочных клеев входит блокированный сшивающий агент ( напр. Адгезию клея повышают нанесением на пов-сти аппретов на основе, напр. Клеевые прослойки имеют невысокую прочность ( 2 - 3 МПа), атмосфере -, кисло-родо -, светостойки, биоинертны, нестойки в топливах, работоспособны от - 110 до 300 С. Применяют для склеивания кремнийорг. [48]
Полярные группы - карбоксильные, спиртовые, амино -, эпоксидные и другие - значительно увеличивают адгезию клея к полярным материалам. Для увеличения адгезионных сил при склеивании некоторых неполярных материалов последние подвергают термической или химической обработке в целях получения на их поверхности некоторого количества полярных групп. Наличие или отсутствие адгезии клея к склеиваемому материалу легко определить по смачиваемости клеем этого материала. [49]
Такие полярные группы, как карбоксильные, спиртовые, ами-но, эпоксидные и другие, значительно увеличивают адгезию клея к полярным материалам. Для увеличения адгезионных сил при склеивании некоторых неполярных материалов последние подвергают термической или химической обработке в целях получе-ния на их поверхности некоторого количества полярных групп. Наличие или отсутствие адгезии клея к склеиваемому материалу легко определить по смачиваемости клеем этого материала. [50]
Однако толщина пленки 0 2 - 0 4 мм также допустима. Необходимо знать, что прочность клеевых соединений металлов, а также неметаллических материалов с повышением толщины клеевой прослойки обычно понижается, а с ее уменьшением - увеличивается. С увеличением толщины прослойки уменьшается как адгезия клея к металлу, так и когезионная прочность клеевых соединений. [51]
Напряжения резко изменяют свою величину, а иногда и знак. При увеличении температуры характер кривой сохраняется, но она поднимается вверх, так как из-за влияния различных коэффициентов линейного расширения напряжения в склеенных деталях увеличиваются. Такая неоднородность в распределении напряжений может свидетельствовать о неравномерной адгезии клея ОК-90 к стеклу, когда в различных точках сила сцепления клея со стеклом будет разной. Было выяснено, что длительные прогревы образцов, склеенных ОК-90, при температурах порядка 50 С нарушают целостность склейки: появляются или краевые расклейки в виде полосок и пятен, или расклейки в виде мелкой сыпи, увеличивающейся при продолжении термических испытаний. Механические свойства клея и стекла значительно отличаются друг от друга, кроме того, клей имеет очень малую толщину. [52]
Такие кремнеземные частицы оказывают положительное воздействие, если они сильно адсорбируются на границе раздела твердое тело - жидкая среда. В таком случае в действительности частицы увеличивают площадь твердой поверхности на границе раздела, с которой затем связывается клей. Такой тип кремнезема используется как загуститель в компонентах эпоксидных клеев, когда кремнезем также улучшает адгезию клея к некоторым твердым поверхностям. [53]
Производя работы с клеями, необходимо учитывать, что качество соединения, прочность и надежность могут быть получены только при тщательном соблюдении технологических режимов. Так, перед нанесением клея поверхности деталей должны быть тщательно обезжирены бензином или ацетоном и тщательно просушены. Поверхности пластмассовых деталей рекомендуется зашкуривать, а с металлических поверхностей удалять окисную пленку, которая резко ухудшает адгезию клея к металлу. [54]
При склеивании растворителем возникают значительные внутренние напряжения в слоях материала, непосредственно соприкасающихся с клеевым швом. Они являются результатом местного набухания из-за диффузии растворителя. Прочность и надежность клеевых соединений зависит от правильного выбора клеевой композиции и соблюдения технологических режимов склеивания. Процесс склеивания состоит из ряда последовательных операций: подготовка поверхностей соединяемых деталей, нанесение клея, сборка соединения и запрессовка, выдержка под давлением при заданной температуре. Склеиваемые поверхности пригоняют одну к другой, очищают и обезжиривают, подвергают специальной обработке для повышения адгезии клея. [55]
Склеивание выполнено клеем МПФ-1, причем - в клеевом шве сделаны искусственные дефекты различных размеров. На рис. 235, а приведено изображение на экране, соответствующее хорошему склеиванию. Начальный импульс имеет небольшую длительность и наблюдаются донные сигналы. Если дефект представляет собой нарушение адгезии клея к внутреннему листу или разрыв внутри самой клеевой пленки и если при этом наружный лист покрыт клеем, то начальный импульс получается коротким, причем донные сигналы пропадают. Кроме того, толщина внутреннего элемента должна быть достаточно большой ( не менее 6 - 8 мм), чтобы донные сигналы не сливались между собой. Кривизна поверхности изделия и повышенная толщина клеевой пленки затрудняют контроль. [56]
Растворы поливинилового спирта с добавлением в некоторых случаях пластификаторов отличаются хорошими клеящими свойствами и предлагаются в качестве клеев ( Фр. Растворимость технического поливинилового спирта в воде, как указывалось выше, зависит от содержания остаточных ацетильных групп. Частично гидролизованные поливиниловые спирты применяются, если допустимо использование в качестве растворителя спирто-водных смесей. Все сорта поливинилового спирта отличаются высокой адгезией к шероховатым и адсорбирующим поверхностям, например бумаги или ткани. Так как адгезия увеличивается по мере снижения степени гидролиза, то при склеивании полированных поверхностей применяется поливиниловый спирт со значительным содержанием остаточных ацетильных групп и с повышенной вязкостью. Пластификация снижает адгезию клея к полированным поверхностям. [57]
Контроль производят при одностороннем доступе. Частоту выбирают так, чтобы толщина h металлического слоя составляла не менее половнны длины волны. Наиболее удобны для контроля конструкции с металлическими слоями толщиной более 1 5 мм. Как правило, выявляются лишь зоны нарушения соединений между слоями. С уменьшением характеристического импеданса zn неметаллического слоя возможности метода ухудшаются. Если zn мал ( например, пенопласт с малой плотностью, то неметаллический слой слабо влияет на коэффициент отражения Лвн, который определяется в основном значением гп клеевой пленки. В этом случае обнаруживаются только зоны отсутствия адгезии клея к металлу. [58]
Контроль проводят при одностороннем доступе. Частоту выбирают так, чтобы толщина h металлического слоя составляла не менее половины длины волны. Наиболее удобны для контроля конструкции с металлическими слоями толщиной более 1 5 мм. Как правило, выявляются лишь зоны нарушения соединений между слоями. С уменьшением характеристического импеданса zn неметаллического слоя возможности метода ухудшаются. В этом случае обнаруживаются только зоны отсутствия адгезии клея к металлу. [59]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
