Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
Меламино- и мочевиноформальдегидные смолы. Меламино-формальдегидные клеи выпускают в виде пленок, жидких и порошковых клеев. Жидкие, как правило, представляют собой
109
водные или спиртовые растворы (дисперсии) и часто содержат наполнители. Отверждаются эти клеи при нагревании. В качестве катализаторов используют кислоты, в качестве модификаторов для улучшения стойкости клеевого шва к растрескиванию — фурфуриловый и бутиловый спирты.
Срок хранения клеевых пленок (иногда пропитанной бумаги) — около 3 мес., порошков — около 2 лет (при 20 °С). Жизнеспособность жидких клеевых смол — около 30 мин, клеев из порошковых смол — до 24 ч (при комнатной температуре).
Процесс отверждения протекает лучше всего при 100—130 °С при каталитическом воздействии кислот или их аммониевых солей. Часто используют высокочастотное отверждение при 90 °С; продолжительность отверждения при этом сокращается до 2 мин. При отверждении применяют давление от 0,7 до 1,0 МПа. Расход клея составляет от 0,15 до 2 кг/м2; при производстве фанеры — от 0,075 до 0,125 кг/м2. Клеевое соединение получается практически бесцветным и характеризуется отличной водостойкостью.
Меламиноформальдегидные клеи применяют для склеивания древесины, пластмасс с древесиной (например, при поверхностной обработке мебели). Клеевые соединения имеют хорошие механические свойства и долгий срок службы.
Мочевиноформальдегидные клеи получили большее распространение благодаря низким ценам. Однако их свойства несколько хуже. Оптимальное соотношение мочевины и формальдегида при получении клеевых смол составляет 1 : 1,65. Мочевиноформальдегидные клеи, как правило, двухкомпонентные: они содержат смолу и отвердитель (жидкий или порошок), который активируется водой, содержащейся в клее. Отвердите-лем чаще всего служат аммониевые соли сильных кислот. Срок хранения при 20 °С — от 1 до 3 мес., порошка— почти год. Жизнеспособность клея в зависимости от содержания катализатора и температуры среды составляет до 48 ч.
Для отверждения целесообразно использовать прессы с высокочастотным обогревом. Процесс отверждения в них протекает от 1 до 3 мин при 120 °С и давлении до 1,6 МПа; расход клея — около 0,1 кг/м2.
Применяют мочевиноформальдегидные клеи для тех же целей, что и меламиновые. Прочность клеевого шва древесины достигает 70 МПа.
Эпоксиды. Клеи на основе эпоксидных смол относятся к Ргаи-более широко распространенным и применяются для склеивания металлов, реактопластов, стекла и других субстратов (табл. 3.6). Первый эпоксидный клей был получен в Швейцарии в 1938 г. из бисфенола А и эпихлоргидрина. В зависимости от соотношения исходных веществ при синтезе и характера реакционной среды образуются смолы с молекулярной массой от 350 до Ю 000 от сиропообразных до твердых, содержащие различное число эпоксидных и гидроксильных групп.
110
Таблица 3.6. Сравнительная оценка* различных связующих для клеев [33]
Связующее Адгезия Стойкость В
к бумаге к древесине к металлам к керамике к резине к воде к растворителям к щелочам к кислотам
Алкидные смолы 6 7 5 в 7 7 2 2 5 3
Эпоксидные смолы 10 10 8 8 8 8 9 9 8 7
Фенопласты 9 8 2 6 7 8 10 7 8 4
Фурановые смолы 8 7 1 8 7 7 10 10 8 5
Меламиновые смолы 10 10 2 2 2 7 9 5 5 5
Нитрат целлюлозы 5 3 1 5 5 3 2 2 4 5
Полиэфирная смола 6 8 2 5 7 7 6 1 6 4
Полиакрилаты 3 4 3 5 6 8 2 5 7 5
Поливинилацетат 8 7 7 7 3 3 3 4 6 3
Поливинилхлорид 5 7 6 7 6 8 6 10 9 4
Поливинилиденхлорид и 4 7 6 7 7 8 7 8 9 4
его сополимеры
Полиуретаны 8 10 10 9 10 7 8 4 4 9
Силиконы 4 6 7 7 8 10 7 6 10 6
* 1 — низшее значение, 10 — высшее.
Для отверждения эпоксидных клеев раньше использовали фталевый ангидрид, в настоящее время главным образом поли-этиленполиамины, такие как этилендиамин, диэтилентриамин, триэтилентетрамин и др. Их можно применять при комнатной и повышенной температурах. Кроме того, применяют (при повышенной температуре) различные ароматические амины (п-фе-нилендиамин, метилендианилин), а также амиды димеризован-ных жирных кислот (аминоамид L190, версамиды), ангидриды кислот (ангидрид пиромеллитовой кислоты и др.).
В ЧССР для отверждения эпоксидных клеев при 25—60 °С применяют диэтилентриамин, дипропилентриамин, триэтилентетрамин, моноциандиэтилентриамин, дициандиэтилентриамин и аминоамиды; для отверждения при 80—200 °С — фталевый ангидрид, дициандиамид, диаминодифенилметан, ж-фениленди-амин, малеиновый ангидрид. С успехом используют анионные отвердители (комплекс трехфтористого бора BF3), пригодные прежде всего для отверждения низкомолекулярных эпоксидных смол. Анионные отвердители способствуют протеканию отверждения с большой скоростью даже при температурах ниже 0 °С. Поэтому часто требуется их модифицировать, чтобы они действовали медленнее, поскольку отверждение в течение нескольких секунд из-за технологических трудностей часто неосуществимо.
Эпоксидные клеи выпускают трех видов: густые сиропообразные жидкости, почти пасты, не содержащие ни растворителей, ни отвердителей; порошки, обычно смешанные с катализа-
111
торами, которые действуют при нагревании; их наносят либо посыпанием, либо из раствора в ацетоне или бензоле и отверждают после полного высыхания нанесенного слоя прессованием при 120—180 °С; пленки — как правило, на разреженной стекло- или синтетической ткани, обычно содержат отвердитель, который действует при повышенной температуре.
