Склеивание металлов и пластмасс - Ковачич Л.
Скачать (прямая ссылка):
Чистый непластифицированный полимер в виде пленки используют как клей-расплав при получении упаковок для пищевых продуктов сваркой. Соединение образуется при 160— 200 °С. Поливиниловый спирт применяют также как добавку к другим клеям для изменения их растворимости или адгезии.
—200 °С 25 °С
30 8
50 8
60 16
134
В некоторых случаях поливиниловый спирт используют в пластифицированном глицерином или этиленгликолем виде.
Клеи на основе поливинилового спирта применяют для склеивания волокнистых материалов и для модификации конструкционных клеев (фенольных).
Поливинилалкилэфиры (поливинилэтиловый, поливинил-я-бутиловый и поливинилизобутиловый эфиры) — это очень клейкие полутвердые, эластичные материалы. Одни или в смеси с другими полимерами и добавками они пригодны для приготовления контактных клеев или для модификации других типов клеев. Их получают в виде растворов; после испарения растворителя остается слой твердого клея. Теплостойкость их невысока, но вязкость меняется мало даже при очень низких температурах. Недостаток—низкая стойкость к ползучести.
Поливинилацетали. В качестве основы клеев применяют главным образом поливинилформаль с молекулярной массой 18-103—34-103, содержанием гидроксильных групп 5—9% и ацетальных групп 10—50% и поливинилбутираль с молекулярной массой 32-103—225-103, содержанием гидроксильных групп 9—21% и ацетальных групп 1—2,5%- Оба полимера поставляют в виде белого порошка, а также пленки (поливинилбутираль). Они нерастворимы в воде, но растворимы в органических растворителях. Порошки применяют главным образом для модификации фенольных клеев, пленки — как подложку для фенольных клеев и непосредственно для склеивания. Из смеси поливинилацеталей получают и клеи-расплавы. Эти клеи обеспечивают высокую прочность соединений металлов и стекла.
Поливинилацетат. Клеи на основе поливинилацетата выпускают в виде растворов и дисперсий. Они отверждаются в процессе удаления растворителей (или воды), в частности под действием токов высокой частоты. На основе поливинилацетата получают также клеи-расплавы. К недостаткам этих клеев относятся низкая теплостойкость и повышенная ползучесть. Кроме того, часто происходит растрескивание клея в соединении. Этого можно избежать модификацией, например введением пластификаторов. Однако это может привести к ухудшению физико-механических свойств.
Продолжительность высыхания поливинилацетатных клеев составляет 5—30 мин, сухой остаток — от 30 до 50%. Процесс отверждения можно ускорить нагреванием, в том числе токами высокой частоты или другими способами. Давление при отверждении колеблется от контактного до 1 МПа. При отверждении необходимо устранить растворитель (или воду), что затруднительно при склеивании непористых поверхностей. В таком случае пленку клея, высушенную на склеиваемых поверхностях, активируют теплом, реже растворителем. При этом достигается прочность клеевого шва до 14 МПа.
Поливинилацетатиые клеи относятся к универсальным, но чаще применяются для склеивания древесины и волокнистых
135
материалов. В не очень ответственных конструкциях их можно использовать для склеивания стекла и металлов (с учетом низкой теплостойкости и ползучести).
Поливинилхлорид (ПВХ) и хлорированный ПВХ. Поливинилхлорид в качестве основы клеев используется ограниченно, в основном из-за плохой растворимости в большинстве органических растворителей и невысоких адгезионных показателей. Тетрагидрофуран и диметилформамид, в которых он растворяется, дороги. В качестве основы клеев применяют обычно сополимеры ПВХ. При этом в качестве растворителя используют кетоны, ацетаты, нитропарафины, циклические эфиры, некоторые хлорированные углеводороды и эфиры гликолей. В качестве разбавителей можно использовать толуол, ксилол и т. д. Алифатические углеводороды и спирты вызывают осаждение ПВХ из раствора. Клеи на основе ПВХ применяют в основном для склеивания ПВХ и акрилатов.
Поливинилхлорид используют для получения органозолей и пластизолей, адгезия которых повышается благодаря добавкам соответствующих смол или каучуков. Такие смеси можно применять для склеивания металлов и стекла. Растворы ПВХ в тетрагидрофуране применяются для химической сварки, например труб из ПВХ, в тех случаях, когда не требуется точная подгонка.
Полистирол. На основе растворимого, прозрачного и бесцветного полистирола получают клеи в виде растворов и эмульсионные. Их применяют для склеивания полистирола и различных волокнистых материалов. Однако клеевые соединения хрупки и теплостойкость их ниже, чем теплостойкость полистирола.
Для сложных условий эксплуатации используют сополимеры стирола с эластомерами или акрилатами.
Полисульфоны со степенью полимеризации от 60 до 120 характеризуются высокой теплостойкостью. Клеи получают, растворяя гранулят полимера, в кетонах, хлороформе, метиленхло-риде, диоксане или тетрагидрофуране. Эти клеи пригодны для склеивания металлов (длительная теплостойкость 200 °С, прочность соединений стали 30 МПа). Склеивание полисульфоновы-ми клеями осложняется необходимостью применения довольно высоких температур и давлений.
