2. Классификация клеев

Классифицировать клеи можно по разным признакам: назначению, пленкообразующему веществу, теплостойкости, химической стойкости, условиям отверждения, агрегатному состоянию и т.д. В основном используется классификация по пленкообразующему веществу. По данному признаку клеи подразделяются на смоляные, резиновые и др.

Смоляные клеи бывают термореактивными и термопластичными. Термореактивные клеи обладают высокими прочностными свойствами и теплостойкостью, обычно являются основой конструкционных клеев. Термопластичные клеи используют, как правило, для склеивания неметаллических материалов и приклеивания их к металлам в изделиях несилового назначения.

Резиновые клеи, основу которых составляют каучуки, отличаются высокой эластичностью и применяются для склеивания резины или приклеивания резины к металлам. Они представляют собой растворы каучуков либо резиновых смесей в органических растворителях.

Клеи бывают однокомпонентными, поступающими к потребителю в готовом виде, и многокомпонентными, приготавливаемыми перед применением из поставляемых ингредиентов в соответствующих количествах с учетом срока жизнеспособности клея.

Клей характеризуется концентрацией, вязкостью, жизнеспособностью, адгезией (после склеивания). Оптимальные свойства имеют клеевые швы малой толщины (0,05...0,25 мм). Концентрация клея определяется относительной массой навески после высушивания при температуре 100...120° С и выражается в процентах.

Вязкость клея является важнейшим технологическим параметром. Для обеспечения вязкости клеи наносят в виде растворов, эмульсий, расплавов. Используют водные растворы и эмульсии, растворы на основе мономеров, жидкие полимеры с низкой молекулярной массой (олигомеры). После нанесения клея на поверхность склеивания требуется открытая выдержка для удаления растворителя. Полное удаление растворителя означает схватывание (затвердевание) клея, часть растворителя следует оставить, чтобы обеспечить формирование клеевого шва. Неполное удаление растворителя понижает прочность шва, является причиной появления пор. Этот недостаток ограничивает применение клеев-растворов, особенно с органическими растворителями, огнеопасными, часто токсичными и экологически вредными.

Жизнеспособность клея – это время с момента смешивания компонентов клея до начала желатинизации, когда клей невозможно наносить.

Адгезию клея оценивают по сопротивлению равномерному отрыву или срезу специальных образцов. Прочность адгезии должна быть не меньше прочности когезии, т.е. собственной прочности материала клея. Разрушение клеевых швов, как правило, имеет смешанный характер.

Для обеспечения требуемых свойств используют многокомпонентные клеевые композиции, в состав которых входят связующее, носитель, катализаторы, отвердители, ингибиторы, замедлители, ускорители и различные модифицирующие добавки. Связующее – основа клея, которая определяет свойства клеевого соединения.

В качестве носителя клея выступают растворитель, пленка, бумага, различные ткани. Растворитель придает клею необходимую вязкость для нанесения слоя однородной толщины.

Катализаторы и отвердители обеспечивают отверждение клея, при этом катализаторы остаются без изменения, а отвердители реагируют со связующим и обеспечивают образование сетчатой структуры. Присутствие катализатора и отвердителя не требуется в термопластичном клее.

Ингибиторы и замедлители используют для предотвращения нежелательного отверждения при хранении клея, увеличивая тем самым сроки его годности. Срок годности (срок хранения) – время, в течение которого клей сохраняет пригодность для применения.

При превышении срока хранения изменяются способность клея отверждаться, его вязкостные и другие свойства, что отрицательно сказывается на прочности клеевого шва. Ускорители смешивают с клеем перед его применением, нейтрализуя тем самым действие ингибиторов и замедлителей.

Разнообразные модифицирующие добавки (наполнители, пластификаторы, стабилизаторы и др.) вводят для улучшения технологических свойств, уменьшения остаточных напряжений и снижения хрупкости клеевого шва.

В машиностроении склеивание применяют для соединения деталей из металла, пластмасс, а также при ремонте машин. В самолетостроении склеивают обшивку самолета с элементами каркаса крыла. В автомобилях приклеивают обивку салона, панели, металл склеивают со стеклом и пластмассами при креплении ветровых стекол, сборке фар и сигнальных фонарей. Клеевые швы, испытывающие значительные статические и ди­намические нагрузки, получают горячим отверждением термореактивных клеев. Типичные примеры – склеивание вала с шестерней, тормозных накладок с подложками, режущих вставок из твердых сплавов или быстрорежущих сталей с корпусами из конструкционных сталей. Анаэробные клеи, не требующие очистки поверхности склеивания от масляных пленок и СОЖ и отличающиеся быстротой отверждения, применяют при сборочных операциях, для фиксации резьбовых соединений, приклеивания порошковых изделий, которые из-за пористости невозможно обезжирить.