Химическая природа клеевых основ и режимы отверждения

Клеевые композиции с термореактивной органической основой.

Эпоксидные клеи могут иметь горячее или холодное отверждение с обязательным использованием отвердителей (при холодном отверждении – амины и низкомолекулярные полиамиды, комплексы BF₃ – амин; при горячем – ангидриды дикарбоновых кислот, дициандиамид, ароматические полиамины, имидазолы, элементорганические соединения). Кроме того, могут вводиться и катализаторы пространственной полимеризации (щелочи, соли титана, алюминия, свинца, цинка, титановые соли органических кислот и др.). Перед отверждением клеи подвергают вакуумированию при 25 – 30 °С для удаления пузырьков воздуха, и лишь после этого смешивают с отвердителями.

Фенолформальдегидные клеи также могут иметь горячее или холодное отверждение. Отвердителями являются сульфонафтеновые кислоты (контакт Петрова), гексаметилентетрамин, параформальдегид и т. д. Большинство клеев данной группы подвергается открытой выдержке.

Резорцинформальдегидные клеи отверждаются кислыми, щелочными отвердителями, формалином, полиформальдегидом с нагревом (ФРАМ-30, РАФ-10) или без него (ФР-12, ДТ-1, ДТ-3, ДФК-4).

Карбамидоформальдегидные, меламиноформальдегидные клеи и карбамидомеламиноформальдегидные клеи отверждаются при нагреве в присутствии таких отвердителей, как щавелевая и молочная кислоты, контакт Петрова, а при комнатной температуре - с хлоридом аммония. Один и тот же клей из данной группы способен отверждаться в разных условиях. Как правило, это сопровождается сменой отвердителя.

Клеи на основе полиуретанов и изоцианатов отверждаются при комнатной и повышенной температурах за сравнительно короткое время при небольших давлениях. Воздействие тепла существенно улучшает механические свойства соединения, функционирующего при комнатной температуре.

В полиэфирных клеях отвердителем является перекись бензоила. Для них применяется открытая выдержка от 5 мин до 1 ч. Последующее отверждение осуществляется под воздействием тепла или без него.

Клеевые композиции с термопластичной органической основой.

Винилхлоридные клеи отверждаются при испарении растворителей (смеси ацетона с бензолом, трихлорэтиленом, бутилацетат, хлорбензол, дихлорэтан или тетрагидрофуран). Для винилхлоридных клеев может применяться открытая выдержка. Отверждение происходит при комнатной температуре с давлением в соединении 0,2 – 0,3 МПа. При этом время высыхания колеблется в пределах от 10 мин до 1 ч.

Клеи на основе поливинилового спирта и поливинилацетата также отверждаются при комнатной температуре, так как при более высокой начинается процесс их разложения (теплостойкость их соединений не превышает 60 °С). При наличии растворителя (спирты, кетоны, эфиры уксусной кислоты, винилацетат и др.) отверждение осуществляется в процессе его испарении, когда давление составляет 0,01 МПа, а время – 10 мин до 24 ч.

Клеи на основе полимеров акриловой и метакриловой кислот отверждаются различными способами. Цианакрилатные клеи полимеризуются в присутствии системы «бензоил - диметиланилин» или спиртов с нагревом или без него. Полиакрилатные клеи при наличии растворителя отверждаются за счет его испарения, а при его отсутствии – по механизму полимеризации. Процессы протекают при температуре 20 – 35 °С. Анаэробные клеи растворителей не содержат и полимеризуются без доступа воздуха.

Клеи-расплавы отверждаются за счет охлаждения клеевой массы до комнатной температуры.

Клеи с ароматическими полимерами отверждаются при нагреве (полибензимидазольные клеи – при температуре до 320 °С, а полиимидные – до 300 °С). Отверждение полиимидных клеев идет по механизму поликонденсации, при этом выпаривание растворителя (диметилацетамид, диметилформамид, пиридин и др.) осуществляется под воздействием тепла.

Резиновые клеи отверждаются при комнатной температуре или нагревании (обдув горячим воздухом, ИК-нагрев и т. д.) за счет испарения растворителя (этилацетат, дихлорэтан, бензол, толуол, диоксан – для полихлоропреновых каучуков; метилэтилкетон, хлорбензол, нитропропан - для бутадиен-нитрильных).

Клеевые композиции на неорганической основе. Фосфатные клеевые композиции отверждаются в диапазоне температур 20 – 600 °С. При этом повышать температуру в пределах 100 – 200 °С необходимо медленно, чтобы не получить пористого и непрочного соединения. Продолжительность отверждения может составлять несколько часов и регулируется изменением состава наполнителей.

Силикатные клеи отверждаются на открытом воздухе или при температуре 100 °С (в этом случае продолжительность отверждения составляет около 2 ч).

Керамические клеи отверждаются в интервале температур 540 – 1090 °С и давлении 0,015 – 0,1 МПа.

Дата добавления: 2015-09-05