воскресенье, 6 ноября 2016 г.

Как и чем склеить





Большинство клеев во время нанесения жидкие, поэтому наносите непосредственно из тюбика  или  с помощью шпателя или кисти.

Склеивание является наукой. Не удивительно, что большинство людей не хотят более глубоко исследовать этот вопрос, и для склеивания используют почти  один вид клея для всего. А ведь достаточно понять несколько основных законов, соблюдать технологические процедуры и даже неспециалист может научиться хорошо склеить почти любую вещь.




Большинство из нас хотели бы найти универсальный клей, который бы склеил все и надежно. Однако, все эксперты сходятся во мнении, что такой не существует. Тем не менее, в разных вариантах  встречаем продукт под названием "один для всего" („one for all“). Это просто хороший пример маркетинговых трюков некоторых производителей.

Кто слишком много не задумывается, он такой "чудесный" клей купит. И в большинстве случаев будет результатом удовлетворен, потому что не знают, что можно было бы воспользоваться более удобным, а часто и более дешевым средством. А достаточно просто перед тем, как начать клеить,немного поразмыслить.

Виды клеев
Клеи могут быть классифицированы по нескольким критериям, но основное деление производится в соответствии со способом их отверждения на: анаэробного отверждения, влажностного отверждения, термического отверждения (нерастворимые и неплавкие; термопластичные); отверждаемые активацией, полимеризацией.. Внутри каждой из этих категорий  клеи различного состава, но с одним и тем же принципом отверждения.

Например, анаэробные клеи могут быть эпоксидные, полиуретановые и цианакрилатные (моментальные). Но все они имеют общее то, что затвердевают в процессе какой-либо химической реакции:  после смешивания двух компонентов клея (двухкомпонентные эпоксидные смолы и полиуретаны) , вулканизации  из-за воздействия влаги (полиуретаны, силиконы, Цианоакрилаты) или  под действием отвердителя или катализатора (формальдегидные  клеи).


Для крепления сантехники используем  монтажный клей. Место склеивания не нужно фиксировать.

Клеи-растворы затвердевают путем выпаривания растворителя. Большинство из этих растворов смесь различных полимеров (синтетического и натурального каучука, полиуретана, поливинилацетата), которые растворяют в смеси органических растворителей или в воде. К ним относятся популярный клей Chemopren или Kanagom.


Некоторые монтажные клеи являются прозрачными, так что места склеивания невидимы.

Дисперсионные клеи на основе воды затвердевают за счет испарения воды, в которой диспергированы (не растворены) частицы некоторых полимеров. После выпаривания воды из дисперсии возникает пленка,  которая в воде не растворяется.

Поскольку малые частицы рассеивают свет, дисперсии в целом выглядит как молочно-белой жидкости, также как и молоко, которое также является водной дисперсией. Большинство людей не различают понятия дисперсия и акрилат, в то время как акриловые дисперсии являются лишь одними из многих наряду с дисперсиями каучуковыми (латекс) или полиуретановыми и на сегодняшний день наиболее распространенными  ацетатными (Геркулес). Термин дисперсия не дает представление о химическом составе.


Для склеивания древесины подходящие дисперсионные поливинилацетатные клеи, которые наносятся только на одну из склеиваемых поверхностей.

Термоклеи, основанные на различных полимерах (сополимер этилена и винилацетата, полиуретан, полиамид) затвердевают путем охлаждения после нагревания. Чтобы  это было не так просто, некоторые клеи отвердевают с помощью комбинации различных процессов, например, путем выпаривания растворителя и одновременного воздействия отвердителя.

Адгезия и когезия
Свойства материалов двух склеиваемых частей имеют решающее значение при выборе клея. Иногда можем успешно использовать различные типы клеев, иногда же нужен специальный клей.

Невозможно перечислить бесконечное количество материалов и их комбинаций и назначить каждой конкретный клей. Скорее, важно понять принцип и на этой основе иметь возможность оценить ситуацию и выбрать подходящий клей и правильный его использовать.


Чтобы склеить деревянные детали,   необходимо использовать различные зажимы.

В идеале, адгезия (прилипание) и когезия (сцепление) клеев наиболее близко соответствует характеристикам прочности склеиваемых материалов. Если выше, то нагрузки могут повредить деталь скорее в другом месте, чем в месте склеивания (например, у хорошо выполненных клеевых соединений древесины).

Однако, в действительности встречается противоположная проблема, т.е. не выдержит нагрузки шов в месте склеивания. Причиной может быть неправильный выбор клея или несоблюдение процесса склеивания, может сказаться и неподходящий  материал для склеивания.

Свойства материалов
В инструкциях, приложенных к клею, часто упоминается впитывающая и не впитывающая способность  материалов. Более правильным было бы разделить  поверхности на неоднородные, пористые и совершенно гладкие.

Адгезионную прочность можно описать две модели связи между клеем и склеиваемыми поверхностями - механическую и химическую. У неоднородных  и пористых (абсорбентных) поверхностей применяются оба вида связи, в то время как у гладкой (не впитывающей влагу), только химическая связь.

Поэтому для склеивания двух невпитывающих материалов  используются реактивные клеи, застывающие в результате химической реакции двух компонентов (эпоксидные смолы, полиуретаны, кианоакрилаты), термоклеи,  а для менее прочного склеивания -  хлоропреновые  клеи на основе растворителей. Для склеивания впитывающих материалов с не впитывающим предназначены растворительные или дисперсионные клеи.


Клеи на основе растворителей предназначены для склеивания пористых и невпитывающих материалов друг с другом крепко и немедленно.

Существуют и другие физические и химические свойства, которые облегчают или, наоборот, затрудняют склеивание. Очень важна, так называемая смачиваемость, проще говоря, адгезийная способность или, наоборот, отталкивание жидкости (каждый клей в момент наклеивания находится в жидком состоянии).

С точки зрения смачиваемости для склеивания наиболее подходящими  являются материалы с высоким поверхностным натяжением - бумага, дерево, натуральные ткани - немного хуже склеиваются металлы, стекло и некоторые виды пластмасс (ПВХ).

И наоборот, трудно склеиваются, так называемые, неполярные  вещества с низким поверхностным натяжением, к которым клей не прилипает (полиэтилен, полипропилен, силикон, тефлон). В промышленной практике, их поверхность перед приклеиванием различные процессами поляризуется, чтобы  клей к ним приклеился. В домашних условиях лучше избегать склеивания этих материалов.

Требования к клеевым соединениям
Кроме требования к прочности склеивания, созданного сочетанием прилипания и сцепления (адгезии и когезии) можно определить и другие требования, например  гибкость соединения, теплостойкость и водостойкость. Это еще больше сужает выбор клея  подходящего  для конкретного применения.

Зависит от состава клея, а не на способе отверждения. Эластичные соединения создают резиновые клеи, акриловые и полиуретановые дисперсии. Жесткие соединения получаются с использованием двухкомпонентных полиуретанов и эпоксид или поливинилацетатных дисперсий. Цианоакрилаты (моментальные клеи) и большинство однокомпонентных полиуретановых реактивных клеев, образуют хрупкие соединения.


Примером реактивного клея на основе однокомпонентного полиуретана является клей для полистирола, который родственник монтажной пены, и также наносится.

Наибольшую устойчивость к воды имеют реактивные клеи (полиуретан, эпоксидные смолы, силиконы) и специальные дисперсионные клеи (поливинилацетат, акрил). Повышенную влажность или временное воздействие воды выдержат клеи на основе растворителей и дисперсионные клеи, в то время как  водные растворы натуральных материалов растворяются в воде (клей, крахмал и декстрин клеи).

Следующая категория -это термоустойчивость, где  на нижней границе термоклеи  и клеи на основе акрилата (до 50 до 70 ° С). Температуру до 100 ° C может выдержать большинство клеев на осннове растворителя и дисперсионных клеев. Реактивные клеи выдерживают температуру до 140 ° C , а силконовые до  200 ° C.

Чемпионами являются клеи (адгезивы) на основе водного раствора силиката натрия (жидкого стекла), которые могут выдержать постоянную температуру 600 ° C, а  кратковременно  даже больше. С другой стороны, жидкое стекло является хрупким и не противостоит воде.

Способы склеивания
Наверняка вы встречались с обозначениями  дизайнерский, контактный или моментальный суперклей. Само по себе это ничего не говорит о его составе, а скорее о сопротивлении  механическим нагрузкам в месте склеивания перед тем, как клей затвердеет.

Монтажные и контактные клеи склеивают сразу после того, как две склееваемые детали прижать друг к другу. Монтажный клей наносится обычно только локально (точки, полосы) и обе части сразу можно склеить друг с другом. Чаще всего это реактивные клеи в тюбиках, которые при монтажных работах заменяют гвозди и шурупы.


Монтажный клей наносится из картриджа  в виде полос, которые растекаются по всей поверхности, когда склеиваемые поверхности придавить друг к другу.

Контактное склеивание характерно для клеев на основе растворителей, которые наносятся на всю поверхность обеих склеиваемых деталей, оставляются испаряться (затвердеть), и после заданного времени (приблизительно 10-15 мин.), обе части прижимаются друг к другу, что способствует смешиванию слоев полусухого клея.

Обе эти группы клеев обеспечивают высокую начальную прочность сцепления, которая позволяет клеить детали на стены и потолки без дальнейшего давления. Окончательной  прочности  достигают лишь по истечении определенного периода времени.


Слои контактного клея,  нанесенного на обе склеиваемые поверхности после подсыхания и их придавливания, смешиваются и обеспечивают прочное соединение.

Моментальный клей - это реактивный клей, в котором кианоакрилаты очень быстро вступают в реакцию с водой. Это объясняет сразу несколько явлений, которые можете видеть при пользовании этого типа клея. Реакция протекает постепенно с поверхности, также с  большим объемом клея (капля) кажется, что ничего не происходит, жидкость только медленно густеет.

Но если каплю размазать тонким слоем, если, например,  сжатием двух гладких поверхностей вместе, область реакции значительно возрастет и клей отверждается в секунды. Уже понимаете, почему  так быстро склеятся ваши два пальца? С небольшим преувеличением можно сказать, что подобным образом отверждевают и термоклеи, но с той разницей, что они затвердевают при охлаждении.


Цианакриловые клеи идеально подходят для склеивания небольших поверхностей. Капля клея  нажатием второй части размазывается по всей поверхности и сразу же затвердевает.

Структурные клеи проявляют низкую начальную прочность, поэтому при склеивании предметов необходимо их фиксировать -утяжелить, связать и т.д. Это некоторые реактивные клеи, в основном дисперсионные. Этот метод в основном используется для склеивания деревянных конструкций, где прочность соединения определяет также сила нажатия в первые нескольких десятков минут, в течении которых происходит проникновение клея в поверхность древесины.

Отверждение завершается путем выпаривания воды из дисперсии. При более низких температурах, полимерные частицы не объединяются в сплошную пленку и слой сухого полимера крошится.

Подготовка поверхностей
Наряду с правильным выбором подходящего клея решающее значение  имеет правильная подготовка поверхностей перед склеиванием. Даже самый лучший клей не будет действовать, если он основательно не прилипнет. Адгезию можно увеличить  простыми средствами. Прежде всего, это механическая и химическая очистка поверхности, а также увеличение контактной поверхности. Если между слоем клея и поверхностью попадут посторонние вещества, клей может прилипнуть к ним, а не к поверхности. 

Грязь с поверхности  сотрем, соскребем или отшлифуем. Полировка гладких поверхностей увеличивает их поверхность и, кроме того, повышается механическая связь клея с поверхностью.

Химическая очистка - это обычно обезжиривание. Жирная пленка действует как сепаратор, т.е. как слой, который отталкивает клей. На данном этапе рекомендуется работать в чистых перчатках, чтобы очищенную поверхность не испортить жирными отпечатками пальцев.

Для обезжиривания  используется  бензин или ацетона.


Перед нанесением клея склеиваемые поверхности  обезжиривают ацетоном, бензином или водой с моющим средством.

Даже удивительно, насколько хорошая подготовка поверхности  влияет на адгезию клея. Это подобно, как с краской. Если пренебрегать этим шагом, то у окрашенной поверхности снижается долговременность покрытия, в то время как у клеев это будет видно немедленно:  снижается прочность склеивания.

Теоретически с  современными знаниями, мы можем склеить что угодно, но часто существуют способы более простые и дешевые способы соединения, чем склеивание. А над ним стоит хорошо подумать, а не цепляться за этот способ любой ценой.

Однако, иногда склеивание - единственный способ соединения. Некоторые производители клеев на своем веб-сайте содержат теоретическую и практическую информацию о склеивании.


Хотите быть в курсе последних новостей сайта? Подпишитесь!

Впишите адрес вашей почты:



Это вам тоже будет интересно:

Комментариев нет:

Отправить комментарий