клеи на основе полимеризационных смол что это

на Четверг 09 Август 2012 добавил: masterovoy категория Материал > Технология клееных материалов

Полимеризационные клеи

Поливинилацетатные клеи

Поливинилацетатные (ПВА) клеи относятся к термопластичным клеям, тоесть клеям, плавящимся при нагревании. Их получение возможно путем растворения смолы в соответствующем растворителе. Наибольшую прочность склеивания обеспечивают растворы полимеров в мономере, к которым добавляют инициатор и ускоритель полимеризации. Такие клеи отличаются эластичностью и химической стойкостью, но невысокой теплостойкостью.

Сырьем для получения винилацетата служат ацетилен и уксусная кислота. Процесс полимеризации может осуществляться в среде растворителя, дисперсионным или блочным способом. В соответствии с этим поливинилацетат (ПВА) можно получить в виде раствора, водной дисперсии или в виде твердого вещества, плавящегося при нагревании.

Технические требования к ПВА-дисперсиям указаны в ГОСТ 18992-80. Клей представляет собой жидкость белого цвета со слабым запахом, обладает большой клеящей способностью при склеивании различных материалов. Упаковывается и тpанспоpтиpуется клей в железнодоpожных и автоцистеpнах, стальных и пластмассовых бочках. Хpанится клей нужно пpи темпеpатуpе не ниже 5 o С. С 15 октября по 15 апреля ПВАд поставляется в непластифицированном виде.

Стабильность, то есть способность не давать нерастворимого осадка вследствие соединения частиц еще в момент хранения клея, зависит от степени насыщенности поверхности частиц эмульгатором и может уменьшаться при добавлении в дисперсию спиртов, ацетона, при интенсивном перемешивании или при добавлении мелкодисперсных наполнителей. Стабильность теряется также при замораживании клея. Хорошим средством повышения стабилизации является применение защитных коллоидов, например водорастворимых полимеров.

Специфическими компонентами дисперсионных клеев являются добавки, улучшающие пленкообразование (коалесценцию глобул), например гликолевые эфиры, карбинол. Обычно это малолетучие органические жидкости, которые обеспечивают пластификацию, набухание или ограниченное растворение полимеров лишь на стадии пленкообразования, а потом полностью испаряются. Они снижают МТП и обеспечивают более полное и быстрое слияние глобул полимера. Содержание добавки составляет 2-4% от массы пленкообразователя.

ПВА является водостойким полимером и его растворы, например в спирте дают достаточно водостойкие соединения древесины. Однако в дисперсиях присутствует эмульгатор (поливиниловый спирт), который хорошо растворяется в воде и сильно влияет на прочность увлажненных клеевых соединений. Он блокирует часть активных центров древесины и тем самым снижает адгезионные связи ПВА. Если эмульгатор совместим с полимером, то влияние воды на адгезию незначительно. Для повышения водостойкости можно заменять поливиниловый спирт на другие защитные коллоиды, совместимые с ПВА.

Клеи имеют температуру размягчения 80-90 o С, рабочая температура составляет обычно 190-210 o С, время отверждения 3-5 секунд, прочность соединения
2,5 МПа. Термостабильность клея КРУС-2 составляет около 5 часов. В УкрНИИМОДе разработаны клеи марок КРШ и КРД для склеивания шпона в производстве художественного паркета и для крепления декоративных элементов мебели. Клеи отличаются повышенной текучестью (не менее 100 г / 10 мин при 160 o С) и временем отверждения до 30 секунд.

Принципиально новыми среди расплавов являются полиуретановые клеи. При нанесении расплавленной смолы на поверхность склеиваемого материала начальное сцепление обеспечивается чисто физическим процессом охлаждения расплава в течение 3-10 минут. Затем за счет влаги воздуха и древесины в полимере образуются поперечные связи, что делает клеевой шов нерасплавляемым и нерастворимым. Этот химический процесс длится несколько суток, но уже через 10 минут соединение имеет 70% конечной прочности. При комнатной температуре полиуретановые клеи имеют прочность в 3-4 раза выше, чем обычные клеи-расплавы. После кипячения в течение 6 часов они показывают 50% начальной прочности, а при 100 o С их прочность такая же, как у клеев расплавов при 20 o С. Их выпускают упакованными в металлические картуши для защиты от влаги воздуха, а нанесение клея производится с помощью специального пистолета.

Полиолефиновые клеи-расплавы являются эластичными термостойкими клеями с хорошей адгезией к различным материалам и высокой термостабильностью при рабочей температуре. Клей наносится на автоматических. установках валиком или соплами при скорости подачи до 50 м/мин. Возможен неприятный запах. Оборудование следует чистить сначала в горячем виде стамеской, затем в холодном виде с помощью очистителя Иоват 40110.

Изоцианаты и полиуретановые клеи

Органические изоцианаты, то есть соединения имеющие группу N=C=O, применяют в промышленности стружечных плит Германии с 1973 г. В основном это дифенилметан-диизоцианат, обозначаемый как MDI. Считается, что изоцианат образует с лигнином и целлюлозой древесины химические соединения, что дает особенно прочное склеивание, по водостойкости не уступающее фенольным связующим. К тому же MDI не содержит воду и растворители и поэтому не вносит в древесину дополнительную влагу, как это происходит в случае конденсационных смол. Другое преимущество изоцианатных связующих заключается в том, что они не содержат гигроскопичных солей и формальдегид, а по скорости отверждения несколько превышают карбамидные клеи, то есть отверждаются значительно быстрее, чем фенольные смолы.

Склеивание стружечных плит на изоцианатных клеях решает проблему свободного формальдегида и здесь сравнительно дорогой изоцианат выступает конкурентом гораздо более дешевым карбамидным клеям. Стремление снизить себестоимость клееной продукции привели к использованию изоцианатных эмульсий. Их преимущество заключается в том, что эмульсии способны блокировать отрицательное влияние некоторых компонентов древесины на прочность склеивания. В США изоцианатные клеи применяют в производстве трехслойных плит ОСБ (плиты из крупноразмерной ориентированной стржки). При этом MDI добавляется в средний слой плиты, а в наружных используют жидкие фенольные смолы (типа СФЖ).

Характеристика и область применения полиуретановых клеев

Вилад 11к-3 применяют для склеивания металлов, пластмасс, пеноматериалов, дерева и резины. Компонент А состоит из сложного олигоэфира и специальных добавок. После смешивания клей имеет вязкость 0,5-0,8 ГПа.с. Клеевые соединения отличаются высокой стойкостью к воздействию вибраций, бензина и масла.

Каучуковые клеи

Резиновые клеи могут быть вулканизирующимися, то есть содержать вещество, под воздействием которого при нагревании макромолекулы каучука связываются между собой с образованием пространственных структур. Такими добавками являются сера, органические ускорители и активаторы. Некоторые виды клеев, содержащие ускорители, способны вулканизироваться без нагрева (самовулканизироваться).

Клеи дают эластичные швы, хорошо противостоящие ударам и вибрации, но не выдерживающие больших нагрузок, так как склонны к ползучести.

Источник

Клеи на основе полимеризационных смол

Клеи — вещества, применяемые для соединения различных материалов за счёт адгезионной связи клеевой плёнки с поверхностями склеиваемых материалов. Они представляют собой смеси или растворы на основе натуральных (животного или растительного происхождения — коллагеновые иказеиновые) или синтетических клеящих веществ.

По своему химическому составу клеи делятся на натуральные (животные, растительные, минеральные клеи) и синтетические (виниловые, полиуретановые, акриловые, полиэфирные, силиконовые и пр).

Из животных клеев чаще всего применяют клеи костный и мездровый; рыбий и казеиновый – редко.

К растительным клеям относится и резиновый клей, так как сырьем для его изготовления служат натуральный каучук и гуттаперча, получаемые из сока растений. В отличие от обычных растительных клеев растворителем для резинового клея служит бензин или другие органические растворители.

Синтетические клеи из полимеров применяют в виде эмульсий, водных или спиртовых растворов; они обладают высокой клеящей способностью. Для приготовления таких клеев используют преимущественно поливинилацетат и некоторые другие полимеры.

Сравнительная характеристика полимеризационных и поликонденсационных клеев

По вопросам приобретения клея на основе полимеризационных смол и получения подробной консультации по свойствам продукции, условиям поставки и заключению договора просим Вас обратиться к менеджерам:

Источник

Классификация клеев по типу связующего материала. Часть 1

По типу связующего материала все клеи можно разделить на четыре большие группы:

ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ КЛЕИ

Здесь имеют место такие связующие вещества, которые работают при нагревании или в присутствии специальных отвердителей. Они взаимодействуют таким образом, чтобы на финальной стадии в результате необратимого процесса получился тугоплавкий продукт, с трехмерной «сшитой» структурой.

В деревообрабатывающей промышленности такие клеи классифицируются следующим образом:

1. Клеи на основе мочевины, полученные в результате реакции поликонденсации:

2. Клеи, полученные в результате объединения ТАНИНА с ФОРМАЛЬДЕГИДОМ и ФЕНОЛОМ.
3. ЭПОКСИДНЫЕ клеи, образующие, помимо прочего, в конце процесса поперечные связи.
4. ПОЛИУРЕТАН:

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ КЛЕИ

В термопластичных клеях применяются такие связующие материалы, которые под действием тепла постепенно теряют когезию, приобретая пластическую консистенцию, причем этот процесс является обратимым. Клеи этого типа классифицируются следующим образом:

ТЕРМОПЛАВКИЕ КЛЕИ

По своей природе эти они относятся к термопластичным клеям, но тем менее выделим их в отдельную категорию, т.к. как типичная область применения таких клеев выделяет их из группы продуктов на основе винилацетата, о которых говорилось выше.

Они классифицируются следующим образом:

1. Твердые термоплавкие клеи из:

2. ПОЛИУРЕТАН ВЛАЖНОЙ ВУЛКАНИЗАЦИИ, который отверждается под действием влаги воздуха или увлажнением склеиваемых материалов. Такие клея нельзя однозначно отнести ни к термопластичным, ни к термореактивным, т.к поведение продуктов этого типа таково, что в начальной фазе нанесения они имеют термоплавкие характеристики, а в конечной фазе, когда процесс отверждения закончен, клеевой шов демонстрирует характеристики, типичные для термореактивного клея. Поэтому никогда не упускайте из виду эту характерную двойственность данного продукта при выборе его возможного применения.

РЕЗИНОВЫЕ КЛЕИ

Данная категория клеев характеризуется эластичностью клеевого соединения, здесь мы объединяем клеи на основе растворителей или водных эмульсий, изготовленные из:

Теперь поговорим о каждой категории клеев отдельно:

1.ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ КЛЕИ

1.1.ПОЛИМОЧЕВИНА

Эти клеи обычно получаются в результате реакции поликонденсации мочевины с формальдегидом при соотношениях, варьирующихся от 1,05:1 до 2:1.

Мочевина и формальдегид после смешения и нагревания в слабо щелочной среде образуют метилолмочевину. Не имеющую никаких адгезионных характеристик. Адгезионные свойства проявляются на второй стадии, в которой, метилолмочевина, уже в кислой среде (рН 4-6), вступает в реакцию поликонденсации, в результате которой происходит удаление воды, и начинают формироваться полимеры, характеризуемые эфирными мостиками. После процесса отверждения, формируется структура, характерной особенностью которой являются очень стабильные метиленовые мостики.

Очень важным аспектом, связанным с полимочевиной, является молярное отношение между мочевиной и формальдегидом. Это отношение влияет на выделение свободного формальдегида, который, будучи токсичным, нормируется действующим в настоящее время международным законодательством.

Это отношение формальдегид/мочевина должно в настоящее время находиться в границах между 1:1 и 1,6:1, тогда как в прошлом оно, как правило, составляло 1,8:1 – 2:1. Уменьшение этого отношения, действительно, определило снижение эмиссии формальдегида, приведя, однако, к увеличению времени отверждения, уменьшению водостойкости, уменьшению жесткости и уменьшению стабильности при хранении.

Применение таких клеев заключается в простом разведении водой в определенной пропорции, обычно это две части по весу порошка на одну часть воды.
Благодаря прекрасным характеристикам клеев из мочевины, отличной адгезии с деревом и их низкой стоимостью, они нашли широкий спрос на рынке, и в настоящее время являются самыми востребованными продуктами для деревообрабатывающей промышленности.

Область применения:

1.2.МЕЛАМИНОВАЯ СМОЛА

Производство этой смолы происходит путем конденсации меламина с формальдегидом. Эта реакция идет так же, как и для мочевины с выведением воды и формальдегида. Формируются меламиновые группы и эфирные мостики; в слабо кислой среде молекулярный вес быстро увеличивается, при этом достигается требуемая степень поперечных связей. После этого мы переходим к стадии нейтрализации, и смола готова к использованию.

Финальная стадия конденсации происходит во время процесса склеивания, при добавлении солей аммония, которые способствуют выводу кислоты и отверждают смолу, реагируя с еще имеющимися аминовыми и метилоловыми группами.

Меламиновые смолы интересны своей более высокой водостойкостью и, в целом, стойкостью к атмосферным воздействиям.

Кроме того, по сравнению с мочевиной, они имеют более высокую степень поперечных связей, что определяет снижение эмиссии формальдегида.
Меламиновые смолы могут использоваться при «смешивании» смол из мочевины для усиления их эксплуатационных характеристик. На рынке они известны как MUF, конденсационные смолы меламина-мочевины-формальдегида, дающие прекрасную водостойкость и стойкость к атмосферным воздействиям.

Область применения:

1.3.ФЕНОЛОВЫЕ СМОЛЫ

Эти смолы могут быть приготовлены по двум технологиям:
Полимеризация фенола с формальдегидом в щелочной среде. Этот тип смолы называется резолы, и процесс отверждения происходит при довольно высоких температурах, что приводит к образованию клеевого шва, обладающего прекрасной водостойкостью, стойкостью к нагреву и внешним атмосферным воздействиям.

Реакция конденсации между фенолом и формальдегидом в кислой среде. Этот тип смол называется новолак, и они проходят стадию финального отверждения в присутствии специальных агентов (гексиметилентетрамина и формальдегида), которые при нагревании и под давлением образуют термореактивное вещество с поперечными связями.

В деревообрабатывающей промышленности используются исключительно резолы в производстве:

1.4.ФЕНОЛ – РЕЗОРЦИНОЛОВЫЕ СМОЛЫ

Эти смолы получаются в результате процесса конденсации между фенолом, формальдегидом и резорцинолом.

Резорцинол ведет себя как фенол, увеличивая реактивность смеси. Это позволяет также производить склеивание при очень низких температурах, до 10 о С, что совершенно неприемлемо для феноловых смол.
Обычно, когда такие смолы используются при температурах от 10 о С до 70 о С требуется отвердитель (параформальдегид) и, кроме того, добавляется древесная пыль, чтобы усилить наполнительные свойства такого клея.

Область применения:

1.5.ИЗОЦИАНАТНЫЕ СМОЛЫ

Эти смолы получают путем полимеризации диизоцианата с низким молекулярным весом (MDI). Адгезионные свойства диизоцианата обязаны особой реактивности, которую изоцианатные группы NCO проявляют с гидроксильными группами целлюлозы, содержащейся в древесине. Это означает, что эти смолы вступают в «химическую реакцию» с древесиной, образуя клеевой стык с высокой долговечностью.

Область применения:

Производство древесностружечных плит, отличающихся особой долговечностью и отсутствием формальдегида.

ТОРГОВЫЕ МАРКИ ФИРМЫ DURANTE & VIVAN S.p.A. ДЛЯ ТЕРМОРЕАКТИВНОГО ИЗОЦИАНАТА
VILDUR L100
VILDUR L 201
VILDUR L 202

Они не являются и не характеризуются как связующие материалы, но считаются «отвердителями», которые, будучи добавлены в малом процентном соотношении к другим основным смолам, усиливают адгезионные свойства посредством реакции с имеющимися гидроксильными группами.

1.6.ЭПОКСИДНЫЕ СМОЛЫ

Эпоксидные смолы позволяют производить холодное склеивание, без использования давления, простым наложением склеиваемых деталей.

Обычно они состоят из двух компонентов:

А – Основная смола
Б – Второй компонент, отвердитель, обычно это полиамин или полиамид. Реакция отверждения, кроме того, имеет место между двумя компонентами без формирования поперечных связей, как это было с другими веществами (100% сухой осадок).

Справедливости ради надо сказать, что использование этих смол в деревообрабатывающей промышленности представляет единичные случаи, только для специальных внутренних работ.

Область применения:

Подходит для склеивания различных материалов, таких как древесина, металлы, пластические материалы, бетон и т.п.

Источник

• ← Что такое драйвер?
• кошки в подвале многоквартирного дома что делать →