Есть мнение Клеи Свойства клеев

Свойства клеев

Клей или клеевая композиция состоит, как правило, из нескольких компонентов. Состав клея и соотношение компонентов обычно зависят от свойств, которые требуются от готового клеевого соединения. Основные материалы можно определить как вещества, которые придают клею необходимую адгезию и когезию.

В состав многих клеев для придания необходимой текучести и вязкости вводят растворители. В некоторых случаях для тех же целей в основную смолу вводят низкомолекулярные смолы с малой вязкостью.

В целях упрочнения клея, уменьшения усадки, снижения коэффициента линейного расширения, расширения диапазона рабочих температур и иногда ради обеспечения работоспособности в особых условиях эксплуатации в него нередко добавляют тот или иной наполнитель (окислы металлов, минеральные порошки и разные волокна). Наполнители вводят также для придания композиции нужной вязкости, особенно если нужен тиксотропный клей. Чаще всего для этого берут коллоидную двуокись кремния, например кебосил. К тому же наполнители в большинстве случаев снижают стоимость клеев и сокращают объем отходов благодаря повышению их технологичности. Их часто называют «разбавителями».

С целью ускорения отверждения клеевых композиций, особенно на основе термореактивных смол, применяют катализаторы и отвердители. Кислоты, основания, соли, спирты, сернистые соединения и перекиси — таковы наиболее распространенные катализаторы. Их выбор должен основываться на знании механизма реакций полимеризации, которые ведут к отверждению клеев. Катализаторы играют очень важную роль в формировании конечного соединения. Количество вводимого в клей катализатора подлежит строгому регулированию. Как избыток, так и недостаток катализатора может дать непрочное соединение.

Существует несколько классов, типов и групп клеев. Их можно классифицировать по назначению, химическому составу, способу нанесения, условиям отверждения, вязкости и т. д. Прежде всего клеи делят на конструкционные и неконструкционные. О конструкционных клеях говорят тогда, когда клеевые швы или несущие нагрузку детали соединяются с главной конструкцией. Такие клеи должны выдерживать большие нагрузки. В понятии «конструкционные клеевые соединения» прилагательное «конструкционные» передает важность назначения клеев. «Основной конструкционный клей» означает, что при разрушении клеевого соединения летательный аппарат погибает. «Второстепенный конструкционный клей» означает, что разрушение клеевого соединения влечет за собой серьезное повреждение и недовыполнение задания. Во многих случаях за критерий произвольно выбирают определенную прочность клеевого соединения, равную 70 кг/см2.

Такое деление многие считают очень неудачным, но многие фирмы придерживаются его при составлении своих спецификаций.

Неконструкционные клеи не способны выдерживать значительные нагрузки и обычно предназначаются для того, чтобы закрепить детали в конструкции на своем месте. Их применяют многократно там, где требуется временное соединение. Их разрушение обычно не приводит к потере летательного аппарата. К этой категории неконструкционных клеев обычно относят адгезивы, герметики и покрытия, но от них иногда зависит полное выполнение изделием поставленной перед ним задачи.

Клеящие материалы легче подразделить по их типу на следующие три категории: 1) термореактивные, 2) термопластичные и 3) эластомерные.

Термореактивные смолы суть синтетические органические вещества, которые можно посредством химической реакции превратить в остающиеся все время твердыми, практически неплавкие и нерастворимые продукты. Эти смолы — высокомолекулярные полимеры, которые образуют при полимеризации обычно жесткие и высокопрочные твердые вещества. Они, как правило, обладают высоким модулем упругости, не поддерживают горения и стойки к химическому действию. В отвержденном виде термореактивная система не плавится при нагревании, но портится или разлагается при перегревании.

Термопластичными смолами часто соединяют металлы и пластмассы, причем они, как правило, хорошо прилипают к их поверхности. Эти смолы не пригодны к использованию в качестве надежных конструкционных клеев, несущих нагрузку, особенно при повышенных температурах. Они размягчаются при нагревании и затвердевают при охлаждении.

К наиболее распространенным термопластичным смолам относятся поливиниловые, полиакриловые, полистироловые, целлюлозные и полиамидные. Их используют иногда в смеси с термореактивными смолами для изготовления специальных клеев.

Эластомерные материалы широко применяют для модификации термореактивных клеев. Обычно их выделяют в особый класс каучуков (натуральных и синтетических). Под эластомером принято понимать материал, который можно вытянуть вдвое без утраты им своей упругости. При модифицировании других смол эластомеры, как правило, придают им гибкость и повышают их прочность при неравномерном отрыве. Каучуки часто используют самостоятельно или с небольшими добавками в качестве герметиков, но они не обладают достаточной прочностью, чтобы выполнять роль конструкционных клеев. К эластомерным полимерам относятся нитрильные, полисульфидные, неопреновые, а также бутил-каучуки.

Дальше в настоящей главе говорится о химической природе клеев и их классификации по этому признаку.