Характеристика ассортимента и оценка качества клеев

Клеи — растворы, дисперсии, иногда расплавы высокомолекулярных веществ, способные образовывать пленочные неразъемные соединения между двумя однородными или разными по природе поверхностями. Основной составной частью клеев являются природные, синтетические или искусственные полимеры. Кроме них в состав клея могут входить растворители, наполнители, пластификаторы, отвердители и специальные добавки. Клеи подразделяют на две основные группы по назначению: бытовые и строительные.

По оценкам специалистов, доля импортной и отечественной продукции на потребительском рынке находится в соотношении 30 : 70. В последние годы стремительно растут продажи строительного клея. Объясняется эта тенденция активным развитием российского рынка стройматериалов и строительной отрасли в целом.

Строительный клей чаще всего продается как сопутствующий товар, и объем продаж его составляет около 8—10% от оборота строительных материалов. Традиционно основные покупатели строительного клея — строительные организации, на их долю приходится до 70% продаж клеев, в том числе и через розничную сеть. Частные строители (потребители) и небольшие строительные фирмы чаще всего закупают клей в розничной торговой сети, где ассортимент представлен более широко. В основу классификации клеев положен ряд признаков, схожих с классификацией полимерных материалов (табл. 2.5). Основными признаками классификации клеев являются происхождение, консистенция, отношение к нагреванию, условия склеивания и назначение. Наименование клея определяется либо составом клеющего вещества (клей костный, ПВА и др.), либо назначением клея (обойный, канцелярский).

Классификация ассортимента клеев (ГОСТ 30535-97, ГОСТ 28780-2004)

Признак

классификации

Классификационная

группировка

Наименование, марка

1

2

3

1. Происхождение

1. Природные: животного происхождения

Коллагеновый, мездровый

растительного происхождения

Крахмальный

минерального происхождения

Силикатный

2. Искусственные

Эфироцеллюлозный, НЦ, КМЦ

3. Синтетические (полимеры, клеи)

БФ, бустилат, Момент

2. Консистенция

1. Твердые: плиточный, чащуйчатый, гранулированный, галерта, порошкообразный и др.

Столярный, костный

2. Жидкие: растворный (органический растворитель, вода), дисперсионные, имульсионные клеи

Поливилацетатный

3. Пленочные

Скотч

3. Отношение к нагреванию

1. Термопластичные (обратимые)

Момент, бустилат

2. Термореактивные (необратимые)

Эпоксидный, резиновый

4. Условия склеивания

1. Нагревание (клей- расплав)

Наиритовый

2. Холодное отверждение

Момент

3. Горячее отверждение

Эпоксидный

4. Давление длительное (контактный клей)

Полиэфирный

5. Давление кратковременное (липкий клей)

Скотч

6. Активируемый растворителем

Обойный

7. Термоактивный клей

Эпоксидный

Окончание табл. 2.5

1

2

3

5. Назначение

1. Обойный

кмц

2. Для кожи и тканей

Резиновый

3. Для линолеума, плитки

Бустилат

4. Для древесины

Столярный, Квинтол

5. Для металлов

ВС-ЮТ, 88-СА

6. Для пластмасс

Моделист

7. Канцелярский и др.

ПВА, силикатный

8. Универсальный

Момент-1, Марс

6. Клеевая основа (наименование сырья полимеров)

1. Костный

Клин-1

2. Поливинилацетатный

Момент-монтаж

3. Фенолоформальде- гидный

БФ-19

4. Полиамидный

Спрут

5. Стирол-акрилатный и др.

Жидкие гвозди

7. Степень готовности

1. Готовый к применению

Спрут, резиновый, Момент и др.

2. Требующий подготовки

Обойный, костный и др.

К основным факторам, определяющим качество клеевого соединения, относятся:

  • • выбор клея в соответствии с природой склеиваемых поверхностей и условиями эксплуатации;
  • • подготовка поверхности к склеиванию;
  • • качество клея;
  • • технология склеивания и отверждения.

На этапе выбора клея необходимо рассмотреть эксплуатационные требования, предъявляемые к клеевому соединению, и накопленный опыт работ с выбираемыми клеями. Это необходимо для того, чтобы убедиться в соответствии конструкции соединения и выбранного клея (клеев).

Одним из наиболее важных факторов, определяющих выбор клея, является характер и величина напряжения, которое должно выдерживать соединение при эксплуатации. Другим не менее важным фактором является интервал температур, при которых эксплуатируется клеевое соединение. В частности, при повышенных температурах не могут быть применены клеи на основе термопластов, тогда как только термореактивные смолы можно использовать в условиях высоких температур.

На этапе подготовки поверхности для выбранного клея необходимо рассмотреть все приемлемые методы подготовки поверхности склеиваемых элементов (ошкуривание, обезжиривание и т. п.) и выбрать оптимальный способ.

Качество клея зависит от основных показателей его качества, а именно показателей состава (внешний вид, относительная плотность, вязкость и др.) и технологических показателей (усадка, толщина клеевого шва и др.), табл. 2.6.

Технология склеивания учитывает такие параметры, как время и температура склеивания, давление и другие специфические параметры.

Таблица 2.6

Классификация свойств клеев и клеевых соединений (ГОСТ 30535-97)

Групповые потребительские свойства

Единичные показатели состава клея

Показатели клеевых соединений (отвержденного клея)

1

2

3

1. Функциональность

  • 1. Показатели состава:
    • • внешний вид
    • • плотность
    • • вязкость
    • • массовая доля нелетучих веществ
    • • массовая доля воды
    • • pH
  • 2. Технологические показатели:
    • • показатель текучести расплава
    • • толщина клеевого слоя
    • • жизнеспособность
  • 1. Показатели назначения:
    • • модуль сдвига
    • • твердость
    • • ударная вязкость
    • • водопоглощение
    • • относительное удлинение клеевой пленки
    • • прочность клеевого соединения
  • 2. Эксплутационные показатели клеевого шва
  • • электрическая прочность и др.

Окончание табл. 2.6

1

2

3

  • • время отверждения
  • • температура
  • • давление
  • • усадка
  • • теплопроводность
  • • теплостойкость
  • • морозостойкость
  • • ремонтопригодность
  • • эластичность клеевой пленки при изгибе

2. Надежность

  • 1. Срок годности
  • 2. Гарантийный срок хранения клея
  • 1. Водостойкость
  • 2. Стойкость к действию агрессивных средств
  • 3. Атмосферостойкость
  • 4. Срок службы клеевого соединения
  • 5. Сохранение свойств в процессе эксплуатации

3. Безопасность

  • 1. Горючесть
  • 2. Класс опасности
  • 3. Безопасность воздействия на кожный покров человека

Безвредность для склеиваемых материалов

4. Эргономичность

  • 1. Готовность к применению
  • 2. Упаковка
  • 3. Удобство пользования
  • 4. Способ подготовки и склеивания

Разрушение клеевого соединения может иметь различный характер: когезионное разрушение (по основному материалу или клеевому соединению), адгезионное (по границе клей — материал) и смешанное разрушение (рис. 2.1).

Характер разрушения клеевого соединения

Рис. 2.1. Характер разрушения клеевого соединения

Клей должен иметь такую адгезию к материалу, чтобы при эксплуатации или механических испытаниях клеевого соединения происходило когезионное разрушение. Когда важно получить максимальную прочность клеевого соединения даже при адгезионном (вместо когезионного) характере разрушения можно подобрать или разработать клей с настолько высокой когезионной прочностью, что соединение всегда будет разрушаться по границе раздела клей — материал.

Неправильный выбор клея может привести к разрушению клеевой конструкции, если склеиваемый материал и клей (или один из его компонентов) являются несовместимыми. Последствиями этого могут быть коррозия металлических деталей, вызванная повышенной кислотностью клея; миграция веществ из склеиваемого материала в клей с последующим снижением адгезии на границе раздела фаз; отрицательное воздействие растворителя, входящего в состав клея, и летучих продуктов, выделяемых при отверждении, на пластмассы.

В процессе склеивания из-за несовершенства технологии и по ряду других причин в клеевых соединениях возникают дефекты, влияющие на прочность и надежность конструкции. Для их выявления используются методы неразрушающего контроля. Основным дефектом, часто встречающимся при склеивании, считается так называемый непроклей (участки, на которых не осуществилось соединение склеиванием). Причинами непрочности таких клеевых соединений могут быть:

  • • плохая очистка склеиваемых поверхностей;
  • • неравномерное нанесение слоя клея на склеиваемые поверхности (отдельные участки поверхности не смазаны клеем или смазаны густо);
  • • затвердевание нанесенного на поверхности клея до их соединения;
  • • недостаточное давление на соединяемые части склеиваемых деталей;
  • • неправильный температурный режим и недостаточное время сушки соединенных частей.

Выявление дефектов (непроклей, отсутствие адгезии) склеивания элементов многослойных конструкций проводится акустическим методом с помощью дефектоскопа и путем испытания их механической прочности.

Механическую прочность клеевых соединений оценивают, проводя испытания:

а) при сдвиге склеиваемых элементов большой толщины (или жестких элементов) напряжение распределяется почти равномерно по всей площади склеивания, т. е. несущая способность таких соединений близка к несущей способности соединений, нагруженных на равномерный отрыв (рис. 2.2).

Испытания, проводимые при сдвиге

Рис. 2.2. Испытания, проводимые при сдвиге

б) при равномерном сжатии испытания проводят для клеев, предназначенных для приклеивания половой плитки (рис. 2.3).

Испытания, проводимые при равномерном сжатии

Рис. 2.3. Испытания, проводимые при равномерном сжатии

в) при отслаивании, расслаивании, неравномерном отрыве напряжения распределяются в каждый момент по линии, перпендикулярной к направлению приложения нагрузки, и находящейся вблизи кромки клеевого соединения. В этом случае один из склеиваемых элементов (или оба) должны быть гибкими. Эффект отслаивания выражается в том, что в клеевом шве возникает очень высокая концентрация напряжений (рис. 2.4).

Испытания, проводимые при отслаивании и расслаивании

Рис. 2.4. Испытания, проводимые при отслаивании и расслаивании

Клеи вырабатывают по стандартам и по ТУ, поэтому контроль качества проводят на соответствие техническим документам, по которым они производятся.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >