Сайт о клеях

 

Клеи на основе изоцианатов

Клеи на основе изоцианатов обладают высокой реакционной способностью и адгезией к различным материалам, например, металлам, резине, пластикам, стеклу, коже и текстильным материалам. Ди- и полиизоцианаты являются наиболее важными клеящими продуктами. Их эффективное применение в качестве клеящих агентов объясняется сильным химическим родством со многими функциональными группами (особенно с группами, содержащими активный водород, например амино-, имино-, карбоксильными, амидными, сульфо- и гидроксильными группами). Изоцианаты можно использовать в качестве компонентов клеев по трем основным направлениям:
1. Самостоятельно или в виде смесей с раствором эластомера с целью получения клеев для приклеивания резин к металлу или к тканям.
2. В качестве модифицирующих агентов для клеев общего назначения на основе каучуков.
3. В качестве реагирующего вещества в смеси с простыми и сложными полиэфирами для получения полиуретановых клеев специального назначения.

Изоцианатные клеи

Эти клеи представляют собой раствор изоцианата, используемый в качестве адгезионного грунта, который наносят на одну из поверхностей, подлежащих склеиванию, и высушивают.

Дифенилметандиизоцианат, растворенный в хлорбензоле, был использован как такой грунт для получения клеевых соединений металлов с эластомерами способом напрессовки в горячем прессе (под давлением 48 Н/см²) резины на металл, поверхность которого была покрыта адгезионным грунтом. При этом клеевые соединения оказались стойкими к воздействию тепла, растворителей, ударных и усталостных нагрузок. Для клеевых соединений резин на основе натурального, нитрильного и полихлоропренового каучуков и таких металлов, как сталь, алюминий, медь и ее сплавы, можно получить предел прочности при сдвиге 550...900 Н/см².

2%-ный раствор того же изоцианата в ароматическом углеводороде используют в качестве адгезионного грунта для повышения адгезии между тканями из синтетических волокон и каучуком, наносимым на их поверхность способом окунания.

Клеи, модифицированные изоцианатами

Ди- или полиизоцианаты смешивают с каучуковыми клеями (в количестве до 20 мас. % и обычно в виде раствора в не содержащем влагу растворителе), наносят на склеиваемые поверхности, сушат до отлипа, поверхности соединяют и осуществляют отверждение клея при контактном давлении.

Смесь дифенилдиизоцианата и раствора натурального или синтетического каучука в ароматическом растворителе является эффективным адгезионным грунтом при склеивании резин с текстильными материалами, изготовленными из хлопка, полиамида (нейлона) или искусственного шелка. Отверждение клея происходит при условиях, аналогичных режиму склеивания немодифицированными эластомерными клеями; низкое давление при склеивании обычно бывает достаточным для получения хорошего контакта между склеиваемыми поверхностями. Диизоцианаты можно также использовать для повышения адгезии между полиэфирными волокнами (например, лавсаном) и натуральным каучуком введением изоцианата в массу каучука при его переработке. Прочность при отдире у клеев этого типа достигает 80 Н/см (в исходном состоянии) и 39 Н/см (среднее значение). Более высокие прочности при отдире часто получают при увеличении количества наносимого клея — адгезионного грунта.

Изоцианаты повышают адгезию полихлоропрена, натурального каучука и бутилкаучуков к металлам и сплавам при введении их в полихлоропреновые клеи до массового отношения изоцианата к каучуку 2:1. При использовании клеев на основе диизоцианата и хлорированного каучука прочность клеевых соединений резин из натурального каучука и стали (низкоуглеродистой) при равномерном отрыве достигает 580 Н/см².

Для получения временно неактивных растворов или суспензий (в том числе водных) ди- или полиизоцианаты можно стабилизировать путем «блокирования» некоторыми продуктами, например, фенолом. Изоцианат восстанавливается в результате разложения блокированного изоцианата при нагревании в процессе склеивания конструкции, что обеспечивает отверждение клея.

Клеи на основе каучуков позволяют быстро получить клеевые соединения с высокой прочностью и теплостойкостью. Высокая реакционная способность изоцианатов приводит к необходимости использования легколетучих растворителей, очищенных от активных примесей. Изоцианаты подвержены воздействию влаги и поэтому имеют ограниченную жизнеспособность (часто порядка нескольких часов), что сужает их применение в промышленности.

Клеи на основе полиизоцианатов и полиэфирметанов

Многофункциональные изоцианаты взаимодействуют с соединениями, содержащими гидроксильные группы (например, с ненасыщенными полиэфирами и фенолами), с образованием полиуретанов, имеющих свободные изоцианатные группы, способные взаимодействовать со склеиваемой поверхностью. Такая реакция может проходить частично или полностью в процессе отверждения клея (например, при использовании катализаторов, нагрева или их сочетания). Эти клеи, которые могут быть термопластичными или термореактивными, имеют очень высокую адгезию к большинству поверхностей (см. разд. «Клеи на основе ненасыщенных полиэфиров»).

При работе с этими материалами необходимо соблюдать осторожность из-за реакционной активности и токсичности некоторых типов изоцианатов. Трифенилметантриизоцианат (в виде раствора в метиленхлориде) является нелетучим и технологичным продуктом, однако другие изоцианаты требуют приточно-вытяжной вентиляции и немедленной очистки участков кожи в случае загрязнения.