Сайт о клеях

 

Полиуретановые клеи

Химическая природа основы. Термопластичные или термореактивные продукты реакции полифункциональных изоцианатов с многоосновными спиртами или некоторыми полиэфирами.

Физическая форма. Однокомпонентные термопластичные композиции с растворителями (кетоны, углеводороды), часто содержащие небольшие количества катализаторов, добавляемых для обеспечения определенной степени сшивки полимера. Жидкие двухкомпонентные термореактивные композиции (с растворителем или без него), где второй компонент — катализатор.

Срок хранения при 20°С. От 3 до 6 мес. для содержащих растворитель композиций (при условии исключения его потерь).

Жизнеспособность при 20°С. Композиции с растворителями допускают открытую выдержку до 30 мин и более. Двухкомпонентные композиции в присутствии катализаторов отверждаются за срок до 8 ч. Подходящими катализаторами для отверждения при комнатной температуре являются третичные амины.

Закрытая выдержка при 20°С. В пределах 30 мин.

Принцип отверждения. Для однокомпонентных композиций — удаление растворителя и отверждение при комнатной температуре (в целях сокращения времени отверждения можно добавлять катализатор). Для двухкомпонентных систем — полимеризация при введении катализатора.

Технологические особенности. Для композиций с растворителем склеивание производят при контактном давлении после достижения липкости нанесенного слоя клея за счет испарения растворителя (или после реактивации полностью просохшего слоя клея горячим растворителем). Двухкомпонентные композиции предварительно перемешиваются и полностью отверждаются за 6 сут. при 20°С. Отверждение можно проводить с нагревом; выдержка от 3 ч при 90°С до 1 ч при 180°С. Необходимое для склеивания давление колеблется в пределах от контактного до 35 Н/см².

Работоспособность при воздействии различных факторов. Некоторые из полиуретановых клеев обеспечивают хорошую водостойкость, стойки к воздействию большинства химикатов, масел, жиров, соляного тумана, озона, излучений, погодных условий. Максимальная рабочая температура для клеев термореактивного типа достигает почти 177°С (термопластичные композиции размягчаются в случае реактивации нагревом при температуре выше 70°С). Обеспечивают очень высокую прочность при сдвиге до –200°С, сохраняя в этих условиях эластичность и стойкость к термоудару. Клеи имеют хорошие диэлектрические свойства и показывают низкую степень горючести. Очень хорошо выдерживают воздействие поражающих биологических факторов.

Области применения. Несиловые клеевые соединения, воспринимающие умеренные нагрузки. Склеивание металлов, резин, большинства пластиков (кроме полиолефинов и фторопластов), древесины, пробки, бумаги, текстильных материалов, стекла и керамики. В частности, употребляются для приклеивания эластичных и жестких поливинилхлоридных пластиков, поскольку обладают хорошей стойкостью к пластификаторам. Используются для сборки металлических конструкций, работающих в криогенных условиях. Специфические области применения: склеивание уретановых резин между собой и с другими материалами; склеивание кож между собой и с пластиками (подошвенные материалы); крепление ворса к резинам и текстильным материалам; изготовление многослойных материалов из винильных пластиков и синтетических тканей.

Дополнительные сведения. Полиуретановые смолы используют в качестве модифицирующих агентов, способствующих адгезии клеев на основе каучуков. Хотя клеи обеспечивают в соединениях самых различных материалов прочные и эластичные клеевые швы, они ограниченно применяются только в указанных выше специфических областях, где имеют определенные преимущества. Они относительно дороги по сравнению с другими клеями на основе каучуков. Другой их недостаток — изоцианаты токсичны, неудобны в обращении (опасность представляют контакт с кожей и пары изоцианатов). Полиуретановые клеи обладают высокой липкостью, часто обеспечивают мгновенную начальную прочность при контактном склеивании. Выдающимися свойствами полиуретановых материалов являются их высокая эластичность и стойкость к истиранию. Типичные значения прочности клеевых соединений на основе двухкомпонентных полиуретановых композиций [Н/см²]: при сдвиге соединений стали — 3000 (при –200°С) и 800 (при 25°С); при отрыве в соединениях стали — 5000 (при –200°С) и 800 (при 25°С), а в соединениях алюминиевого сплава — 6000 (при –200°С) и 1600 (при 25°С). Прочность при отдире соединений пластиков, в общем, составляет около 20 Н/см, но при склеивании ПВХ может достигать 70 Н/см.