Современные этапы развития технологий производства клеев

Клеящие, то есть соединяющие, свойства определенных веществ известны человеку очень давно и успешно им используются. Первый клей был сделан из естественных природных материалов – смол, битумов, отваров из костей и рыбы. И вплоть до 20 века основой для производства клеев служили натуральные вещества. Однако резкий скачок научных знаний прошлого века спровоцировал прорыв в создании искусственных, так называемых синтетических материалов. Это затронуло все сферы производства, в том числе и изготовление клея.

 

Технология клеев: этапы развития

 

В 1901 году в Великобритании был получен патент на клей на основе фенолоформальдегидных смол – изобретение американского химика Лео Бакеланда. Особенность этих смол состояла в том, что масса становилась твёрдой только в присутствии определенных веществ, образуя в конечном итоге устойчивые к механическому и коррозионному воздействию материалы, обладающие, к тому же, высокой электропроводимостью. Таким образом, синтетические клеи из фенолоформальдегидных смол имели широкую сферу применения.

В 1909 году началась масштабная выработка фенолоформальдегидных клеев по патентам Бакеланда. Через год французами был получен патент на фенолоформальдегидные пленочные клеи, до настоящего времени успешно используемые в строительстве. Клей, изготовленный на основе нитрата целлюлозы, получил широкое распространение в обувной промышленности.

В 1915 году клеи на основе альбуминов крови нашли свое применение в судо- и авиастроительной промышленности. Ими скреплялись деревянные детали в соответствующих конструкциях.

1917 год ознаменовался созданием казеинового клея для соединения предметов из кожи. Сам по себе казеиновый клей, то есть клей на основе белка молока, был известен с древности. Промышленная революция в мире положила начало масштабному производству казеинового клея, который позднее был адаптирован для применения на разносоставных материалах. В это же время были получены патенты на клеи на основе хлоркаучука.

В 1919 году произошел очередной прорыв в работе над фенолоформальдегидными клеями. Была найдена возможность использовать ткань и бумагу в качестве основы для линейной формы фенолформальдегидных клеев.

Одновременно полным ходом идут работы по усовершенствованию клея на основе соединения мочевины с формальдегидом. В 1920 году свидетельство о создании мочевиноформальдегидного клея было получено в США.

Целое десятилетие (20-30 гг. 20 века) было посвящено научным изысканиям в сфере создания клея, имеющего основой алкидные смолы и эфиры целлюлозы. В 1921 году выдан патент на фенолофурфуроловые клеи, а в 1923 – на клеи, в качестве основы имеющие продукты переработки сои.

В 1928 году разработаны принципы получения клея вулкалока на основе циклизированного каучука. Продукт взаимодействия сырой резиновой массы и серной кислоты до сих пор применяется в машиностроении.  Кроме того, в США получен патент на соединение «in situ» с участием не полностью полимеризованного ПВА.

В 1930 году впервые был получен резорциноформальдегидный клей, до настоящего времени впечатляющий показателями твердости, термостойкости, приличными диэлектрическими свойствами. В этот же период началось массовое применение полихлоропреновых клеев в обувной, строительной и машиностроительной промышленности.

В 1930-1935 гг. впервые стали применяться клеящие ленты, принцип действия которых основан на сдавливании соединяемых поверхностей. Все большее распространение стало получать использование фенольных пленочных клеев для скрепления древесины.

В 1938 году на свет появился первый образчик меламинового клея, получаемого из меламина и формальдегида. Сам же меламин получают из карбамида. Кроме того, резорциноформальдегидные смолы, до сих пор не используемые из-за высокой стоимости своего сырья, начали добавлять в комбинированные клеи для улучшения их характеристик.

1939 год принес новый материал для строительной промышленности. Были разработаны принципы древесностружечных плит с синтетическими связующими.

Период с 1939 по 1945 гг. был посвящен совершенствованию формулы и практическому применению клеев на основе эпоксидов, ПВА и полиизоцианатов. Также продолжилась работа над созданием клеев из ненасыщенных полиэфиров и хлоропреновых каучуков. В 1940 году появились новые клеи из гидрохлорированного каучука.

В строительстве и машиностроении большое значение имеет соединение металлических элементов с деревянными. С 1941 года для этого стали использоваться фенольно-поливинилацетальные клеи, среди которых был и Ридакс, впервые опробованный в Великобритании на авиационных конструкциях.

В период Второй Мировой первостепенной задачей стало создание клеящего материала для металлов, а также соединений, стойких в агрессивных средах. В 1942-45 гг. был создан клей для соединения металлов из модифицированных синтетических каучуков. В это же время были разработаны некоторые слоистые пластики на основе ненасыщенных полиэфиров.

Для беспрепятственного нахождения в агрессивных средах были разработаны клеи на основе фурановых смол. В том же 1944 году произошел первый старт самолета «Ноrnеt», функциональные части которого были склеены, а не заклепаны.

С 1953 года производство клея вышло на новый виток развития в СССР. Началось изготовление эпоксидных клеев, были разработаны модифицированные силиконовые клеи для соединения металлов (1959-63). В 1963-66 гг. были получены полиимидные и полисульфоновые клеи в СССР и США. Полибензимидазольные клеи также были разработаны в СССР в 1965-67 гг. В период 1965-70 гг. был создан анаэробный клей на основе эфиров акриловых кислот.

В настоящее время клей представляет собой незаменимый материал в таких отраслях как строительство, машиностроение, легкая промышленность, медицина. И, конечно, клей широко используется в быту для соединения самых разнородных предметов.