Сайт о клеях

 

Очистка и обезжиривание поверхностей, подлежащих склеиванию

Цель этой операции - удаление со склеиваемых поверхностей различных загрязнений, вызывающих снижение прочности клеевых соединений. Уровень снижения прочности зависит от природы вещества, загрязняющего поверхность, его концентрации на поверхности, а также от состава склеиваемого материала и применяемого клея.

Максимально допустимая концентрация загрязнений, не сказывающаяся на адгезии, составляет от 0,01 до 1 мг на 1,5 см2 площади поверхности.

Для обезжиривания поверхностей, подлежащих склеиванию, применяют органические растворители, водные моющие средства, щелочные препараты и специальные щелочные составы.

В качестве растворителей для обезжиривания металлических поверхностей обычно используют бензин и ацетон, для обезжиривания поверхностей полимерных материалов и резин - тетрахлорэтилен, трихлорэтилен и изопропиловый спирт при условии, что эти материалы не растворяются в выбранном растворителе.

При применении растворителей методом протирки поверхности можно добиться только неполной очистки, так как загрязнения лишь перемещаются по обработанной поверхности.

Органические растворители нельзя применять:

1) для удаления загрязнений, содержащих мыла, шлифовальную пасту, пыль и т.п., так как они растворяют только жир, а неорганические остатки не удаляются полностью с поверхности металла;

2) для обезжиривания влажных поверхностей, так как они не смешиваются с водой и на увлажненных участках не проникают к поверхности металла.

 

Обезжиривание органическими растворителями

Поверхности большей части пластиков абсорбируют растворители, поэтому после обезжиривания поверхности следует дать достаточную открытую выдержку до полного удаления растворителя или провести ускоренную сушку, иначе возможно образование пористого клеевого шва.

Органические растворители легко воспламеняются. С целью снижения пожароопасности в их состав вводят антистатические присадки, например Сигбол (ТУ 38.101741—78), который вводят в растворитель в количестве 0,002 % (мас).

Обезжиривание металлических поверхностей (за исключением титановых сплавов) предпочтительнее проводить в парах растворителей, например трихлорэтилена или тетрахлорэтилена. Из-за разности температур паров растворителя и металла пары растворителя конденсируются на металлических деталях, растворяя загрязнения. Многие установки для обезжиривания в парах снабжены приспособлением для обрызгивания деталей чистым растворителем. В парах трихлорэтилена обезжиривают сталь, вольфрамовые, магниевые и молибденовые сплавы, в парах тетрахлорэтилена - алюминий, алюминиевые, вольфрамовые, магниевые и молибденовые сплавы. Продолжительность обработки 0,5-5 мин.

 

Обезжиривание с помощью моющих средств

Для обезжиривания металлических поверхностей можно использовать водные моющие средства. Весьма эффективным является моющий раствор ТМС-31 (ТУ 38.40740-71), который представляет собой водный раствор смеси поверхностно-активных веществ, моноэтаноламидов, олеиновой кислоты, этилового спирта и триэтаноламина (тригидроксиэтиламина).

В качестве моющего раствора также можно использовать состав, содержащий фосфат натрия (16 г/л) и эмульгатор Синтамид-5 (2 г/л), который может быть утилизирован путем биологического разложения.

Обезжиривание водными растворами моющих средств проводят по следующей технологии: промывка окунанием в водный раствор моющего средства при температуре 70-80 0C в течение 3-15 мин; последовательная промывка в горячей (60-70 0C) и холодной (15-20 0C) проточной воде. Для предотвращения коррозии металлические поверхности после промывки в воде обрабатывают холодным водным 0,5 %-м раствором дихромата калия и сушат при температуре 110-120 0C Такая обработка поверхности рекомендуется для стали, медных, титановых, алюминиевых и магниевых сплавов.

 

Другие способы обезжиривания поверхностей

Сочетание водных моющих растворов и ультразвука позволяет повысить качество обезжиривания. Для этих целей можно использовать ультразвуковые установки типа УЗУ-0,25 с выходной акустической мощностью 230 Вт и частотой 18 кГц и установки типа ОД, производительностью 30-48 м2/ч. Интенсивность ультразвуковых колебаний (1-3)*10-4 Вт/м2.

Для обезжиривания поверхностей можно использовать щелочные препараты. Такие составы обычно состоят из соли щелочного металла, моющего и поверхностно-активного вещества. Для повышения эффективности очистки составы обычно подогревают.

После обезжиривания проводят промывку проточной водой с температурой 15-60 0C до нейтральной реакции промывной воды. Для промывки следует использовать деминерализованную воду. Для большинства металлов поверхности затем обрабатывают ингибитором коррозии (водный 0,5 %-й раствор дихромата калия) при 20-25 0C в течение 30 с, после чего сушат при температуре 15-30 0C путем обдува сжатым воздухом или в сушильных шкафах до полного удаления жидкой фазы со склеиваемых поверхностей.

Весьма эффективным способом удаления загрязнений со склеиваемой поверхности является аргоноплазменная обработка. Ее проводят с использованием установки мощностью 20 Вт при скорости струи 50 см3/мин в течение 10-60 мин. Газоплазменная обработка повышает адгезию клеевой композиции к обработанной поверхности. При этом объемные свойства субстратов не ухудшаются, поскольку воздействию подвергается лишь поверхностный слой глубиной не более 10 мкм. Такая обработка улучшает смачиваемость поверхности, контактный угол смачивания водой снижается до 0°. Выбор газа и продолжительности обработки плазмой зависит от типа склеиваемой поверхности и загрязнений.

Некоторые наиболее широко применяемые способы очистки поверхности приведены в нижеследующей таблице:

Обработка при 40-70 0C в течение 3-5 мин водным раствором (г/л): Фосфат натрия 20-50 Гидроксид натрия 8-12 Силикат натрия 25-30 Промывка в проточной воде (15-50 0C) до нейтральной реакции промывной воды	Алюминий и его сплавы (под анодирование)	ПИ 1.2.296-86 Общая щелочность раствора 1,6-2,5 %
Обработка при 40-70 0C в течение 3-5 мин водным раствором (г/л): Фосфат натрия 50-70 Силикат натрия 25-35 Жидкое мыло 3-5 Промывка в проточной воде (15-50 0C) до нейтральной реакции промывной воды	То же	То же
Обработка при 60-90 0C в течение 3-5 мин водным раствором (г/л): Карбонат натрия 20—40 Фосфат натрия 20-40 Силикат натрия 20-30 Промывка в проточной воде (15-60 0C) до нейтральной реакции промывной воды и сушка обдуванием при 15-30 0C или в сушильном шкафу при 110 0C	Магниевые сплавы	ОСТ ВЗ-4338-79
Обработка при 60-80 0C в течение 1-7 мин водным раствором (г/л): Силикат натрия 20-30 Гидроксид натрия 10-12 Фосфат натрия 20-40 Промывка в проточной воде (40-60 0C) до нейтральной реакции промывной воды и сушка обдуванием при 15-30 0C или в сушильном шкафу при 60 0C	Полиэтилен, полипропилен, фторопласт, резина	ОСТ ВЗ-4338-79
Обработка в трихлорэтилене, при 85-90 0C 30 мин 0,5-5 мин	Вольфрам и его сплавы Сталь, магниевые и молибденовые сплавы	ПИ 1.2.218-82 ОСТ ВЗ-4338-79
Обработка в тетрахлорэтилене при 120-125 0C 30 мин 0,5-5 мин	Вольфрам и его сплавы Алюминий, алюминиевые, магниевые и молибденовые сплавы	ПИ 1.2.218-82 ОСТ ВЗ-4338-79
Обработка при 70±10 0C в течение 1-7 мин водным раствором (г/л): Фосфат натрия 20-30 Силикат натрия 25-35 Гидроксид натрия 10-12 ОП-10 2-3 Промывка в проточной воде до нейтральной реакции промывной воды и сушка в сушильном шкафу при 95±5 0C в течение 30-40 мин	Фторопласт	Применяется перед обработкой поверхности фторопласта комплексами