Акриловые клеи, отверждающиеся при УФ-облучении

На базе акриловых соединений созданы клеи, которые отверждаются под воздействием УФ-излучения. Для создания этих клеев используются акриловые мономеры следующих трех видов:

1) обычные акриловые мономеры,
2) сложные системы на основе акриловых мономеров,
3) сложные системы на основе акриловых уретанов и еще более сложные «прочные» акриловые смолы. Последние отвердевают несколько медленнее, чем другие, но зато имеют очень высокие эксплуатационные свойства.

Сама акриловая кислота на свету почти не подвержена полимеризации, поскольку поглощает свет только в дальней области УФ-спектра. Однако присутствие в молекуле фенильных групп (к примеру, коричная кислота и ее производные) не только активизирует винильную группу, но и создает сдвиг полосы поглощения в нужную область.

Для генерации радикалов под воздействием УФ-света в смесь вводят различные добавки: карбонильные соединения (такие как бензофенон), серосодержащие (дибутилсульфид), органические соединения, пероксиды (ди-трет-бутилпероксид), азо- и диазосоединения, галогенсодержащие соединения (CCl4, CBr4, 2-нафталинсульфо-нилхлорид), различные фотовосстанавливаемые красители и восстановители (эозин, акрилфлавин, флуоресцеин с аскорбиновой кислотой, гидразин и т.п.), карбонилы марганца. Клеи созданные для склеивания стекол работают при температурах до 150 °С.

В твердом виде эти клеи являются собой двухфазными системами, в которых стеклообразные участки сочетаются с дисперсной каучукоподобной фазой. В таких клеях нагрузка собирается стеклоподобными участками структуры, а энергия собирается и затем рассеивается в дисперсной каучукоподобной фазе. При этом лучшими свойствами обладает та система, где каучукоподобная фаза и матрица, воспринимающая нагрузку, есть один и тот же полимер.

 

Акриловые клеи, которые отверждаются при УФ-облучении, можно разделить на 3 основные группы:

— двухкомпонентные, в к-е катализатор отверждения вводится непосредственно перед использованием;
— двухкомпонентные, которые требуют нанесения катализатора отверждения отдельно на соединяемые поверхности;
однокомпонентные анаэробные составы.

Клеи 1-й группы отвердевают путем полимеризации по радикальному механизму. Для их создания применяют различные акриловые эфиры, как правило, низкомолекулярные. По клеящим свойствам эти клеи сопоставимы с эпоксидными.
По технологии и способу получения клеи 2-й группы напоминают анаэробные.
В отличие от других типов клеев все акриловые клеи обладают хорошей стойкостью к воздействию окружающей среды.

В последнее время созданы двухкомпонентные клеи, которые обеспечивают адгезию даже к очень замасленным поверхностям металлов. Они известны также под названием «реактивные жидкости» или «акриловые клеи 3-го поколения». Это клеи являются быстроотверждающимися при комнатной температуре двухкомпонентными составами. 1-й компонент - смесь мономеров и реакционноспособных форполимеров; как правило, это раствор каучукоподобного полимера в метакрилате. 2-й компонент – это активатор, его наносят на одну из поверхностей которые необходимо склеить. После испарения растворителя (2-5 мин) склеиваемые детали уже возможно транспортировать и хранить. Вторую склеиваемую поверхность нужно предварительно обработать акриловой (метакриловой) смолой. После соприкосновения обработанных таким способом деталей пойдет полимеризация клея. Отверждающий  агент здесь дибензоилпероксид. Процесс отвердевания закончится за несколько минут.

Для соединений толщиной от 1 до 1,5 мм применяют активатор в виде р-ра в хлорсодержащем растворителе, к-й после нанесения на субстрат быстро испарится, оставляя на нем сухую тонкую пленку, которая способна сохранять свои свойства в 1-2 месяца. Для того чтобы заполнить большие зазоры применяют активатор в виде пасты, но уже без растворителя; его вводят в 1-й компонент непосредственно перед склеиванием. Соотношение компонентов 10:1 либо 20:1.

Эти клеи быстро отвердевают при 20 0С: через 2 минуты и даже меньше соединение уже становится прочным; для высококачественных составов общего предназначения приемлемая прочность создастся  за 12-14 мин.

К недостаткам этих клеев можно отнести трудность процессов смешивания компонентов в клеевом слое, а достоинства – возможность предварительного нанесения на склеиваемые поверхности.

Использование таких клеев ограничено лимитом клеевого шва (0,4-0,5 мм).
Кроме вышеуказанных акриловых клев известны также клеи на основе латекса акрилового. Являясь клеями на водной основе, они отличаются от других акриловых клеев своей негорючестью и нетоксичностью, они не обладают едким запахом и до высыхания легко могут быть удалены с поверхности влажным тампоном.

 

 

 

Дополнительная информация об акриловых клеях