Клеи на основе полиуретанов и изоцианатов. Часть 2

Отечественный полиуретановый клей ПУ-2 представляет собой композицию, состоящую из продукта конденсации алифатической дикарбоновой кислоты (200 вес. ч.) с многоатомными спиртами (24К), изоцианата (100 вес. ч., продукт 102-Ти), цемента как наполнителя (25 вес. ч.). Продукт 24К представляет собой воскообразный полиэфир, который без проблем растворяется в ацетоне, содержит гидроксильные группы (5,2-8 %), с кислотным числом равным 5,6-20. Применяется он как 50%-ный раствор в ацетоне с вязкостью 10-32 сП.

В результате реакции, происходящей между компонентами клея при их смешении, вязкость смеси постепенно нарастает, она переходит поначалу в пастообразное состояние, после чего становится твердым продуктом. Длительность перехода в пастообразное состояние, как правило, составляет 15-90 минут. Используется клей в виде пасты. Это дает возможность заполнять зазоры, которые образуются между соединяемыми поверхностями.

Перед началом приготовления клея просеивается цемент через сито № 01В или 009В, затем высушивается при температуре 100-105 градусов Цельсия на протяжении 2-3 часов. Если продукт 24К замерзает при пониженных температурах, или в нем образуются сгустки, его следует выдержать при температуре 25-35 градусов в теплом помещении. Ждать нужно до того момента, пока данный продукт не станет плавиться при периодическом взбалтывании.

Если продукт 102-Т замерзает при температуре 20-22 градуса, то его следует поместить в теплую воду (25-30 градусов), поэтапно повышая температуру до 45 градусов Цельсия. В процессе расплавления продукта тару следует неплотно прикрыть пробкой.

Готовится клей в специальном смесительном аппарате из стекла, фарфора, луженой меди, нержавеющей стали или дюралюминия, который снабжен крышкой, механической мешалкой и водяной рубашкой. Мешалка вращается с частотой 30-50 оборотов в минуту. Устанавливается аппарат под вытяжным устройством из-за токсичности продукта 102-Т. После этого, перемешанный продукт 24К загружается в аппарат, затем включается мешалка, пускается вода в рубашку аппарата.  Содержимое перемешивается на протяжении 2-3 минут, затем вводится цемент.

Немного перемешав все компоненты, мешалка выключается, через каждые 5-10 минут ее снова включают, содержимое перемешивается таким образом до образования пасты. 18-20 градусов – такой должна быть температура смеси в момент приготовления клея.

Приготовленный клей выгружается в сборники. Температура хранения пастообразного клея – 18-20 градусов Цельсия. Чтобы наполнитель не осел, нужно периодически производить перемешивание клея (каждые 20-30 минут).

Жизненный период клея – не менее 2 часов. Прочность клеевых соединений при комнатной температуре, можно сказать, не меняется, а вот при 60 градусах она становится меньше на 5-10 %. 4 часа – такова длительность выдержки в процессе склеивания дуралюмина при температуре 105 (плюс-минус 5) градусов Цельсия, давление – 3 кгс/см2.

Стоит отметить, что клеем ПУ-2 можно склеивать изделия также при нормальной температуре. В данном случае по прошествии некоторого времени можно наблюдать рост прочности клеевого соединения. 170-180 кгс/см2 – это максимальное значение разрушающего напряжения при сдвиге, которое ещё можно достигнуть по прошествии 20-30 суток. 25 кгс/см2 – такова прочность через 1 сутки, 120 кгс/см2 – через 3 суток. Прочность клеевого соединения будет также увеличиваться вместе с увеличением влажности воздуха. Для того чтобы повысить прочность клеевых соединений, часто в раствор полиэфира непосредственно перед применением вводится 0,5-1,0 % воды.

Повышение стойкости клеевых соединений к воздействиям влаги и каких-либо атмосферных факторов стало возможным благодаря защите торцов специально предназначенными лакокрасочными покрытиями. На прочности клеевых соединений никак не сказывается воздействие переменных температур (от -60 до +60) на протяжении 200 часов.

Если клеевые соединения на основе клея ПУ-2 нагревать при температуре 125 градусов Цельсия на протяжении 192 часов, то их прочность при сдвиге останется прежней (испытания проводятся при комнатной температуре). Что касается воздействия более высоких температур, то в таком случае прочность буде только снижаться. Если клеевые соединения предварительно нагревать при температуре испытания (длительность нагревания – 192 часа), то прочность начнет резко снижаться уже при температуре 75 градусов Цельсия. Устойчив клей к продолжительному воздействию нефтяных топлив, спиртоглицериновой смеси, масел.