Общая информация о клеях на основе каучуков

Наиболее часто клеи на основе каучуков (резиновые клеи) классифицируют по виду используемого каучука. К примеру, клей на основе бутадиен-нитрильного каучука называют «резиновый нитрильный клей». Также принято разделять клеи на клеи общего и специального назначения.

В зависимости от состава клеи делятся на 2 группы. 1-я группа - невулканизующиеся клеи на основе каучуков. Склеивание этими клеями происходит за счет высыхания, то есть  удаления растворителя. Как правило, это одноупаковочные составы на основе натурального каучука.

2-я группа - вулканизующиеся клеи (также их называют самовулканизующимися). Это двухупаковочные или одноупаковочные системыы. При склеивании двухупаковочными клеями их вулканизация происходит после смешения компонентов, один из к-х является собой растворам каучука с некоторыми добавками, а второй - вулканизующую систему. Смешивать компоненты следует непосредственно перед использованием. Их отверждение (к резиновым клеям еще применяют термин вулканизация) может происходить как при комнатной, так и при повышенной температуре.

Одноупаковочные клеи на основе каучуков могут отвердевать как при повышенной, так и при комнатной температуре. Клеи горячего отверждения являются жидкими системами (растворы либо дисперсии) вязкостью 0,05-20 Па*с. Их применяют и для приклеивания невулканизованных резин с последующей вулканизацией, и для приклеивания вулканизованных резин. Клеи горячего отверждения, в основном, обеспечивают получение клеевых соединений с большей прочностью и стабильными характеристиками, чем клеи холодного отверждения. Клеевые соединения, выполненные такими клеями, обладают высокой эластичностью способностью, их прочности находятся на уровне прочности резины.

 

Свойства каучуков, используемых в качестве основы резиновых клеев

Каучук

Условная прочность

Интервал рабочих

Стойкость при

Особые свойства

 

при растяжении, МПа

температур, 0C

воздействии погодных условий

 

Натуральный

7,0-28,0

-54...+82

Плохая

Износостоек

Дивинилстирольный

1,4-24,5

-51...+82

Удовлетворительная

Высокая водостойкость

Изопреновый

17,5-28,0

-54...+82

»

-

Хлоропреновый

21,0

-40...+116

Отличная

-

Дивинилнитрильный

24,5-28,0

-51...+149

Удовлетворительная

-

Бутилкаучук

17,5-21,0

-45...+149

Хорошая

Высокие

демпфирующие

свойства

Этилен-пропиленвый

24,5

-51...+177

Отличная

-

Хлорсульфированый

10,5-17,5

-40...+163

»

Высокая стойкость к

полиэтилен

 

 

 

окислению

Акрилатный

14,0-17,5

-29...+177

Удовлетворительная

Устойчивость к растрескиванию

Кремнийорганический

4,2-9,1

-118...+315

Отличная

То же

Уретановый

70,0

-54...+116

Хорошая

Стоек к абразивному износу

Фторкаучук

10,5-21,0

-23...+260

»

Стоек в агрессивных средах

Эпихлоргидриновый

14,0-21,0

-62...+149

Удовлетворительная

-

Фторсилоксановый

8,4

-68...+204

Отличная

Стоек в агрессивных средах

Пропиленоксидный

7,0

-62...+149

»

-

Полисульфидный

1,7-7,0

-54...+121

Хорошая

-

 

Клеи холодного отверждения отверждаются в тонком слое. Некоторые типы клеев, к примеру, на основе кремний-органических каучуков, отвердевают за счет взаимодействий вулканизующего агента с влагой воздуха.

Растворители. Кроме каучука в состав большинства резиновых клеев входит растворитель. С точки зрения технологии эксплуатационных свойств лучшими растворитель для резиновых клеев это ароматические и хлорсодержащие соединения, однако из-за своей  токсичности их применение этих веществ ограничено. Наиболее широко применяются вляются нефрас (сорта С с температурой кипения 80-120 °C и минимальным содержанием ароматических углеводородов), этилацетат, а также их смеси.

Широко используется смесь этилацетата с нефрасом с соотношением 2:1 или 1:1 (мас). Для того чтобы улучшить растворимость каучука в состав этих смесей следует вводить дополнительно толуол или метилэтилкетон, обеспечив равное (по массе) содержание растворителей в таких тройных системах. Применение смесей растворителей позволит регулировать технологические свойства и создать стабильность клея при их хранении и использовании.

В качестве растворителя для клея, предназначенных для склеивания резины спец. назначения, применяют также ароматические, алифатические, и хлорсодержащие углеводороды и спирты.

Чтобы снизить пожароопасность и токсичность клеев их приготавляют на основе латексов (на основе HK, полихлоропреновые латексы и др.), дисперсионной средой в этих системах х является вода. Водно-дисперсные клеи обладают меньшей конфекционной липкостью, чем аналоги с органическими растворителями.

Чтобы увеличить прочность клеевого соединения в состав резиновых клеев вводят феноло-, мочевино-, меламино-, алкилфенолоформальдегидные, эпоксидные, кумароно-инденовые и алкидные смолы, низкомолекулярный полистирол, канифоль. Для того чтобы сохранить высокую эластичность клеея в его состав их вводят в небольших количествах 0,2-10% (мас).

Вулканизующие агенты подбирают с учетом вида применяемого в составе клея каучука. Для клея общего назначения наиболее часто применяют серу (0,1-0,3 % (мас.)) в сочетании с ускорителями  оксидами металлов (ZnO, MgO и др.), комбинации оксидов металлов с аминосодержащими соединениями, тиомочевину. В клеях спецназначения широко применяются пероксиды, а используемые для модификации клеев смолы одновременно являются и вулканизующими агентами. В клеях холодного отвердевания для этогоприменяют эпоксисоединения, полиизоцианаты, и амины. Для отвердевания  кремнийорганических каучуков используют органические пероксиды и соединения ряда оксимов, допускается применение тетраэтокси- и тетрабутоксисиланов, 2-метоксиэтоксисилана и подобных продуктов в комбинации с катализаторами, к примеру, диолеатом дибутилолова или триэтаноламином.

Пластификаторы резиновых клеев это ланолин, фталаты, себацинаты, сложные эфиры ароматических карбоновых кислот, минеральные масла,

Стабилизаторы в резиновых клеях применяются  в основном для предотвращения гелеобразования. Для этогоиспользуют диэтиламин, этанол и некоторые другие вещества.

Как наполнителей используют оксиды металлов (ZnO, MgO, TiO2 и др.), технический углерод, белую сажу, аэросил. Технический углерод одновременно применяется для контроля качества перемешивания клея. Добавление  TiO2 и SiO2 увеличивает прочность и теплостойкость клеевого соединения.

Интервалы рабочих температур зависят от природы каучука в составе клея.

 

Влияние природы каучука на интервал рабочих температур

Каучук

Интервал рабочих температур, град. Цельсия

Натуральный

-50...+ 100

Хлоропреновый

-50...+ 70*

 

-50...+ 100-150**

Бутилкаучук

-50...+200

Бутадиен-нитрильный

-60...+ 200

Уретановый

-70...+ 120

Фторкаучук

До 250

Кремнийорганический

-110...+300

 

* Для клеев холодной вулканизации. ** Для клеев горячей вулканизации.

Прочность клеевых соединений зависит от природы применяемого каучука и вулканизующей системы. В основном, прочность клеевых соединений при склейке резин выше прочности самих резин.

Область применения - склейка резин и резиновых смесей между собой и с металлами, стеклом, керамикой, композиционными материалами, пластмассами,  склейка ткани, бумаги, кожи, декоративно-отделочных и теплоизоляционных материалов.

Дисперсионные клеи на водной основе используются,  как правило,  для склейки пористых материалов (бумаги, кожи, ткани и др.).

Резиновые клеи применяются почти во всех областях техники. Наиболее широко распространены клеи на основе хлоропренового и натурального каучука.

При склейке резины, как правило, применяют клей той же химической природы, что и резина. Полиуретановые резиновые клеи могут заклеивать резины различной природы, поэтому их и называют универсальными резиновыми клеями. Свойства резиновых клеев в большой степени  зависят от вида применяемого при их изготовлении каучука.