Строительные клеи
В настоящее время при проведении строительных работ вместо традиционных крепежных материалов все чаще используются различные клеящие вещества в силу технологичности их применения, универсальности свойств, стойкости и долговечности при различных воздействиях среды. Сегодня производство клеев — быстро развивающаяся отрасль, тонко реагирущая на возросшие запросы потребителя.
По своей химической природе клеи подразделяются на натуральные и синтетические. К первым относятся животные, растительные, минеральные клеи, а ко вторым — неорганические и полимерные.
По своему химическому составу клеи делятся на натуральные (животные, растительные, минеральные клеи) и синтетические (виниловые, полиуретановые, акриловые, полиэфирные, силиконовые и пр.). Еще один способ классификации — консистенция клея: жидкий или порошкообразный.
По способом отверждения клеи подразделяются на 5 основных типов:
- • ПВА-клеи, склеивание происходит сухим остатком после испарения воды;
• контактные клеи, склеивание происходит сухим остатком после испарения летучего растворителя;
• полиуретановые клеи, склеивание происходит благодаря воздействию влаги, содержащейся в воздухе и материале;
• клеи-расплавы, склеивание происходит за счет остывания вещества;
• молекулярные клеи, склеивание происходит на молекулярном уровне.
Стоит уделить внимание некоторым терминам, которые часто используются в технической документации (описании) клеев:
• Водородный показатель — кислотно-щелочной уровень. Если он находится в пределах от 0 до 6, то с клеевым раствором можно работать без перчаток.
• Точка беления указывает температуру воздуха или материала, начиная с которой можно производить склеивание.
• Время открытой выдержки — время, за которое можно поправить или переставить склеиваемые детали.
В классификации клеев по европейским стандартам (DIN) все клеевые соединения должны соответствовать нормам.
Также все строительные клеевые соединения подразделяются на группы в зависимости от облает применения:
• для паркетов,
• для напольных покрытий (линолеум, ковролин),
• для стеновых и потолочных панелей,
• для обоев,
• другие специальные клеи.
Каждый вид клея пригоден только для работы с определенными материалами, поэтому рекомендуется при проведении ремонтных работ использовать специальные клеи (обойные, паркетные), а не многофункциональные. Универсальность клея всегда сказывается на его качестве: чем больше назначений, тем меньше прочность и гарантии.
Наибольшее распространение на российском рынке имеют следующие производители клея:
• КИИЛТО (KIILTO), Финляндия,
• КАСКО (CASCO), Швеция,
• КЛЕБШЕМИ (KLEBCHEMIE), Германия,
• МАПЕИ (MAPEI), Италия,
• ХЕНКЕЛЬ (HENKEL), Германия.
Эпоксидные клеи существуют в виде жидких, пастообразных и пленочных (армированных и неармированных). Наибольшее распространение получили двухкомпонентные клеи благодаря присущему им повышенному сроку хранения. Компоненты можно хранить длительное время без самоотверждения, пока их не смешают. Первые эпоксидные клеи были однокомпонентными и имели форму прутков, которые приходилось нагревать перед нанесением на соединяемые части, что создавало определенные неудобства. Эпоксидные клеи редко используются в виде пленок, если их не модифицируют совмещением с другой адгезионной системой.
Общие особенности эпоксидных смол, с которыми связано их использование в клеящих материалах:
1. Адгезия. Эпоксидные смолы обладают сильной адгезией к металлам, стеклу, пластикам, керамике, бумаге, бетону, дереву и разным другим материалам. Из-за хрупкой природы эпоксидными клеями не рекомендуется склеивать резины и эластомерные материалы, хотя они и обладают адгезией к этим материалам. Из эпоксидных смол можно смешиванием с другими веществами создавать клеи малой вязкости, обладающие как следствие повышенными текучестью, смачиваемостью и проникающей способностью. Если подлежащий склеиванию материал обезжирить и его поверхность подготовить, то обеспечение адгезии не составит труда.
2. Когезия. При правильном отверждении эпоксидных клеев они приобретают хорошие когезионные свойства, которые, однако, как правило, ограничивают прочность. У большей части эпоксидных клеев адгезионные свойства превосходят когезионные, вследствие чего при испытании клеевых соединений в интервале температур от комнатной до максимальной рабочей наблюдается когезионное разрушение.
3. Отсутствие при отверждении летучих продуктов. Немодифицированные эпоксидные смолы отверждаются без выделения воды или других побочных продуктов конденсации. Это позволяет с ус пехом применять их там, где необходимо контактное давление. К тому же они удобны при склеивании таких материалов, как стекло или термопласты, которые плохо выдерживают сильный нагрев и высокое давление. Эта же особенность позволяет изготовлять на их основе заливочные компаунды, так как вероятность образования в них пузырьков воздуха или включений мала. Добавки серебра, углерода или других проводников позволяют плавно изменять электрические свойства эпоксидных клеев без ущерба механическим свойствам таких клеев.
4. Малая усадка. Эпоксидные смолы отверждаются с малой усадкой, составляющей какую-то долю усадки для винильных, полиэфирных и акрилатных клеев. Как следствие клеевой шов меньше деформируется, а соединение эпоксидным клеем бывает более прочным. Усадку можно снизить до долей процента добавками кремнезема, окиси алюминия или органических наполнителей. Усадка величиной 3% должна рассматриваться для эпоксидных смол как крайне большая.
5. Малая ползучесть. Эпоксидные клеи деформируются под длительным действием нагрузки меньше, чем клеи на основе термопластичных и многих термореактивных полимеров. В этом заключается очень важное преимущество эпоксидных клеев, так как ползучесть конструкционных клеевых соединений считается весьма большим недостатком, причиняющим много забот конструкторам. Ползучесть сдерживает применение клеев и пластиков в строительстве, по всей вероятности, больше, чем любой другой недостаток.
6. Стойкость к действию влаги и растворителей. Эпоксидные смолы стойки к действию влаги. Влага не действует на эпоксидную смолу, но проникает через клеевое соединение и повреждает субстрат. Когда эпоксидное клеевое соединение подвергается воздействию влаги или погружается в воду, обычно разрушения возни кают по поверхности раздела. Это свидетельствует о важности выбора способа подготовки склеиваемых поверхностей. Эпоксидные смолы чрезвычайно стойки к действию растворителей, чем и объясняется их все более широкое применение в качестве покрытий. Поскольку жидкости проникают через эпоксидную смолу, не влияя или почти не влияя на систему, остается проблема порчи подложки, которая заставляла пользоваться другими клеящими материалами, когда приходилось считаться с длительным воздействием таких жидкостей, как топлива, хотя модифицирование этих клеев, например эластомерами, устраняет подобный недостаток.
7. Универсальная модифицируемость. Свойства эпоксидной смолы можно изменять следующими путями: а) изменением исходной смолы и отвердителей; б) изменением режима отверждения (как температуры, так и длительности процесса); в) совмещением смолы с другими полимерами; г) использованием различных наполнителей. От выбора наполнителя зависит себестоимость клея, но экономичность эпоксидных клеев определяется прежде всего расходами на отвердители.
Эпоксидные клеи хорошо изолируют теплоту и электричество, но их в то же время легко модифицировать, чтобы придать нужную проводи12мость. Благодаря широким возможностям модифицирования эпоксидных смол клеи на их основе универсальны в отношении способов их нанесения, которые могут быть ручными, полумеханизированными и механизированными.