Технология склеивания изделий из композиционных материалов - Зульфия Сафина

Растворные и дисперсионные клеи могут быть густыми, средними, жидкими. Густые клеи выпускаются в тубах и имеют более длительное время высыхания. Средние клеи выпускаются во флаконах, снабженных аппликатором – кисточкой, закрепленной в пробке. Жидкие клеи выпускаются в полимерных флаконах с аппликатором – тонкой стальной иглой.

По степени готовности клеи бывают однокомпонентными и многокомпонентными. В первом случае они производятся на предприятиях и поступают в продажу в готовом виде. Многокомпонентные клеи (например, эпоксидный) готовят на месте потребления из составных частей.

По назначению бытовые клеи подразделяются на хозяйственные, специальные, канцелярские и универсальные (полууниверсальные).

На практике используются классификации по области применения клеев (например, обувные, мебельные, строительные, этикеточные), по специфическим признакам (например, по типам нагрузки, испытываемой клеевыми соединениями при эксплуатации).

6.1 Клеи животного происхождения

К клеям животного происхождения относятся коллагеновые (глютиновые) клеи, казеиновые и альбуминовые.

6.1.1 Коллагеновые (глютиновые) клеи

Коллагеновые (глютиновые) клеи в зависимости от сырья бывают мездровыми, костными и рыбьими.

Мездровый клей вырабатывается из мездры (подкожного слоя шкур животных), а также обрезков сырых шкур и обрезков кожевенного производства. Сырье обрабатывается в известковом молоке, а затем раствором соляной или серной кислоты. Для получения из мездры высококачественного клея ее варят при температуре 80–90 °C.

Сухой мездровый клей вырабатывается в виде плиток, дробленым и в чешуйках. Цвет клея от светло-желтого до темнокоричневого. В тонких слоях плитки клея должны просвечивать. По качеству клей выпускается пяти сортов: экстра, высший, 1-й, 2-й и 3й.

Клей приготавливается так же, как и костный. Раствор горячего клея не должен иметь гнилостного запаха.

Клеящая способность клеев: экстра – 100 кг/см², высшего – 100 кг/см², первого – 100 кг/см², второго – 75 кг/см² и третьего – 60 кг/ см².

Костный клей вырабатывают из очищенных и обезжиренных костей животных, рогов, копыт и отходов производства костных изделий. Их очищают, дробят, обезжиривают, обрабатывают слабым раствором сернистой кислоты для удаления минеральных солей и затем варят в специальных аппаратах, в которых кости подвергаются многократному воздействию пара и воды. В результате такой обработки, имеющийся в костях коллаген переходит в глютин, который является клеящим веществом.

Костный клей выпускают в виде сухих плиток от темно– желтого и до темно–коричневого цвета, и влажность – 17 %. Также выпускается твердый дробленый клей.

Чтобы из сухого клея приготовить жидкий, плитки разбивают на куски, дробят и замачивают на 24 часа в холодной воде, затем варят на водяной бане в течение 40–50 минут, последние 10 минут поддерживают температуру 60 °C. В процессе варки клей непрерывно перемешивают. В сваренный клей вводят антисептик, предварительно растворенный в воде, например пентахлорфенолонатрия или другие, в количестве от 0,5 до 1 % к весу сухого клея. Клей хранят при температуре +5–6° не более 7 дней.

Костный и мездровый клеи называются глютиноваыми, они в воде сильно набухают и из твердого состояния переходят в мягкую липкую студнеобразную массу.

Рыбий клей. К коллагеновым клеям относится также рыбий. Сырьем для его производства служат плавательные пузыри осетровых пород; более низкие сорта клея делают из голов, чешуи, костей рыб.

Плавательный пузырь почти целиком состоит из чистого коллагена.

Для получения рыбьего клея плавательный пузырь выдерживается в течение нескольких часов в 15-16 – процентном растворе соли, затем отмачивается в чистой воде и подсушивается на воздухе. Затем с пузыря сдирают наружную оболочку, а внутреннюю используют для клея, ее окончательно высушивают и прессуют пластины.

Чтобы приготовить жидкий клей для работы, пластинки клея замачивают целиком на 24 часа в холодной воде. Набухший клей размягчают и разминают, затем варят на водяной бане, как костный и мездровый, процеживают через марлю или сито и вводят антисептик. Рыбий клей применяется как для приготовления эмульсионного грунта, так и при реставрации картин. Для приготовления эмульсионного грунта берется 12–15 – процентный раствор клея.

При реставрационных работах, например для укрепления хрупкой, отслаивающейся от холста живописи, применяют 5–6 – процентный раствор рыбьего клея. В приготовляемый клей в качестве пластификатора вводят мед в соотношении 1: 2,5, т.е. на 1 м. ч. сухого клея берется 2,5 м. ч. меда.

6.1.2 Казеиновый клей

Основной составной частью казеинового клея является молочный белок – казеин, который производился из обезжиренного творога. В настоящее время используется синтетический казеин. Клей получается на основе кислотного казеина и щелочного реагента.

Сухой казеин в виде твердых зерен размером от 5–10 мм или порошка при влажности 12 % имеет удельный вес 1,259. Он нерастворим в воде, сильно гигроскопичен.

При воздействии на казеин гашеной извести образуется коллоидный раствор, обладающий клеящей способностью. По способу приготовления казеиновые клеи могут быть жидкосмешиваемые и порошковые.

В производстве изделий из древесных отходов обычно используют порошковые клеи, содержащие все компоненты клея за исключением воды. Как правило, казеиновый клей в порошке представляет собой смесь казеина, гашеной извести, минеральных солей (фтористого натрия, кальцинированной соды, медного купороса) и керосина [7].

Для приготовления клеевого раствора из порошка в клеемешалку сначала заливают определенное количество воды комнатной температуры (170–230 % от веса порошка), а затем постепенно засыпают порошок. Смесь тщательно перемешивают в течение 30–40 мин до получения однородного сиропообразного раствора. После этого смесь выстаивается в течение 10–15 мин.

6.1.3 Альбуминовые клеи

Основная составная часть альбуминовых клеев – получаемая на бойнях кровь животных, из которой вырабатывают сухой продукт в виде кристаллов или пыли. Для приготовления клеевого раствора сухой (кристаллический) альбумин вымачивают в четырехкратном количестве воды в течение 1,5–2 ч и хорошо перемешивают. Затем в смесь добавляют воду и известковое молоко и подогревают до 28–30 °C. Жизнеспособность клеевого раствора 6–8 ч.

В настоящее время клеи животного происхождения выпускаются в небольших количествах и имеют ограниченное применение, так как их заменили синтетические клеи, которые имеют 100 %-ную биологическую стойкость, высокую влаго- и термостойкость, низкую усадку при высыхании. Клеи животного происхождения этими качествами не обладают.

6.2 Клеи растительного происхождения

К растительным клеям относятся крахмальные клеи, растительные смолы, а также клеи из чины, сои, люпина, вики и клещевины. Клеевой основой в крахмальных клеях является сырой или обработанный крахмал картофеля, риса, пшеницы, маиса и кукурузы. Для приготовления клеевого раствора на 100 вес. ч крахмала берут 150–350 вес. ч воды. Крахмал смешивают с водой, добавляют 3–4 % каустической соды и подогревают до 70–80 °C. В связи с замедленным твердением этого клея выдержка склеиваемых изделий во время запрессовки должна быть не менее 7 ч.

К растительным смолам, применяемым для получения клеев на их основе, относятся гуммиарабик, шеллак, натуральный каучук и латекс, сульфитные щелоки и свекловичный жом. В связи с невысокими клеящими свойствами клеи растительного происхождения используют редко.

6.3 Синтетические клеи

Клеи, основой которых являются разнообразные синтетические полимеры и мономеры, называются синтетическими. Их можно применять в виде растворов полимеров в органических растворителях или мономерах, эмульсий или дисперсий полимеров, смол, не содержащих растворителей и отверждающихся в присутствии специальных добавок и т. д. Синтетические полимерные клеи с заранее запланированными свойствами позволяют обеспечить требуемые прочность и долговечность клеевых соединений и наиболее полно отвечают требованиям современной промышленности [8].

Конец ознакомительного фрагмента.