Клеи и герметикиЧеткую границу между клеями и герметиками провести сложно, так как практически все составы обладают как клеящими, так и герметизирующими свойствами. При преобладании клеящих свойств состав относят к клеям, а при преобладании герметизирующих свойств состав считают герметиком. Клеи предназначены для создания неразъемного соединения деталей за счет физико-химического взаимодействия клеящего вещества с материалом деталей. Герметики — это клеи, обеспечивающие непроницаемость деталей или их неразъемных соединений для жидкостей и газов. Большинство клеев и герметиков представляют собой раствор органических или элементоорганических полимеров в органических растворителях. В процессе склеивания растворитель улетучивается, а оставшаяся пленка полимера прочно соединяет склеиваемые поверхности. Номенклатура клеев и герметиков отличается большим разнообразием составов. В отличие от полимеров, которые составляют их основу, общепринятая маркировка клеев и герметиков отсутствует. Они могут иметь самые разнообразные названия, например, компаунд, мастика и др. Реально оценить их свойства и области применения можно только по классификации пленкообразующего полимера. Термореактивные полимеры обычно служат в качестве основы конструкционных клеев. Термопластичные полимеры используют преимущественно для склеивания неметаллических материалов и в качестве невысыхающих герметиков. Из термореактивных клеев наиболее востребованы клеи на основе фенолформальдегидных, эпоксидных и полиуретановых полимеров. Фенолформальдегидные клеи обладают высокой прочностью, хорошей водо-, масло- и бензостойкостью. Их используют преимущественно для склеивания пористых материалов, например, древесины. Они широко применяются для наклеивания тормозных накладок в фрикционных узлах транспортных средств и других технических устройств. Основными недостатками фенолформальдегидных клеев является их хрупкость и низкая теплостойкость. Для устранения хрупкости клея фенолформальдегидные полимеры модифицируют добавками эластомеров. Из фенолформальдегидных клеев наиболее известны клеи серии БФ, модифицированные добавками поливинилбутираля, называемого сокращенно бутвар. Экологически безвредная модификация клея БФ широко используется в быту для нанесения стерильной пленки на поврежденную кожу (порезы, ссадины и др.). Модифицированные клеи благодаря приобретенной эластичности хорошо воспринимают циклические и вибрационные нагрузки. Из этой серии наиболее известен клей под маркой № 88. Для повышения теплостойкости клея фенолформальдегидные полимеры модифицируют добавками кремнийорганических соединений, что повышает теплостойкость клея до 300 °С. Такие клеи используют для склеивания стали и алюминиевых сплавов с неметаллическими материалами, например, стеклопластиками. Максимальную теплостойкость модифицированные кремний- органическими соединениями фенолформальдегидные клеи приобретают при дополнительном введении в их состав неорганических наполнителей, таких, как, например, асбест. Это переводит их в разряд композиционных материалов. Композиционные клеи с модифицированным фенолформальдегидным связующим теплостойки до 500 °С. Эпоксидные клеи представлены составами холодного и горячего отверждения. Они обладают хорошей адгезией практически со всеми металлами и неметаллическими материалами, высокой механической прочностью, устойчивостью в среде топлив и масел, имеют высокие диэлектрические свойства. К технологическим преимуществам эпоксидных клеев следует отнести низкое давление, требуемое при склеивании, и малую усадку при затвердевании клея. Малая усадка обеспечивается отсутствием выделения побочных продуктов при затвердевании клея, что также гарантирует экологическую безопасность процесса склеивания. Основным недостатком эпоксидных клеев является их хрупкость. Конструктивные свойства эпоксидных клеев улучшают как путем модифицирования эпоксидной составляющей клея другими полимерами, так и введением наполнителей. Большинство эпоксидных составов, известных под названием «клей», на самом деле являются композиционными материалами (композитами) на эпоксидном связующем. Полиуретановые клеи используют преимущественно для склеивания металлов с неметаллическими материалами. Эти клеи имеют модификации холодного и горячего отверждения, они упруги, обладают высокими вибро- и ударопрочностью, стойки в среде нефтепродуктов. В состав полиуретановых клеев входят полиизоцианаты, содержащие в структуре токсичный радикал — C=N (циан). Из-за токсичности полиуретановых клеев требуется строгое соблюдение санитарно-гигиенических требований при оборудовании рабочего места для склеивания и выполнении работ с ним. Резиновые клеи представляют собой раствор каучуков в органических растворителях. Они предназначены для склеивания резины с резиной и приклеивания резины к другим материалам. Цианакрилатные клеи — однокомпонентные клеи, быстро отверждающиеся за счет следов влаги, присутствующей на склеиваемых поверхностях и в окружающей среде, не требуя давления на склеиваемые поверхности. Они могут склеивать металлы и неметаллические материалы. Большинство клеев обладает герметизирующими свойствами. Свойства некоторых герметиков позволяют изменить традиционную технологию обеспечения герметичности деталей и агрегатов машин и оборудования. Кремнийорганические герметики могут быть использованы в качестве жидких прокладок разъемных соединений агрегатов. Для герметизации фланцевых разъемов корпусных деталей традиционно используют твердые уплотнительные прокладки. Разнообразие геометрических форм деталей и рабочих условий приводит к необходимости создания на предприятиях больших запасов уплотнительных прокладок, особенно в случае выпуска продукции широкой номенклатуры. В то же время, жидкую прокладку наносят из тюбика на рабочую поверхность уплотняемой детали и собирают фланцевое соединение. В процессе отверждения и последующей эксплуатации сборочной единицы композит не подвергается усадке, что исключает ослабление фланцевого соединения и появление утечек рабочей среды. Замена традиционных твердых прокладок жидкими прокладками позволяет снизить производственные расходы. Все многообразие складских запасов твердых прокладок заменяет один тюбик жидкой прокладки. Анаэробные герметики — это жидкости, которые затвердевают при каталитическом воздействии металлической поверхности в условиях отсутствия контакта композита с кислородом воздуха. Это позволяет использовать их для герметизации микродефектов металла и разъемных соединений металл —металл. Анаэробные герметики применяют для устранения микродефектов, нарушающих герметичность сварного шва, и литейных дефектов деталей. Разработаны модификации герметиков для устранения микродефектов металла в стационарных условиях путем вакуумной пропитки дефектных деталей, в условиях сборочного цеха, а также в полевых условиях. Анаэробные герметики надежно герметизируют резьбовые соединения трубопроводов с жидкими и газовыми рабочими средами, надежно уплотняют резьбу и годами безотказно работают в контакте с рабочими средами машин и технологического оборудования. Замена ими традиционных трубных уплотнителей значительно ускоряет и удешевляет монтаж трубопроводов. Наряду с герметизирующим действием анаэробные герметики, затвердевая в зазорах резьбы, надежно фиксируют резьбовые соединения. Такой фиксатор сохраняет надежность при воздействии вибрационных и ударных нагрузок. Это позволяет полностью отказаться от механических фиксаторов, что также способствует экономии средств и трудовых затрат.
Список используемой литературы 1. Г.М. Волков, В.М. Зуев, — Материаловедение. Высшее профессиональное образование. Бакалавриат. Издательство: Академия. 2008 г. 398 стр.
|