Лекция №13

Тема: Связующие и клеевые материалы.

Цель лекции: Изучить свойства и группы клеев;

План лекции: 1.Клей, стабилизаторы, дубители, антисептики, катализаторы;

3. Свойства клеев;

Клей — это природное или синтетическое вещество, применяемое для соединения различных материалов за счет образования адгезионной связи клеевой пленки с поверхностями склеиваемых материалов.

По физическому состоянию клей представляет собой жидкости различной вязкости (жидкие мономеры, растворы, суспензии и эмульсии), пленки, порошки или прутки, расплавляемые перед употреблением или наносимые на горячие поверхности.

В группу природных клеев входят животные или белковые (глютиновые, казеиновые, альбуминовые), растительные (на основе жмыхов и шротов масляничных и бобовых растений, природных смол, натурального каучука, крахмала, декстрина), минеральные (силикатные, асфальтовые, битумные). Из природных клеев в производстве мебели, фанеры и строительных конструкций используются (незначительно) клеи животного происхождения.

Синтетические клеи вырабатывают на основе синтетических смол, которые получают из простых веществ в результате сложных химических процессов. Клеи состоят из основного клеевого вещества, растворителя и вспомогательных веществ. Растворители применяют для растворения основного клеевого вещества и доведения его до определенной концентрации.

К растворителям относятся вода, спирт, водные растворы щелочей, органические растворители.

Вспомогательные вещества разделяются на клееобразователи, наполнители, катализаторы, отвердители, стабилизаторы, дубители, антисептики, пластификаторы и вспенивающие вещества.

Клееобразователи способствуют переходу основного клеевого вещества в состояние раствора. К ним относятся: жидкое стекло, едкий натр, известь, аммиак.

Наполнителями называют вещества, применяемые для уменьшения расхода основного клеевого вещества и уменьшения просачивания клея на лицевую поверхность, а также усадочных явлений в клеевом шве. В качестве наполнителя применяются древесная мука, гипс и др.

Катализаторы — вещества, применяемые для ускорения процесса смолообразования при производстве синтетических смол. К катализаторам относят неорганические и органические кислоты, соли этих кислот, сульфонафтеновые кислоты, щелочи. Отвердителями называют вещества, применяемые для более ускоренного перевода смоляных клеев в твердое нерастворимое и неплавкое состояние. Для феноло-формальдегидных смол холодного отверждения — это керосиновый контакт или сульфонафтеновые кислоты, а для мочевино-формальдегидных — хлористый аммоний и слабые кислоты (щавелевая, молочная, муравьиная).

Стабилизаторы — вещества, помогающие сохранять клеящие свойства клеев, концентрацию в течение определенного времени. В качестве стабилизаторов используют ацетон, этиловый спирт, органические растворители.

Дубители придают клеям водостойкость. К ним относятся уротропин, формалин, медные соли.

Антисептики — ядовитые вещества, убивающие микроорганизмы и придающие клеевым веществам биологическую стойкость. В качестве таких веществ используют фенол, крезол, формалин, сульфонафтеновые кислоты, фтористый натр. Пластификаторы используют преимущественно в смоляных клеях для придания им пластичности и снижения хрупкости клеевого шва.

Вспенивающие вещества применяют для вспенивания карбамидных смол с целью их экономного использования. Наиболее распространенное и дешевое вспенивающее вещество — пылевидный альбумин.

Клеи должны отвечать следующим требованиям: прочно склеивать, быть простыми в употреблении, иметь жизнеспособность и большой срок хранения; быть водостойкими (для изделий, работающих в условиях высокой влажности) и биостойкими (сопротивляться разрушительной деятельности микроорганизмов); не разрушать волокно древесины и не изменять ее естественной окраски; быть сравнительно дешевыми, не вызывать затупления режущих инструментов при обработке склеенных материалов; быть безвредными для человеческого организма и не воспламеняться.

Адгезией, или прилипанием, называют связь между поверхностями двух разнородных жидких или твердых тел. Хорошей адгезией к древесине и древесностружечным плитам обладают клеи животного происхождения и карбамидные. Их применяют "при облицовывании, изготовлении мебельных щитов и плит.

Прочность клеевых соединений характеризуется пределом прочности клеевого шва. Все клеи, применяемые для склеивания древесины, образуют соединения, прочность которых при испытании на склеивание должна соответствовать установленным техническим условиям на изготовление мебели (при облицовывании должна быть не менее 10 кгс /см2, в остальных случаях склеивания — не менее 20 кгс/см2).

Вязкостью называют внутреннее трение, проявляющееся при взаимном перемещении частиц жидкости (раствора). Вязкость клея указывает на возможность его применения для различных видов склеивания (рабочая вязкость). Показателем условий вязкости является отношение времени истечения (в с) 200 см3 клеевого раствора стандартной концентрации и температуры через сопло вискозиметра ко времени (в с) истечения такого же количества дистиллированной воды при температуре 20°С.

По водостойкости клеи делятся на клеи повышенной водостойкости, водостойкие и ограниченно водостойкие.

К водостойким относятся большинство синтетических клеев, ограниченно водостойки казеиновые, совершенно неводостойки глютиновые клеи.

Жизнеспособность клеев характеризуется временем, в течение которого клеевой раствор пригоден для использования. Жизнеспособность клеев, кроме глготиновых, находится в пределах от 2 до 8 ч. По истечении этого срока они густеют, вследствие чего клеящая способность клеев снижается и затрудняет их нанесение на поверхность деталей. Жизнеспособность глютиновых клеев — несколько суток. Загустевший клей подогревают.

По внешнему виду различают клеи жидкие, порошкообразные и пленочные.

По реакционной способности клеи могут быть термореактивные (необратимые) и термопластичные (обратимые). Термореактивные клеи под влиянием тепла и катализатора переходят из жидкого состояния в твердое, нерастворимое и необратимое состояние (смолы резольные, мочевинные и меламиновые). Термопластичные клеи способны под влиянием тепла расплав-, литься, а после охлаждения вновь затвердевать, не изменяя химического состава. При последующем нагревании такие клеи снова расплавляются, например, мездровый и костный клеи, новолачные смолы, клеи «расплав».

Контрольные вопросы: 1. Что такое клей. 2. Виды клеев. 3. Какие предъявляются требования к клеям. 4. Что такое адгезия. 5. Классификация клеев по водостойкости. 6. Чем характеризуется жизнеспособность клеев.

Дата добавления: 2015-04-30