Клей – природное или синтетическое пленкообразующее вещество, прочно скрепляющее как однородные, так и не однородные материалы.
Сцепление склеиваемых поверхностей происходит за счет адгезионных связей на уровне межмолекулярного взаимодействия клея и поверхности материала.
Примерная классификация клеев
Условно все клеи можно классифицировать по ряду основных критериев:
- Содержание влаги (высыхающий – столярный, казеин, ПВА, крахмальный клейстер и не высыхающий – самоклеящиеся ленты, адгезивы на основе канифоли или акриловых смол);
- Состав (клеи бывают органическими – эпоксидные, каучуковые, полиуретановые, кремнийорганические и неорганическими – алюмофосфатные, керамические, силикатные);
- Назначение (универсальные, бытовые, канцелярские, столярные, для кожи и т. п.);
- Термические свойства (термореактивные – фенолформальдегидные, карбамидоформальдегидные, эпоксидные и термопластичные – имеющие основу поливинилхлорида, полистирола и др.);
- Характер и условия склеивания (контактные – соединяют склеиваемые материалы без давления и липкие – образуют адгезионную связь мгновенно);
- Отношение к воде (высоководоупорные – сохраняются свойства клея даже при кипячении в воде, водоупорные – клей не теряет своих свойств в воде комнатной температуры и не водоупорные – клеевой шов растворяется в воде);
- Внешний вид (твердый, раствор, дисперсионный, расплав).
Водостойкий клей для обуви
Перечисленные классификационные свойства дополняются более точными составляющими, но для обычного потребителя значительной роли они не играют (например, классификация по механизму отверждения).
При склеивании материалов важное значение имеет правильный выбор клея. В соответствии с назначением клеи подразделяются на:
- Универсальные (используются в быту, строительстве, различных отраслях промышленности – универсальный-ПВА и супер-ПВА, суперклей, эпоксидный и др.);
- Строительные (специальные составы для приклеивания потолочных плит, напольных покрытий, клейки обоев – бустилат, обойный клей);
- Бытовые (предназначены для мелких ремонтных работ в домашних условиях – для подклейки обоев, плинтусов, устранения поломок бытовых приборов. Используются гуммиарабик, казеиновый, глютиновый и др. виды. С успехом заменяются синтетическими клеями ПВА, Момент);
- Канцелярские (применяются для склеивания бумаги, картона и в рукоделии).
Для наглядности свойства и разновидности клеев сведены в таблицу (см. табл. 1).
Тип клея | Основной состав | Температурный диапазон использования, (°C) | Применение |
---|---|---|---|
ПУР-клей | полиуретан, изоцианаты | от -40 до +150 | мебель, строительство, автомобильная промышленность |
Дисперсионный | водная дисперсия полимеров (ПВА, акрилаты) | от +5 до +70 | полиграфия, упаковка, деревообработка |
Термоклей | термопластичные полимеры (ЭВА, полиамиды) | от +60 до 120 (180) | упаковка, мебель, обувь, бытовая техника |
Таблица 1
Укладка паркета на клей
Таким образом, разнообразие клеевых составов обеспечивает возможность правильного выбора клея для создания долговечного соединения материалов.
Качество клеев и методика испытания определяется в соответствии с требованиями ряда руководящих документов. Рассмотрим метод определения прочности при отрыве, регламентированный ГОСТ 14760-69.
Требования ГОСТ 14760-69
Стандарт устанавливает метод определения статической прочности клеевых соединений при нормальной, повышенной и пониженной температурах.
Требования к образцам для испытаний. Образцы в количестве пяти единиц склеивают из двух одинаковых частей (см. рис. 1).
Рисунок 1
Шероховатость склеиваемых поверхностей должен соответствовать Rz 20 мкм. Допуск неплоскостности и непараллельности поверхностей Б и А – не более 0,02 мм. Склеенные образцы выдерживаются не менее 12 часов при температуре 20 °С.
Лабораторное оборудование:
- Испытательная машина МИМ – для создания нагрузки на растяжение образца. Должна быть оборудована КИП с погрешностью измерений не более 1 %;
- Специальное приспособление – для фиксации образца в захватах испытательной машины (см. рис. 2);
- Термокамера – для нагрева или охлаждения образца.
где: 1 – образец; 2 – захват; 3 – тяга; 4 – шарнирная подвеска.
Процесс испытания. В захватах испытательной машины закрепляют специальное приспособление (см. рис. 2), в котором зафиксирован испытываемый образец. Затем включают машину и придают ее активному захвату скорость 10 мм/мин. Одновременно к образцу прикладывается постоянно возрастающая нагрузка.
Испытание продолжается до разрушения образца. Величины скорости и нагрузки фиксируются КИП машины. Для определения характера разрушения осматривают обе части образца, уделяя внимание разрушению по плоскости склеивания и по клеевому шву.
После осмотра по специальным математическим формулам высчитывается предел прочности клеевого соединения при отрыве.
После подсчета результатов испытания оформляется протокол испытания, где записывают следующие данные:
- Наименование и марка клея;
- Наименование металла, вид термообработки, марка;
- Способ изготовления образца;
- Диаметр образца и толщина клеевого шва;
- Условия хранения образцов до испытаний;
- Режим и условия испытания;
- Величина разрушающей нагрузки для каждого образца;
- Характер разрушения образца;
- Количество испытанных образцов;
- Значение предела прочности каждого образца;
- Дата испытания и обозначение настоящего стандарта.