Полиуретановый клей для металла: Полиуретановый клей для металла купить по цене производителя.

Опусы про Его Величество Клей. Часть третья — полиуретан vs космический холод
Посвящается всем туристам-водникам, рыбакам и морякам, которым удалось или не удалось (но, надеюсь, удастся после прочтения статьи) заклеить дыры на своих ПВХ судах, ибо не Десмоколом единым...

Полиуретаны вошли в мою жизнь еще в раннем детстве, когда я с жаром доказывал мамке, что выгоднее купить дорогие кроссовки от Белкельме с полиуретановой подошвой, а не лидские с разлазящимся непонятным пластиком (позднее, кстати, «лидские» исправились), просто потому что «полиуретан — вечный». В принципе так оно и было, кроссовки изнашивались до трухи, а подошва, подошва выглядела как в день покупки. Второе «открытие» этого важного класса полимеров для меня состоялось тогда, когда я познакомился с водным туризмом и такой штукой, как пробоина на «шкуре» из ПВХ. До сих пор помню заповедь тренера, м.с. Вячеслава Антоновича Бажанского — «Десмокол-создан для байдарки, как птица для неба».

Так что, друзья, сегодня вашему вниманию очередная, третья статья из «клеевой» серии. Посвящена она полиуретанам. Если хотите узнать, как отмыть монтажную пену, чем намертво заклеить пробитую рыбацкую пвх лодку и какой уплотнитель сохраняет эластичность при температуре жидкого азота — идем под кат, там все есть!


В прошлой статье, про суперклей-цианоакрилат я приводил любопытную картинку. Сейчас для того, чтобы не дублировать-спрячу оную под спойлер.Распределение рынка клеёвОсновано на данных businesswire.com.

Из этой картинки видно, что полиуретаны (ПУ) абсолютно заслуженно занимают первое место среди всех остальных клеёв. Понять причины поможет табличка ниже, с описанием достоинств и недостатков этого вида клеёв.
Некоторым недостаткам и достоинствам более подробное толкование будет дано ниже, а пока, традиционно, факты из истории.

Полиуретаны были впервые синтезированы в Германии Отто Байером и его сотрудниками в I.G. Farbenindustrie в конце 1930-х годов (первые патенты относятся к 1937 году).


Талантливейший, кстати, химик. «отец полиуретана» и основатель известного ныне химического гиганта Bayer AG. Память его увековечена в Германии ежегодной премией имени Отто Байера — за выдающиеся научные открытия в области химии и биохимии.

Первые «детки дяди Отто» были получены путем взаимодействия алифатического диизоцианата с алифатическим диамином или диолом. В отличие от тяжелой судьбы цианоакрилата, эти материалы практически сразу нашли коммерческое применение и начали продаваться под торговыми названиями Irgamid U для пластмасс и Perlon U для синтетических волокон и щетины. Спустя некоторое время было обнаружено, что изоцианаты можно использовать для связывания каучука с металлом, что, в свою очередь, привело к всплеску интереса к синтезу уретановых клеёв на основе полиэфирных диолов. Первый коммерческий продукт такого типа выпускался под маркой Polystal.

Чего только не клеили изобретенными веществами — от спасательных плотов до оборудования танков. В начале 1950-х уретановые преполимеры впервые были использованы для соединения кожи, дерева, ткани и резиновых композитов. Спустя несколько лет был предложен один из первых двухкомпонентных уретановых адгезивов для использования в качестве клея для соединений металл-металл. В 1957 году появился первый термопластичный полиуретан, используемый в качестве термоплавкого клея (клейкие ленты), который использовали при склеивании контейнеров из листового металла. Новые термопластичные полиуретановые клеи начали появляться в период 1958–1959 годов. В начале 1960-х в шинной компании BFGoodrich разработали термопластичные полиэфирные полиуретаны, которыми склеивали кожу и винил. В 1968 году компания Goodyear представила первый конструкционный клей для стеклопластика, используемый для капотов грузовых автомобилей. Чувствительные к давлению полиуретаны начали появляться в начале 1970-х годов. Под все той же маркой Goodyear к 1978 году в продаже появились усовершенствованные двухкомпонентные автомобильные конструкционные клеи и клеи на водной основе. В 1984 году компания Bostik разработала реактивные термоплавкие клеи. Ну а дальше вы уже знаете… Дальше эволюцию клеёв и последние тенденции в этой области я уже описывал в одной из своих предыдущих статей.

В целом, практически сто лет детального изучения и постоянной разработки новых составов привели к тому, что сегодня полиуретаны — одна из наиболее известных универсальных полимерных систем. Это подтверждается и разнообразием продуктов, которые изготавливаются с использованием ПУ — эластичные волокна и износостойкие покрытия, всевозможные пены, гасители ударов, клеи и еще десятки и сотни продуктов.


Монтажная пена - главный инструмент деревенского хохмача

Смело можно утверждать, что обширная ниша полиуретановых клеёв и герметиков в автомобильной промышленности (конструкционные герметики, клеи для пластиков и наполнители), строительной области (соединение древесины, производство ДСП и ламинатов, склеивание больших по площади пластин металлов и композитов, монтаж систем остекления, высокопрочных полов, строительные герметики), судостроении (монтажные клеи, герметики) и обувной промышленности (основные соединительные клеи) — занята прочно и надолго. Например, не сильно ошибусь, если скажу, что все лобовые стекла автомобилей держатся на полиуретанах. Кстати, черная полоса по краю стекла — это не столько эстетический элемент, сколько защита для полиуретанового клея от ультрафиолета.
Сюда же можно вспомнить и такую, достаточно далекую от той же монтажной пены вещь, как лайкра, она же эластан, она же спандекс — синтетическая ткань с уникальной эластичностью (сразу вспоминается реклама «бла бла бла… колготки с лайкрой»). Эти волокна кстати, не менее симпатично выглядят и под поляризованным светом:
А так это выглядит на людях. в противовес колготкам

Содержание

Причина такой популярности ?


Как ни крути, долго картинки показывать невозможно, все равно для объяснения причин многих физических свойств полимеров придется опускаться к самым основам, к химии высокомолекулярных соединений. Чем мы ниже и займемся.

Полиуретаны — это полимеры, содержащие уретановые группы -NHCOO- в полимерной цепи. Получают их чаще всего взаимодействием ди- или триполиизоцианата с многоатомным спиртом (полиолом). Поскольку полиуретаны содержат два типа мономеров, которые полимеризуются один за другим, они классифицируются как чередующиеся сополимеры. Как изоцианаты, так и полиолы (многоатомные спирты), используемые для получения полиуретанов, содержат в среднем две или более функциональных групп на молекулу. Ниже схематически показаны основные «строительные блоки» любого полиуретана.

Справедливости ради стоит отметить, что часто в «коммерческих» полиуретанах другие «посторонние» функциональные группы (простой эфир, сложный эфир, амид или мочевина), присутствуют в количествах гораздо больших, чем количество одноименных, уретановых, групп.


Кстати, небольшая ремарка. Полиуретаны часто называют просто «уретанами», и необходимо не путать их с таким соединением, как этилкарбамат (этиловый эфир карбаминовой кислоты), который химики-органики часто называют уретаном. Наши, «сабжевые», уретаны никакого отношения к этилкарбамату не имеют. В общем и целом, когда говорят «уретановый клей», обычно подразумевают адгезивный полимер, полученный методами химии изоцианатов с помощью реакций изоцианатов с активными соединениями водорода. Но, будь они неладны, изоцианатные реакции не всегда приводят к образованию уретановых связей, ровно как и существуют способы получения соединений с уретановыми связями без использования изоцианатов. Поэтому, чтобы избежать путаницы, считается, что полиуретановый клей — это клей, который для полимеризации и связывания материалов использует реакции с участием изоцианатной группы (—N=C=O, NCO).

Как будет показано ниже, свойства полиуретана в значительной степени зависят от типов изоцианатов и полиолов, используемых для его получения. Длинные гибкие сегменты, вносимые полиолом, дают мягкий, эластичный полимер. Большие количества сшивок дают жесткие полимеры. Длинные цепи и слабое сшивание дает полимер, который является очень эластичным, короткие цепи с большим количеством сшивок дают твердый полимер. В некоторых отношениях кусок полиуретана можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Одним из следствий этого является то, что типичные полиуретаны не размягчаются и не плавятся при нагревании, они — термореактивны. Это довольно важное свойство для клея, который претендует на пьедестал мира структурных адгезивов.

Структурный адгезив — клеящее вещество, используемое для того, чтобы в сложных конструкциях, подвергающихся воздействиям эксплуатационной среды, передавать необходимые нагрузки между клеевыми поверхностями.

Правильный структурный клей (адгезив) обязательно должен иметь молекулы с тремя функциональными группами, чтобы образовывать трехмерную структуру с ковалентными связями (в противном случае получился бы обычный термопласт). Поэтому концентрация таких молекул является определяющей при формировании «рабочей» структуры адгезива (= количества поперечных связей, о которых ниже).

Если вспомнить табличку «что чем лучше клеить», которую я показывал в первой статье:


то можно увидеть, что полиуретановые клеи лучше всего подходят для склеивания между собой эластомеров/тканей и композитов/полимеров со стеклом и керамикой/деревом/металлом. Т.е. основное использование полиуретанов заключается в связывании пластмасс, которые трудно связать, обычно с разнородным материалом или с металлами. Можно назвать следующие причины, благодаря которым ПУ являются отличными клеями:
1. ПУ эффективно смачивают поверхность большинства материалов (хотя для материалов с низкой поверхностной энергией, опять вспоминаем полиэтилен или полипропилен, для увеличения смачивания необходимо использование грунтовок или клеёв со специальной добавкой-смачивателем),
2. ПУ легко образуют водородные связи с поверхностью материала,
3. Небольшой молекулярный размер ПУ позволяет им проникать в пористые и слоистые материалы, смачивать волокна
4. ПУ образуют ковалентные связи с материалами, которые имеют активные атомы водорода (полярную поверхность). Механизм образования такой ковалентной связи полиуретанового клея с полярной поверхностью показан на картинке:
Полиуретаны пространственно представляют собой сегментированный полимер, состоящий из мягких сегментов и твердых сегментов (случайный или (AB) блочный полимер). Мягкий сегмент состоит из длинноцепочечного полиола, например, полиэфира или полиэфирдиола. Жесткий сегмент образован из полиизоцианата и удлинителя короткой цепи из полиола или диамина.
Из-за термодинамической несовместимости двух сегментов происходит фазовое разделение, приводящее к образованию доменов или микродоменов внутри полимера. Именно наличие этих микродоменов и формирует уникальное, присущее только полиуретанам, вязкоупругое поведение. Именно двухфазной морфологии ПУ обязаны ударной вязкостью и широким диапазоном физических свойств. Жесткие домены усиливают полимер и выступают в роли центров сшивки. В конечном итоге формируются виртуальные сшивки (псевдо-сшивки). Благодаря такой структуре и формируются необычные свойства материала (= имеются, в отличие от большинства полимеров, два температурных перехода, первый низкотемпературный (-20 °C) из-за стеклования мягкого сегмента и второй, высокотемпературный (> 80 °C), связанный с термической диссоциацией микродоменов жесткого сегмента). Т.е. микродомены — это то, что полиуретан делает полиуретаном (и никаких там водородных связей, хотя им часто пытались приписать лавры создателей уникальных свойств ПУ). Уникальность видна из таблички, -240 °C это практически температура абсолютного нуля температуры (−273,15 °C), а тут какой-то материал еще и растягиваться может себе позволить…
Определение структурного клея я озвучил, теперь озвучу и то, что полиуретаны активно конкурируют за звание главного структурного клея с эпоксидами и акрилами. На рисунке представлено примерное сравнение основных структурных адгезивов с точки зрения показателя удлинения на разрыв/модуля сдвига/предела прочности на сдвиг.

Именно эти свойства клея, фактически, являются ключом к пониманию применимости в условиях конкретного технического задания. Модуль сдвига характеризует жесткость связи склеиваемых между собой, относительное удлинение на разрыв показывает, можно ли связывать различные по показателю термического удлинения подложки между собой с удлинением линии склеивания. Предел прочности на сдвиг увеличивается линейно вместе с модулем сдвига. Как следует из графика, полиуретаны «поспели везде» и поэтому и являются самым универсальным адгезивом. Важное преимущество в том, что их свойства можно регулировать очень в широком диапазоне — от очень мягких и эластичных, резиноподобных, до очень жестких и твердых. Основная цель при разработке хорошего конструкционного клея — достичь как можно более высокого показателя модуля сдвига при сохранении хороших показателей относительного удлинения на разрыв (=если бы был идеальный структурный клей — он был бы в верхнем правом углу графика, пока там пусто...).

Теперь самое время перейти к классификации мира полиуретанов. Помочь этому призвана представленная ниже таблица:


Новым понятием являются т.н. «блокированные изоцианаты». Блокировка или маскировка изоцианатов представляет собой реакции изоцианатных групп с соединением, которое препятствует взаимодействию изоцианата с полярной поверхностью при комнатной температуре, но позволит этой реакции происходить при повышенных температурах. Кроме того, блокировка позволяет решить проблему повышенной чувствительности к влажности и создавать водные дисперсии или дисперсии изоцианата в многоатомном спирте. Благодаря этим возможностям разработаны десятки составов клеёв для покрытия/ламинирования тканей, клеёв для шинных кордов и т.п., что невозможно при использовании традиционных компонентов.

Одно- и двух компонентные клеи


Полиуретановые клеи делятся на две основные группы в соответствии с различными механизмами отверждения:
1. Однокомпонентные клеи обычно отверждаются влагой.
2. Двухкомпонентные клеи представляют собой смеси смол и отвердителей.

Однокомпонентные полиуретановые клеи зависят от влажности воздуха и в различных количествах выделяют изоцианаты в течении цикла отверждения (кстати, при использовании монтажной пены рекомендую стены/щели и т.п. обильно смачивать водой, ну или спиртом, если не жалко). Отверждение происходит достаточно медленно, клей схватывается за 20-30 минут и полностью отверждается за 3-7 дней в зависимости от состава. Изоцианаты штука хоть и не смертельная в разумных количествах, но тем не менее достаточно сильный раздражающий агент/кожный сенсибилизатор, так что, стандартное пожелание, присутствующее во всех моих последних «полимерных» статьях — "изолирующая маска с патроном на «газы/пары» и/или приточно-вытяжная вентиляция". И если в случае склеивания небольшого объекта получить опасную дозу изоцианата тяжело, то в случае запенивания стен автомобиля в чужом гараже — вполне возможно. О том, что проблема существует, говорит и забота EPA (Агентство по охране окружающей среды США), выпустившего под эту марку специальную открытку c советами по технике безопасности при утеплении аэрозольной полиуретановой пеной (SPF).

Что касается самых распространенных компонентов данной группы клеёв, то можно упомянуть следующие:

Гидроксилполиуретаны являются термопластами с содержанием гидроксильных групп 0,5-1,0% и получают реакцией дифенилметан-4-4 -диизоцианат (MDI) с полиэфирдиолами. Термопластичные полиуретаны получают, когда гидроксилированные полиуретаны смешивают с полиизоцианатами. Отверждение происходит при комнатной температуре. Процесс с участием такого клея может называться по-разному: термическое склеивание, высокотемпературная вулканизация, реакционная термоклейка, склеивание в расплаве и т.п. Отличие от полимеров, которые используются в традиционных клеевых пистолетах в том, что, ТПУ плавят только для удобства нанесения, конечные свойства клеевого шва формируются в процессе классического отверждения влагой воздуха при комнатной температуре. Термоклей из пистолета сразу формирует клеевой шов после остывания. При эмульгировании линейных ПУ в воде получаются полиуретановые дисперсионные клеи, которые активно используются в упаковочной и текстильной промышленности.

В отличие от однокомпонентных, двухкомпонентные полиуретановые клеи состоят из низкомолекулярных полиизоцианатов или преполимеров, отвержденных низкомолекулярными полиолами или полиаминами. Несмотря на изменение способа отверждения, эти ПУ также грешат выделением изоцианатов, но уже в меньших количествах. Отличительная черта — в разы уменьшенное время, необходимое для приобретения клеевым швом максимальной прочности. Именно двухкомпонентные ПУ используются в автомобилестроении для склеивания металлов с пластмассами, для вспенивания текстильных покрытий, для склеивания ПВХ-пленки с древесиной в мебельной промышленности и т.п.

В целом, и одно- и двухкомпонентные ПУ неплохо отверждаются при комнатной температуре (за исключением уже упомянутых термоплавящихся), но стоит отметить, что подогрев места соединения и шва — ускоряет сшивку полимера. Больше наглядности по изменению прочности клеевого шва в зависимости от скорости отверждения разных полиуретанов может дать картинка:

Для привязки дана цифра в 0,3 МПа, так как это именно тот уровень, на который ориентируются полимерщики, разрабатывая состав клея для лобовых стекол. Из графика видно, что медленное отверждение требует более длительного времени фиксации объектов для достижения желаемой прочности. Поэтому стекла подогревают, тем самым сокращая время набора необходимых прочностных характеристик до 1 часа вместо 24 часов. Правда, здесь не все так просто, как казалось бы, ибо если клей остывает слишком быстро, это может в итоге привести к отслоению (увеличение когезии происходит быстрее, чем возврат адгезионных свойств), и вызвать растрескивание клея под изменяющимися нагрузками от потоков воздуха.

Отдельно — пару слов о подготовке поверхности перед склеиванием. Основной целью обработки поверхности является удаление любого слабого поверхностного пограничного слоя на подложке и/или использование грунтовок. Традиционными для ПУ методами является механическая обработка («затереть шкуркой») и обезжиривание поверхности растворителем. В качестве грунтовок часто используют сами изоцианаты, которые реагируют с полярными группами на поверхности и способствуют связыванию, или силаны. Силаны обычно используются для стекла (максимальная эффективность — алкоксисилан грунтовки связывается с силанольными группами на поверхности стекла, а амино-, меркапто- или эпоксидная группа этого же силана прикрепляется к изоцианатной группе клея), волокнистых композитов, минеральных наполнителей и цементирующих поверхностей. Эпоксидные силаны также добавляются к полиуретановым клеям для улучшения водостойкости. Известны и грунтовки на основе органических комплексов металлов — органотитанаты, органоцирконаты и ​​некоторые комплексы хрома.

В конце рассказа — несколько тематических спойлеров с «практикумом из жизни».

Практическое занятие №1 - Монтажная пена«После отсмотра сразу же возникла мысль» и то лучше

После просмотра ролика про мужика, топор и баллон монтажной пены, первой возникшей у меня мыслью была «чем он смывать ее собирается?». Так что данный спойлер предназначен для гуманистов, которых посетила подобная мысль (ну и тех, кому, например, доброжелатели «запенили машину», см. КДПВ)

Отвержденный полиуретан в виде монтажной пены, по сути, является термореактивным полимером, и поэтому расплавить его не удастся, как и растворить. «Я ацетоном растворяю уже 100500 лет и нормально» — скажет дотошный читатель, и будет неправ. Потому что ацетон полимер этот не растворяет, он проникает во внутреннюю пористую структуру, заставляет застывшую пену набухать и становиться мягче. Циклически повторяя такую процедуру, можно разрушить отвержденный трехмерный каркас.

В целом, устойчивость ПУ пены к растворителю зависит от соотношения уретановых и мочевинных групп. Чем больше карбамидных групп, тем большее количество прочных карбамидных микродоменов и тем тяжелее будет протекать процесс растворения. В любом случае нужен полярный апротонный растворитель вроде N-метил-2-пирролидона (NMP), N,N-диметилэтиленмочевины, ДМФА или ДМСО. Если пена не уходит, можно добавить к растворителю соль лития, например, LiCl. На картинке ниже показана устойчивость различных полиуретановых пен к некоторым растворителям:


Как видно, ДМСО продемонстрировал превосходную растворяющую способность практически для всех типов уретанового сырья/пен, кроме самых стойких из отвержденных субстратов. Так что, если прижмет — все-таки придется идти в аптеку за "Димексид"-ом


Практическое занятие №2, или Серёжины мешкиПро полиуретановый клей я бы написал уже хотя бы потому, что все мои гермомешки склеены с его помощью...

Про ремонт лодок

Было бы неправильно, если бы рассказывая про ПУ, я не упомянул свой опыт склеивания ПВХ и не описал алгоритм этого процесса. Чтобы лишний раз не мучать клавиатуру, я просто скопировал пару кусков из отчета о водном походе.


Используемый клей — самый дешевый, обувной, который можно найти в наших краях. Народные синонимы полиуретанового клея — «десмакол», «десмакол + отвердитель десмодур», «Desmocol», «уран», «бостик», «88», «черный Тигростик», «клей для транспортерной ленты», «УР600», «Сар»,«Боникол», «Супер-НН + отвердитель автоэмали Изур-021/Диур/Диур-экстра/Изур-022», Cosmofen, «космофен». Отвердитель — полиизоцианат, который одинаково хорошо будет работать с любым полиуретановым сырьем.

Про гермомешки.

Любите ли вы гермомешки так, как люблю их я? Вполне вероятно, что каждому начинающему/«одноразовому» туристу-воднику прямо в эту секунду где-то старшие товарищи говорят «да нормально, не грузись, вместо гермы возьмеш мелки из толстого полиэтилена, для засолки капусты». По мне так достаточно сходить в сплав один раз, чтобы понять, что это за дрянь, мешки для капусты, и почему лучше купить пусть и самый дешевый, но все-таки гермомешок из ПВХ. Цены все-таки кусаются, а по сути ведь обычная торба из поливинилхлоридного баннера рекламного. Ходил я ходил около магазинов спорт-снаряжения, думал так, думал, и наконец-таки созрел. После одного из мероприятий удалось выклянчить у организаторов баннер («столы будет накрывать для защиты от кислот») и приступить к клейке. Плюс весьма меня подогревали работы Мастера @divecasper c его гермобаулами и гермосумками. Глядя на фото — появлялась масса идей. Например, чего стоят вот эти работы:


или

В итоге я созрел для практического применения накопленных знаний. Что удивительно, первый блин комом не вышел. Склеенные мешки хоть и были неказистыми и из сравнительно тонкого ПВХ, но довольно уверенно прошли два водных похода, притом один — в глубокое межсезонье, по нашей «предкарельской тренировочной» реке Молчадь. Ходят, кстати, до сих пор. Фото их, к сожалению, не сохранилось. Потом уже более опытный, я использовал в качестве рабочего инструмента «ацетон», «ПУ клей» и комбинацию из металлического самодельного валика «из спичек и желудей» и своей любимой паяльной станции.
Алгоритм процедуры — аналогичен алгоритму заклеивания пробитой лодки. Сначала зачистка места будущего клеевого шва наждачной бумагой, обезжиривание (ацетон отлично готовит поверхность ПВХ под склейку полиуретаном), затем нанесение клея на две стороны, прогрев феном, складывание липких поверхностей вместе и прокатка валиком. И так до тех пор, пока не получится желаемое. У меня это что-то вроде этого:
или этого (гермокошельки с окошком из прозрачного ПВХ для смартфона/навигатора/логгера)
Кстати, интересное замечание для тех, кто планирует склеить свой первый гермомешок. Мне очень не хватало в оных клапана спуска воздуха. Такие штуки есть в продажных гермоупаковках с бешеной стоимостью. Я достаточно долго и безрезультатно искал ввариваемый/вклеиваемый клапан. Лодочные стоят непонятных денег (сравнимых со стоимостью заводского гермомешка), ждать с китайского аукциона — нет мочи. В итоге я просто пошел в детский отдел ЦУМа и купил надувные нарукавники. Копеечная цена и сразу 6 неплохих клапанов.
Заклеились они в толстый ПВХ мешка хоть и неказисто, но зато надежно.
Таким методом при некоторых затратах времени и сил можно обеспечить себя, жену и всех друзей отличной гермоупаковкой. Я даже боюсь представить, во сколько бы мне обошелся заводской гермомешок аналогичной с моими самоделками емкости.
p.s. первые мешки я клеил в виде конверта, без дна. Так проще. В последующих версиях уже делал дно. Таким же способом, как показано в видео.

Дополнение: по просьбе APLe прикрепляю список зарубежных полиуретановых клеёв.Зарубежные коммерческие полиуретановые адгезивыЛегенда таблицы:
LSS: предел прочности на сдвиг
TS: предел прочности на растяжение
TM: модуль упругости при растяжении
SG: удельный вес (плотность относительно плотности воды).
Gap Filling: максимальный зазор, который может заполнить жидкий клей, в мм.
Refractive Index: показатель представляет интерес при склеивании прозрачных пластиков и стекла.
Cure Time (sec): время первоначального отверждения для получения стандартной прочности шва.
Обозначения:
RT-комнатная температура (если есть цифра — это температура нагрева), RF-отверждение излучением
Кружками отмечены механические свойства конкретного клея относительно всех клеёв данного класса: черный кружочек — наивысшее, черно-белый кружок — умеренное, белый кружок — слабое.

Опубликованы ранее:

Опусы про Его Величество Клей. Часть первая — вводная
Опусы про Его Величество Клей. Часть вторая — Viva, цианоакрилат! Viva, суперклей
Опусы про Его Величество Клей. Часть четвертая — силиконы

Будет ли следующая статья — зависит от хабра-сообщества, ибо subj.


Важно! Все обновления и промежуточные заметки из которых потом плавно формируются хабра-статьи теперь можно увидеть в моем телеграм-канале lab66. Подписывайтесь, чтобы не ожидать очередную статью, а сразу быть в курсе всех изысканий 🙂

Использованная литератураW.F. Gum (ed.) (1992) Reaction Polymers: Polyurethanes, Epoxies, Unsaturated Polyesters, Phenolics, Special Monomers and Additives; Chemistry, Applications, Markets,Hanser, Munich and Oxford University Press, Oxford.
K.N. Edwards(ed.) (1981) Urethane Chemistry and Applications, ACS Symposium Series 72, Washington, DC.
J. Saunders and K. Frisch. Polyurethanes: Chemistry and Technology, Pt. 1, Interscience, New York (1963).
M. E. Kimball. Polyurethane adhesives: Properties and bonding procedures. Adhes. Age 24(6), 21–24 (1981).
D. Dieterich and J. N. Rieck. Aqueous polyurethane systems and their possible uses. Adhes. Age 21(2), 24–27 (1978).
P. E. Cranley. Polyurethane adhesives. In: Reaction Polymers, W. F. Gum, W. Riese and H. Ulrich (Eds.), p. 692, Oxford University Press, Hanser Publishers, New York (1992).
U. Meyer-Westhuis. Polyurethanes: Coatings, Adhesives and Sealants, pp. 20–22, Vincentz Narwork, Hanover, Germany (2003)
www.essentialchemicalindustry.org/polymers/polyurethane.html
A. J. Kinloch. Adhesion and Adhesives, pp. 101–170, Chapman & Hall, London (1987). — металлорганические ПУ грунтовки
L. D. George. Composition. U.S. patent 2,277,083, assigned to Du Pont (1942)./50.
A. F. Lewis, L. M. Zaccardo and A. M. Schiller. Polyurethane based adhesive systems and laminates prepared therewith. U.S. patent 3,391,054, assigned to American Cyanamid Company (1968).
M. Huang and E. R. Pohl. Organofunctional silanes for sealants. In: Handbook of Sealant Technology, K. L. Mittal and A. Pizzi (Eds.), pp. 27–49, CRC Press, Boca Raton, FL (2009).
Клей для склеивания металла: виды, составы, способы применения

Для создания неразъемных соединений кроме сварки и пайки широко используют клеевые составы.

Виды клея для металлических изделий

Любой клей, предназначенный для работы с металлом, который можно купить на рынке обеспечивает высокую прочность шва. И действительно, чаще всего разрушение происходит не в самом клеевом шве, а на границах. То есть, надежность шва обуславливается в первую очередь – качеством подготовки плоскости склеиваемых заготовок.

Клей для металлаКлей для металла Клей для металла

Специалисты, которые занимаются разработкой клея для металлов, предлагают множество рецептур, которые адаптированы для работы с металлами. но, можно выделить несколько типов, которые получили самое широкое распространение:

  1. Клеи на основе эпоксидной смолы.
  2. Холодная сварка.
  3. Двухсторонний скотч.

Двухкомпонентные клеи

Эти сорта получили широкую популярность вследствие того что они могут соединять детали и элементы из бетона, дерева, металлических сплавов и пр. Его универсальность и высокая адгезия и сделали его популярным для применения в быту и на производстве. Его применяют при ремонтных, монтажных работах. Кроме этого с его помощью проводят заполнение пустот, уплотняют соединения и пр.

Их применяют для склеивания влажных поверхностей, более того, некоторые из них  допускают использование под водой.

Мгновенный двухкомпонентный клейМгновенный двухкомпонентный клей

Мгновенный двухкомпонентный клей

Особенности двухкомпонентного клея для металла

Двухкомпонентный материал готовят к применению непосредственно перед началом работы. Такие композиции имеют небольшой срок действия. Это во многом определено компонентами, которые входят в него, но в основном этот материал сохраняет свои рабочие свойства не более трех часов. Это время можно существенно сохранить, если использовать подогрев.

Швы, выполненные с помощью этих материалов, отличаются высокой прочностью. Х применяют, например, при осуществлении соединения между втулкой и подшипником.

Двухкомпонентные клеи после схватывания приобретают определенную эластичность, которая, тем не менее, надежно удерживает склеенные заготовки. Это свойство позволяет его использовать для работы с паркетными пластинами и подложкой.

Преимущества двухкомпонентного состава для металла

Двух компонентные клеи обладают следующими достоинствами:

  • высокими прочностными параметрами;
  • водонепроницаемостью;
  • отсутствием проводимости электричества.

Клеи для металла могут быть использованы для изготовления определенных изделий. Для этого готовый материал заливают в заранее подготовленные литейные формы.

Полимеризация клея происходит только после смешения между собой его компонентов. Их, как, правило, поставляют расфасованными в разные упаковки.

Первый компонент – это эпоксидная смола, второй компонент – отвердитель. По рецетуре, это полимеры, но их свойства проявляются только после их перемешивания.

Надо обратить внимание на то, что эта работа необратима и может длиться недолгое время. Поэтому перед началом необходимо все заранее подготовить.

Однокомпонентные клеи

Материалы этого типа поставляют в разных формах упаковки. Для промышленного использования такой клей выпускают в тубах, выполненных из алюминия массой по 0,6 кг. Их легче перерабатывают после использования. Кроме этого в тубах, выполненных из этого материалы клей дольше сохраняет свои свойства.

Однокомпонентный клейОднокомпонентный клей

Однокомпонентный клей

Между тем, клеи, в рецептуру, которых входит один компонент, имеют ограниченный круг использования. Так, большая часть этих материалов, может быть,  использована только при комнатной температуре, минимальный ее уровень равен +5 °C. При его хранении тоже необходимо соблюдать температурный режим, который определен производителей. Повышенная температура оказывает отрицательное влияние на клей и его свойства.

Как подобрать хороший клей

При выборе клея для работы с металлом целесообразно руководствоваться некоторыми простыми критериями:

  1. Геометрические размеры склеиваемых поверхностей.
  2. Физико – механические параметры материалов.
  3. Клей, который будет использован, должен снизить разницу между упругостью и коэффициентом термического расширения.

В том, случае, если будут склеены разные материалы, то можно использовать тот клей, который способен устранить эту разность. Если будут соединяться твердый и эластичный материал, то для твердого необходимо применять жесткий состав, и для мягкого, соответственно мягкий.

Преимущества клея для металла в решении производственных задач

Появление современных клеевых составов, привело к тому, что соединения такого типа стали широко применяться на производстве, например, металлоконструкций. В частности, такой способ соединения деталей становиться отличной альтернативой сварке или клепке.

Склеивание трубСклеивание труб

Склеивание труб

Клеевые составы имеют ряд преимуществ перед названными методами создания неразъемных соединений при противодействии деформационным нагрузкам. Использование клеев устраняет проблемы связанные с коррозией, которая возникает в месте сварки.

Конструкции, собранные на клеевых швах имеют меньшую массу, сохраняют свою ударопрочность, с успехом противостоят деформационным нагрузкам.

Применение клея при создании конструкций позволяет еще на стадии проектирования можно заложить именно те материалы, которые обеспечат требуемые параметры соединению.

Ко всему прочему, использование клея положительно сказывается на себестоимости изделия в целом.

При сокращении механических способов создания неразъемных соединений в металлоконструкциях на клеевые производители, получают существенные выгоды. В частности, существенно упрощается технология сборки готового изделия.

Как правильно соединить металлические поверхности

Не редки случаи, когда возникает потребность в склеивании двух металлических деталей, даже в домашних условиях.

Перед тем как начать эту работу имеет смысл зайти в ближайший хозяйственный магазин и спросить так называемую холодную сварку.

Порядок склеивания холодной сваркой выглядит примерно так:

  • Во-первых, необходимо подготовить поверхности.
  • Во-вторых, удалить с деталей следы коррозии.
  • В-третьих, смешать между собой компоненты холодной сварки. Многие производители поставляют этот клей в виде  заполненной трубки, где внешний слой – это один компонент, а внутренний – другой.
  • В-четвертых, их надо перемешать, до получения однородной массы. Кстати, при смешивании могут происходить химические реакции с выделением небольшого количества тепла.
  • В-пятых, полученную массу необходимо нанести на подготовленные поверхности.
  • В-шестых, металлические детали надо сжать между собой или положить под груз.
Склейка металлических деталейСклейка металлических деталей

Склейка металлических деталей

В зависимости от типа холодной сварки время отвердевания может быть разным.

Улучшение качества склеивания

Перед началом склеивания металлических деталей необходимо провести подготовительную работу, а именно необходимо ее зачистить.

Обе металлические поверхности, которые будут соединяться, должны быть очищены от грязи, жира, масел.

Для этого можно использовать моющие средства. После обработки, они должны быть насухо вытерты, не помешает продуть плоскость сухим воздухом.

Кстати, на рынке существуют вещества, которые называют праймеры. После обработки чистой плоскости этим составом улучшается адгезия.

Статичное жесткое склеивание металлов

Составы для статичного соединения отличаются довольно твердостью по шкале Шора. Ко всему прочему у этих составов высокая прочность. Полученные изделия являются монолитом и хорошо работают против сдвига слоев изделия. Этот способ стыковки применяют в металлических конструкциях которые не испытывают динамических нагрузок.

Статичное жесткое склеивание металловСтатичное жесткое склеивание металлов

Статичное жесткое склеивание металлов

Деформационное склеивание металлов

Под этим видом склеивания металлов подразумевают стыковку металлических изделий находящихся в движении. Кроме того, это могут быть объекты, находящиеся в состоянии статичного покоя и подвергающиеся температурной деформации, или предметы, которые обладают разным температурным расширением.

Клей термостойкий для металла

Для скрепления заготовок используется несколько технологий: сварка, клепанное сочленение или склейка. Последний способ представляет собой точечное действие на заготовку для получения предельной прочности. Также учитывается возможное термическое воздействие на место шва. Для таких работ нужно использовать термостойкий клей для металла, рассчитанный минимум на 300 °C.

Клей для металла термостойкийКлей для металла термостойкий

Клей для металла термостойкий

Состав и правила применения

Клей для металла, представляет собой клеевую массу, содержащую в своем составе один или два компонента. Как правило, в состав входят следующие компоненты:

  1. Основа – эпоксидная смола, она призвана обеспечить его пластичность и однородность.
  2. Наполнитель – металлическая составляющая.
  3. Дополнительные вещества – сера и многие другие элементы.

Прочность полученного соединения напрямую зависят от состава, качества подготовки соединяемых заготовок. Если выполнять такую стыковку в лабораторных условиях то полученный шов может показать лучшие характеристики, чем швы, полученные традиционной сваркой. Но практика показывает, что эти прочностные параметры будут существенно хуже и поэтому холодную сварку используют для проведения мелкого ремонта металлических и полимерных изделий.

Фото процесса холодной сварки металловФото процесса холодной сварки металлов

Фото процесса холодной сварки металлов

Для получения максимальной эффективности соединения металлических заготовок следует выполнить несколько простых правил:

  • Обеспечить предельную чистоту плоскости соединяемых изделий.
  • Работа должна проводиться хорошо перемешанной смесью, в состав которой входят смола и отвердитель.

Для ускорения процесса соединения можно выполнить подогрев до определенной температуры. Информация об этом должна содержаться в инструкции по применению состава.

Преимущества склеивания

Использование склеивания металлов не требует от персонала, каких-то отличительных, профессиональных навыков и наличия специального оборудования. После окончания операции швы отличаются исключительной герметичностью и чаще всего отличаются устойчивостью к воздействию влаги. Эту технологическую операцию можно выполнять на любом месте. В отличие от традиционной сварки, клеевые швы, как правило, не подвергают дополнительной механической обработке.

Кроме того, склеивание металла не требует больших трудозатрат и это приводит к снижению себестоимости узла.

Такую технологию применяют тогда, когда не представляется возможным использовать другие способы соединения металлических заготовок.

Завод Прямые Поставки Известный Бренд Строительство Химического Герметик Полиуретановый Клей Для Металла

Описание продукта:

Фабрика прямые поставки известный бренд строительство химический Герметик полиуретановый клей для металла

 

Материал: PUPПолимерные

DM221Однокомпонентный полиуретановый герметик на основе полиуретановых полимеров, МOisture отверждения типа. Скорость отверждения раствора зависит от температуры и влажности окружающей среды. При высокой температуре или высокой влажности, он будет быстро измельчен. Низкая температура и низкая влажность задержатОтвержденияПроцесса. Окончательное время отверждения также связано с толщиной клеяПрименение.

DM221 специальный герметик подходит для склеивания и герметизации лобового стекла автомобиля и кузова автомобиля. Он имеетХарактеристикиУмеренный модуль, гибкость иС сильной адгезией, daMping производительность, хорошее удлинение и хорошая устойчивость.И герметик подходит дляПористые и непористые материалыСХорошее сцепление, может быть покрыто краской иИмеетДругие выдающиеся особенности, это высокопроизводительный универсальный эластичный герметик.

 

Измерительный прибор TDS

Индикатор

Параметр

Цвет

Блестящая черная оправа

Внешний вид

Паста

Плотность, г/см и sup3;

1,50 ± 0,02

Последовательности

5,6 ± 0,2

Опусы про Его Величество Клей. Часть третья — полиуретан vs космический холод / Habr
Посвящается всем туристам-водникам, рыбакам и морякам, которым удалось или не удалось (но, надеюсь, удастся после прочтения статьи) заклеить дыры на своих ПВХ судах, ибо не Десмоколом единым...

Полиуретаны вошли в мою жизнь еще в раннем детстве, когда я с жаром доказывал мамке, что выгоднее купить дорогие кроссовки от Белкельме с полиуретановой подошвой, а не лидские с разлазящимся непонятным пластиком (позднее, кстати, «лидские» исправились), просто потому что «полиуретан — вечный». В принципе так оно и было, кроссовки изнашивались до трухи, а подошва, подошва выглядела как в день покупки. Второе «открытие» этого важного класса полимеров для меня состоялось тогда, когда я познакомился с водным туризмом и такой штукой, как пробоина на «шкуре» из ПВХ. До сих пор помню заповедь тренера, м.с. Вячеслава Антоновича Бажанского — «Десмокол-создан для байдарки, как птица для неба».

Так что, друзья, сегодня вашему вниманию очередная, третья статья из «клеевой» серии. Посвящена она полиуретанам. Если хотите узнать, как отмыть монтажную пену, чем намертво заклеить пробитую рыбацкую пвх лодку и какой уплотнитель сохраняет эластичность при температуре жидкого азота — идем под кат, там все есть!


В прошлой статье, про суперклей-цианоакрилат я приводил любопытную картинку. Сейчас для того, чтобы не дублировать-спрячу оную под спойлер.Распределение рынка клеёвОсновано на данных businesswire.com.

Из этой картинки видно, что полиуретаны (ПУ) абсолютно заслуженно занимают первое место среди всех остальных клеёв. Понять причины поможет табличка ниже, с описанием достоинств и недостатков этого вида клеёв.
Некоторым недостаткам и достоинствам более подробное толкование будет дано ниже, а пока, традиционно, факты из истории.

Полиуретаны были впервые синтезированы в Германии Отто Байером и его сотрудниками в I.G. Farbenindustrie в конце 1930-х годов (первые патенты относятся к 1937 году).


Талантливейший, кстати, химик. «отец полиуретана» и основатель известного ныне химического гиганта Bayer AG. Память его увековечена в Германии ежегодной премией имени Отто Байера — за выдающиеся научные открытия в области химии и биохимии.

Первые «детки дяди Отто» были получены путем взаимодействия алифатического диизоцианата с алифатическим диамином или диолом. В отличие от тяжелой судьбы цианоакрилата, эти материалы практически сразу нашли коммерческое применение и начали продаваться под торговыми названиями Irgamid U для пластмасс и Perlon U для синтетических волокон и щетины. Спустя некоторое время было обнаружено, что изоцианаты можно использовать для связывания каучука с металлом, что, в свою очередь, привело к всплеску интереса к синтезу уретановых клеёв на основе полиэфирных диолов. Первый коммерческий продукт такого типа выпускался под маркой Polystal.

Чего только не клеили изобретенными веществами — от спасательных плотов до оборудования танков. В начале 1950-х уретановые преполимеры впервые были использованы для соединения кожи, дерева, ткани и резиновых композитов. Спустя несколько лет был предложен один из первых двухкомпонентных уретановых адгезивов для использования в качестве клея для соединений металл-металл. В 1957 году появился первый термопластичный полиуретан, используемый в качестве термоплавкого клея (клейкие ленты), который использовали при склеивании контейнеров из листового металла. Новые термопластичные полиуретановые клеи начали появляться в период 1958–1959 годов. В начале 1960-х в шинной компании BFGoodrich разработали термопластичные полиэфирные полиуретаны, которыми склеивали кожу и винил. В 1968 году компания Goodyear представила первый конструкционный клей для стеклопластика, используемый для капотов грузовых автомобилей. Чувствительные к давлению полиуретаны начали появляться в начале 1970-х годов. Под все той же маркой Goodyear к 1978 году в продаже появились усовершенствованные двухкомпонентные автомобильные конструкционные клеи и клеи на водной основе. В 1984 году компания Bostik разработала реактивные термоплавкие клеи. Ну а дальше вы уже знаете… Дальше эволюцию клеёв и последние тенденции в этой области я уже описывал в одной из своих предыдущих статей.

В целом, практически сто лет детального изучения и постоянной разработки новых составов привели к тому, что сегодня полиуретаны — одна из наиболее известных универсальных полимерных систем. Это подтверждается и разнообразием продуктов, которые изготавливаются с использованием ПУ — эластичные волокна и износостойкие покрытия, всевозможные пены, гасители ударов, клеи и еще десятки и сотни продуктов.


Монтажная пена - главный инструмент деревенского хохмача

Смело можно утверждать, что обширная ниша полиуретановых клеёв и герметиков в автомобильной промышленности (конструкционные герметики, клеи для пластиков и наполнители), строительной области (соединение древесины, производство ДСП и ламинатов, склеивание больших по площади пластин металлов и композитов, монтаж систем остекления, высокопрочных полов, строительные герметики), судостроении (монтажные клеи, герметики) и обувной промышленности (основные соединительные клеи) — занята прочно и надолго. Например, не сильно ошибусь, если скажу, что все лобовые стекла автомобилей держатся на полиуретанах. Кстати, черная полоса по краю стекла — это не столько эстетический элемент, сколько защита для полиуретанового клея от ультрафиолета.
Сюда же можно вспомнить и такую, достаточно далекую от той же монтажной пены вещь, как лайкра, она же эластан, она же спандекс — синтетическая ткань с уникальной эластичностью (сразу вспоминается реклама «бла бла бла… колготки с лайкрой»). Эти волокна кстати, не менее симпатично выглядят и под поляризованным светом:
А так это выглядит на людях. в противовес колготкам

Причина такой популярности ?


Как ни крути, долго картинки показывать невозможно, все равно для объяснения причин многих физических свойств полимеров придется опускаться к самым основам, к химии высокомолекулярных соединений. Чем мы ниже и займемся.

Полиуретаны — это полимеры, содержащие уретановые группы -NHCOO- в полимерной цепи. Получают их чаще всего взаимодействием ди- или триполиизоцианата с многоатомным спиртом (полиолом). Поскольку полиуретаны содержат два типа мономеров, которые полимеризуются один за другим, они классифицируются как чередующиеся сополимеры. Как изоцианаты, так и полиолы (многоатомные спирты), используемые для получения полиуретанов, содержат в среднем две или более функциональных групп на молекулу. Ниже схематически показаны основные «строительные блоки» любого полиуретана.

Справедливости ради стоит отметить, что часто в «коммерческих» полиуретанах другие «посторонние» функциональные группы (простой эфир, сложный эфир, амид или мочевина), присутствуют в количествах гораздо больших, чем количество одноименных, уретановых, групп.


Кстати, небольшая ремарка. Полиуретаны часто называют просто «уретанами», и необходимо не путать их с таким соединением, как этилкарбамат (этиловый эфир карбаминовой кислоты), который химики-органики часто называют уретаном. Наши, «сабжевые», уретаны никакого отношения к этилкарбамату не имеют. В общем и целом, когда говорят «уретановый клей», обычно подразумевают адгезивный полимер, полученный методами химии изоцианатов с помощью реакций изоцианатов с активными соединениями водорода. Но, будь они неладны, изоцианатные реакции не всегда приводят к образованию уретановых связей, ровно как и существуют способы получения соединений с уретановыми связями без использования изоцианатов. Поэтому, чтобы избежать путаницы, считается, что полиуретановый клей — это клей, который для полимеризации и связывания материалов использует реакции с участием изоцианатной группы (—N=C=O, NCO).

Как будет показано ниже, свойства полиуретана в значительной степени зависят от типов изоцианатов и полиолов, используемых для его получения. Длинные гибкие сегменты, вносимые полиолом, дают мягкий, эластичный полимер. Большие количества сшивок дают жесткие полимеры. Длинные цепи и слабое сшивание дает полимер, который является очень эластичным, короткие цепи с большим количеством сшивок дают твердый полимер. В некоторых отношениях кусок полиуретана можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Одним из следствий этого является то, что типичные полиуретаны не размягчаются и не плавятся при нагревании, они — термореактивны. Это довольно важное свойство для клея, который претендует на пьедестал мира структурных адгезивов.

Структурный адгезив — клеящее вещество, используемое для того, чтобы в сложных конструкциях, подвергающихся воздействиям эксплуатационной среды, передавать необходимые нагрузки между клеевыми поверхностями.

Правильный структурный клей (адгезив) обязательно должен иметь молекулы с тремя функциональными группами, чтобы образовывать трехмерную структуру с ковалентными связями (в противном случае получился бы обычный термопласт). Поэтому концентрация таких молекул является определяющей при формировании «рабочей» структуры адгезива (= количества поперечных связей, о которых ниже).

Если вспомнить табличку «что чем лучше клеить», которую я показывал в первой статье:


то можно увидеть, что полиуретановые клеи лучше всего подходят для склеивания между собой эластомеров/тканей и композитов/полимеров со стеклом и керамикой/деревом/металлом. Т.е. основное использование полиуретанов заключается в связывании пластмасс, которые трудно связать, обычно с разнородным материалом или с металлами. Можно назвать следующие причины, благодаря которым ПУ являются отличными клеями:
1. ПУ эффективно смачивают поверхность большинства материалов (хотя для материалов с низкой поверхностной энергией, опять вспоминаем полиэтилен или полипропилен, для увеличения смачивания необходимо использование грунтовок или клеёв со специальной добавкой-смачивателем),
2. ПУ легко образуют водородные связи с поверхностью материала,
3. Небольшой молекулярный размер ПУ позволяет им проникать в пористые и слоистые материалы, смачивать волокна
4. ПУ образуют ковалентные связи с материалами, которые имеют активные атомы водорода (полярную поверхность). Механизм образования такой ковалентной связи полиуретанового клея с полярной поверхностью показан на картинке:
Полиуретаны пространственно представляют собой сегментированный полимер, состоящий из мягких сегментов и твердых сегментов (случайный или (AB) блочный полимер). Мягкий сегмент состоит из длинноцепочечного полиола, например, полиэфира или полиэфирдиола. Жесткий сегмент образован из полиизоцианата и удлинителя короткой цепи из полиола или диамина.
Из-за термодинамической несовместимости двух сегментов происходит фазовое разделение, приводящее к образованию доменов или микродоменов внутри полимера. Именно наличие этих микродоменов и формирует уникальное, присущее только полиуретанам, вязкоупругое поведение. Именно двухфазной морфологии ПУ обязаны ударной вязкостью и широким диапазоном физических свойств. Жесткие домены усиливают полимер и выступают в роли центров сшивки. В конечном итоге формируются виртуальные сшивки (псевдо-сшивки). Благодаря такой структуре и формируются необычные свойства материала (= имеются, в отличие от большинства полимеров, два температурных перехода, первый низкотемпературный (-20 °C) из-за стеклования мягкого сегмента и второй, высокотемпературный (> 80 °C), связанный с термической диссоциацией микродоменов жесткого сегмента). Т.е. микродомены — это то, что полиуретан делает полиуретаном (и никаких там водородных связей, хотя им часто пытались приписать лавры создателей уникальных свойств ПУ). Уникальность видна из таблички, -240 °C это практически температура абсолютного нуля температуры (−273,15 °C), а тут какой-то материал еще и растягиваться может себе позволить…
Определение структурного клея я озвучил, теперь озвучу и то, что полиуретаны активно конкурируют за звание главного структурного клея с эпоксидами и акрилами. На рисунке представлено примерное сравнение основных структурных адгезивов с точки зрения показателя удлинения на разрыв/модуля сдвига/предела прочности на сдвиг.

Именно эти свойства клея, фактически, являются ключом к пониманию применимости в условиях конкретного технического задания. Модуль сдвига характеризует жесткость связи склеиваемых между собой, относительное удлинение на разрыв показывает, можно ли связывать различные по показателю термического удлинения подложки между собой с удлинением линии склеивания. Предел прочности на сдвиг увеличивается линейно вместе с модулем сдвига. Как следует из графика, полиуретаны «поспели везде» и поэтому и являются самым универсальным адгезивом. Важное преимущество в том, что их свойства можно регулировать очень в широком диапазоне — от очень мягких и эластичных, резиноподобных, до очень жестких и твердых. Основная цель при разработке хорошего конструкционного клея — достичь как можно более высокого показателя модуля сдвига при сохранении хороших показателей относительного удлинения на разрыв (=если бы был идеальный структурный клей — он был бы в верхнем правом углу графика, пока там пусто...).

Теперь самое время перейти к классификации мира полиуретанов. Помочь этому призвана представленная ниже таблица:


Новым понятием являются т.н. «блокированные изоцианаты». Блокировка или маскировка изоцианатов представляет собой реакции изоцианатных групп с соединением, которое препятствует взаимодействию изоцианата с полярной поверхностью при комнатной температуре, но позволит этой реакции происходить при повышенных температурах. Кроме того, блокировка позволяет решить проблему повышенной чувствительности к влажности и создавать водные дисперсии или дисперсии изоцианата в многоатомном спирте. Благодаря этим возможностям разработаны десятки составов клеёв для покрытия/ламинирования тканей, клеёв для шинных кордов и т.п., что невозможно при использовании традиционных компонентов.

Одно- и двух компонентные клеи


Полиуретановые клеи делятся на две основные группы в соответствии с различными механизмами отверждения:
1. Однокомпонентные клеи обычно отверждаются влагой.
2. Двухкомпонентные клеи представляют собой смеси смол и отвердителей.

Однокомпонентные полиуретановые клеи зависят от влажности воздуха и в различных количествах выделяют изоцианаты в течении цикла отверждения (кстати, при использовании монтажной пены рекомендую стены/щели и т.п. обильно смачивать водой, ну или спиртом, если не жалко). Отверждение происходит достаточно медленно, клей схватывается за 20-30 минут и полностью отверждается за 3-7 дней в зависимости от состава. Изоцианаты штука хоть и не смертельная в разумных количествах, но тем не менее достаточно сильный раздражающий агент/кожный сенсибилизатор, так что, стандартное пожелание, присутствующее во всех моих последних «полимерных» статьях — "изолирующая маска с патроном на «газы/пары» и/или приточно-вытяжная вентиляция". И если в случае склеивания небольшого объекта получить опасную дозу изоцианата тяжело, то в случае запенивания стен автомобиля в чужом гараже — вполне возможно. О том, что проблема существует, говорит и забота EPA (Агентство по охране окружающей среды США), выпустившего под эту марку специальную открытку c советами по технике безопасности при утеплении аэрозольной полиуретановой пеной (SPF).

Что касается самых распространенных компонентов данной группы клеёв, то можно упомянуть следующие:

Гидроксилполиуретаны являются термопластами с содержанием гидроксильных групп 0,5-1,0% и получают реакцией дифенилметан-4-4 -диизоцианат (MDI) с полиэфирдиолами. Термопластичные полиуретаны получают, когда гидроксилированные полиуретаны смешивают с полиизоцианатами. Отверждение происходит при комнатной температуре. Процесс с участием такого клея может называться по-разному: термическое склеивание, высокотемпературная вулканизация, реакционная термоклейка, склеивание в расплаве и т.п. Отличие от полимеров, которые используются в традиционных клеевых пистолетах в том, что, ТПУ плавят только для удобства нанесения, конечные свойства клеевого шва формируются в процессе классического отверждения влагой воздуха при комнатной температуре. Термоклей из пистолета сразу формирует клеевой шов после остывания. При эмульгировании линейных ПУ в воде получаются полиуретановые дисперсионные клеи, которые активно используются в упаковочной и текстильной промышленности.

В отличие от однокомпонентных, двухкомпонентные полиуретановые клеи состоят из низкомолекулярных полиизоцианатов или преполимеров, отвержденных низкомолекулярными полиолами или полиаминами. Несмотря на изменение способа отверждения, эти ПУ также грешат выделением изоцианатов, но уже в меньших количествах. Отличительная черта — в разы уменьшенное время, необходимое для приобретения клеевым швом максимальной прочности. Именно двухкомпонентные ПУ используются в автомобилестроении для склеивания металлов с пластмассами, для вспенивания текстильных покрытий, для склеивания ПВХ-пленки с древесиной в мебельной промышленности и т.п.

В целом, и одно- и двухкомпонентные ПУ неплохо отверждаются при комнатной температуре (за исключением уже упомянутых термоплавящихся), но стоит отметить, что подогрев места соединения и шва — ускоряет сшивку полимера. Больше наглядности по изменению прочности клеевого шва в зависимости от скорости отверждения разных полиуретанов может дать картинка:

Для привязки дана цифра в 0,3 МПа, так как это именно тот уровень, на который ориентируются полимерщики, разрабатывая состав клея для лобовых стекол. Из графика видно, что медленное отверждение требует более длительного времени фиксации объектов для достижения желаемой прочности. Поэтому стекла подогревают, тем самым сокращая время набора необходимых прочностных характеристик до 1 часа вместо 24 часов. Правда, здесь не все так просто, как казалось бы, ибо если клей остывает слишком быстро, это может в итоге привести к отслоению (увеличение когезии происходит быстрее, чем возврат адгезионных свойств), и вызвать растрескивание клея под изменяющимися нагрузками от потоков воздуха.

Отдельно — пару слов о подготовке поверхности перед склеиванием. Основной целью обработки поверхности является удаление любого слабого поверхностного пограничного слоя на подложке и/или использование грунтовок. Традиционными для ПУ методами является механическая обработка («затереть шкуркой») и обезжиривание поверхности растворителем. В качестве грунтовок часто используют сами изоцианаты, которые реагируют с полярными группами на поверхности и способствуют связыванию, или силаны. Силаны обычно используются для стекла (максимальная эффективность — алкоксисилан грунтовки связывается с силанольными группами на поверхности стекла, а амино-, меркапто- или эпоксидная группа этого же силана прикрепляется к изоцианатной группе клея), волокнистых композитов, минеральных наполнителей и цементирующих поверхностей. Эпоксидные силаны также добавляются к полиуретановым клеям для улучшения водостойкости. Известны и грунтовки на основе органических комплексов металлов — органотитанаты, органоцирконаты и ​​некоторые комплексы хрома.

В конце рассказа — несколько тематических спойлеров с «практикумом из жизни».

Практическое занятие №1 - Монтажная пена«После отсмотра сразу же возникла мысль» и то лучше

После просмотра ролика про мужика, топор и баллон монтажной пены, первой возникшей у меня мыслью была «чем он смывать ее собирается?». Так что данный спойлер предназначен для гуманистов, которых посетила подобная мысль (ну и тех, кому, например, доброжелатели «запенили машину», см. КДПВ)

Отвержденный полиуретан в виде монтажной пены, по сути, является термореактивным полимером, и поэтому расплавить его не удастся, как и растворить. «Я ацетоном растворяю уже 100500 лет и нормально» — скажет дотошный читатель, и будет неправ. Потому что ацетон полимер этот не растворяет, он проникает во внутреннюю пористую структуру, заставляет застывшую пену набухать и становиться мягче. Циклически повторяя такую процедуру, можно разрушить отвержденный трехмерный каркас.

В целом, устойчивость ПУ пены к растворителю зависит от соотношения уретановых и мочевинных групп. Чем больше карбамидных групп, тем большее количество прочных карбамидных микродоменов и тем тяжелее будет протекать процесс растворения. В любом случае нужен полярный апротонный растворитель вроде N-метил-2-пирролидона (NMP), N,N-диметилэтиленмочевины, ДМФА или ДМСО. Если пена не уходит, можно добавить к растворителю соль лития, например, LiCl. На картинке ниже показана устойчивость различных полиуретановых пен к некоторым растворителям:


Как видно, ДМСО продемонстрировал превосходную растворяющую способность практически для всех типов уретанового сырья/пен, кроме самых стойких из отвержденных субстратов. Так что, если прижмет — все-таки придется идти в аптеку за "Димексид"-ом


Практическое занятие №2, или Серёжины мешкиПро полиуретановый клей я бы написал уже хотя бы потому, что все мои гермомешки склеены с его помощью...

Про ремонт лодок

Было бы неправильно, если бы рассказывая про ПУ, я не упомянул свой опыт склеивания ПВХ и не описал алгоритм этого процесса. Чтобы лишний раз не мучать клавиатуру, я просто скопировал пару кусков из отчета о водном походе.


Используемый клей — самый дешевый, обувной, который можно найти в наших краях. Народные синонимы полиуретанового клея — «десмакол», «десмакол + отвердитель десмодур», «Desmocol», «уран», «бостик», «88», «черный Тигростик», «клей для транспортерной ленты», «УР600», «Сар»,«Боникол», «Супер-НН + отвердитель автоэмали Изур-021/Диур/Диур-экстра/Изур-022», Cosmofen, «космофен». Отвердитель — полиизоцианат, который одинаково хорошо будет работать с любым полиуретановым сырьем.

Про гермомешки.

Любите ли вы гермомешки так, как люблю их я? Вполне вероятно, что каждому начинающему/«одноразовому» туристу-воднику прямо в эту секунду где-то старшие товарищи говорят «да нормально, не грузись, вместо гермы возьмеш мелки из толстого полиэтилена, для засолки капусты». По мне так достаточно сходить в сплав один раз, чтобы понять, что это за дрянь, мешки для капусты, и почему лучше купить пусть и самый дешевый, но все-таки гермомешок из ПВХ. Цены все-таки кусаются, а по сути ведь обычная торба из поливинилхлоридного баннера рекламного. Ходил я ходил около магазинов спорт-снаряжения, думал так, думал, и наконец-таки созрел. После одного из мероприятий удалось выклянчить у организаторов баннер («столы будет накрывать для защиты от кислот») и приступить к клейке. Плюс весьма меня подогревали работы Мастера @divecasper c его гермобаулами и гермосумками. Глядя на фото — появлялась масса идей. Например, чего стоят вот эти работы:


или

В итоге я созрел для практического применения накопленных знаний. Что удивительно, первый блин комом не вышел. Склеенные мешки хоть и были неказистыми и из сравнительно тонкого ПВХ, но довольно уверенно прошли два водных похода, притом один — в глубокое межсезонье, по нашей «предкарельской тренировочной» реке Молчадь. Ходят, кстати, до сих пор. Фото их, к сожалению, не сохранилось. Потом уже более опытный, я использовал в качестве рабочего инструмента «ацетон», «ПУ клей» и комбинацию из металлического самодельного валика «из спичек и желудей» и своей любимой паяльной станции.
Алгоритм процедуры — аналогичен алгоритму заклеивания пробитой лодки. Сначала зачистка места будущего клеевого шва наждачной бумагой, обезжиривание (ацетон отлично готовит поверхность ПВХ под склейку полиуретаном), затем нанесение клея на две стороны, прогрев феном, складывание липких поверхностей вместе и прокатка валиком. И так до тех пор, пока не получится желаемое. У меня это что-то вроде этого:
или этого (гермокошельки с окошком из прозрачного ПВХ для смартфона/навигатора/логгера)
Кстати, интересное замечание для тех, кто планирует склеить свой первый гермомешок. Мне очень не хватало в оных клапана спуска воздуха. Такие штуки есть в продажных гермоупаковках с бешеной стоимостью. Я достаточно долго и безрезультатно искал ввариваемый/вклеиваемый клапан. Лодочные стоят непонятных денег (сравнимых со стоимостью заводского гермомешка), ждать с китайского аукциона — нет мочи. В итоге я просто пошел в детский отдел ЦУМа и купил надувные нарукавники. Копеечная цена и сразу 6 неплохих клапанов.
Заклеились они в толстый ПВХ мешка хоть и неказисто, но зато надежно.
Таким методом при некоторых затратах времени и сил можно обеспечить себя, жену и всех друзей отличной гермоупаковкой. Я даже боюсь представить, во сколько бы мне обошелся заводской гермомешок аналогичной с моими самоделками емкости.
p.s. первые мешки я клеил в виде конверта, без дна. Так проще. В последующих версиях уже делал дно. Таким же способом, как показано в видео.

Дополнение: по просьбе APLe прикрепляю список зарубежных полиуретановых клеёв.Зарубежные коммерческие полиуретановые адгезивыЛегенда таблицы:
LSS: предел прочности на сдвиг
TS: предел прочности на растяжение
TM: модуль упругости при растяжении
SG: удельный вес (плотность относительно плотности воды).
Gap Filling: максимальный зазор, который может заполнить жидкий клей, в мм.
Refractive Index: показатель представляет интерес при склеивании прозрачных пластиков и стекла.
Cure Time (sec): время первоначального отверждения для получения стандартной прочности шва.
Обозначения:
RT-комнатная температура (если есть цифра — это температура нагрева), RF-отверждение излучением
Кружками отмечены механические свойства конкретного клея относительно всех клеёв данного класса: черный кружочек — наивысшее, черно-белый кружок — умеренное, белый кружок — слабое.

Опубликованы ранее:

Опусы про Его Величество Клей. Часть первая — вводная
Опусы про Его Величество Клей. Часть вторая — Viva, цианоакрилат! Viva, суперклей
Опусы про Его Величество Клей. Часть четвертая — силиконы

Будет ли следующая статья — зависит от хабра-сообщества, ибо subj.


Важно! Все обновления и промежуточные заметки из которых потом плавно формируются хабра-статьи теперь можно увидеть в моем телеграм-канале lab66. Подписывайтесь, чтобы не ожидать очередную статью, а сразу быть в курсе всех изысканий 🙂

Использованная литератураW.F. Gum (ed.) (1992) Reaction Polymers: Polyurethanes, Epoxies, Unsaturated Polyesters, Phenolics, Special Monomers and Additives; Chemistry, Applications, Markets,Hanser, Munich and Oxford University Press, Oxford.
K.N. Edwards(ed.) (1981) Urethane Chemistry and Applications, ACS Symposium Series 72, Washington, DC.
J. Saunders and K. Frisch. Polyurethanes: Chemistry and Technology, Pt. 1, Interscience, New York (1963).
M. E. Kimball. Polyurethane adhesives: Properties and bonding procedures. Adhes. Age 24(6), 21–24 (1981).
D. Dieterich and J. N. Rieck. Aqueous polyurethane systems and their possible uses. Adhes. Age 21(2), 24–27 (1978).
P. E. Cranley. Polyurethane adhesives. In: Reaction Polymers, W. F. Gum, W. Riese and H. Ulrich (Eds.), p. 692, Oxford University Press, Hanser Publishers, New York (1992).
U. Meyer-Westhuis. Polyurethanes: Coatings, Adhesives and Sealants, pp. 20–22, Vincentz Narwork, Hanover, Germany (2003)
www.essentialchemicalindustry.org/polymers/polyurethane.html
A. J. Kinloch. Adhesion and Adhesives, pp. 101–170, Chapman & Hall, London (1987). — металлорганические ПУ грунтовки
L. D. George. Composition. U.S. patent 2,277,083, assigned to Du Pont (1942)./50.
A. F. Lewis, L. M. Zaccardo and A. M. Schiller. Polyurethane based adhesive systems and laminates prepared therewith. U.S. patent 3,391,054, assigned to American Cyanamid Company (1968).
M. Huang and E. R. Pohl. Organofunctional silanes for sealants. In: Handbook of Sealant Technology, K. L. Mittal and A. Pizzi (Eds.), pp. 27–49, CRC Press, Boca Raton, FL (2009).
однокомпонентный и двухкомпонентный состав для ПВХ-плитки и газобетона, клей для пенополистирола

Современный рынок предлагает широкий ассортимент клеящих веществ, которые позволяют получить прочное и надежное соединение разных предметов. Но многие из них предназначены для конкретных действий и материалов, что не «по душе» покупателю. Популярным является полиуретановый состав, который отличается своей универсальностью и используется для работы с любыми материалами.

Особенности

Практически весь состав полиуретанового клея – это твердые синтетические смолы, что и отличает данную смесь от всех аналогов. В них смолы – это лишь небольшая часть состава, все остальное – вода. Особенностью полиуретанового изделия является его отвердевание. При контакте с парами воды он вступает в химическую реакцию, в результате создается прочная пленка. Также во время реакции выделяется углекислый газ и пузырьки, что и делает процесс полимеризации похожим на высыхание монтажной пены.

Различают двухкомпонентный и однокомпонентный полиуретановый клей. Второй состоит из преполимеров изоционатов, отличается простотой эксплуатации и позволяет быстро сделать большой объем работы. Обладает высокой вязкостью, благодаря чему любой материал моментально приклеивается к необходимой поверхности.

Двухкомпонентный имеет в составе два вещества, которые в несмешанном состоянии обладают низкой вязкостью. И только после механического смешивания клей принимает свое рабочее состояние. Процедура перемешивания компонентов требует определенных температурных условий и конкретных пропорций.

Полиуретановый состав обладает рядом преимуществ, благодаря чему он и востребован среди покупателей.

  • устойчивость к повышенной влажности – такую смесь можно использовать даже на улицах для садовой мебели, которая используется круглый год в любую погоду;
  • надежность и прочность – клей гарантирует качественную связь при соединении разных материалов, даже влажной древесины или покрытой всевозможными антисептиками;
  • время открытой выдержки – при работе с полиуретановым клеем совсем не надо спешить, приблизительно 20 минут можно аккуратно наносить состав и с точностью накладывать все детали;
  • комфорт во время работы – клей обеспечивает скольжение смазанных элементов, что удобно при сборке тугих конструкций;
  • уместно использовать для укладки паркета – смесь прочно фиксирует дерево с полом и не допускает разбухания материала.

Для работы с древесиной, как правило, используется однокомпонентный вариант. Двухкомпонентный обычно применяют для влагонепроницаемых материалов – пластика, стекла.

Технические характеристики

Полиуретановый клей-расплав – это вязкая жидкость, которая бывает серого, белого или янтарного оттенка. В комплекте с двухкомпонентной смесью имеется емкость с отвердителем. Клей продается в пластиковых или металлических ведрах до 5 кг. Смесь на основе полиуретана обладает отличными механическими характеристиками.

Работать со смесью можно в условиях с температурой от 0 до +40 градусов, а после оклеивания состав выдерживает от -50 до +120 градусов. Обратите внимание, что для хорошего сцепления поверхность перед нанесением клея надо тщательно очистить от пыли и грязи, а также обезжирить.

К свойствам клея также относится предотвращение образования грибка и плесени. Во время нанесения смесь немного пенится, благодаря чему пространство между двумя материалами полностью заполняется составом. Для производства клея не используются растворители, он не имеет запаха, что положительно влияет на здоровье человека и окружающую среду.

В полимерном составе имеется отвердитель, что делает его устойчивым к адгезии. Расход клея напрямую зависит от материала и составляет от 150 до 500 граммов на квадратный метр.

Производители

Рассмотрим наиболее популярные полиуретановые составы.

  • Soudal – данный вариант продается в аэрозоле, он удобен в эксплуатации. Клей качественно фиксирует пенопластовые панели и гипсокартонные плиты. Высыхает смесь всего за час и расходуется экономично.
  • Polynor Fixo – теплоизоляционный клей, применяется для соединения плит пенополистирола, ППУ и минеральной ваты при теплоизоляции здания. Продается в аэрозольном баллоне, поэтому удобен в эксплуатации.
  • «Момент Кристалл» – клей отечественной компании, предназначенный для работы с оргстеклом, резиной, металлом и другими материалами. Устойчив к влажности и воздействию щелочей.
  • «Десмокол» – раствор полиуретанового каучука в органических растворителях. С его помощью можно получить прочный шов, который не будет бояться влаги и перепадов температуры. Неоспоримым достоинством является то, что данный состав очень быстро высыхает.
  • Mapei – клей для плитки от итальянского производителя.

Данные смеси предлагаются по разной стоимости, выбор состава зависит от условий эксплуатации, а также от материалов, которые он должен склеить. Специалисты рекомендуют покупать смесь в крупных строительных магазинах, где вы сможете сравнить цены разных производителей, изучить состав клея и условия его эксплуатации.

Как выбрать?

При покупке клея, не только полиуретанового, особое внимание надо уделять его характеристикам. Нельзя упускать из виду даже мельчайшие детали.

  • Время, которое нанесенный клей сохраняет свою эластичность – на протяжении этого периода можно аккуратно нанести состав, удалить излишки, качественно подогнать склеиваемые элементы гибкого металла или древесины. Именно поэтому начинающим специалистам рекомендуется выбирать составы с наивысшим данным показателем. Быстросохнущие материалы доставят много хлопот.
  • Показатель растекаемости – данное свойство важно учитывать в двух ситуациях: при склеивании плитки на вертикальных поверхностях либо при наличии основания с множеством недостатков, таких как ямки или выпуклости. Слишком густой состав не растекается по материалу, соответственно, он не попадает во все пустоты, и качественное сцепление не гарантировано, неважно, какой это будет материал – ПВХ, СИП-панели, пенополистирол или потолочный плинтус.
  • Срок годности к нанесению – данное свойство учитывают при покупке двухкомпонентных клеев. После смешивания двух веществ на протяжении нескольких часов клей сохраняет свои свойства. От времени, спустя которое состав теряет свои характеристики, зависит количество приготовляемого раствора.
  • Сфера эксплуатации – некоторые растворы лучше всего использовать для газобетона или паркета, а некоторые – для сэндвич-панелей или же камня. Одни смеси подходят для лепнины на кривых поверхностях, приклеивания карнизов к потолкам, а другие – для качественной теплоизоляции изнутри или снаружи помещения.

Советы по применению

Чтобы добиться качественного и надежного склеивания поверхностей, надо соблюдать все правила и рекомендации специалистов. Все элементы тщательно очистите от пыли, грязи и обработайте их обезжиривающим средством. Нанесение клея осуществляется тонким слоем с помощью кисти, шпателя, распылителя или же специального оборудования, если речь идет о производственных предприятиях.

Учтите, что излишки клея могут попасть на чистую поверхность. Чтобы не беспокоиться потом о том, чем убрать засохший состав, его лучше удалять сразу специальным растворителем.

Склеить разные материалы можно с помощью различных технологий.

  • Горячий способ – его используют с клеем «Десмокол», раствор наносят на оба предмета и оставляют на полчаса. Свойства вещества активируются под влиянием высокой температуры (приблизительно 85 градусов) в течение нескольких минут. После этого поверхности надо сильно прижать друг к другу.
  • Холодный метод – для склеивания предметов надо нанести смесь на обе поверхности, через 10 минут вновь нанести клей тонким слоем, несколько минут просушить и соединить элементы.
  • Увлажнение поверхности – для качественного сцепления склеиваемые элементы сбрызгивают водой и прижимают друг к другу. Такой метод уместно использовать, когда есть специальный пресс, так как он требует максимально сильного сжатия.

Работать с клеем надо в специальной одежде, респираторе и защитных очках.

В зимнее время полиуретановый состав не теряет своих характеристик, но становится более вязким, поэтому работать с ним сложнее. Многие считают, что его можно разбавить или же постоянно нагревать, но специалисты не рекомендуют этого делать. Оптимальная температура для работы с клеем – +20 градусов. Поэтому, если вы работаете при низких температурах, лучше однократно нагреть бочку и разлить клей в маленькие емкости, которые плотно закрываются.

Обратите внимание: тару с клеем нельзя держать у открытого пламени, а тем более греть на огне. Для сбережения оптимальной температуры, рекомендуется хранить клей в термосе. Не разогревайте средство выше +40 градусов, а также не склеивайте горячие поверхности. Если склеиваемые предметы имеют температуру выше +80 градусов, клей будет твердеть быстрее и усилится его адгезия.

Если по завершении работ у вас остался еще состав в емкости, сожмите флакон и плотно закройте, чтобы из него вышел весь воздух. Это предотвратит быструю порчу вещества, и его можно будет использовать еще не один раз.

Полиуретановый клей успешно используется в строительстве и сфере ремонта. Неоспоримым его достоинством является то, что работать с данной смесью могут даже новички.

О том, как использовать полиуретановый клей, смотрите в следующем видео.

Использование полиуретанового клея для строительства, ремонта и не только

Состав для проклеивания, который сделан на основе полиуретанаПолиуретановый клей – применение, свойства, характеристики

В ремонтно-строительной сфере очень часто применяют полиуретановый клей, однокомпонентный или двухкомпонентный. Такой клеевой состав характеризуется прекрасной адгезией с поверхностью, стойкостью и надежностью к воздействиям химических микроскопических элементов. Перед использованием клеящего свойства следует для начала ознакомиться с видами и особенностями применения.

Состав для проклеивания, который сделан на основе полиуретана, имеет особенный принцип отвердевания. Жидкость начинает отвердевать после длительного контакта с влагой, или после использования отвердителя. После застывания поверхность, на которой был клей, начинает покрываться тоненькой прозрачной пленкой.

Полиуретановый состав универсальный, потому что им пользуются для соединения предметов из самых разных материалов.

Описание и достоинства

Такой клеевой состав отлично подойдет для соединения картона, керамики, стекла, гравия, полистирола и резины. К основным достоинствам вещества можно отнести следующее:

  • Прочное соединение.
  • Влагоустойчивость и герметичность.
  • Устойчивость к высоким и низким температурным показателям.
  • Устойчивость к бензину, маслу, кислотам и прочим типам агрессивных компонентов.

А теперь подробнее о видах клея

Разновидности и свойства полиуретанового клея

Перед тем, как приступить к использованию герметика, следует для начала ознакомиться с отличительными свойствами каждой разновидности.

Однокомпонентный

Полиуретановый клей, который является однокомпонентнымПолиуретановый клей, который является однокомпонентным, это синтетическая смесь, которая сделана на основе изоцианатов. Внешне она сильно похода на вязкую и густую жидкость, окрашенную в серый цвет с легким оттенком белого. Чтобы состав клея был более вязкий, в него может быть добавлен ацетон или другие растворители. Липкость клея будет увеличиваться за счет добавления синтетических смол. Такие смеси продают в готовом виде, и их затвердевание начинается после контакта с водой. Кроме того, отвердевание начинается, если влажность воздуха больше 65%. Перед использованием средства следует учесть такую особенность.

Двухкомпонентный

Уже по самому названию клея становится понятно, что в его составе есть сразу два активных вещества. Первым компонентом является соединение многоатомных спиртов с полимерами, и такие микроэлементы будут отвечать за вязкость состава, прочность и эластичность. Второй компонент – это диизоцианат, который применяется разбавления клея. У двухкомпонентных клеевых составов невероятно большая область применения, а компоненты, которые входят в состав, способны обеспечивать высокую надежность соединения. Изначальная хватка компонентов, которые склеены, не начнет ослабевать даже спустя десятки лет. Он устойчив к повышению уровня влажности, а также высокой и низкой температуре.

Как его делают

Большинство людей, которые собираются применять такие клеящие вещества, интересуются особенностями производства. Производится клеящий состав на основе полиуретана из микроэлементов, которые синтезированы. Некоторые производители добавляют в него компоненты, которые помогают затвердевать нанесенному полиуретановому клею. Чаще всего для этого используется синтетическая смола, благодаря которой смесь станет более густой и вязкой, а еще в клей могут быть добавлены композитные материалы для улучшения адгезивных свойств. Для повышения реакционной способности в клеевой состав добавляют еще и гидроксилсодержащие соединения, а для создания состава с устойчивостью ко влаге требуется добавление аминоимидов.

Инструкция по использованию

Чтобы правильно применять полиуретановый клеящий состав, следует для начала ознакомиться с инструкцией по использованию на предприятии или в домашних условиях.

На производстве

Клеевые состав, которые сделаны на основе полиуретана, часто используют для промышленного производства и в сфере строительства. Достаточно часто их применяют как герметик швов между плитами из бетона или листовым типом обшивки. Перед нанесением клеевого состава поверхность следует тщательно очистить от грязи и мусора. Также все просушивают, чтобы покрытие стало идеально сухим, потому что монтажный клей нельзя ни в коем случае наносить на влажное основание. При работе с материалами из бетона потребуется грунтовать их особыми грунтовочными составами, и лишь после этого использовать клей полиуретанового типа.

В бытовых условиях

Для быта такая смесь из полиуретана можно быть использована для:

  • Проведения ремонтных работ. Достаточно часто им пользуются для того, чтобы закреплять отделочные материалы. Кроме того, клей, как и монтажная пена, используется для того, чтобы герметизировать швы.
  • Ремонт обуви. Подобный состав подойдет и для кожи, и для резины, и прочих материалов, из которых очень часто делают обувь.
  • Ремонт предметов мебели. Клеевые смеси на основе полиуретана подойдут для склеивания древесины, из-за чего их применяют для ремонтных работ для предметов мебели.

При использовании клеевого состава следует придерживаться такой последовательности действий:

  • Подготовка покрытия обработки. В таком случае поверхность будет промыта, просушена, отшлифована и обезжирена.
  • Нанесение смеси. Ее следует наносить равномерно и распределять по всей площади поверхности, и делать это следует быстро, потому что она начнет застывать в течение от 10 до 15 минут.
  • Удалите остатки клеевого состава. Все лишнее следует аккуратно стереть проспиртованной тряпкой.

А что делать, если не получилось вовремя стереть клей?

Чем разбавлять и отмывать

Иногда перед использованием клеевого состава следует немного его разбавить. Для этого применяют особые активаторы, которые могут улучшить термическую устойчивость состава и повышать его адгезионные качества. Но активаторами можно пользоваться лишь для разбавления жидкости двухкомпонентного типа. Если требуется разводить однокомпонентный клей, то потребуется применять обычный спирт или воду. Также можно применять особые разбавители, которые можно приобрести в любом строительном магазине. К ним можно отнести этилацетат, метилэтилкетон и ацетон. Для очистки инструментов от остатков клея применяют ацетон, а если смесь не успела засохнуть, то ее оттирают механическим методом.

Хранение

Можно выделить несколько особенностей для хранения полиуретанового клея герметика, и с ними стоит ознакомиться:

  • Если состав будет в закрытой таре, то температура хранения должна быть от +15 до +30 градусов выше нуля.
  • Емкость с составом следует поставить подальше от источников света и отопительных приборов.
  • Клеевой состав следует ставить в труднодоступные места, которые не будут доступными для детей.
  • В открытой таре клей можно хранить до полугода.

А теперь рассмотрим производителей.

Торговые марки

Есть некоторые знаменитые производители, которые создают полиуретановый состав для проклеивания.

Аdехiv

Это двухкомпонентный качественный клей, который делают на территории Италии. Чаще всего средство применяют для склеивания изделий из древесины и укладки паркетных досок. К преимуществам можно отнеси эластичность, надежность и прочность. Перед использованием средство следует смешать с особым отвердителем. Состав мешают до тех пор, пока из него не станет получаться однородная масса. Приготовленный раствор следует нанести на поверхность обработки посредством шпателя. Застывает средство за 6 часов.

Duауеn

Для работы с покрытиями из резины рекомендовано использовать именно этот клей. Это смесь двухкомпонентного типа прекрасно переносит низкие температуры, повышенный уровень влажности и справляется с воздействием большинства химических элементов.

Среди достоинств можно выделить те, что отличаются его от остальных типов полиуретанового клея:

  1. Дешевизна – клеи от этого производителя в несколько раз дешевле, чем остальные аналогичные продукты.
  2. Скорость застывания. Клей, нанесенный на поверхность, начнет засыхать в течение получаса после использования.
  3. Долговечность. Состав не будет терять свои свойства даже спустя десятки лет после применения.

Рассмотрим еще один клей.

Рurtis

Это однокомпонентный клеящий состав, который чаще всего применяется в сфере строительства. В их составе нет отвердителей и растворителей. Специалисты рекомендуют использовать этот клей, а также обшить поверхность сен ватными плитами или листами пенопласта. Кроме того, клей считается весьма неплохим средством для склейки СИП панелей со стальными, алюминиевыми или даже пластиковыми поверхностями. Еще он имеет устойчивость к низким и высоким температурам, что дает возможность применять состав для внешних работ.

«Анлес»

Однокомпонентный полиуретановый клей Анлес делают из уретанового каучука. Главной особенностью клея является высокая скорость кристаллизации клеящего состава, а при создании такого вещества  используют этилацетат и ацетон.

Основными свойствами Анлеса является:

  • Рабочая температура примерно от +20 до +50 градусов выше уровня нуля.
  • Прозрачность после застывания.
  • Устойчивость ко влаге.
  • Устойчивость к низким температурам, которая дает возможность использовать средство на улице.
  • Устойчивость к воздействию кислотных и щелочных смесей.
  • Высокая степень прочности и эластичность.

При использовании средства на 1 квадратный метр расходуется не более, чем 0.15 кг клея.

«АТК-Альянс»

Альянс является самым известным клеевым составом для производственных нужд, которым пользуются для создания сэндвич-панелей. Он предназначается для использования предприятия, которые оснащены особыми автоматическими линиями для создания панелей.

К главным достоинствам можно отнести:

  • Низкий уровень стоимости. По сравнению с остальными производственными составами для склеивания этот достаточно дешевый.
  • Устойчивость к воде. Состав не будет пропускать влагу, а это позволит применять его на улице и в сыром помещении.
  • Устойчивость к морозу. Клей не будет терять свойства даже если температура на улице будет меньше, чем -50 градусов.

Рассмотрим еще один клей.

«Клеон»

При создании предметов мебели часто применяют «Клеон», который требуется для работы по древесине. Этот полиуретановый клей по дереву выпускают в небольшом объеме, примерно по 0.4-0.5 литров.

Главными преимуществами является:

  • Быстрое схватывание – нанесенное клеящее вещества на поверхность начнет схватываться спустя 10 минут после применения.
  • Устойчивость ко влаге – он с легкостью справляется с сыростью и поэтому его можно использовать во влажной среде.
  • Устойчивость к перепадам температур. Он отлично справляется с колебаниями температуры от -32 до +44 градусов.

Следующее средство вы наверняка знаете.

 «Момент»

Специалисты советуют пользоваться клеем для приклеивания пластиковых изделийСреди видов клеев бытового типа можно выделить состав «Момент», который является самым распространенным. Его используют, когда требуется быстро начать склеивать сломанные предметы. Специалисты советуют пользоваться клеем для приклеивания пластиковых изделий. Он подойдет для работ с металлическими, резиновыми, деревянными, стеклянными и керамическими изделиями. Единственное, с чем точно не будет совместим данный состав – это полипропилен и полиэтилен. Еще не рекомендуется применять такой клей для восстановления посуды и емкость для хранения продуктов.

Воstik

Люди, которые планируют заниматься ремонтными работами и приклеивать обои на стены, могут использовать этот клеящий состав. Это прекрасное средство для склеивания изделий на основе бумаги, или наклеивания их на древесные, цементные и  волокнистые основания. Такой клей плохо защищен от сырости и поэтому его используют внутри сухих помещений. Перед оклеиванием обоями следует подготовить стеновые поверхности. Их важно заранее отшлифовать, оштукатурить, чтобы покрытие было идеально гладким. Далее стены равномерно покрывают клеевым составом, для чего применяется валик или кисть.

Недостатки

У клеевых полиуретановых смесей есть все-таки и недостатки, с которыми важно ознакомиться до применения. К основным недостаткам отнесем следующее:

  • Они плохо переносят продолжительное воздействие очень высоких температур. Герметики такого типа не могут долго находиться под воздействием температур в +120 градусов.
  • Плохой уровень адгезии с влажным основанием. Специалисты не советуют наносить клеевой состав на покрытия, у которых влажность больше 10%. В таком случае соединение будет ненадежным.
  • Скорость застывания. Некоторые составы могут застывать очень быстро, что усложнит процесс.

Это, пожалуй, и все.

свойства и характеристики 🚩 Разное

На сегодняшний день полиуретановый клей является одним из лучших современных клеящих материалов. Он применяется во многих сферах человеческой деятельности, в частности, мебельном производстве, строительстве, машиностроении и др. Полиуретановый клей отличается высокой адгезионной способностью, что позволяет использовать его для склеивания практически любых материалов – пластмассы, металла, силикатного и органического стекла, дерева, пенополистерола, минеральной ваты, бетона и др.

Особенностью этого клеящего материала является способность увеличиваться в объеме при отверждении. Такое незначительное подвспенивание позволяет заполнить материалом даже самые незначительные зазоры без смещения соединяемых поверхностей. Клеевое соединение отличается стойкостью к резким перепадам температур до 40 °С. Ему не страшны криогенные температуры, масло, бензин, вода, радиация и вибрация. А благодаря отсутствию в составе изделия запаха и растворителей можно добиться максимальной безопасности в процессе эксплуатации и экологической чистоты переработки. Клеевое соединение из полиуретана устойчиво к воздействию плесени и болезнетворных грибков. Его можно эксплуатировать в достаточно широком температурном диапазоне от -60 до +120 °С.

В продаже представлено два типа полиуретановых клеев: однокомпонентный и двухкомпонентный. В качестве отвердителя для однокомпонентного клея выступает вода, которая упрощает эксплуатацию клеенаносящего оборудования. Двухкомпонентный материал получают при смешивании таких составов, как полиол и изоцианат. Последний тип клея прост и удобен в использовании, а высокие показатели вязкости обеспечивают прекрасное первоначальное схватывание. При взаимодействии изацианатов с атмосферной влагой возникает химическая реакция, в результате которой образуются перекрестные молекулярные связи, обеспечивающие максимальную прочность соединения.

Клей на полиуретановой основе незаменим при укладке паркетного пола. Для этого, как правило, используются двухкомпонентные составы, не содержащие растворителей и воды. Введение в состав клея отвердителя сокращает время сушки клеевых пленок, повышает гидролитическую стойкость и адгезионную прочность. Расход зависит от материала и составляет 150–500 г/м². Жизнеспособность обусловлена модификацией и колеблется в пределах от 1 до 4 часов. Полиуретановый клеящий материал имеет цвет от бежевого до темно-коричневого, а прочность склеек при сдвиге зависит от типов соединяемых материалов и колеблется от 2 до 26 Мпа.

полиуретановый клей для склеивания металлического листа в судостроении

Полиуретановый клей для склеивания металлических листов в судостроении

Однокомпонентный полиуретановый клей для строительных материалов

Однокомпонентный полиуретановый клей

Описание продукта

270007 Компонент Полиуретановый клей

Внешний вид

Темно-коричневая или коричневая вязкая жидкость

Плотность

(г / см3) 1.15 ± 0,05

Вязкость

(Па.с) 8 ~ 20

Растворимость

Растворим в ацетоне, этилацетате и т. Д.

Количество покрытия

120 ~ 160 г / м2

Нелетучие вещества

≥94% (эффективное содержание твердых веществ)

Время высыхания поверхности

≤ 2 ч (время работы)

Время отверждения

Обычные клеи 5 ~ 8h (Клеи с различным временем отверждения могут быть предоставлены в соответствии с требованиями заказчика)

Прочность склеивания

Металлический лист и металлический лист ≥15Mpa (GB6329 )

Прочность склеивания

Металлический лист и термостойкость и огнестойкие материалы Неметаллические повреждения (GB6329)

Испытание на огнестойкость

Критический тепловой поток при затухании (кВт / м2): 49.5 Допустимое значение≥20

Общее значение тепловыделения (МДж): 0 Допустимое значение≤0 9009

Пиковое тепловыделение (кВт): 0,1 Допустимое значение≤4,0

Двухкомпонентный полиуретановый клей

Мы предоставляем только основную информацию и не предоставляем полную информацию о продуктах Polyurethane Adhesive.

Если вы не видите нужного продукта, который запрашиваете, или вам нужна более подробная информация, просто свяжитесь с нами и задайте вопрос.

Нажмите здесь для получения дополнительной информации

,Прямая поставка
Заводская марка Химический герметик Полиуретановый клей для металла

Область применения: склеивание лобового стекла автомобиля

Особенности и преимущества

л Ярко-черный, после нанесения может быть поцарапан на поверхности.

л Без запаха, с низким содержанием ЛОС, без ПВХ, отличные антибактериальные и против плесени эффекты, безопасны в использовании.

л Без провисания, хороший тиксотропный.

л Отличный антибактериальный и противогрибковый эффект.

л Хорошая эластичность, хорошая прочность на разрыв, отличные механические свойства.

л Сильная адгезия, особенно для стекла и окрашенной поверхности.

л. После отверждения скорость усадки очень низкая, формование хорошее, вмятин нет, клей ровный.

л. Хорошая адгезия к стеклу и окрашенной поверхности, высокая прочность на разрыв, отличные механические свойства.

л Может использоваться для заполнения и герметизации зазоров между стеклом и металлическим листом, металлическим листом и металлическим листом, например легковыми автомобилями, строительными и электрическими автомобилями

л Хорошая атмосферостойкость, стойкость к ультрафиолетовому излучению, хорошая эластичность и адгезия в диапазоне от -40 ° C до 90 ° C. Более 10 лет срока службы.

л. Грунтовка не требуется.

Типичное применение с

DM221 подходит для эластичной герметизации различных соединений подложек, включая нержавеющую сталь, алюминий, медь, ПВХ, полиэстер, керамику, дерево, покрытие и т. Д., Но не подходит для полипропилена. и материалы PTFE. Он играет роль склеивания, герметизации, амортизации и гидроизоляции в автомобильной промышленности.

Область применения

l Может использоваться для склеивания, герметизации, амортизации и гидроизоляции стекла и металлического листа, таких как автомобили, легковые автомобили, транспортные средства новой энергии, строительные машины, электромобили и модифицированные машины. Он также может быть использован для заполнения промежутков между металлическим листом и металлическим листом, как материал уплотнения и гидроизоляции.

l Другие промышленные или бытовые применения, требующие склеивания, герметизации, амортизации и гидроизоляции.

Советы по нанесению

l Перед приклеиванием склеиваемая поверхность должна быть чистой, сухой и свободной от замазки.

л Подложки, которые могут просачиваться из масла, не подходят для прямого нанесения герметика.

l Для ржавых или корродированных металлических поверхностей (таких как оксид алюминия, медь, ржавчина на оксиде железа), чтобы обеспечить эффект связывания, ржавчина на поверхностном слое должна быть стерта перед нанесением покрытия.

l Из-за условий строительства, методов строительства и различий в материалах перед использованием необходимо провести предварительные испытания для обеспечения адгезионных характеристик.

л Оптимальная температура покрытия +15 ~ + 40 ° C. Когда температура низкая, сопротивление экструзии увеличивается, прогрейте клей перед использованием.

однокомпонентный полиуретановый клей для строительного материала

Однокомпонентный полиуретановый клей для строительных материалов

Однокомпонентный полиуретановый клей

Описание продукта

0

Темно-коричневая или коричневая вязкая жидкость

Плотность

(г / см3) 1.15 ± 0,05

Вязкость

(Па.с) 8 ~ 20

Растворимость

Растворим в ацетоне, этилацетате и т. Д.

120 ~ 160 г / м2

Нелетучие вещества

≥94% (эффективное содержание твердых веществ)

время высыхания поверхности

≤ 2 ч (время работы)

Время отверждения

Обычные клеи 5 ~ 8 ч (Клеи с различным временем отверждения могут быть предоставлены в соответствии с требованиями заказчика)

Прочность склеивания

Металлический лист и металлический лист ≥15Mpa (GB632 )

Прочность склеивания

Металлический лист, сохраняющий тепло и огнеупорный материалы Неметаллические повреждения (GB6329)

Испытание на огнестойкость

Критический тепловой поток при затухании (кВт / м2): 49.5 Допустимое значение≥20

Общее значение тепловыделения (МДж): 0 Допустимое значение≤0,7

Пиковое тепловыделение (кВт): 0,1 Допустимое значение≤4,0

Двухкомпонентный полиуретановый клей

Мы предоставляем только основную информацию и не предоставляем полную информацию о продуктах Polyurethane Adhesive.

Если вы не видите нужный продукт, который запрашиваете, или вам нужна более подробная информация, просто свяжитесь с нами и задайте вопрос.

Нажмите здесь для получения дополнительной информации

,Прилипатель полиуретана общего ранга
общего пользования Outdoors для запечатывания зазора бетона и металла
1. ОПИСАНИЕ
Это низкомодульный однокомпонентный влагоотверждаемый полиуретановый клеевой герметик с постоянной эластичностью. Он производится строго по системе ISO9001 и ISO14001.

2. ПРЕИМУЩЕСТВА
Один компонент, готовый к немедленному использованию, не требует смешивания
Отличная адгезия
Высокая прочность
Высокая стойкость к истиранию и прочность на разрыв
Не вызывает коррозии
Низкий модуль
Окрашивается
Хорошая устойчивость к атмосферным воздействиям и воде
Высокая скорость отверждения
Сертифицировано для использования в контакте с питьевой водой
Может быть окрашено многими красками на водной, растворительной и каучуковой основе (рекомендуется предварительное испытание)

3.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
В качестве эластичного клея для:
Сборка металлических каркасных зданий
Накладки и покрытия
Легкие строительные материалы
Акустические потолочные плитки
Деревянные, металлические или пластиковые окна и дверные рамы

4. ПРОЦЕСС
Очистка:
Чистый, прочный, сухой и не содержащий масла, жира и поверхностных загрязнений, таких как антиадгезивы, отверждающие мембраны и гидрофобные водоотталкивающие средства. Тщательно удалите все свободные частицы и пыль.
Грунтовка:
Грунтовки могут потребоваться для достижения оптимальной адгезии в зависимости от природы подложек.

5. НАЗНАЧЕНИЕ:
Минимальная температура нанесения 5 ° C. Для более удобного использования храните картриджи при температуре от 10 до 20 ° C. Снимите внутреннее уплотнение со стороны выдавливания картриджа.

Прикрепите сопло к картриджу, обрежьте наконечник в соответствии с размером соединения. Установите в пистолет для чеканки.

Наносить в виде пятен или шариков на подготовленную поверхность, постукивая или прижимая деталь, которую нужно приклеить к основанию.

Толщина валика зависит от текстуры поверхности (1мм ~ 5мм).

Для колбас требуется ствольный пистолет, закрепите конец колбасы и поместите в ствольный пистолет.

Используя триггер, выдавите герметик, чтобы остановить нажатие, используя пластину захвата.

Нанесите герметик в виде непрерывного валика, используя давление, достаточное для правильного заполнения шва. При маскировке боковых сторон стыков снимайте ленту до отверждения герметика. Всегда оставляйте достаточное количество влаги на поверхности.

6. УПАКОВКА
310 мл картридж, 20 шт. / Коробка
600 мл колбаса, 20 шт. / Коробка

Доступен индивидуальный лейбл

OEM приветствуется.

7. ХРАНЕНИЕ И СРОК ГОДНОСТИ
При хранении при рекомендуемых условиях в оригинальной закрытой упаковке срок годности этого продукта составляет 9 месяцев.
Срок годности полиуретанового герметика зависит от температуры и влажности окружающей среды.

Рекомендуемая температура хранения 5-25 ° C, влажность <50%. Категорически запрещается, чтобы температура при транспортировке или хранении превышала 30 ° C, а влажность превышала 80%.

И высокотемпературные контейнерные перевозки также запрещены.В условиях длительного хранения при высокой температуре и высокой влажности продукт легко становится вязким, экструзия ухудшается и срок годности сокращается.

8. Базовая техническая информация

Внешний вид Однородная паста
Цвет Черный, белый, серый

0

0

0 900 000

0

0

0

0 900 000 900 000

0

0

0

0

0

0 1.40 ± 0,05 кг / л

Время отлипа 45 мин. ок.
Скорость отверждения 2,6 мм / 24 часа
Твердость по Шору 40 прибл.
Прочность на растяжение ≥2,5 Н / мм2
Удлинение при разрыве ≥550%
Прочность на разрыв ≥6000 мм
Температура стеклования -45 ° C, ок.
Рабочая температура (постоянная)
Краткосрочная (до 48 часов)
-40 ° C до + 90 ° C
130 ° C

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *