Клеящие материалы и герметики.

Клеи и герметики относятся к пленкообразующим материалам. Это растворы или расплавы полимеров, а также неорганические вещества, наносимые на поверхность. После высыхания (затвердевания) образуются прочные пленки, хорошо прилипающие к различным материалам. Они могут быть в виде жидкостей, паст, замазок, пленок, порошка. Состоят из:

- пленкообразующего вещества (термореактивные смолы, каучуки), определяющие адгезионные и другие физические свойства;

- растворителей (спирты, бензины и др.), создающих определенную вязкость;

- пластификаторов для устранения усадочных явлений в пленке и придания ей эластичности;

- отвердителей и катализаторов для перевода пленкообразующих веществ в термостабильное состояние;

- наполнителей в виде минеральных порошков, повышающих прочность соединения и уменьшающих усадку пленки (для повышения термостойкости вводят порошки Al, AL₂O₃, SiO₂).

Клеевые соединения по сравнению с заклепочными, сварными при обдуманном применении имеют следующие преимущества:

а) возможность соединения различных материалов;

б) герметичность соединения;

в) возможность соединения тонких материалов;

г) снижение стоимости производства;

д) экономия массы и значительное упрощение технологии

К недостаткам следует отнести:

- относительно низкую теплостойкость (600 °С£ );

- низкую прочность;

- частую необходимость склеивания с подогревом;

- склонность к старению.

Прочность можно повысить механической обработкой склеиваимых поверхностей. На процесс склеивания влияют адгезионные свойства металлов. По мере убывания этих свойств они располагаются в следующем порядке: сталь, бронза, алюминиевые сплавы, медь, железо, латунь.

Часто склеивание заготовок осуществляется по следующей технологии:

- подготовка поверхности, включающая механическую обработку, очистку от загрязнений, обезжиривание (спирт, бензин и др.);

- промазка соединяемых поверхностей;

- выдержка на воздухе некоторое время;

- соединение соединяемых заготовок и выдержка некоторое время под давлением.

Клеи классифицируются по:

1) по пленкообразующему веществу - смоляные, резиновые;

2) по адгезионным свойствам- универсальные (БФ), белковые, резиновые;

3) по отношению к нагреву- обратимые (термопластичные) и необратимые (термостабильные) пленки;

4) по условиям отвердения- холодное или горячее склеивание;

5) по внешнему виду- жидкие, пастообразные, твердые, пленочные;

6) по назначению- конструкционные, силовые, несиловые.

Рассмотрим некоторые клеи.

Конструкционные смоляные клеи.

Фенолкаучуковые композиции ВК-32- 200, ВК-3, ВК-4. Тепло- и водостойки, выдерживают циклические нагрузки.

Фенолполивинилацеталевые композиции БФ-2, БФ-4. Это раситворы фенолформальдегидной смолы, совмещенной с полтвинилбутиралем. БФ-2 и БФ-4 клеят металлы, пластмассы, керамику и другие твердые материалы. Теплостойкость у них невысока, водостойкость- удовлетворительна.

Фенолкремнийорганические клеи содержат в качестве наполнителя асбест, алюминиевый порошок и др. Они термостойки. Клеи ВК-18, ВК-18М имеют рабочую температуру 500- 600°С. Их используют для склеивания инструментов.

Клеи на основе эпоксидных смол.

Отвердение их происходит с помощью отвердителей без выделения побочных продуктов. Из-за этого не т усадочных явлений в клеевой пленке.

Отвердение может осуществлять как холодным, так и горячим способом. ТКМ-75, Т-73 используются для приклеивания режущих частей инструментов.

Для всех эпоксидных клеев характерны хорошие механическая прочность, атмосферостойкость, устойчивость к топливам и минеральным маслам, высокие диэлектрические свойства. Рабочие температуры Т= - 60...+ 140°С.

Однако они плохо работают при динамических нагрузках.

Полиуретановые клеи. Это клеи с универсальной адгезией. Могут быть холодного и горячего затвердевания. Они прочны, стойки к топливам, но токсичны. (ПУ-5, ВК-5...).

Резиновые клеи. Используются для склеивания резины с резиной, резины с металлом, стеклом и др. Это растворы каучуков или резиновых смесей в органических растворителях. В состав клеев входит вулканизирующий агент. Склеивание проводят при Т= +140- 150°С. В случае введения активаторов и ускорителей получают самовулканизирующийся клей. Для увеличения адгезии вводят синтетические смолы. (88НП, 9М-35Ф....)

Неорганические клеи. Являются высокотемпературными. Существуют в виде концентрированных водных растворов неорганических полимеров, твердых порошков (сначала плавятся, потом затвердевают), дисперсий (затвердевают или от химических реакций или при высыхании).

Силикатные клеи- жидкое стекло. Склеивает керамику, стекло, стекло с металлом. Предел прочности на сжатие 455- 1100 МПа, на растяжение 50- 150 МПа.

Герметики. Применяются для уплотнения и герметизации клепаных , сварных и болтовых соединений, баков, агрегатов и т.п.

Промышленность выпускает следующие герметики:

- тиоколовые. Имеют высокую адгезию к металлам, древесине, бетону. Стойки к топливам, маслам;

- анаэробные. Применяют для герметизации микродефектов в сварных соединениях, отливках, резьбовых соединениях. Это дорогие материалы.

- кремнийорганические. (Виксит, эластосил). Имеют повышенную теплостойкость. Диэлектрики. Для герметизации металлов, стекол, керамики, бетона.

- эпоксидные. Могут быть холодного или горячего затвердевания. Применяются для герметизации металлических изделий, изделий из стеклопластиков. Рабочие температуры - 60...+140°С.

- фторкаучуковые. Имеют слабую морозоустойчивость, однако теплостойки, масло- и топливостойки.