Склеивание в мебельной промышленности: виды клеев. — Интернет - обозреватель


Склеивание в мебельной промышленности: виды клеев.

article125.jpg

 Клеи, — это природные или синтетические вещества, применяемые для соединения различных материалов за счёт образования адгезионной связи клеевой плёнки с поверхностями склеиваемых материалов.

Прочность клеевого соединения зависит от силы прилипания клея к склеиваемым поверхностям, прочности клеевой пленки и свойств склеиваемых материалов.

 Что такое адгезия

Ключевое понятие процесса склеивания — адгезия.  »Адгезия (от лат. adhaesio — прилипание), слипание поверхностей двух разнородных твёрдых или жидких тел. Адгезия  обусловлена теми же причинами, что и адсорбция. Количественно адгезия   характеризуется удельной работой, затрачиваемой на разделение тел. Эта работа рассчитывается на единицу площади соприкасающихся поверхностей и зависит от того, как производится их разделение: сдвигом вдоль поверхности раздела или отрывом в направлении, перпендикулярном поверхности. Адгезия  иногда оказывается больше, чем когезия, характеризующая силу сцепления частиц внутри данного тела. В этом случае разрыв происходит когезионно — внутри наименее прочного из соприкасающихся тел.

 

Адгезия  твёрдых тел с неровной поверхностью обычно невелика, т. к. они фактически соприкасаются только отдельными выступающими участками своих поверхностей. Адгезия жидкости и твёрдого тела и двух несмешивающихся жидкостей достигает предельно высокого значения вследствие полного контакта по всей площади соприкосновения. При покрытии твёрдого тела полимером в текучем состоянии последний проникает в углубления и поры. После отвердевания полимера возникает связь, иногда называемая механической адгезией. В этом случае для отрыва полимерной плёнки необходимо преодолеть когезию в затвердевшем полимере. Для достижения предельной адгезии твёрдые тела соединяют в пластическом или эластичном состоянии под давлением, например при склеивании резиновым клеем или при холодной сварке металлов. Прочная адгезия  достигается также при образовании новой твёрдой фазы на поверхности раздела, например в случае гальванических покрытий, или при возникновении поверхностных химических соединений (окисные, сульфидные и др. плёнки).

 

Адгезия  полимеров происходит лучше в том случае, если макромолекулы полярны и имеют большое число химически активных функциональных групп. Для улучшения адгезии  в состав клея или плёнкообразующего полимера вводят активные добавки, молекулы которых одним концом прочно связываются с плёнкой, другим — с подложкой, образуя ориентированный адсорбционный слой. При контакте двух объёмов одного и того же полимера может произойти автогезия (самослипание), когда имеет место диффузия макромолекул или их участков из одного объёма в другой. При этом прочность связи со временем увеличивается, стремясь к пределу — когезионной прочности.

 

Явление адгезии  имеет место при сварке, паянии, лужении, склеивании, при изготовлении фотоматериалов, а также при нанесении лакокрасочных полимерных покрытий, предохраняющих металлические детали от коррозии; причинами нарушения адгезии  в последнем случае являются напряжения, возникающие вследствие усадки плёнки, а также различие коэффициентов теплового расширения плёнки и металла».
Как видно из  определения  адгезии  механика  склеивания  определяется   силами молекулярного взаимодействия, а они могут достигать больших величин. Современные клеи используются для выполнения самых ответственных соединений. Например, —  вместо заклепок и сварки   для склеивания элементов фезюляжей самолетов, вертолетов,  космических кораблей, корпусов  судов и мостовых конструкций.
Склеиваться могут однородные материалы (дерево-дерево, поролон-поролон) или разнородные (дерево — металл — стекло — кожа — ткань и т.д. и т.п.).
При склеивании необходимо обеспечить хорошее смачивание клеем соединяемых поверхностей, их плотное прилегание друг к другу и максимальную поверхность склеивания. Это достигается специальной обработкой соединяемых поверхностей (механической очисткой, обезжириванием, шероховкой и т.п.) и конструированием склеиваемых деталей с учётом получения большей поверхности склеивания и работы клеевого шва при благоприятном распределении нагрузок, т. е. на сдвиг или равномерный отрыв, а не на изгиб или отслаивание.

 

Обычно адгезия клея к склеиваемой поверхности превышает когезию внутри клеевой плёнки, поэтому желательно получить клеевой шов минимальной толщины.  Поэтому

 

на поверхности деталей, как правило, наносят тонким слоем. Клей заполняет шероховатости, проникает в поры материала и, высыхая, образует твердую и прочную прослойку, скрепляющую эти детали. Для того, что бы создать тонкие клеевые пленки  в промышленных процессах  обычно используют прессы и др.  прижимные устройства..

 

Чтобы клеевой шов был менее заметен, в некоторые  клеи  добавляют  пигменты  соответствующего  цвета.
Если предметы пористы и легко впитывают в себя жидкости, то склеиваемые поверхности предварительно пропитывают  жидким клеевым раствором.
Клеи наносят при помощи кисти, тампона, шпателя, пулеверизатора  и специальных клеенаносящих приспособлений и машин . В щели клей вводят  шприцем.

 

Классификация клеев
По физическому состоянию клеи  представляют собой жидкости различной вязкости (жидкие мономеры, растворы, суспензии и эмульсии), плёнки, порошки, гранулы  или прутки, расплавляемые перед употреблением или наносимые на горячие поверхности.

 

По виду отверждения  клеи делятся  на
- высыхающие,
- термореактивные,
- термопластичные.

 

В отдельную группу следует отнести невысыхающие (липкие) клеи.
Отверждение высыхающих клеев связано с удалением из клеевой пленки воды или растворителя. Отверждение реактивных  клеев осуществляется  в  ходе необратимой химической реакции.  Термопластичные  клеи отверждаются в  ходе охлаждения полимера до температуры ниже точки текучести. Невысыхающие клеи все время сохраняют клеющую способность и используются в производстве самоклеящихся изделий (липких лент и т.п.).
При проектировании клеевого соединения необходимо учитывать  особенности  поведения склеиваемых материалов и клеевой пленки  при изменениях  температуры и влажности  в процессе склеивания и в эксплуатации. В противном случае, под воздействием  внутренних напряжений,  возможно разрушение  клеевой прослойки или склеиваемых материалов.

 

Клеевые соединения стареют со временем или в неблагоприятных условиях.
Однако,  антикварная мебель и музыкальные инструменты  эксплуатируются  150 и более лет без ремонта.
Клеющими  свойствами   обладает  большое количество  природных и химических веществ.
По природе основного компонента различают неорганические, органические и элементоорганические клеи.Ъ

 

Неорганические клеи включают:
- жидкие стекла (водные растворы силиката натрия и калия) и
- клеи-фритты (водные суспензии композиций, содержащих окислы щелочных и щелочноземельных металлов). Жидкие стекла применяют для склеивания целлюлозных материалов, клеи-фритты — для склеивания металлов и керамики.
 
Элементоорганические клеи  изготовляют на основе кремнийорганических, борорганических, металлоорганических и других полимеров. Клеи  этой группы обладают очень высокой термостойкостью и термостабильностью (обеспечивают высокую прочность соединения различных материалов при кратковременном нагреве до температуры порядка 1000 град. С и выше и выдерживают длительное нагревание при 400-600 град.С). Элементоорганические клеи . используют для склеивания металлов, графита, термостойких пластмасс и др. Наиболее широкое применение нашли кремнийорганические клеи.
К органическим клеям  относятся композиции на основе природных и синтетических полимеров.
Клеи  на основе природных полимеров изготавливаются на основе:
- веществ животного происхождения — продукты переработки мездры, костей и чешуи (коллаген), крови (альбумин) и молока (казеин);
- веществ растительного происхождения — камеди, смолы, крахмал, декстрин, натуральный каучук, гуттаперчу, зеин и соевый казеин.

 

Клеи на основе природных полимеров применяют для склеивания древесины, бумаги, кожи, текст, материалов и т.д. Эти клеи  обладают сравнительно невысокой устойчивостью к действию микроорганизмов и воды. Однако, — это экологически безопасные продукты.
Из них в  деревообработке  наибольшее распространение получили  клеи животного происхождения,

 

Синтетические  клеи   производятся на основе   синтетических полимеров, производимых в промышленном масштабе. Эти клеи обеспечивают высокую прочность склеивания различных материалов, обладают устойчивостью к факторам внешнего воздействия и находят широкое применение при склеивании металлов, стекла, керамики, пластмасс, древесины, текстильных, целлюлозных и др. материалов.  В основном,  синтетические  клеи  производятся  на основе  синтетических смол.

 

Синтетические смолы,- это синтетические полимеры сравнительно невысокой молекулярной массы (т.н. олигомеры), способные в результате химической реакции отверждения образовывать нерастворимые и неплавкие продукты (ранее термины «синтетические смолы» и «синтетические полимеры» считали синонимами). К синтетическим смолам относят алкидные смолы, карбамидные смолы, феноло-альдегидные смолы, полиэфирные смолы, эпоксидные смолы и др.
Смолы часто используются непосредственно в качестве клеящего вещества. Разница между клеем и смолой заключается  в следующем: смолы — продукт большой химии и полуфабрикат для производства клеев.
По функциональному назначению клеи  подразделяются на конструкционные, неконструкционные и специальные.

 

К конструкционным клеям  относят композиции, обеспечивающие передачу динамических и статических нагрузок от одной части детали или изделия к другой, сопряжённой с ней посредством клеевой плёнки. Основные требования, предъявляемые к клеям этой группы: достаточно высокая прочность при различных видах нагружения в интервале температур эксплуатации изделия, отсутствие ползучести под действием длительной нагрузки и т.п.

 

Неконструкционные клеи  - композиции, применяемые для приклеивания декоративных, облицовочных или изоляционных материалов и покрытий, контровки резьбовых соединений, крепления мелких ненагруженных деталей, т.е. там, где вопросы прочности и долговечности являются второстепенными.

 

К специальным клеям  относят композиции, обладающие дополнительными функционально важными свойствами, например: токопроводящие клеи, оптические клеи, медицинские клеи  и т.п.
Клеи  подразделяются на универсальные и  специализированные. Первые, — используются преимущественно в быту, ремонтных работах и т.п., вторые, — в промышлености.
Специализированные клеи  разрабатываются  для  склеивания конкретных материалов с учетом  применения их в конкретных изделиях, в технологических процессах и даже применительно к отдельным видам оборудования.
Комментарии 0

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Купить кухню в Минске