Полимерный клей что это такое

Полимерный клей: свойства и сфера применения

Полимерный клей — это вещество, которое позволяет моментально и надолго склеивать различные типы поверхностей. При этом за счет своих свойств он не поддается влиянию внешней среды, в том числе при низких температурах или высокой влажности. В любых ситуациях полимерный состав сохраняет свои первоначальные связующие характеристики.

Применение полимерного клея достаточно распространено за счет многообразия выбора в зависимости от входящих в него компонентов. С его помощью можно наклеивать различные материалы и применять, как в быту, так и на предприятиях. Продается он в готовом жидком виде, но нередко требуется разбавлять порошок перед использованием.

Что такое универсальный полимерный клей?

Это клей на основе полимеров. Классифицируется он по-разному, но для удобства потребителя его разделили на три большие группы: растворы (знакомый нам с детства ПВА клей), на основе растворителей и затвердевающие эпоксидные смолы — полиуретановый клей.

Состав клеящих смесей

Полимерные клеи и связующие компоненты имеют вид прозрачной пластичной массы, которая обладает закрепляющим эффектом.

Главное свойство такого продукта — высокая адгезия, то есть сцепление с поверхностью. Однако есть у него и один недостаток — токсичный связующий состав, поэтому прежде чем клеить, необходимо воспользоваться средствами защиты.

Довольно часто данное прозрачное вещество применяется для крепления плитки или камня. Для этого в составе должны присутствовать полимерно-минеральные композиты. В целом, чем строже требования к процессу отделки и используемым материалам, тем больше компонентов в составе. А чем больше в веществе полимеров, тем больше меняются свойства клея.

Приведем пример. Некоторые полимеры, входящие в состав клея, применяются в первую очередь для задержки воды. Это важно при попадании жидкости на поверхность, в результате чего ухудшается качество материала. Например, цемент начнет осыпаться.

Существуют также добавки, которые делают клеевой слой более эластичным. В каких ситуациях это имеет значение? Например, применение таких клеев важно в ходе фиксации плитки. Если происходит деформация или напряжение между строительным материалом и основой, клей за счет своей эластичности, минимизирует этот эффект.

За счет использования полимерных материалов такому клею можно придать различные характеристики: водостойкость, эластичность, долговечность.

Свойства полимерных клеев

В зависимости от состава, с помощью такого продукта можно склеить различные поверхности, даже металл. Но сперва следует обсудить, какими качествами должно обладать это вещество:

• цепкость,
• эластичность,
• негорючесть,
• водостойкойсть,
• тепло- и электропроводность.

Так, чтобы предотвратить возгорание клеящей основы, добавляют оксид сурьмы и прочие добавки. Для придания теплопроводности используют нитрид бора.

Клей может продаваться в порошковом виде, тогда потребуется его разбавление с помощью растворителей. Выпускаются в том числе гранулированные продукты, и чтобы основа клея приобрела готовую к использованию форму, понадобится немного ее подогреть.

Виды и особенности

Подобный продукт возможно использовать в различных областях. Перечислим разновидности полимерного клея:

В эту категорию входит потолочный клей, а также составы, применяемые при фиксации гипсокартона или укладке паркета. Важным нюансом здесь станет отсутствие влажности в помещении. Также стоит избегать попадания на клеевую основу химических веществ, которые могут негативно повлиять на материал.

Довольно обширно применение такого продукта при устройстве фасада. Это может быть укладка мозаики, работа с керамикой, фиксация плит изоляции. Главное свойство данного вещества — стойкость к негативным факторам внешней среды, например, влажности или скачкам температуры.

С помощью такого клея наращивают сколы, крепят большие по размеру декоративные или строительные элементы. В общем, основное предназначение продукта — его использование для склеивания тяжелых материалов (металлов). При этом, состав не меняет своих свойств при влиянии негативных факторов внешней среды и механических нагрузок.

Связующие элементы в универсальных клеях позволяют использовать продукт как при работе внутри помещения, так и снаружи. В зависимости от первоначальной формы возможно понадобится разбавлять состав. Главные достоинства данного вещества: оптимальное соотношение цены и качества, а так же его низкий расход. Подобные клеевые составы также обладают стойкостью к неблагоприятным погодным условиям.

Хорошие результаты показывает такой продукт при работе с глиной, деревом, стеклом. С помощью «холодной сварки» можно клеить любые материалы из перечисленных, соединяя части разбитого предмета.

Еще одно популярное прозрачное водостойкое вещество, которое активно используется при работе с листами гипсокартона, а также со стеклом, керамикой, металлом. В состав входит синтетический каучук, за счет чего основа быстро застывает.

Правила применения

Учитывая токсичный состав эпоксидного клея, очень важно осуществлять работу в хорошо проветриваемом или вентилируемом помещении. Не лишним будет воспользоваться средствами индивидуальной защиты.

В первую очередь поверхность следует очистить и обезжирить. Если не проделать эти подготовительные работы, то расход клея значительно увеличится, а качество скрепления, напротив, снизится. Также часто приходится разбавлять вещество при покупке его в порошкообразном виде.

Подобный продукт клеит очень хорошо и моментально сцепляет поверхности. Поэтому наносить его необходимо равномерно и небольшим слоем, чтобы не допустить подтеков (это уменьшит расход продукта). Сцепляемые компоненты следует плотно прижать друг к другу.

Чем разбавить многокомпонентный клей?

Нередки ситуации, когда при неправильном хранении состав загустел. Для этого необходимо разбавить полимерную смесь. С этим легко справится спирт или вещество на его основе.

Также на рынке можно встретить полимерные вещества в порошковом виде. В таком случае дополнительно следует приобрести разбавитель, с помощью которого необходимо разводить клей.

И еще одна часто встречающаяся ситуация, когда приходится разбавлять клеевой состав — это его попадание на одежду, ковер, мебель и прочие поверхности.

Если же вещество попало в глаза или на другие слизистые, необходимо промыть область поражения большим количеством воды и как можно скорей обратиться к врачу.

Таким образом, водостойкий полимерный клей — это один из самых лучших продуктов, которые используются для склеивания или монтажа различны изделий. Ему подвластны все основные сферы применения в строительстве, ремонте, быту. Ввиду этого достаточно легко объясняется и высокий спрос со стороны потребителей.

Полимерные клеи и стеклянные припои. Применение в сборке и герметизации интегральных микросхем и оптоволоконных приборов

Производство полупроводниковых приборов и интегральных микросхем включает в себя мно- жество технологических операций, среди которых особое место занимают сборка и герметизация. От качества сборочных операций зависят стабильность электрических параметров и надёжность конечного изделия. кроме того, выбор метода сборки влияет на суммарную стоимость продукта.

В данной статье мы рассмотрим современные технологические решения на основе клеёв и стеклянных припоев для следующих операций:

• присоединение кристалла к основанию корпуса,
• герметизация полупроводниковых микросхем путем присоединения крышки корпуса к основанию,
• фиксация и герметизация оптических волокон.

Типы адгезивов для сборки и герметизации

Рассмотрим основные типы клеёв и стеклянных припоев, применяемых в процессах сборки и герметизации интегральных микросхем и оптоволоконных приборов. Их различают по типу связующего вещества и по типу материала наполнителя.

1. Связующий материал

Органические полимеры, используемые в качестве адгезива, могут быть разделены на две основные категории: реактопласты и термопласты. Все они являются органическими материалами, но существенно отличаются по химическим и физическим свойствам.

В реактопластах при нагреве полимерные цепи необратимо сшиваются в жёсткую трёхмерную сетчатую структуру. Возникающие при этом связи позволяют получать высокую адгезионную способность материала, но при этом ремонтопригодность ограничена.

В термопластичных полимерах не происходит отверждения. Они сохраняют способность к размягчению и расплавлению при нагреве, создавая прочные эластичные связи. Это свойство позволяет использовать термопласты в приложениях, где требуется ремонтопригодность. Адгезионная способность термопластичных пластмасс ниже, чем у реактопластов, но в большинстве случаев вполне достаточна.

Третий тип связующего вещества – смесь термопластов и реактопластов, объединяющая в себе преимущества двух типов материалов. Их полимерная композиция представляет собой взаимопроникающую сеть термопластичных и реактопластичных структур, что позволяет использовать их для создания высокопрочных ремонтопригодных соединений при относительно низких температурах (150оС-200оС).

Помимо полимерных материалов для создания теплопроводящих соединений активно применяются неорганические материалы, так называемые стеклянные припои. Стеклянные припои – это материалы, состоящие из оксидов металлов. Они обладают хорошей адгезией к широкому спектру керамики, оксидов, полупроводниковых материалов, металлов и характеризуются высокой коррозионной стойкостью. Активно применяются для создания вакуум-плотных соединений (герметизация электронных, оптоволоконных микросхем и т.д.), используются при более высоких температурах по сравнению с полимерными клеями.

Каждая система имеет свои достоинства и недостатки. Одним из ограничений в использовании термопластичных паст является медленное удаление растворителя в процессе оплавления. Раньше для соединения компонентов с использованием термопластичных материалов требовалось провести процесс нанесения пасты (соблюдая плоскостность), сушки для удаления растворителя и только затем установки кристалла на подложку. Такой процесс исключал образование пустот в клеящем материале, но увеличивал стоимость и затруднял использование данной технологии в массовом производстве.

Современные термопластичные пасты обладают способностью очень быстрого испарения растворителя. Это свойство позволяет наносить их методом дозиро- вания, используя стандартное оборудование, и устанавливать кристалл на ещё не высушенную пасту. Далее следует этап быстрого низкотемпературного нагрева, во время которого растворитель удаляется, и после оплавления создаются адгезионные связи.

Долгое время имелись сложности с созданием высокотеплопроводящих клеёв на основе термопластов и реактопластов. Данные полимеры не позволяли увеличивать содержание теплопроводящего наполнителя в пасте, поскольку для хорошей адгезии требовался высокий уровень связующего вещества (60-75%). Для сравнения: в неорганических материалах доля связующего вещества могла быть уменьшена до 15-20%. Современные полимерные клеи (Diemat DM4130,DM4232, DM4030, DM5030, DM6030) лишены этого недостатка, и содержание теплопроводящего наполнителя достигает 80-90%.

2. Наполнитель

Основную роль в создании теплопроводящего адгезива играют тип, форма, размер и количество наполнителя. В качестве наполнителя используется серебро (Ag) как химически стойкий материал с наиболее высоким коэффициентом теплопроводности. Современные пасты содержат в себе серебро в виде порошка (микросферы) и хлопьев (чешуек). Точный состав, количество и размер частиц экспериментально подбираются каждым производителем и в сильной степени определяют теплопроводящие и клеящие свойства материалов.

В задачах, где требуется диэлектрик с теплопроводящими свойствами, в качестве наполнителя используется керамический порошок.

Присоединение кристалла к основанию корпуса

Основными требованиями при присоединении кристалла к основанию корпуса полупроводниковой микросхемы являются высокая надёжность соединения и высокий уровень передачи тепла от кристалла к подложке.

Операцию присоединения проводят с помощью пайки, приплавления с использованием эвтектических сплавов или приклеивания. Традиционные решения на основе сплавов и эвтектики позволяют создавать прочные соединения с высокими теплопроводящими свойствами, но, как правило, требуют предварительной металлизации поверхностей и особых условий технологического процесса (высокая температура, специальная атмосфера, отмывка после оплавления). В связи с этим в некоторых случаях возникает необходимость перехода на использование электро-, теплопроводящих клеёв и стеклянных припоев.

Среди преимуществ использования теплопроводящих полимерных клеёв и стёклянных припоев стоит отметить:

• повышенную надёжность соединения: увеличение площади соединяемых поверхностей с различными коэффициентами теплового расширения (КТР) приводит к возникновению существенных термомеханических напряжений, что в сильной степени определяет надёжность сборки. Использование высокотеплопроводящих полимерных материалов с малыми значениями модуля упругости позволяют скомпенсировать разницу в КТР и минимизировать термомеханические напряжения,
• низкие температуры процесса(150-250оС): использование адгезивов позволяет пересмотреть порядок сборки изделий микроэлектроники. Появляется возможность монтировать полупроводниковый кристалл после сборки печатной платы или использовать более дешёвые пластиковые корпуса в массовом производстве,
• снижение стоимостипродукции: использование адгезивов позволяет отказаться от металлизации соединяемых поверхностей, а также от создания специальной атмосферы процесса и очистки после оплавления, что положительно сказывается на стоимости продукта.

Теплопередача

Передача тепла от кристалла к корпусу может быть рассчитана по закону теплопроводности Фурье:

Теперь рассмотрим более подробно влияние характеристик и базовых особенностей электро-, теплопроводящих клеёв и стеклянных припоев на теплопередачу и надежность соединения.

где Q – тепловой поток через клеевую линию между кристаллом и подложкой [Вт], k – коэффициент теплопроводности [Вт/моК], A – площадь соединения [м2], dx – толщина клеевого шва [м], dT – перепад температур между верхней и нижней границами клеевого шва [оК] (рис. 1).

Двумя величинами в уравнении 1, непосредственно относящимися к клеящему материалу, являются теплопроводность k и толщина клеевого шва dx. Таким образом, тепловой поток через клеевой шов находится в прямой зависимости от коэффициента теплопроводности адгезива. Это важнейшая характеристика материала, и она оценивается в первую очередь.

При выборе адгезионного материала также должна учитываться и толщина клеевого шва. На рис. 2 показаны результаты расчета теплового потока для адгезионных материалов с разными значениями коэффициентов теплопроводности и толщины клеевого шва. Для примера выбраны три материла: стандартный термопласт/ реактопласт на основе эпоксидных смол (k=3Вт/моК), серебросодержащие пасты Diemat на основе термопластов (k=20Вт/ моК) и серебросодержащий стеклянный припой Diemat DM3030 (k=65Вт/моК). График рассчитан для кристалла со стороной 10мм (А=100мм2) при температуре кристалла 75оС, присоединённого к подложке с температурой 25оС(dT=50оС).

Как видно из рис. 2, материалы с низким коэффициентом k и тонким клеевым швом могут обеспечивать тепловой перенос на таком же уровне, как и материалы с высокой теплопроводностью и толстым клеевым швом. Например, серебросодержащий клей Diemat DM4130Hk(k=20Вт/моК) с толщиной клеевого шва 20 мкм, обеспечивает такой же теплоперенос, как серебросодержащий стеклянный припой Diemat DM3030(k= 65Вт/моК) с толщиной соединительного слоя 70 мкм.

При выборе адгезива для соединения кристалла следует обратить внимание на то, что термопласты, как правило, имеют малый модуль упругости (

Склеивание полимеров и выбор клеев

Склеивание — очень эффективный метод соединения, который позволяет соединять пластмассы между собой и с другими материалами. Химическое соединение (склеивание) компонентов представляет ряд преимуществ по сравнению с другими методами соединения:

• Равномерное распределение напряжения
• Нет повреждающих воздействий на материал
• Нет деформации соединенных деталей
• Могут быть соединены различные комбинации деталей
• Отдельные участки соединения склеиваются одномоментно
• Требуется меньшее количество компонентов

Практически все полимеры обладают хорошей стойкостью к химическим веществам, поэтому их соединение с помощью клеевых составов подразумевает определенные сложности и высокую степень внимания. Одно из самых надежных соединений – это механическое соединение или сварка, однако не всегда конструкция или имеющееся оборудование позволяют применить эти виды соединений. В таких случаях применяется склеивание пластиков.

Для склеивания пластмасс существует очень большое число клеев на основе почти всех промышленных полимеров. При выборе клея учитывают, прежде всего, химическую природу соединяемых материалов, полярность, растворимость, реакционную способность, структуру поверхности. Не меньшую роль играют условия работы соединения, термический коэффициент линейного расширения соединяемых материалов, конструктивные особенности изделия и требования к технологическим свойствам клея. Существуют и универсальные клеи, которыми можно склеивать материалы любой химической природы. Это – клеи на основе эпоксидных полимеров, полиуретановых форполимеров, полиарилатов, каучуков и др. Как правило, рекомендуется использовать клеи, одинаковые или близкие по химической природе к полимерной основе материала.

Общие рекомендации по склеиванию

Материалы, которые не подходят для склеивания или лишь условно подходят для склеивания: TECAFLON PTFE (Фторопласт 4), TECAFLON PVDF (Фторопласт 2), TECAFORM AH / AD (Полиацетали), TECAFINE PE (Полиэтилен), TECAFINE PP / TECAPRO MT (Полипропилен). Обычно пластики, которые плохо склеиваются, прекрасно соединяются сваркой. Для большинства этих полимеров изготавливаются специальные сварочные прутки (длинные электроды), которые существенно облегчают процесс сварки.

Решающие факторы для хорошего клеевого соединения:

• Характеристики материала
• Адгезивность
• Адгезивный слой
• Поверхность (предварительная подготовка)
• Геометрическая форма склеиваемого соединения
• Условия эксплуатации нагрузки

Склеивание Полиамида, Полиацеталей, Полиэфирэфиркетона, Полисульфонов, Фторопласта, Поликарбоната, Полиэтилена, Полипропилена и других пластмасс

Моменты, которые важно учесть

• Порой процесс склеивания требует длительного времени
• Иногда затруднен выбор клея
• Процесс склеивания может проходить в несколько стадий каждая из которых должна соблюдаться
• Необходимо проверить стойкость клея к возможным химическим веществам, воздействующим при дальнейшей эксплуатации детали
• Необходимо учесть рабочую температуру (как постоянную, так и кратковременную), ведь не каждый клей может выдержать диапазоны температур, при которых эксплуатируются полимерные детали
• Соединяемые части, детали должны иметь подходящую конструкцию
• Последующая прочность склеенного пластика предусматривает аккуратную механическую обработку и дальнейшую эксплуатацию

Если профессионально подойти к процессу склеивания можно добиться желаемого результата. Определенно на качество клеевого соединения пластиков влияет и клей, и выбранный процесс склеивания, а также то, насколько качественно проведена обработка поверхности перед соединением. Следует обратить внимание и на конструктивные особенности соединяемых материалов (дизайн).

Перед склеиванием необходимо очистить и обезжирить поверхности. Эти рекомендации Вы всегда найдете на упаковке клея или в технической документации. Некоторые материалы требуют шлифовки, зачистки или даже пескоструйной обработки, а другие полимеры желательно протравить химическими веществами. Активировать соединяемые поверхности можно и газовым пламенем, плазмой или при помощи воздействия коронного разряда, однако эти методы менее популярны в России.

→ Выбор клея зависит от вида соединяемых материалов, поверхности частей или деталей, влажности и воздействия химических веществ, а самое главное – от температуры эксплуатации. Стоит задуматься и об электрических свойствах, типе нагрузки, физиологии и времени циклов в производстве. А иногда обращают внимание и на внешний вид клея (особенно когда нужна прозрачность).

Условно все клея можно подразделить на несколько категорий: растворяющий клей, клей горячего расплава, клей на основе эпоксидки, полиуретана, акрилата или цианоакрилата.

Принцип действия растворяющего клея основан на частичном растворении поверхности пластика, которая и служит в дальнейшем веществом для соединения. К примеру, для соединения Полиамида 6, 66, 46 (Текамид, TECAMID, Эрталон и пр.) подходит муравьиная кислота (90% для PA 6, 95% для PA 66), а для литьевого Полиамида 6 (TECAST, Текаст, Эрталон, Капролон) рекомендуется 12% водный фенольный раствор. Благодаря высокой химической стойкости сложно соединяется Полиацеталь (Полиоксиметилен, TECAFORM, Эртацетал и пр.), но и его можно склеить с применением вещества со сложным названием «сесквигидрат гексафторацетона». Такие аморфные и капризные полимеры как Поликарбонат, Полисульфон и Полиэфиримид можно склеить с использованием метиленхлорида.

→ Прочность клеевого соединения при использовании клеев-растворителей хорошая, однако, при их использовании можно склеить только одинаковые по химическому составу пластмассы.

При работе с клеем горячего расплава действует другой принцип. При нагревании компоненты клея-расплава переходят из твердого состояния в жидкое состояние. Клеевая масса в жидком состоянии обладает хорошей адгезией. При остывании тонкий слой клея быстро переходит в твердое состояние. При этом получается прочный клеевой шов, который при повторном нагревании опять может перейти в жидкое состояние. Поэтому не всегда данный клей можно применить для соединения высокотемпературных пластмасс.

Эпоксидный же клей не только очень популярен в нашей стране, недорог, но и доступен. Одним из основных достоинств клеев на основе эпоксидки является и последующая высокая температура эксплуатации (от -50 до + 150°C, а в некоторых случаях и до +200°C), а также простота применения. Кроме этого эти клея обладают высоким сопротивлением сдвигу. Основной недостаток – длительное время отверждения.

Чтобы увеличить прочность склеиваемого соединения, необходимо подготовить поверхности склеиваемых пластиков для повышения активности этих поверхностей.

• Очистка и обезжиривание поверхности материала
• Увеличение шероховатости поверхности путем шлифования или пескоструйной обработкой (особенно рекомендуется)
• Физическая активация поверхности пламенем, плазмой или образованием короны
• Химическое травление для формирования определенного пограничного слоя
• Нанесение грунтовки

Полиуретановый клей также доступен и широко известен, однако обладает меньшим диапазоном температур эксплуатации, зато обеспечивает очень высокую эластичность клеевого шва. Данному клею присуща высокая ударная вязкость.

→ Способ обработки поверхности зависит от типа пластмассы и природы клея.

Акрилатные и цианоакрилатные клея стоят дороже, чем вышеописанные, но позволяют существенно сократить время склеивания и получить хорошее соединение. В сравнение с полиуретановыми и эпоксидными клеями, они обладают меньшей температурой эксплуатации (-40°C + 120°C – акрилатные, -50 о С +80 о С (а иногда до 200 о С) – цианоакрилатные).

Клей на основе эпоксидки, полиуретана и цианоакрилата подходит для соединения таких пластиков как: TECASINT (Полиимид), TECAPEEK (Полиэфирэфиркетон, РЕЕК), TECATRON (Полифениленсульфид, PPS), TECAFLON PTFE и PVDF (Фторопласт-4 и Фторопласт-2). Применяя эти клея, обратите внимание на температуру эксплуатации, т.к. все перечисленные полимеры имеют большую температуру эксплуатации, чем клеевые составы. TECAMID (Полиамид, РА) и TECAFORM (Полиацеталь, РОМ) также могут быть склеены этими клеями.

TECAFINE PE и PP (Полиэтилен и Полипропилен) склеиваются клеем на основе эпоксидки или полиуретана, также как и TECANAT (Поликарбонат, РС). TECAPET (Полиэтилентерефталат, РЕТ) и TECADUR (Полибутилентерефталат, РВТ) клеятся эпоксидными или и цианоакрилатными составами. Стоит обратить внимание, что TECAFINE PP, TECAFINE PE, TECAFINE PE-5 проще соединить методом сваривания, чем склейкой. Специальные стержни для сварки, своего рода электроды, упрощают и ускоряют процессы. При соблюдении всех параметров сварки Вы получите прекрасную прочность сварного шва. А избавиться от следов сварки можно зачистив соединения в месте сваривания. В результате Вы получаете прочное и эстетичное соединение. Немного хуже обстоят дела с соединением сверхвысокомолекулярного полиэтилена TECAFINE PE-10. TECAFINE PE-10 плохо склеивается и сваривается. Для сварки TECAFINE PE-10 обычно применяют те же сварочные прутки/проволоку что и для сварки TECAFINE PE-5.

Полиэтилен (TECAFINE PE , ПЭ) без предварительной обработки поверхности не может быть прочно склеек, так как большинство клеев имеют низкую адгезию. Это объясняется низкой полярностью полимера, нерастворимостью его в органических растворителях и высокой степенью кристалличности. Кроме того, ПЭ содержит низкомолекулярные примеси и добавки – стабилизаторы, смазки и т.п., которые мигрируют на поверхность и образуют там пограничный слой, уменьшающий адгезию. Эти примеси могут быть удалены перекристаллизацией, экстракцией или другим способом.

Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) и низкой плотности (ПЭНП) без подготовки поверхностей может быть склеен клеями на основе полиизобутилена натурального каучука, синтетического каучука, смеси полиакрилатов и поливинилацетата.

Для склеивания необработанного ПЭ рекомендуется также клеи на основе кремнийорганических соединений и полибутадиена. Особый случай представляют плиты, например из вспененного или напыленного полиэтилена с открытыми парами, которые могут быть склеены без подготовки поверхности между собой и с другими материалами эпоксидными клеями.

→ В любом случае самый верный способ проверить – попробовать. Основное, что нужно помнить – относитесь внимательно и к процессам и к выбору, тогда результат будет надежным и Ваше настроение не испортится из-за излишних хлопот.

Соединение ПВХ, выполненные клеями на основе форполимера метакрилата, стойки в течение нескольких месяцев и действию горячей воды (337К), метанола, уксусной кислоты, атмосферных факторов. Жесткий ПВХ и ПВХ, содержащий менее 30% пластификатора, можно склеивать с помощью композиций на основе нитрильного и полихлоропренового каучука, полиуретанов, полиакрилатов, эпоксидные и фенолформальдегидные клеи обладают низкой адгезией и ПВХ. Для получения швов со свойствами, близкими и свойствами соединяемого материала, целесообразно пользоваться полиуретановой композицией, модифицированной хлорвиниловой смолой.

→ Поливинилхлорид (ПВХ, TECAFINIL) также как и Полиэтилен, Полипропилен прекрасно сваривается и демонстрирует прочное соединение.

При склеивании пластифицированного (35-50% пластификатора) ПВХ клеями, которые хорошо склеивают жесткий ПВХ, через несколько суток или месяцев наблюдается ослабление или разрушение первоначальной безупречного шва, происходящие под действием пластификаторов, диффундируют в клеевую прослойку.

Стойкость к пластификаторам обладают клеи на основе нитрильного каучука с добавками хлоркаучука или смол. Однако недостатком этих клеев является слишком короткая выдержка, которая не может превышать 5-10 мин, что затрудняет затруднением этих клеев при склеивании больших поверхностей. Этого недостатка лишены клеи на основе полихлоропренового каучука.

Для склеивания монолитных деталей из ПС (пленки, трубы литые детали) рекомендуются полиуретановые, стиролсодержащие полиэфирные, цианокрилатные клеи, композиции на основе полихлоропрена, нитрильного каучука, ПС хорошо растворяется в растворителе полиуретаного клея, в стироле, входящий в состав полиэфирного клея, и в цианокрилате способствует достижению наиболее полного контакта клея со склеиваемым материалом.

Выбор клея зависит от следующих параметров:

• материалов
• поверхностей
• типа напряжения
• химических веществ, влажности
• температуры
• внешнего вида / прозрачности
• электрических требований
• времени циклов при производстве
• физиологии

Эпоксидные клеи характеризуются низкой адгезией и ПС. Так, образцы из ПС и стали, склеенные эпоксидным клеем при 337К в течение 6г, разрушается при испытании на сдвиг при напряжении 9,0 мПа.

Поликарбонат склеивается легче, чем другие кристаллизующие термопласты, что объясняется его относительно хорошей растворимостью в некоторых органических соединениях. Наиболее подходящие для ПК считают эпоксидные клеи, полиэфирные, полиуретановые, кремнийорганические и фенолкаучуковые, отверждение которых происходит при температуре, не превышающей температуры склеивания ПК. Эпоксидные клеи, отверждаемые аминами или полиамидами, не рекомендуется для работы во влажной среде при температуре выше 393К. При склеивании поликарбоната клеями, отверждаемые ангидридами, возникает опасность теплового старения материала во время термообработки шва.

Склеивание Оргстекла

Листы из экструзионного Оргстекла можно склеивать между собой и с другими материалами, получая при этом высокопрочный и долговечный шов. Перед склеиванием желательно провести термообработку (выпаривание влаги и снятие напряжения материала). Этапы склеивания Оргстекла такие же, как и у других термопластов и содержат следующие стадии: предварительная обработка (придание шероховатости, очистка, отжиг), подготовка и нанесение клея, стыковка и фиксирование деталей, отверждение и охлаждение, удаление фиксации и окончательная обработка — отжиг.

Следующие материалы и клея для соединения Оргстекла могут быть использованы:

• клей специальный для оргстекла COSMOFEN-PMMA,
• клей цианакрилатный моментальный универсальный Ko-Kleber 3 и 12 секундный,
• клей нитриловый универсальный KORALIT F 140,
• клеящие ленты, двухсторонний скотч,
• раствор полиметилметакрилата в летучем растворителе,
• полимеризуемый тип клея (отличается высоким пределом прочности и атмосферостойкостью): на базе ПММА, содержит диметиланилин, в момент склеивания добавляют инициатор полимеризации — перекись бензола,
• другие типы клея: эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые и др. марок АК-90, МП-88,81,БФ-2(4,6),
• растворители: дихлорэтан, хлористый метилен,
• клеящие лаки и растворители (ALTUGLAS SPC),
• на основе растворителей (ALTUGLAS S2003),
• на основе полимера (ALTUGLAS Р-10)

→ После сушки и застывания клея при комнатной температуре рекомендуется провести отжиг в течение 2-5 часов при температуре 60°C .

Ограничение ответственности

Мы не первый год на рынке и часто сталкиваемся с ненадлежащим вниманием, а порой и с присущим многим из нас так называемым «человеческим фактором», поэтомутоит сказать еще об одном.

Прочность соединения и дальнейшая эффективная эксплуатация склеенных компонентов зависят от многих факторов, одним из которых является геометрия изделия, индивидуальные условия эксплуатации. Эта статья основана на данных представленных техническим отделом компании Ensinger (производство полимерных заготовок), некоторая информация взята из справочников и открытых источников, некоторые данные основаны на опыте. Следовательно, все данные получены на основе опыта, анализа и рекомендаций производителей пластиков, клеевых составов. Но Ваша индивидуальная конструкция изделия может быть не предназначена для соединения путем склеивания. Ни мы, ни производители пластиков или клеевых составов не несут какой-либо ответственности за использование и применение, а, следовательно, и за результаты соединения, полученные на основе представленной выше информации.

Пожалуйста, обратитесь к производителям клеевых составов за помощью в выборе марки клея.

Клей полимерный – незаменимая вещь в доме и на предприятии

ООО «ГК Кволити» занимается производством и реализацией разного рода клеев на полимерной основе, которые отлично подходят для крепежа широкого спектра материалов.

Полимерные клеи производят из химических полимеров и их продуктов-производных. Способность превосходно скреплять, что называется «намертво», а также хорошо противостоять воздействию воды и большой амплитуде температур – основные признаки данного типа крепежа, что гарантирует их отличный результат.

Клеи на основе полимеров можно классифицировать по-разному, однако для удобства их делят на три большие группы: водные дисперсии или растворы /привычный всем ПВА и клеи на основе поливинилацетата/, полимеры на основе растворителей /нитроклей – раствор нитроцеллюлозы и ацетона/ и затвердевающие олигомеры /эпоксидные смолы, полиуретановые клеи/. При масштабном возведении зданий используются, за редким исключением, 1-й или 3-й типы полимерных клеев.

Полимерный клей для любых материалов

Полимерный клей — это клей для пола из разных материалов, как то дерева, камня или линолеума, применяется он и для металла, фанеры, стекла, пластика, полистирола, кирпича, штукатурки, керамики, бетона и ряда других материалов. Есть несколько маркировок – «Супер-Мастер», «Кволити Классик» и «Супер Кволити». Какой из них подойдет именно Вам – подскажут наши менеджеры.

Неважно, профессиональный ли вы строитель или просто решили сделать свое жилище более красивым – вам требуется обычно клей для самых разных материалов – дерева, ДСП и прочих, в ванную ли комнату или на кухню – не принципиально. Но мы считаем самым удобным для Вас выбор не множества разных клеев, но узкоспециализированных, а одного универсального клея на полимерной основе и непременно высокого качества.

Полимерный клей обладает отличным сочетанием «цена-качество», которое всегда будет для вас выигрышным. Он имеет водо- и морозостойкие характеристики, поэтому подойдет для склейки изделий даже в самых экстремальных условиях, что только дополняет список его достоинств.

Инновации в производстве и качество полимерного клея

ООО ГК «Кволити» постоянно следит за тем, чтобы в производстве преобладала технологическая новинка, которая позволяла бы удовлетворять запросы наших клиентов в недорогом и качественном клее. Оборудование, которое мы используем в изготовлении крепежных средств, поставляется нам только специализированными фирмами-поставщиками. Это позволило нам в итоге производить выгодный для потребителя в материальном плане универсальный клей, который сможет решить множество бытовых и производственных проблем наших клиентов.

Если же вы являетесь владельцем магазина стройматериалов, мы с радостью предложим вам сотрудничество на взаимовыгодных условиях как оптом, так и в розницу. Ощутить в полной мере выгоду для себя вы сможете тогда, когда увидите, что больше не нужно закупать специализированный клей для камня, пластика, древесины, линолеума, стекла и множества других материалов.

Клей как сложный полимер

Надежное соединение различных материалов является необходимым этапом многих производств и применяется практически во всех сферах жизни. Одним из способов подобного соединения является клеевое, а использующимся средством – соответственно, клей.

Для склеивания различных материалов используют различные виды клеев. Выбор того или иного вида клеящего вещества в первую очередь зависит от химического состава материалов, которые требуется соединить. Свое влияние оказывает также форма склеиваемой конструкции, условия, в которых она будет использоваться и требования к самому клею.

Часто в качестве клея применяются вещества, близкие по своей химической природе к составу склеиваемого материала. Хотя существуют также клеи, которые считаются универсальными, так как могут соединять самые разные материалы (полиуретановый, эпоксидный, акрилатный).

Склеивание различных пластмасс требует внимательного изучения их отношения к нагреванию. В зависимости от продолжительности цикла работы пластмассы она бывает термореактивной и термопластичной. Термореактивный материал (реактопласт) – это пластмасса, которая после нагревания и переработки становится неплавкой, нерастворимой и твердой. К реактопластам относятся пластмассы на основе полиэфирных, фенолформальдегидных, карбамидных и эпоксидных смол.

Термопласты при нагревании смягчаются, становятся вязкими и текучими, а при охлаждении затвердевают. При этом процесс не является необратимым, то есть готовую продукцию из термопластика возможно нагреть и переработать. Таким образом, понятно, что кроме возможности использования самого по себе, термопласт одновременно является клеем. К термопластам относятся полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, полипропилен и др.

Для соединения реактопластов чаще всего используются близкие им по природе термореактивные клеи. К ним относятся фенолкаучуковые (1950) и эпоксикаучуковые клеи (1966). Однако склеивание может осуществляться и термопластом: фенолоацетальные клеи (1944), эпоксиполиамидные клеи (1960). Сложные теплостойкие материалы соединяют эпоксифенолокремнийорганическим (1963), эпоксифенольным (1953), полиимидным (1966) и другими полиароматическими клеями.

В зависимости от качества и легкости склеивания термопласты делят на 3 группы:

• легко склеиваемые термопласты – они могут быть полярными и неполярными, не требуют особой подготовки поверхности и хорошо растворяются. К ним относятся полиметилметакрилат, поливинилхлорид, поликарбонат, полистирол и сополимеры стирола, полиизобутилен, полиуретаны,
• условно легко склеиваемые термопласты – полярны, плохо растворимы и требуют некоторой подготовки к склеиванию. Это пентапласт, полиэтилентерефталат, пластифицированный поливинилхлорид,
• трудно склеиваемые термопласты чаще всего неполярны, нерастворимы и требуют особой подготовки поверхности. К ним относится полипропилен, полиэтилен, полиформальдегид, политетрафторэтилен, полиамиды.

Одним из основных требований к работе клея является прочность клеевого соединения. Поэтому данному вопросу уделяется особое внимание. Первые технологии склеивания предполагали обработку поверхностей соединяемых материалов шлифовальной шкуркой и нанесение на нее грунта. Это и сейчас наиболее распространенный способ. Обработка поверхностей опескоструиванием используется только для снятия верхнего лакового слоя. Еще один способ обработки поверхности заключается в приформовывании к ней защитного слоя, который снимается сразу перед приклеиванием.

Развитие технологии склеивания движется в направлении исключения необходимости подготовки поверхностей. Так, при механохимическом и вибрационном склеивании предварительная обработка не нужна.

Оптимизация процесса склеивания предполагает также ускорение затвердения клея за счет физического или химического воздействия и применение однокомпонентных клеев. Скорость отверждения клеев на термореактивной основе возрастает при тепловом ударе, то есть используется резкий нагрев в зоне склеивания, например, высокочастотный или ультразвуковой нагрев.

Для улучшения результатов применения термоактивируемых клеев – термопластов и реактопластов – используется их индукционный нагрев. Такая технология называется электромагнитным склеиванием.

Развитие процесса склеивания движется в сторону автоматизации и механизации работ, а также создания оборудования для нанесения клеев.

Клеевое соединение должно пройти неразрушающий контроль качества. Его проводят методами визуального осмотра, теплового контроля, простукивания, инфракрасной и ультразвуковой дефектоскопии, рентгенодефектоскопии и радиоскопии.

Надежность клеевого соединения в определенной степени зависит также от формы и размера клеевого шва. Основным условием является исключение действия на него отслаивающих нагрузок. Необходимо учитывать не только прочность, но и деформационные свойства соединяемых материалов и расположить клеевой шов в месте наименьших нагрузок.

В современном производстве склеивание является одним из основных способов соединения различных материалов. Иногда его используют вместе со сваркой, обжатием импульсным электромагнитным полем и использованием термоусаживающихся муфт.

Практически каждый новый полимер, разрабатываемый в лабораториях, рассматривается с точки зрения использования его в качестве клеящего материала. Это связано с возможностью соединения с пластмассой разнородных веществ, использования клеев как в масштабном, так и в единичном производстве, возможностью склеивания предметов крупных размеров и сложных форм и др.

Совершенствование технологии склеивания базируется на росте числа новых полимеров, улучшении их клеящих свойств, более точной диагностике прочности склеиваемых материалов и клеящего вещества.