лучший полиуретановый клей для металла
7 лучших клеев для металла
Металлические элементы можно соединить с помощью сварки, механическим путем или склеить. Соединение металлических частей путем склеивания — это один из простых и дешевых вариантов. Для этих целей используется клей для металла. Как выбрать этот состав, а также лучшие варианты, предлагаемые на рынке в 2020 году – в материале далее.
Как выбрать клей для металла
Перед тем как приобрести лучший вид клея, необходимо знать его сферу применения, правила эксплуатации и необходимые требования. Чтобы определиться с требованиями, которые будут предъявляться к составу клея, необходимо знать, из какого сплава изготовлены склеиваемые части. Изучить, в каких условиях будет находиться и функционировать изделие: влияние коррозии, вибрация, повышенная влажность, воздействие высоких температур, механические воздействия. Исходя из условий, к клею для металла предъявляются определенные требования:
Промышленность производит множество типов клеевых составов для склеивания металлических частей, которые способны решать различные задачи. В зависимости от условий окружающей среды и эксплуатации изделия применяются определенные виды клея.
Лучшие клеи для металла
Сегодня рынок в изобилии насыщен всевозможными клеевыми составами. Современному потребителю порой бывает трудно сделать правильный выбор. Чтобы понять, какой клей лучше выбрать для металла, изучите наш рейтинг.
1. Клей холодная сварка Poxipol 00266 0.014 л
Это один из лучших клеев эпоксидной группы. Способен склеивать разнообразные поверхности: металлические, фаянсовые, резиновые, бетонные, деревянные, стеклянные и многие другие. После затвердевания клей превращается в однородную монолитную массу, которую можно сверлить, подвергать механическим обработкам или нарезать резьбу. К тому же в своей твердой фазе клей остается эластичным, не деформируется и сохраняет объем.
Клей достаточно термоустойчив, он сохраняет свои свойства при температуре около 120 градусов. Также хорошо переносит отрицательные температуры. Poxipol схватывается даже под водой, устойчив к коррозии. Не вступает в реакцию с агрессивными химическими соединениями: кислотами и растворителями. Клей можно найти в продаже в упаковках объемом 0.014 л, состоит из двух компонентов, которые перед использованием необходимо смешать до получения однородной массы.
Холодная сварка хорошо себя зарекомендовала при работе внутри помещения и на улице. Клей Poxipol нашел широкую область применения у потребителей и имеет самые положительные отзывы.
2. UHU 46670 Metall Контактный Клей для ремонта металла 30 гр
Клей UHU 46670 Metall продолжает список лучших клеевых субстратов. Он представляет собой клей-гель, который имеет возможность не только склеивать металл, но и металлические сплавы, в том числе и сплавы цветных металлов. Например, алюминий. Клей также хорошо работает с синтетическими материалами, стеклом и деревом. Есть некоторые ограничения. Клей не предназначен к работе с материалами полиэтиленовой группы, ПВХ и стиропором. В результате того, что клей имеет гелеобразную структуру, он не растекается и им можно склеивать элементы, которые находятся в вертикальном положении. UHU 46670 Metall обладает высокими термическими свойствами, поэтому хорошо переносит воздействие прямых солнечных лучей и нагрев до 120 градусов.
3. Профессиональный эпоксидный клей для металла Felix (стальной цвет)
Данный эпоксидный клей занимает почетное место в рейтинге лучших клеев для металла. Несмотря на то, что он предназначен для склеивания металлических поверхностей, Felix хорошо справляется с поверхностями из глины, хрусталя, кости, стекла, жемчуга, дерева. Им также можно клеить пластмассу, пластик и ювелирные изделия.
Клей выпускается в упаковках по 34 г. Состоит из 2-х компонентов: смолы и отвердителя, которые перед применением необходимо тщательно смешать. Перед применением необходимо склеиваемые элементы очистить от грязи обезжирить и высушить. Время схватывания составляет 4 минуты, полная кристаллизация клеевой массы наступает через 24 часа.
Клей не дает усадку и не расширяется при полном отвердении. Выдерживает высокотемпературное воздействие. После склеивания образует монолитную массу которую можно подвергать различным механическим воздействиям, можно сверлить, нарезать резьбу или шлифовать. Клей Феликс хорошо сохраняет свои качества под высоким давлением и имеет устойчивость к агрессивным химическим соединениям. Клей пользуется популярностью у автолюбителей.
4. Клей эпоксидный Момент Эпоксилин металл 48 г
Клей Момент Эпоксилин является одним из лучших клеев для соединения металлических частей. Клей производится на эпоксидной основе, удобен в использовании. Упаковка имеет вес 48 г, содержимое состоит из 2 компонентов, которые перед применением необходимо смешать. Перед нанесением клеевой массы поверхности должны быть чистыми, обезжиренными и сухими. Клей хорошо подходит для работы с металлическими поверхностями, деревянными, стеклянными, цементными, мраморными. Годится для внутренних и наружных видов работ. Хорошо проявляет свои качества во влажной и сухой среде. После полной кристаллизации представляет собой крепкую однородную массу, которую можно подвергать механическим обработкам: шлифовать, нарезать резьбу, сверлить.
Продолжает ТОП лучших клеевых составов двухкомпонентный клей для металла KUDO. Клей применяется для склеивания металлических элементов или как замазка для устранения течи. Это незаменимое средство, когда нет возможности проводить сварочные работы. Хорошо себя зарекомендовал при ремонте систем водоснабжения, тепловых магистралей, сантехники, изделий из стали, бытовых металлических изделий, в автослесарных работах. Клей также с успехом применяется для восстановления резьбовых соединений, элементов крепления, монтажных отверстий. Клеевая масса обладает хорошими антикоррозийными свойствами, прочностью и герметичностью. Отмечается повышенная адгезия к разнообразным маркам черного металла.
6. QUELYD 007 ЖИДКИЙ МЕТАЛЛ — КЛЕЙ И ГЕРМЕТИК ДЛЯ МЕТАЛЛА (310 МЛ.)
По независимым оценкам качества QUELYD 007 ЖИДКИЙ МЕТАЛЛ является лучшим клеем для металла. Основу клеевой массы составляет гибридный полимер. Затвердевание клея происходит в результате контакта с атмосферной влагой воздуха. После полной кристаллизации клеевая масса образует эластичное соединение повышенной прочности. Клей-герметик применяют при склеивании всевозможных изделий из металла, бетона, стекла, материалов из синтетики. Также клей предназначен для герметизации швов металлических конструкций. Клей хорошо выполняет свои функции и склеивает поверхности под водой.
7. Клей эпоксидный PENOSIL для металла 30 мл
Клей PENOSIL это лучший вариант клея на эпоксидной основе для склеивания металлических элементов. В продажу поступает расфасованный в упаковки по 30 мл, состоит из 2-х компонентов. Предназначен для склеивания металлических, деревянных, пластиковых поверхностей и герметизации трещин и швов. Подходит для ремонтных работ в сфере водоснабжения и тепловых трасс. После полного отвердения место склеивания можно подвергать механическим обработкам. Клей имеет устойчивость к различным химическим соединениям и в его составе отсутствуют летучие вещества и растворитель. Данная марка клея обладает хорошей пластичностью, прочностью и надежностью. Клеевая масса хорошо работает как внутри помещения, так и на улице.
Чем склеить полиуретан: варианты клеящих составов
Отправим материал на почту
Чтобы разобраться, чем склеить полиуретан между собой, не будет лишним понять, что представляет собой этот полимер как материал. Кто-то считает, что это разновидность резины, но здесь нет каучука, значит, это не так. А кто-то думает, что это разновидность мягкой пластмассы, но и здесь мимо цели. Этот полимер представляет собой соединение полиола (многоатомного спирта) с изоцианатом (группой органических соединений). Теперь становится понятней, чем растворяется данный материал.
Особенности клеящих составов
Любой клеевой состав, то есть, все, чем можно склеить полиуретан, представляет собой вязкую субстанцию, которая при нанесении на поверхность сдержанно растекается/размазыватся и заполняет все пустоты, встречающиеся на её пути. Это говорит о том, что с простыми работами по фиксации полиуретановых деталей справится даже школьник, если будет придерживаться указаний от производителя, распечатанных на тюбике, тубе, ведре. Любая из марок такого клея обладает отличной адгезией, поэтому применима и к другим материалам, как-то: к резине, коже, дерматину, пластику, древесине, кирпичу, бетону и т.п.
Использование универсального полимерного клея
Если возник вопрос о том, чем заклеить полиуретан на бытовом уровне, то лучше всего остановиться на какой-либо из универсальных марок, например, на «Глобусе», который выпускают в тюбиках с зауженным носиком. Например, такой клей удобно использовать для обуви: ним можно прихватить отстающую от головки подошву, закрепить набойку для каблука или носка. Также его часто применяют для электроники: подклеивают треснувшие корпуса на ноутбуках или гаджетах (можно даже зафиксировать матрицу к корпусу телефона/планшета). Кроме того, «Глобусом» можно подклеить трещины на бытовой технике – это могут быть корпуса или ручки соковыжималок, блендеров, мультиванрок и др.
Не следует забывать, что качество фиксации зависит от адгезии, которая в свою очередь возможна только на чистой поверхности любого материала, задействованного в том или ином случае. Для надежной очистки, как правило, используют различные растворители: 646-й, уайт-спирит, сольвент, но иногда этого бывает недостаточно. Когда на поверхности остаётся старый клей или лакокрасочное покрытие, то нужно использовать механические методы очистки: щеткой по металлу, напильником, крупной наждачной бумагой, алмазной сеткой.
Видео описание
Тест клея для полиуретана/Момент, Quelyd, SEMIN.
Галтели и лепка из полиуретана
Когда нужно приклеить полиуретановые галтели (потолочные плинтусы) к гипсовой или бетонной поверхности, лучше всего использовать клеевые шпаклевки от разных производителей, которые в изобилии продаются в любых строительных магазинах. Такие смеси превосходно вступают в адгезию не только с минеральными поверхностями стен и потолка, но и с полиуретаном. Работают ними точно так, как и обычными, порошковыми гипсовыми шпаклевками, только эти нет необходимости разводить водой. При монтаже галтелей самое главное в таких случаях, это точная разметка и раскрой стыков в пролетах и стыковка внутренних/наружных углов.
Совет: клеевую шпаклевку для фиксации полиуретановых галтелей, молдингов и розеток можно сделать самостоятельно, в домашних условиях. Для этого нужно в прорезиненном ведре перемешать 3 л воды и литр клея ПВА, а затем постепенно добавлять туда равное количество сухой гипсовой (финишной) шпаклевки, перемешивая её миксером. После достижения необходимой консистенции раствор нужно отставить на 3-4 минуты, чтобы вода пропиталась на молекулярном уровне, а затем перебить смесь еще раз. Клеевая шпаклевка готова к использованию.
При отделке классических интерьеров, а более того, помещений в стиле рококо, барокко, ампир и т.п., никак не обойтись без лепнины на потоках и стенах, только сегодня вместо гипса все элементы делают (покупают) из полиуретана. Безусловно, это не бюджетная облицовка, поэтому поверхность, куда монтируют лепнину, представляет собой идеально нивелированную плоскость. Как правило, это шпаклеванные потолки и стены или гипсокартон, но покрытый тонким слоем той же полимерной или гипсовой финишной шпатлевки.
Учитывая ровные плоскости и точно выверенные углы помещения, здесь лучше использовать стыковочный и монтажный клей, который практически не виден в местах соединения. Он наносится на молдинг (галтель, капитель, розетку) тонкими полосками и намазанный элемент прижимается к нужной поверхности. Так как кристаллизация начинается через 40-50 секунд, детали должны быть точно размерены заранее, а также не будет лишним расчертить поверхность, чтобы не допустить перекосов. Удалить свежие лишние капли можно сухой салфеткой.
Видео описание
Как приклеить полиуретан к металлу
Есть много универсальных клеевых составов, которыми можно приклеить полиуретан к поверхности цветного или черного металла. Но в последнее время выявился лидер не только по полярности, но и по качеству соединения, это клей B-7000, сделанный в Поднебесной. Пусть вас не смущает производитель – китайцы умеют и делают отличную продукцию, иначе их экономика не развивалась бы такими темпами (на сегодняшний день в Китае самый быстрый рост ВВП в мире).
Нет, этот клей не из серии тех, что склеивает только пальцы – он реально работает на фиксацию однородных и разнородных поверхностей. Время первичного затвердевания субстанции составляет 6 минут, но для полного затвердевания необходимо выдержать предметы в состоянии покоя 24-48 часов. Пробка в тюбике имеет иглу, которая при закрывании втыкается в узкий носик и не дает клею возможности кристаллизоваться, если его хранить при комнатной температуре в сухом темном месте. Перед тем, как намазать клей на поверхность полиуретана её нужно очистить каким-либо растворителем, а металл следует зашкурить наждачной бумагой – эти действия создадут условия для возникновения адгезии.
Заключение
Как видите, полиуретан, это довольно-таки неприхотливый полимер, который вступает в адгезию со многими видами клея, предназначенными для строительства или универсального употребления. Одним из наиболее важных факторов успешной фиксации, за исключением выбора самого клея, можно назвать тщательно очищенные поверхности деталей.
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.
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.
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:
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.
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.
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.
Что касается самых распространенных компонентов данной группы клеёв, то можно упомянуть следующие:
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».
«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
Про полиуретановый клей я бы написал уже хотя бы потому, что все мои гермомешки склеены с его помощью.
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.
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:
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.
Легенда 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.
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 🙂