От чего зависит выбор клея для выполнения клеевого соединения кратко

Обновлено: 02.07.2024

Из большого числа типов клеев выбирают прежде всего те, которые имеют адгезию к склеиваемым материалам. При выборе клея для конкретного назначения и конкретных условий эксплуатации клееного изделия необходимо учитывать очень большое количество факторов. В настоящее время не существует универсальных клеящих веществ, удовлетворяющих комплексу требований для склеивания любых материалов при любых возможных условиях эксплуатации клееных изделий. Поэтому часто идут на компромисс и, исходя из требуемых свойств соединения, решают, какое из требований в данном случае является более, а какое - менее важным. Природа склеиваемых материалов, прочностные и технологические требования, предъявляемые к клею, и связанные с этим расходы обычно являются главными факторами, которые прежде всего следует оценить.

Механические и физические свойства склеиваемых материалов и характер требуемой перед склеиванием обработки их поверхностей являются очень важными факторами, которые необходимо учитывать при выборе клея. Если несколько различных по свойствам клеев имеют достаточную адгезию к склеиваемым материалам, то в этом случае выбор клея будет ограничиваться требованиями, предъявляемыми к уровню адгезионной связи. Как правило, клей должен иметь такую адгезию к материалу, чтобы при механических испытаниях клеевого соединения происходило когезионное разрушение (рис. 5).




В тех случаях, когда важно прежде всего получить максимальную прочность клеевого соединения даже при адгезионном (вместо когезионного) характере разрушения, можно подобрать или разработать клей с настолько высокой когезионной прочностью, что соединение всегда будет разрушаться по границе раздела клей-субстрат.

Малопрочные материалы, например ткани и некоторые сорта древесины, могут быть менее прочными, чем адгезионная прочность между клеем и склеиваемым материалом, в результате чего разрушение клеевого соединения происходит по склеиваемому элементу. В таких случаях, как правило, можно эксплуатировать клеевую конструкцию в любых условиях, которые будет выдерживать склеиваемый элемент. Применение высокопрочного клея значительно расширяет ассортимент склеиваемых материалов.

Важными характеристиками склеиваемых элементов являются их толщина и прочность, особенно в тех случаях, когда для получения подлинного клеевого соединения от клея требуется достаточная эластичность. Для склеивания гибких материалов, которые в условиях эксплуатации подвергаются изгибу, не следует использовать жесткие, хрупкие клеи.

Различия в коэффициентах термического расширения между клеем и склеиваемыми материалами могут привести к появлению в клеевом шве внутренних напряжений. Эти напряжения могут разрушить соединение прежде, чем к нему будут приложены какие-либо внешние нагрузки. Наличие внутренних напряжений особенно опасно при эксплуатационных температурах ниже 0С. В определенной степени внутренние напряжения можно снизить за счет изменения конструкции соединения, однако все же они будут влиять на свойства отвержденного клея.

Неправильный выбор клея может привести к разрушению клееной конструкции, если склеиваемый материал и клей (или один из его компонентов) являются несовместимыми. Последствиями этого могут быть коррозия металлических деталей, вызванная повышенной кислотностью клея; миграция веществ из склеиваемого материала в клей с последующим снижением адгезии на границе раздела фаз; отрицательное воздействие растворителя, входящего в состав клея, и летучих продуктов, выделяемых при отверждении, на пластики (особенно тонкие).

Важным фактором при выборе клея являются условия, в которых осуществляется склеивание конструкции. Здесь необходимо учитывать физическую форму клея в состоянии поставки, срок хранения и жизнеспособность клея, метод или оборудование, необходимые для склеивания, и технологические режимы (открытая выдержка, время и температура сушки, температура, необходимая для нанесения и отверждения клея, величина удельного давления при отверждении и способ его создания).

Переход жидкого состояния слоя клея в твердое состояние материала клеевого шва может осуществляться в результате:

Целесообразный период времени для соединения склеиваемых элементов с нанесенным слоем клея (рис. 6) определяется как tmax - tmin; при t > tmax слой клея превращается в затвердевшую пленку и не обладает липкостью.




При склеивании некоторых конструкций на выбор клея оказывает влияние температура отверждения клея. Многие термореактивные клеи требуют применения нагрева и давления при формировании клеевого соединения. В тех случаях, когда невозможно осуществить нагревание, используют клеи холодного отверждения.

При выборе клея необходимо учитывать следующие факторы:

Состав клеев

Как правило, прежде клеи получали на основе одного вещества. В настоящее время большинство клеев представляют собой смесь различных веществ, т.е. композиции. Основой клея является клеящее вещество; кроме того, клеящая композиция включает различные ингредиенты: растворители, отвердители, наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, замедлители, ускорители отверждения, агенты липкости. Клеящее вещество обеспечивает адгезионную и когезионную прочность клеевого соединения, таким веществом обычно является органическая смола, но могут быть использованы также каучук, неорганическое соединение или продукт природного происхождения.

Полезная информация

И в заключение хотелось бы привести информацию о тех растворителях, которые могут успешно выполнять функции клеев для соединения популярных у рекламопроизводителей пластиков (табл.).

Поверхности, которые должны быть соединены, размягчаются при нанесении соответствующего растворителя и затем соединяются и выдерживаются под давлением до получения клеевого соединения. Для улучшения способности клея заполнять зазоры в растворитель вводят некоторые термопласты и получают более густую композицию; при этом уменьшается усадка клеевого соединения, которая сопровождается формированием внутренних напряжений.

Однозначного ответа на вопрос, какой клей самый лучший, не существует. Самый лучший клей - подходящий к материалу, условиям склеивания и эксплуатации изделия.


Условия эксплуатации проклеенного изделия

Чтобы правильно подобрать клей, нужно определиться с условиями эксплуатации полученного образца. Будет ли он подвергаться деформации, ударам и вибрациям? Будет ли он находиться в условиях повышенных или пониженных температур, прямого солнечного света, повышенной или пониженной влажности? Какие усилия будут прикладываться к образцу? Большинство клеев прекрасно сопротивляется сдвигающим усилиям, например, когда склеены две дощечки, и мы пытаемся сдвинуть одну вдоль другой. Большинство клеев выдерживает очень большое усилие на сдвиг, нередко до десятков тонн. Но обычные клеи не любят усилий на разрыв. В том же примере, если Вы пытаетесь оторвать одну дощечку от другой, растаскиваете их. Есть специальные клеи, выдерживающие разрывные усилия, и есть специальные способы склейки в таких случаях.

Условия склеивания, удобство нанесения

Хорошо ли проветривается помещение, положительная ли температура, есть ли возможность очистить, обезжирить и высушить поверхности? Эти факторы также влияют на выбор клея. Сейчас практически для всех сложных случаев разработаны подходящие клеи. Есть клеи, которые растворяют жир и не требуют обезжиривания. Есть клеи, прекрасно пристающие к мокрой поверхности, а также клеящие при отрицательных температурах, вплоть до самых низких. Есть клеи без запаха и не выделяющие токсичных летучих соединений при высыхании.

Толщина клеевого шва

Для тонкого шва нужен более жидкий клей. Для толстого шва, склеивания неровных поверхностей - более густой. Имейте в виду, что тонкий шов всегда прочнее толстого. Так что при прочих равных, если есть такая возможность, то слой клея должен быть минимальным.

Склеиваемые материалы

Какие материалы мы будем склеивать? Клей должен подходить для данного материала. Он должен липнуть к нему и не портить его, то есть сильно его не растворять.

Внешний вид клеевого шва

Есть немало хороших клеев, которые оставляют уродливого вида клеевой шов, например большинство жидких гвоздей из тюбиков. И это вполне приемлемо, если шов не будет виден, но не подходит для видимых швов. Слава Творцу, есть подходящие клеи, оставляющие аккуратный ровный шов.

Токсичность клея

Если клей будет контактировать с пищей, то надо обратить внимание на его токсичность после высыхания и применимость в контакте с едой.

Некоторые дополнительные свойства клея.

Расширяется или уменьшается в объеме клей при высыхании? Клеи, механизм вставания которых основан на улетучивании растворителя, при высыхании сжимаются. Это очень важно, если предполагается сделать довольно толстый клеевой шов. После высыхания такой шов может потрескаться. Клеи, которые встают за счет химической реакции полимеризации, обычно при этом немного расширяются. Такие клеи бывают двухкомпонентными (основа и отвердитель) и однокомпонентными (основа, а отвердителем обычно выступает влага из воздуха, которую клей постепенно впитывает). Эти клеи при вставании расширяются, что очень удачно в случае, если нужно что-то вклеить в отверстие. Расширившийся там клей зафиксируется намертво.

Чем можно растворить, удалить клей после высыхания? Что будет, если излишки клея выползут из шва и окажутся на чистовых поверхностях? Каким растворителем можно смыть клей, да так, чтобы растворитель не испортил саму поверхность? Многие клеи после высыхания вообще не поддаются растворению, только механическому удалению. Обратите на это внимание.

Какой клей подойдет?

Лучше выбирать клей так: Определиться с материалом и прочностью соединения, подобрать клей, который клеит нужные материалы с нужной прочностью (причем прочностью на нужный вид усилия). Теперь убедиться, что клей подходит по всем условиям, перечисленным выше. Обычно получается не с первого раза. Первоначально выбранный клей не подходит по некоторым параметрам. Подбирайте новый. Клеев сейчас огромное многообразие. Свойства клея можно узнать из инструкции и уточнить по отзывам в интернете и у нас. Мы публикуем здесь отзывы о различных материалах. Подпишитесь, чтобы получать отзывы. А можно задать вопрос к этой статье, и я Вам подберу клей.

Универсальный клей Titan. Отзыв. Мой опыт использования универсального клея Titan (Титан) Wild в строительстве, изготовлении мебели и других домашних делах. Особенности выбора и покупки. Читать дальше.

Необходимо пропитать какой-то клеевой жидкостью натуральную кожу толщиной 8 мм для придания ей ударопрочных свойств, но чтобы при этом она сохраняла эластичность? Буду весьма признателен. Читать ответ.

Здравствуйте. Нужно приклеить линолеум к ленолеуму. Не шов, а нижними частями, по канту в 1 см. Прекрасно клеит синтекс 44 но он очень вонючий, поэтому не подходит. Пробовал растворить линолеум в ацетоне как везде советуют, пробовал 4 вида линолеума не один не растворяет, только взбухает и всё, Какой клей предложите невонючий и как холодная сварка? Читать ответ.

Очень прошу дать ответ на такой вопрос. Надломил (появилась трещинка) на пластмассовом кронштейне крепления датчика эхолота на моторной лодке. Нагрузки не очень большие, но есть вибрация. А самое главное, все лето кронштейн ниже ватерлинии,то есть в воде. Может, замотать вокруг трещины капроновую нитку, пропитанную каким нибудь клеем? Или есть клей, чтобы замазать трещинку? Сп Читать ответ.

Закрыть стык ванны + стены, плитки, кафеля. Клеим, наклеим, приклеим б.
Как надежно и долговечно закрыть стык ванны и стены? Если стена из панелей, плит.

Клеим линолеум сами, своими руками. Склеивание, склеиваем встык.
Мой практический опыт склеивания линолеума встык. Качество шва, проблемы и прием.

Почему нагреваются провода и места их соединений? Выполним надежное со.
Выполняем электропроводку надежно. Что влияет на надежность электропроводки, эле.

Как застопорить гайку на шпильке? Вибростойкое крепление.
Как зафиксировать резьбовое соединение, застопорить гайку, чтобы она не открутил.

Окрашивание, покраска дерева, древесины, металла, пластика, пластмассы.
Нанесение лаков, красок и грунтов. Советы по окрашиванию различных поверхностей.

Сосудистое (трахеомикозное) увядание, фузариоз и вертициллез. Листья ж.
Фузариоз и вертициллез - причины повисания, увядания, пожелтения, преждевременно.

При выборе клея для конкретного назна­чения и конкретных условий эксплуатации клеевого изделия необходимо учитывать следующие факторы:

природу склеиваемых материалов;

уровень требуемой прочности;

особенности клееной конструкции;

физико-механические и химические свой­ства клея;

Основные требования, предъявляемые к конструкционным клеям:

клей должен быть нейтральным по отно­шению к склеиваемым материалам, т. е. не вызывать коррозии и не способствовать ее развитию;

отверждение клея должно происходить без выделения летучих веществ;

клей должен быть не хрупким, обладать стойкостью к различным агрессивным жидко­стям в зависимости от назначения;

клей должен иметь достаточную жизнеспо­собность, хорошую зазорозаполняемость;

клеевые соединения металлов должны об­ладать высокой прочностью, не зависящей от действия переменных температур и других факторов.

Одним из важнейших показателей конст­рукционных клеев является термостойкость. По этому признаку клеи можно разделить на группы: до 80°С, до 150°С, до 200. 350°С, до 700°С и выше.

Технологические характеристики неко­торых клеев и прочностные свойства соеди­нений на этих клеях, применяемых для склеи­вания металлов между собой и с неметаллическими материалами, приведены в табл. 44. Для одних и тех же сочетаний материалов ука­зано несколько различных по свойствам клеев, поэтому выбор конкретного клея в каждом случае будет определяться прочностью соеди­нения, его устойчивостью к эксплуатационным условиям, условиями технологических процес­сов склеивания и требованиями по обеспече­нию надежности клееной конструкции.

Клеи для склеивания резин между со­бой и с другими материалами. Для склеи­вания резиновых изделий, резин к металлам, дереву, пластмассам, стеклу и другим мате­риалам применяют клеи на основе различ­ных синтетических каучуков.

Конструкционные резиновые клеи, кроме каучуков, содержат вулканизующие вещества.

В зависимости от типа используемого вулканизующего вещества клеи отверждаются при комнатной или повышенной (140. 150°С) температуре.

Невулканизующиеся клеи, склеивание которыми происходит в результате испаре­ния растворителя, обеспечивают относи­тельно невысокую прочность. Основой та­ких клеев является натуральный каучук.

Основные свойства, условия применения и назначения клеев приведены в табл. 45.

Клеи для изготовления инструмента.

Клеи для таких целей должны обеспечивать термостойкость до ~700°С; клеевые соедине­ния должны выдерживать ударные нагрузки и вибрацию в процессе работы. Клеи должны быть стойкими к действию смазочно-охлаждающих жидкостей, обладать теплопро­водностью.

Для изготовления конкретного типа режу­щего инструмента клей выбирают в соответст­вии с его физико-механическими характери­стиками, термостойкостью и технологическими свойствами (табл. 46).

Всем когда-нибудь приходилось сталкиваться с клеями. При этом, столкнувшись с разнообразием клеевых составов, обычному человеку не всегда легко определиться с тем, какой материал потребуется для конкретного вида работ. В этой статье мы рассмотрим основные виды клеев и рассмотрим их сферы применения.

Что такое клей?

Под клеем принято понимать специальный состав из неорганических или органических компонентов, который служит для соединения различных материалов между собой. Главное свойство этих составов на профессиональном языке называется адгезией.

Органический или неорганический

В начале прошлого столетия клеевые составы были органическими и производились на основе сырья белкового происхождения (костный клей, казеиновый клей на основе молочного белка и др.). В производстве использовались отходы кожевенного производство, зачастую производство клея было не промышленным, а кустарным. Чтобы предотвратить загнивание органической основы использовали такие простые методы, как обработка известью. В наше время химическая промышленность шагнула далеко вперед, поэтому на прилавках можно обнаружить самые разнообразные виды клеев.


Казеиновый клей до сих пор находит себе применение в различных сферах

  • Органические – подразделяются на несколько разновидностей: природные, искусственные и синтетические. К первой группе относятся все составы, изготавливаемые из растительного и животного сырья (альбуминовые, казеиновые, коллагеновые, крахмальные, каучуковые клеи). Значительную группу составляют синтетические клеи на основе различных полимерных соединений, наиболее известные среди них: синтетический каучук и полиуретан.
  • Неорганические – изготавливаются на основе керамики, металла, стекла и других неорганических химических элементов.

Один компонент или два

  • Однокомпонентные – состав находится в упаковке в инертном состоянии, т.е. не вступает в химическую реакцию. В некоторых случаях реакция может идти, но очень медленно. Когда мы выдавливаем клей, то активное вещество начинает взаимодействовать с элементами внешней среды (ультрафиолетовым излучением, кислородом, водой и др.). Реакционным компонентом также может выступать поверхность, на которую наносится клей.


Однокомпонентные составы наиболее просты при использовании в быту

  • Двухкомпонентные клеи состоят из двух элементов: вяжущего вещества и отвердителя. Вещества обычно фасуются в две емкости. Перед использованием компоненты надо соединить, чтобы началась химическая реакция. Скорость высыхания зависит от самих компонентов, обычно время затвердения не превышает одного дня. Некоторые составы схватываются за 30 минут. Весь клей, который не пошел в дело, тоже затвердеет, поэтому работы надо проводить быстро. Главным преимуществом двухкомпонентных клеев является то, что они не зависят от температуры и влажности окружающей среды.

Способ склеивания

По способу взаимодействия с поверхностью клеи подразделяются на контактные и липкие.

    – предполагают совмещение двух склеиваемых частей, при этом особое значение имеет сила сжатия, а не время удержания. Такие составы применяются в условиях, когда поверхность материала слишком плотная, поэтому через нее не может испаряться растворитель. Клей наносят на обе поверхности, после этого им дают просохнуть и только потом соединяют. При этом шов сохраняет эластичность, что удобно, если необходимо сохранить подвижность (при поклейке одежды или обуви).


Контактный клей часто используется для поклейке обуви

  • Реакционные – клеи, которые затвердевают в результате химической реакции, процесс происходит быстро, давить на соединяемые элементы не надо.

Высыхающие или невысыхающие

Клей может переходить в твердое состояние, когда из него испаряется вся жидкость, такие составы называются высыхающие. Они могут изготавливаться на основе воды – водоэмульсионные или на основе растворителя. Последние отличаются резким запахом и не всегда безопасны для человеческого организма. Самыми известными высыхающими составами являются казеиновый клей, ПВА, силикатный клей и т.д.


Силикатный клей (жидкое стекло) используется в канцелярских целях

Невысыхающие смеси не зависят от параметров окружающей среды, так как сами по себе они обладают высокой адгезией (сцеплением с различными материалами). К таким разновидностям относится эпоксидная смола, клеи на основе канифоли и др.

Взаимодействие с водой

Один из ключевых параметров клеевых составов – влагостойкость. Клей, который переходит в жидкое состояние под действием влаги, не подходит для использования в душевых, ванных комнатах или на улице.

  • Неводоупорные – клеи, которые не переносят воздействия влаги. – вещества, устойчивые к воздействию воды нормальной температуры.
  • Высоководоупорные – составы, которые затвердевают даже в кипящей жидкости.

По сферам применения

Клеи имеют широкую сферу применения. Они подразделяются на виды в зависимости от материалов (для керамики, для резины, для древесины, для кожи и др.). Также клеящие составы условно можно разделить в зависимости от сфер применения на бытовые, универсальные, строительные и канцелярские. Такая классификация является условной, так как отдельные разновидности одновременно могут относиться и к бытовой, и к универсальной категории.

      – это разновидность, которая используется для мелких ремонтных работ в квартире. Они используются для подклейки обоев, плинтусов, для устранения механических поломок бытовых приборов. В быту могут использовать составы животного и растительного происхождения, они нетоксичны и безопасны для человека (гуммиарабик, альбуминовый, казеиновый, костный, глютиновый и другие разновидности клеев). В последнее время натуральные клеевые составы вытесняются синтетическими продуктами: ПВА (бытовой или обойный), резиновый клей (Момент), суперклей и др. характеризуются тем, что используются с различными материалами и в разных сферах: в быту, в строительстве, для моделирования, для декорирования и рукоделья. К таким клеям относятся ПВА (универсальный и супер ПВА), суперклей, эпоксидный клей и др.
    • Канцелярские применяются для склеивания бумаги и в рукоделье. – специальные составы, разработанные для строительных нужд. К ним относятся клей длая напольных покрытий (бустилат, составы для линолеума и паркета), клей для потолочных плит, мастика, жидкие гвозди, обойные и др.

    Консистенция клея

    Немаловажным фактором, влияющим на выбор материала, является консистенция. В зависимости от структуры клеевые составы бывают жидкими, в виде геля, порошка или твердыми.

      • Жидкие – выливаются из тюбика или флакона на склеиваемую поверхность. При наличии дозатора нанесение не потребует никакого вспомогательного инструмента. Некоторые составы можно наносить на большую площадь с помощью кисти или валика.
      • Гель – материал, обладающий густой консистенции. Для нанесения обычно нужно надавить на тюбик, некоторым разновидностям клеев может потребоваться дополнительное оборудование. Например, монтажный пистолет для монтажного клея (жидкие гвозди). Составы в виде геля позволяют сформировать шов, обычно такие вещества позволяют заполнить зазор.
      • Порошки перед использованием необходимо растворить в воде. Порошковые клеи обычно используются для поклейки обоев.
      • Твердые клеи выпускаются в виде специальных карандашей, которые выкручиваются из тубуса, твердый эпоксидный клей изготавливается в виде куска пластилина, перед использованием его необходимо размять и смочить водой. После этого клей намазывается на склеиваемую поверхность.


      Клей-карандаш удобно использовать. Он не требует дополнительных инструменотв

      На что обратить внимание?

      При покупке клея стоит обратить внимание на ряд параметров. Перечислим самые важные из них.

      • Температура использования - у всех составов есть своя рекомендованная температура эксплуатации. Не все вещества подходят для использования в условиях отрицательных температур. Также необходимо учитывать не только температуру эксплуатации, но и температуру, при которой происходит затвердевание.
      • Влагостойкость – от этого параметра зависит можно ли использовать клей на улице. Обычно составы подразделяют на четыре категории (D1, D2, D3 и D4). На улице и в помещении может использоваться D3, D1 используется в помещении при уровне влажности 15%, D2 – при влажности 18% и способен выдерживать кратковременное повышение этого показателя. D4 может использоваться внутри помещения при высокой влажности и температуре, на улице может применяться при условии предварительной подготовки поверхности.
      • Уровеньph – при кислотно-щелочном балансе за пределами 0 – 6 необходимо позаботиться о защите рук.
      • Открытая выдержка – время, в течение которого материал еще полностью не отвердел, соответственно детали можно двигать.

      Выбор клея во многом зависит от характера проводимых работ. Общие параметры помогу понять, чем один клей отличается от другого.

      Читайте также: