Значение слова КЛЕИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ

КЛЕИ

природные или синтетические вещества, применяемые для соединения различных материалов за счёт образования адгезионной связи клеевой плёнки с поверхностями склеиваемых материалов. Прочность клеевого соединения зависит от адгезии К. к склеиваемым поверхностям, когезии клеевой плёнки и свойств склеиваемых материалов. При склеивании необходимо обеспечить хорошее смачивание клеем соединяемых поверхностей, их плотное прилегание друг к другу и максимальную поверхность склеивания. Это достигается специальной обработкой соединяемых поверхностей (механической очисткой, обезжириванием, шероховкой и т.п.) и конструированием склеиваемых деталей с учётом получения большей поверхности склеивания и работы клеевого шва при благоприятном распределении нагрузок, т. е. на сдвиг или равномерный отрыв, а не на изгиб или отслаивание. Обычно адгезия клея к склеиваемой поверхности превышает когезию внутри клеевой плёнки, поэтому желательно получить клеевой шов минимальной толщины. Склеивание происходит в результате отвердения клеевой плёнки вследствие испарения растворителя из клея-раствора, охлаждения ниже температуры текучести клея-расплава или за счёт химических превращений компонентов клея.

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

По природе основного компонента различают неорганические, органические или элементоорганические К. К неорганическим К. относятся жидкие стекла (водные растворы силиката натрия и калия) и клеи-фритты (водные суспензии композиций, содержащих окислы щелочных и щелочноземельных металлов). Жидкие стекла применяют для склеивания целлюлозных материалов, клеи-фритты - для склеивания металлов и керамики.

К органическим К. относятся композиции на основе природных и синтетических полимеров. В производстве К. на основе природных полимеров используют: вещества животного происхождения - продукты переработки мездры, костей и чешуи (коллаген), крови (альбумин) и молока (казеин); растительного происхождения - камеди, смолы, крахмал, декстрин, натуральный каучук, гуттаперчу, зеин и соевый казеин. К. на основе природных полимеров применяют для склеивания древесины, бумаги, кожи, текст, материалов и т.д. Эти К. обладают невысокой устойчивостью к действию микроорганизмов и воды. В крупнотоннажном производстве они в значит, мере вытесняются синтетическими К. Для изготовления синтетических К. используют большинство синтетических полимеров, производимых в промышленном масштабе. Эти К. обеспечивают высокую прочность склеивания различных материалов, обладают устойчивостью к факторам внешнего воздействия и находят широкое применение при склеивании металлов, стекла, керамики, пластмасс, древесины, текстильных, целлюлозных и др. материалов (см. Карбамидный клей , Полиакриловые клеи , Полиуретановые клеи , Резиновые клеи , Феноло-альдегидные клеи , Эпоксидные клеи ) .

Элементоорганические К. изготовляют на основе кремнийорганических, борорганических, металлоорганических и других полимеров. К. этой группы обладают очень высокой термостойкостью и термостабильностью (обеспечивают высокую прочность соединения различных материалов при кратковременном нагреве до температуры порядка 1000 |С и выше и выдерживают длительное нагревание при 400-600 |С). Элементоорганические К. используют для склеивания металлов, графита, термостойких пластмасс и др. Наиболее широкое применение нашли кремнийорганические клеи .

В таблице приведены свойства и технологические характеристики типичных клеевых композиций на основе природных и синтетических термореактивных и термопластичных полимеров (см. Реактопласты и Термопласты ) . Клеевые соединения, полученные с использованием синтетических К., обладают хорошей устойчивостью к длительному воздействию бензина, минеральных масел и алифатических растворителей. К. на основе термореактивных синтетических полимеров, кроме того, устойчивы к воздействию ароматических растворителей. Водостойкость клеевых соединений этого типа также достаточно высока, за исключением соединений на основе мочевиноформальдегидных, карбинольных и поливинилацетатных К.

Режим склеивания и свойства клеевых соединений при использовании синтетических и природных клеев

Условия склеивания

Свойства клеевых соединений

Тип клея

Склеиваемые материалы

темп-ра, |С

время, ч

избыточное давление, Мн / м 2

( кгс/см 2)

прочность при сдвиге при 20|С для металлов, Мн / м 2 ( кгс/cм 2)

теплостойкость, |С

Синтетические термореактивные клеи

Феноло-формальдегидный

Древесина, фенопласты, графит

50-60

4-6

0,5-1,5

0,2-0,4

(2-4)

10-15

(100-150)

75-100

Фенольно-каучуковый

Металлы, термореактивные пластики, силикатные стекла

150-200

1-2

0,8-2

(8-20)

15-25

(150-250)

200-300

Фенольно-поливинилацетатный

Металлы, пластмассы, керамика и др.

140-200

0,5-1,0

0,8-2

(8-20)

15-30

(150-300)

200-250

Эпоксидный

Металлы, неметаллические материалы

120-200

0,5-0,7

0,03-0,3

(0,3-3,0)

10-30

(100-300)

60-125

Полиэфирный (на основе ненасыщенного полиэфира со стиролом)

Металлы, неметаллические материалы

0,5

контактное

7,5-12,5

(75-125)

60-125

Полиуретановый

Металлы, неметаллические материалы

100

0,05-0,5

(0,5-5)

10-20

(100-200)

75-125

Резиновый (на основе полихлоропрена)

Резины, неметаллические материалы, металлы, стекло

0,02

(0,2)

1,3а

(13)

50-60

Карбамидный (мочевиноформальдегидный)

Древесина

4-6

0,1-0,5 (1,0-5,0)

10-13б (100-130)

75-125

Кремнийорганический

Металлы, неметаллические материалы

150-250

1-3

0,3-0,8

(3-8)

10-17,5

(100-175)

350-1200

Синтетические термопластичные клеи

Карбинольный

Металлы, керамика, пластмассы

0,15

(1,5)

10-15

(100-150)

50-60

Полиакриловый

Неметаллические материалы, металлы

4-6

0,01-0,3

(0,1-3)

15-25

(150-250)

60-100

Полиамидный

Неметаллические материалы, металлы

150

0,1-0,5

(1,0-5,0)

15-25

(150-250)

50-60

Поливинилацетатный

Бумага, кожи, ткани, пластические массы

1 0,5-1

контактное

5-12в

(50-120)

Перхлорвиниловый

Пластифицированный и непластифицированный поливинилхлорид, ткани, пластмассы

6-24

0,01-0,3

(0,1-3,0)

4-8г

(40-80)

Полибензимидазольный

Металлы, стеклопластики

150-350

3-5

1,5-4,0

(15-40)

15-30

(150-300)

350-540

Полиимидный

Металлы, стеклопластики

180-315

1,5-8,0

0,14-0,3

(1,4-3)

15-30

(150-300)

300-375

Природные клеи

Казеиновый

Древесина, бумага, кожа, ткани

0,3-1,5

(3-15)

6-8б

(60-80)

Глютиновый (столярный)

Древесина

0,3-1

(3-10)

5-8б

(50-80)

а Прочность на отрыв резины к металлу. бИспытания на образцах древесины сосны. вИспытания на образцах этрола. гИспытания на образцах непластифицированного поливинилхлорида.

По функциональному назначению К. подразделяются на конструкционные, неконструкционные и специальные. К конструкционным К. относят композиции, обеспечивающие передачу динамических и статических нагрузок от одной части детали или изделия к другой, сопряжённой с ней посредством клеевой плёнки. Основные требования, предъявляемые к К. этой группы: достаточно высокая прочность при различных видах нагружения в интервале температур эксплуатации изделия, отсутствие ползучести под действием длительной нагрузки и т.п. Неконструкционные К. - композиции, применяемые для приклеивания декоративных, облицовочных или изоляционных материалов и покрытий, контровки резьбовых соединений, крепления мелких ненагруженных деталей (датчиков различного назначения, токопроводящих элементов электронных приборов и т.п.). К специальным К. относят композиции, обладающие дополнительными функционально важными свойствами, например токопроводящие К., оптические К., медицинские К. и т.п.

Основное достоинство К. - простота технологии и малая трудоёмкость их применения. Клеевые соединения обладают высокой прочностью, вибростойкостью, герметичностью и другими ценными показателями, что обусловливает всё возрастающие масштабы применения К. в различных областях народного хозяйства и быту. Широкий ассортимент современных К. позволяет решать самые разнообразные задачи - от создания железобетонных мостов со склеенными конструкциями до производства миниатюрных электронных приборов, от изготовления клеёной одежды и обуви до наложения клеевых швов при операциях на внутренних органах человека, от склеенных игрушек до винтов современных вертолётов и деталей космических кораблей.

Лит.: Кардашов Д. А., Синтетические клеи, 2 изд., М., 1968: Берлин А. А., Басин В. Е., Основы адгезии полимеров, М., 1969; Хрулев В. М., Синтетические клеи и мастики, М., 1970; Handbook ot adhesives, ed. by 1 . Skeist, N. Y. - L., 1962.

А. Б. Давыдов.

Большая советская энциклопедия, БСЭ. 2012