Клей для полиуретана

Состав и разновидности полиуретанового клея, применение и лучшие производители

В строительно-ремонтной сфере часто пользуются полиуретановым клеем. Данный клеящий состав характеризуется прочным сцеплением с поверхностью, надежностью и стойкостью к воздействиям химических микроэлементов. Перед применением клеящего средства надо ознакомиться с его разновидностями и особенностями использования.

Описание и преимущества

Клеящий состав, изготовленный на основе полиуретана, обладает особенным принципом отвердевания. Жидкость начинает твердеть после продолжительного контакта с влагой или после применения отвердителя. После застывания поверхность, на которую нанесен клей, покрывается тонкой прозрачной пленкой.

Полиуретановый состав универсален, так как им пользуются для соединения изделий из разных материалов. Такой клей подходит для соединения керамики, картона, стекла, полистирола, гравия и резины. К главным достоинствам вещества относят следующее:

  • прочность соединения;
  • влагостойкость и герметичность;
  • стойкость к низким и высоким показателям температуры;
  • устойчивость к маслам, бензину, кислотам и другим разновидностям агрессивных компонентов.

Виды и свойства полиуретанового клея

Прежде чем использовать герметик, надо ознакомиться с отличительными особенностями его разновидностей.

Однокомпонентный

Однокомпонентным полиуретановым клеящим составом называют синтетическую смесь, которую изготавливают из изоцианатов. Внешне она похожа на густую и вязкую жидкость, которая окрашена в серый цвет с легким беловатым оттенком. Чтобы клеевой состав был более вязким, в него могут добавлять немного ацетона или других растворителей. Липкость клея увеличивают за счет добавления смол синтетического типа.

Однокомпонентные смеси продают уже в готовом виде. Их затвердевание начинается после контакта с водой. Также отвердевание может начаться, если влажность воздуха превышает 65%. Перед использованием однокомпонентного средства надо учитывать данную особенность.

Двухкомпонентный

По названию клея понятно, что в его составе находится сразу два активных вещества. Первый компонент — соединение многоатомных спиртов с полимерами. Данные микроэлементы отвечают за вязкость состава, эластичность и прочность. Второй компонент — диизоцианат, использующийся для разбавления средства.

У двухкомпонентного клея широкая область применения. Компоненты, входящие в его состав, обеспечивают высокую надежность соединения. Изначальная хватка склеенных компонентов не ослабнет даже спустя десятки лет. Он устойчив к повышенной влажности, высоким и пониженным температурам.

Как производится

Многих людей, которые собираются пользоваться такими клеящими составами, интересуют особенности их производства.

Производится клеящий состав на полиуретановой основе из синтезированных микроэлементов. Некоторые производители добавляют в него компоненты, которые способствуют затвердению нанесенной клеевой жидкости. Чаще всего для этого используют синтетическую смолу, благодаря которой смесь становится более вязкой и густой. Также в клей могут добавить композитные материалы, чтобы улучшить его адгезивные свойства. Для повышения реакционной способности в клеевой состав добавляются гидроксилсодержащие соединения. При создании влагостойких составов добавляют аминоимиды.

Инструкция по применению

Чтобы правильно пользоваться полиуретановой клеящей жидкостью, надо ознакомиться с инструкцией по применению в домашних условиях и на предприятиях.

В производстве

Клеевые составы, изготовленные на основе полиуретана, часто применяют в промышленном производстве и строительной сфере. Довольно часто ими пользуются в качестве герметика швов между бетонными плитами или листовой обшивкой.

Перед нанесением клея поверхность тщательно очищают от мусора и грязи. Также его просушивают, чтобы покрытие было идеально сухим, так как монтажный клей нельзя наносить на влажное основание. При работе с бетонными материалами придется грунтовать их специальными грунтовочными составами и только после этого пользоваться полиуретановым клеем.

В быту

В быту клеевая смесь из полиуретана может использоваться для:

  • Проведения ремонтных работ. Довольно часто им пользуются для закрепления отделочных материалов. Также такой клей, как и монтажная пена, применяется для герметизации швов.
  • Ремонт обуви. Такой состав подходит для резины, кожи и других материалов, из которых часто изготавливают обувь.
  • Ремонт мебели. Полиуретановые клеевые смеси подходят для склеивания древесины и поэтому их используют для ремонта мебели.

При использовании клея выполняют такую последовательность действий:

  • Подготовка обрабатываемого покрытия. Поверхность промывается, просушивается, шлифуется и обезжиривается.
  • Нанесение смеси. Ее наносят равномерно и распределяют по всей поверхности. Делать это надо очень быстро, так как она начинает застывать в течение 10-15 минут.
  • Удаление остатков клея. Весь лишний состав надо аккуратно вытереть проспиртованной тряпочкой.

Чем разбавить и отмыть

Иногда перед использованием полиуретановый клей необходимо немного разбавить. Для этого используют специальные активаторы, которые способны улучшить термостойкость состава и повысить его адгезионные свойства. Однако активаторами пользуются только для разбавления двухкомпонентных жидкостей. Если же надо развести однокомпонентную смесь, придется использовать обычную воду или спирт. Также можно воспользоваться специальными разбавителями, которые продаются во многих строительных магазинах. К ним относят метилэтилкетон, этилацетат и ацетон.

Для очистки инструментов от остатков клеевого состава пользуются ацетоном. Если смесь не успела засохнуть, ее оттирают механическим способом.

Хранение

Выделяют несколько особенностей хранения полиуретанового клея, с которыми надо ознакомиться:

  • Если состав находится в закрытой таре, температура хранения должна составлять 15-30 градусов выше нуля.
  • Емкость с составом надо размещать вдали от источников света и приборов отопления.
  • Клей надо хранить в труднодоступных местах, которые не доступны для детей.
  • В открытой упаковке клей хранят 5-6 месяцев.

Торговые марки

Есть несколько известных производителей, которые занимаются изготовлением полиуретанового клея.

Adesiv

Это качественный двухкомпонентный состав, выпускаемый на территории Италии. Чаще всего Adesiv используют для склеивания деревянных изделий и укладки паркета. К достоинствам такого клея можно отнести его эластичность, прочность и надежность. Перед применением Adesiv смешивается со специальным отвердителем. Состав перемешивают до тех пор, пока из него не получится однородная масса. Приготовленный раствор наносят на поверхность при помощи шпателя. Застывает Adesiv в течение шести часов.

Duayen

Для работы с резиновыми покрытиями рекомендуют пользоваться клеем Duayen. Эта двухкомпонентная клеящая смесь отлично переносит низкие температуры, повышенную влажность и справляется с воздействием многих химических компонентов. Среди достоинств Duayen, которые отличают его от других разновидностей полиуретанового клея, выделяют:

  • Дешевизну. Клеевые составы от этого производителя в несколько раз дешевле остальных аналогичных продуктов.
  • Скорость застывания. Нанесенный на поверхность клей засыхает в течение получаса после применения.
  • Долговечность. Клей не теряет своих свойств даже через десятки лет после использования.

Purtis

Purtis — однокомпонентные клеящие составы, которые чаще всего используются в строительной сфере. В их составе отсутствуют растворители и отвердители.

Специалисты советуют пользоваться Purtis, чтобы склеивать между собой стружечные плиты, а также обшивать поверхность стен ватными плитами или пенопластовыми листами. Помимо этого, клей считается неплохим средством для склеивания СИП-панелей с алюминиевыми, стальными или пластиковыми поверхностями.

Также он обладает устойчивостью к жаре и низкой температуре, что позволяет использовать его на улице.

«Анлес»

Однокомпонентная клеевая смесь, изготавливающаяся из уретанового каучука. Главной особенностью «Анлес» считают высокую скорость кристаллизации клеящего состава. При создании такого вещества пользуются ацетоном и этилацетатом.

Основные свойства «Анлес»:

  • рабочая температура составляет около 20-50 градусов выше нуля;
  • прозрачность после застывания;
  • устойчивость к сырости;
  • стойкость к низким температурам, которая позволяет использовать «Анлес» на улице;
  • устойчивость к воздействию щелочных и кислотных смесей;
  • эластичность и высокая прочность.

Во время применения «Анлес» на квадратный метр расходуют не больше 150 грамм клея.

«АТК-Альянс»

«АТК-Альянс» считается наиболее известным производственным клеем, которым пользуются при изготовлении сэндвич-панелей. Он предназначен для использования на предприятиях, которые оснащены специальными автоматическими линиями для производства панелей. К основным достоинствам состава можно отнести:

  • Низкую стоимость. В сравнении с другими производственными клеями из полиуретана «АТК-Альянс» довольно дешевый.
  • Водостойкость. Состав не пропускает влагу, что позволяет применять его на улице и в сырых помещениях.
  • Стойкость к морозам. «Альянс» не теряет свои свойства даже при температуре ниже 50 градусов мороза.

«Клеон»

При изготовлении мебели часто пользуются «Клеоном», который предназначен для работы с древесиной. Это клеящее средство выпускается в небольших емкостях объемом 400-500 миллилитров. Главными достоинствами «Клеона» считаются:

  • Быстрая схватываемость. Нанесенное на поверхность клеящее средство начинает схватываться через 8-10 минут после использования.
  • Стойкость к влаге. «Клеон» с легкостью справляется с сыростью и поэтому им можно пользоваться во влажной среде.
  • Устойчивость к температурным перепадам. «Клеон» справляется с колебаниями температуры от -30 до +40 градусов.

Soudal

Среди бытовых разновидностей клеев выделяют состав Soudal. Он изготавливается из каучуков и имеет в своем составе небольшое количество растворителей. Благодаря неплохой сцепляемости и качественному соединению Soudal применяют для работы с любыми поверхностями.

Перед нанесением состава поверхность обезжиривают и протирают от грязи и частичек пыли. Чтобы соединение было более прочным, Soudal наносят в 2-3 слоя. Соединяемые изделия необходимо плотно прижать друг к другу и удерживать в таком положении около 20-25 минут.

«Момент»

Один из наиболее распространенных разновидностей полиуретановых клеев, использующихся в быту. «Моментом» пользуются, когда надо быстро склеить сломавшиеся предметы. Специалисты рекомендуют пользоваться клеем для приклеивания изделий из пластика. Он подходит для работы с резиновыми, металлическими, деревянными, керамическими и стеклянными покрытиями.

Единственное, с чем несовместим «Момент» — полипропилен и полиэтилен. Также не советуют пользоваться полиуретановым клеем для склеивания посуды и емкостей для хранения продуктов питания.

Bostik

Люди, которые планируют заниматься ремонтом и клеить на стены обои, могут воспользоваться для этого клеящим составом Bostik. Это идеальное средство для склеивания изделий на бумажной основе и их поклейки на цементные, древесные и волокнистые основания. Bostik плохо защищен от сырости и поэтому им пользуются в сухих помещениях.

Перед поклейкой обоев надо подготовить поверхность стен. Они предварительно штукатурятся и шлифуются, чтобы покрытие было идеально гладким. Затем стены равномерно покрывают клеевым составом. Для этого используют обычную кисть или валик.

Dow Chemical Company

Универсальный однокомпонентный полиуретановый состав, применяющийся для склеивания любых материалов. Им часто пользуются во время ремонта для поклейки паркета, керамической плитки, обоев, плинтусов и линолеума. Также клей, выпушенный в Dow Chemical Company, отлично склеивает резину и натуральную кожу.

Выпускается специальная разновидность клеящей жидкости, которую используют для работы с обувью. Приклеиваются подошвы, каблуки и даже стельки.

Henkel

Компании, занимающиеся созданием мебели, часто пользуются клеем Henkel. К его достоинствам относят:

  • Прочность и долговечность. Склеенная древесина не расклеивается даже спустя несколько десятилетий.
  • Пожаробезопасность. Поверхность, обработанная смесью, не воспламеняется.
  • Стойкость к сырости. Henkel часто используют при высокой влажности, так как он не пропускает воду.
  • Универсальность. Клеем пользуются как при машинном склеивании древесины, так и при ручном.

Немного о недостатках

У полиуретановых клеевых смесей есть ряд недостатков, с которыми надо ознакомиться перед их применением. К основным минусам относят следующее:

  • Плохо переносят длительное воздействие слишком высоких температурных показателей. Герметики полиуретанового типа не способны долго находиться под воздействием температуры около 120-130 градусов тепла.
  • Плохая адгезия к увлажненным основаниям. Специалисты не рекомендуют наносить клей на покрытия, влажность которых превышает 10%. В таком случае соединение будет ненадежным.
  • Продолжительность застывания. Некоторые составы застывают слишком быстро, что усложняет процесс склеивания.

Полиуретановый клей считается довольно распространенным клеящим составом, которым пользуются не только в быту, но и в промышленности.

Перед применением смеси на основе полиуретана придется разобраться с основными видами такого клея, известными торговыми марками и особенностями их применения.

Поделиться ссылкой:

Характеристика и правила выбора полиуретанового клея

Среди видов клеевых масс полиуретановый клей занимает верхнюю ступень в рейтинге. От других составов он отличается свойствами, областью применения, характеристиками. Но, перед началом использования, надо ознакомиться с лучшими ТМ, правилами нанесения.

Свойства и характеристики

В состав полиуретанового клея, кроме его основного компонента, полиуретана, включены наполнители, которые влияют на скорость просыхания, консистенцию массы, повышают сцепливаемость с различными плоскостями.

Основное отличие – способность увеличивать объем слоя при просыхании. Такая способность позволяет приникнуть во все зазоры, щели без сдвига элементов сцепливания.

Читайте также: Обзор полиуретанового герметика: онлайн калькулятор расхода.

Шов стоек к резким изменениям температуры в пределах 40 градусов. Он не поддается воздействию масляным жидкостям, бензину. Противостоит воде, вибрации. Резкие запахи, растворители в составе отсутствуют. Поэтому использовать средство можно без вреда здоровью и экологии.

Также в клей входят антисептики, которые противостоят образованию, размножению грибка, плесени. Эксплуатационный температурный диапазон в рамках от -60 до 120 градусов.

Нанесенный слой клея имеет высокие показатели вязкости, быстрого схватывания. Из-за присутствия в составе изоцианатов, при взаимодействии с воздушной влагой, происходит химическое взаимодействие, при котором появляются молекулярные связи. Они и обеспечивают прочность соединения.

При введении в смесь отвердителя, сокращается время просыхания пленки, увеличиваются водоотталкивающие свойства, прочность слоя.

Что касается расхода, то он напрямую зависит от вида склеиваемого материала, в рамках от 150 грамм на квадратный метр до 500.

Клей на полиуретановой основе производится в нескольких оттенках, от бежевого до темно-коричневого.

Сфера применения

Имея отличные характеристики, полиуретановый клей применяется на участках, которые подвергаются деформации, ударам. Поэтому сфера применения распространяется:

  • В синтетическом покрытии детских площадок.
  • Машиностроение, строительство.
  • Изоляционные работы труб водостоков.
  • Приклеивание камня, плит к различным плоскостям.
  • Отделочные напольные работы в промышленных зданиях, домашних условиях.
  • Ремонт обуви, мебели и пр.

Читайте также: Как правильно заклеить сапоги из ЭВА, ПВХ и резины в домашних условиях.

Виды

Полиуретановые клея производятся двух видов:

  1. Однокомпонентный. В основе из ранее синтезированных полиуретанов. Выпускаются в герметичной таре, невскрытые упаковки хранятся год. При этом сохраняются все клеевые способности. Отвердевание наступает быстро, при воздействии температуры до 100 градусов. Для вязкости добавляется ацетон, растворители. Чтобы повысить липкость однокомпонентного полиуретанового клея, вводятся синтетические смолы.
  2. Двухкомпонентный. Он состоит из изоцианата, олигоэфира. При их взаимодействии образуется полиуретан, который выступает основным клеящим веществом. Состав вязок, эластичен, достаточно прочен. Первоначальное схватывание долговечно, на десятки лет. Хорошо переносит влажность, перепады температур.

ТОП-лучших производителей

Среди множества ТМ выделены лучшие:

  • Момент Кристалл – полиуретановый, прозрачный от ТМ “Henkel”. Склеивает различного рода материалы. Не применяется для склеивания предметов, которые в дальнейшем буду находиться в контакте с едой. Легкость в применении. При соблюдении всей технологии нанесения, обеспечивает надежное, долговечное сцепливание. Состав влаго- температуро стоек. При замерзании состава он не теряет первоначальные свойства.
  • SOUDAL PUROCOL – профессиональный однокомпонентный полиуретановый клей для древесины. Приклеивает древесину к различным плоскостям. В состав не входят растворители. Отвердевание наступает в процессе сушки. Нанесение производится на одну из склеиваемых сторон. Шов прочен, надежен.
  • Duayen – клей из двух компонентов, используется для работ проводимых с резиновыми изделиями. Смесь морозо- влагостойкая. Не подвергается влиянию химических веществ. Имеет высокую скорость застывания. Шов долговечен, свойства сохраняются на протяжении всего срока эксплуатации.
  • PURTIS – однокомпонентный полиуретановый клей для наружных работ. Применяется для приклеивания стеновых панелей, минеральной ваты. После отвердевания безвреден для организма. Водо- морозостоек.
  • Анлес 88 М – однокомпонентный, прозрачный клеевой состав. После застывания образуется прозрачный шов. Он устойчив к сырости, морозам, щелочным, кислотным веществам. Также имеет гибкость, повышенную прочность.


Правила нанесения

Прежде чем наносить клеевой слой, надо тщательно подготовить плоскость: снять загрязнения, удалить старые покрытия, убрать пыль, обезжирить. Последнее поможет убрать остатки масла, жировых отложений. В виде обезжиривателя применяется спирт, растворитель.

Перед началом работы применить средства ИЗ, проверить исправность вентиляционной системы.

Нанесение проводится равномерно, тонким слоем. Если состав содержит растворитель, то клей наносится на обе склеиваемые поверхности.

Если плоскость пористая, то после первого слоя, надо выждать до 5 минут и нанести второй. Чтобы увеличить скорость схватывания, сторона клеевая слегка смачивается водой. Такой метод ускоряет химические реакции.

При соединении плоскостей, требуется сильное сдавливание, что усилит сцепливаемость.

При использовании клей-пены аэрозольного типа, надо распыление производить отступая по 8 сантиметров от края. Между клеевыми полосами сохранять расстояние 10–20 сантиметров.

После просыхания слоя на протяжении 1,5 часа, производится прогревание строительным феном (при промышленных работах) или бытовым, до пяти минут, после чего соединения сжимаются прессом.

Читайте также: Основные виды и нюансы выбора клея для полиуретана.

Разбавлять полиуретановый клей в процессе смешивания с отвердителем нельзя. Чтобы повысить термостойкость, сцепливаемость используется Desmodur – активатор. Его содержание не должно превышать 7 процентов к массе состава.

В готовые однокомпонентные составы не добавляется вода, спирт. Их можно только развести специальным разбавителем для полиуретанового клея. С его помощью можно привести к нужной консистенции, вязкости.

Рабочие инструменты требуют немедленной очистки, после их ненадобности. Очищение проводится чистой тряпкой, смоченной в ацетоне, растворителе. При загрязнении кожного покрова или одежды, оттирание проводится ацетоном. Если клей уже успел схватиться на поверхности, то проводится механическое очищение.

Читайте также: Действенные средства для отмывания пятен клея с обоев.

Сколько сохнет

Процесс просыхания зависит от компонентов, которые добавлены в полиуретановый клей. Среднее время застывания колеблется от 20 минут до часа. Первоначально, чтобы обеспечить схватывание, надо плотно соединить поверхности на 5–7 минут, далее установить под пресс до часа.

Часто лишняя масса проступает из шва. Такие излишки удаляются механически, после полного отвердевания.

Также период высыхания зависит от температуры, где происходит склеивание. При воздействии горячим способом, отвердевания произойдет через 4 часа.

При обычных условиях, описанных в инструкции, отвердевание наступает через сутки, двое.

Если упаковка не вскрывалась, имеет производственную герметичность и соблюдается температурный режим (10–30 градусов), то срок хранения составляет 1–2 года.

Не допускается хранение полиуретанового клея вблизи отопительных элементов и прямого воздействия ультрафиолета.

Если упаковка с клеем вскрыта, то масса должна быть израсходована на протяжении полугода. Хранение должно проводиться в плотно закрытой таре, без доступа воздуха, влаги. Чтобы не произошло внутреннего отвердения у выхода из тубы, он переворачивается на крышку и хранение происходит в вертикальном положении.

Советуем посмотреть видео:

Читайте также: Виды и обзор клея для дерева.

В заключение

Полиуретановый клей отлично справляется с поставленной перед ним задачей и в домашних условиях, и в промышленности, стройке. Вид клея выбирается в зависимости от поверхности.

Полиуретановый клей имеет массу преимуществ по сравнению с ПВА и иными видами популярных составов. От них он отличается техническими характеристиками, свойствами и методикой применения. Использовать данный клей можно для дерева, металла, также он подходит к ряду иных материалов.

Особенности и достоинства полиуретанового клея

Клей полиуретановый представляет собой клеящее вещество на основе твердых синтетических смол. В количестве таких смол состоит основное отличие данного клея от аналогов: указанных компонентов здесь до 95%, тогда как в остальных клеях – намного меньше. Полиуретановый клей имеет особый принцип отверждения: химическая реакция начинается после взаимодействия состава с парами воды. В результате выделяются пузырьки углекислого газа, а слой клея превращается в прочную пленку.

Внешний вид и поведение клея напоминают таковые у монтажной пены. После нанесения клея тонким слоем он постепенно расширяется, излишек вылезает за пределы шва. По мере полного застывания его можно будет аккуратно отрезать ножом, стамеской. Данный состав имеет массу достоинств:

  1. Прочное склеивание однородных и разнородных материалов. Благодаря жестким и надежным связям средства на основе полиуретана намертво скрепляют древесину, пластик, металл и многие другие материалы. Возможно применение его на сырой или обработанной антисептиком древесине – это только ускорит отверждение.
  2. Водостойкость. Полиуретановые составы незаменимы при повышенной влажности, а также при контакте изделий с водой. Они не портятся от таких условий, ведь клеевой шов будет влагоустойчивым и может служить герметиком.
  3. Достаточное время открытой выдержки. Работать с полиуретаном сможет даже новичок. Клей не застывает в течение 20 минут, и за этот период можно спокойно подогнать детали, установить фиксаторы. Для надежного соединения нужно зафиксировать изделие на 1 час, хотя полноценно использовать его разрешается только через сутки.
  4. Простота работы. Благодаря удобному нанесению, легкому скольжению состава пользоваться им несложно.
  5. Отсутствие вреда для материалов. Клей не перенасыщает пористые основания влагой, не вызывает риска их коробления. Благодаря этому можно применять его даже для укладки паркета без опасности разбухания плашек.

Полиуретановые клеи отличаются стойкостью к перепадам температур, замораживанию и нагреванию. Они химически устойчивы к бензину, маслам, агрессивным соединениям. Нельзя склеивать полиуретаном только силикон, полиэтилен и полипропилен, поскольку качество сцепления будет низким.

Сфера применения клеев

Благодаря универсальности клеи на основе полиуретана используются в абсолютно разных областях жизни. Они подходят для натуральных и синтетических материалов: тканей, пластика, резины, стекла, полистирола, керамики, не испортят даже картон и бумагу. Поскольку мороз и осадки клеям не страшны, их с успехом используют для наружных работ. Вот сферы применения полиуретана:

  • приклеивание отделки – керамической и каменной плитки, мрамора, мозаики, керамогранита;
  • герметизация дефектов в надувных изделиях – лодках, бассейнах, детских игрушках;
  • закрепление оконных профилей, кромок ПВХ на мебели, панелей;
  • склеивание основы с каменной крошкой при производстве гибкого камня;
  • прикрепление искусственных газонов, резиновых матов на стадионах и площадках, в спортзалах;
  • выпуск сэндвич-панелей;
  • присоединение карнизов, багетов, плинтусов, лепнины, деревянных балок и пластиковых элементов;
  • ремонт изделий из стекла, фарфора, керамики, оргстекла в быту;
  • реставрация мебели и предметов интерьера;
  • ремонт обуви – приклеивание каблуков, подошв, стелек;
  • укладка пола, панелей, блоков, заделывание щелей, обустройство систем теплоизоляции и теплых полов;
  • применение в качестве автомобильного герметика, для защиты деталей от коррозии.

Состав и свойства

В основе полиуретановых клеев – уретановые каучуки разного качества и производства, различающиеся между собой:

  • свойствами, которые появляются после окончательной полимеризации;
  • структурой клеевого слоя, которая может быть линейной или сетчатой;
  • степенью растворимости в органических растворителях.

Основное сырье чаще всего выпускается зарубежными производителями (на долю отечественных приходится только 10%). В состав полиуретановых клеев также входят дополнительные компоненты (более 10-15 наименований), которые обуславливают конечные свойства и качество продукта. В зависимости от конкретного набора и количества этих веществ могут меняться вязкость, адгезия клея, скорость его застывания, зависимость показателей от влажности и температуры, срок хранения. Среди добавок к полиуретану стоит указать следующие:

  • окись цинка, двуокись титана, сажа, портландцемент;
  • гидроксилы и изоцианаты;
  • ацетон, спирты и органические растворители;
  • искусственные и ароматические смолы, ПАВы;
  • водные эмульсии, щелочные растворы солей, кислот;
  • стабилизаторы и ускорители кристаллизации.

Разный оттенок готовой смеси придают красители, пигменты, обычно выполняемые на основе оксидов металлов. Для работы по дереву покупают янтарные или коричневые клеи, для металла – серые или черные. Также в продаже есть белые, желтые и цветные составы. По консистенции они бывают жидкими, пастообразными, гелевыми.

Благодаря разному составу свойства клеев варьируют в широких пределах. Например, расход при равномерном сплошном нанесении на поверхность может составить 500-1000 г/кв. м, а при точечном – около 100-150 г.

Эксплуатировать готовое покрытие можно при температурах -40…+120 градусов. Лучшее сцепление наблюдается при соединении пористых, шероховатых поверхностей, хотя гладкие материалы тоже подлежат склеиванию.

Прочие особенности полиуретановых составов:

  • работать с клеями разрешается только при плюсовых температурах – от +15 градусов, иначе их отверждение замедлится, а свойства готового шва могут поменяться;
  • клей обладает тиксотропностью (увеличивает вязкость в состоянии покоя, разжижается при механическом воздействии), поэтому до начала эксплуатации нужно выждать момент полного отверждения;
  • полиуретан препятствует распространению грибка и плесени за счет антисептических свойств.

Виды полиуретановых клеев

В зависимости от количества составов с компонентами клеи на основе полиуретана могут быть однокомпонентными и двухкомпонентными.

Однокомпонентные составы

Чаще всего в быту для склеивания дерева, ремонта обуви, техники применяется однокомпонентный клей. Он готов к использованию, так как в одном флаконе находятся основная композиция и отвердитель. Для полимеризации средству требуется влага, которая содержится в воздухе или в самом материале. Если влажность воздуха составляет менее 60%, рекомендуется производить легкое увлажнение основания. После начала вспенивания клеевой шов увеличивается в объеме, что надо учесть при планировании его толщины.

Двухкомпонентные клеи

Двухкомпонентный состав представлен 2-мя упаковками, которые перед работой нужно вскрывать, а содержимое перемешивать между собой. Такие действия производятся непосредственно до начала склеивания изделий, иначе порция клея быстро испортится. Важно строго соблюдать пропорции при соединении компонентов либо химическая реакция не начнется. Влажность не играет роли для подобных клеев, их полимеризация протекает под влиянием отвердителя из второго флакона, в связи с чем средства используют для склейки влагонепроницаемых оснований (стекла, металла). Для быстрой сушки клеевой шов можно обработать горячими температурами (+100…+110 градусов).

Правила нанесения и безопасности

Если ведется работа с древесиной с влажностью менее 8%, обе поверхности сбрызгивают водой, дают жидкости впитаться, только затем приступают к склеиванию. Перед этим обязательно производят и иные меры подготовки: убирают грязь, мусор, пыль, жиры и прочие загрязнители. Также очищают основания от цемента, штукатурки, краски. Для обезжиривания протирают спиртом, растворителем.

Клей наносят тонким слоем по всей поверхности. Особенно удобно делать это, если клей имеет аэрозольную форму. Густые пасты, вязкие растворы наносят и распределяют шпателем. Двухкомпонентные клеи вначале смешивают согласно инструкции, затем выполняют аналогичные действия. Правила работы с полиуретаном таковы:

  • количество клея должно быть малым, иначе расширившийся слой получится слишком толстым;
  • сложные основания покрывают с обеих склеиваемых сторон, прочие – только с одной;
  • пористые поверхности обрабатывают клеем в 2 слоя, второй наносят через 2-3 минуты после первого;
  • аэрозольные клеи распыляют равномерными полосами через каждые 10 см, от края отступив на 8 см;
  • после нанесения средству дают подсохнуть в течение 5-10 минут и только затем фиксируют детали с сильным давлением на них (если это возможно, прокатывают изделие валиком);
  • элементы изделия после плотной подгонки закрепляют струбциной, оставляют ее на 1,5 часа;
  • после высыхания полиуретана вылезшие остатки пены аккуратно соскабливают стамеской;
  • пользоваться изделием можно через сутки.

Чтобы оставшийся клей не испортился, флакон нужно сжать для выхода воздуха, затем сразу закрутить его крышку. Для ускорения сушки клеевой слой можно обработать горячим воздухом из фена и только затем соединить между собой детали.

В состав полиуретановых клеев входят органические растворители, поэтому они вредны для организма. При работе нужно обеспечить хорошую вентиляцию и надеть респиратор. Попадание клея на кожу означает необходимость ее экстренного промывания водой с мылом, в противном случае может возникать раздражение. Склеивать предметы стоит только в резиновых перчатках.

Чем разбавить и отмыть клей – средства

Если клей загустел, его можно немного разбавить спиртом. Важно вводить лишь небольшое количество растворителя, иначе средство будет испорчено. Также в продаже есть специальные растворители для полиуретана, или «оптимизаторы вязкости», которые выполняются на основе метилэтилкетона, ацетона, этилацетата. Толуол также можно использовать, но клеевой шов серьезно увеличится в объеме. Для улучшения адгезии и термостойкости в состав допустимо вводить активатор Desmodur в объеме 7% от общей массы.

Чем растворить клей, который засох на инструментах? Чистку шпателя и иных приспособлений нужно производить сразу же, пока вещество не застыло. В противном случае используют ветошь, смоченную ацетоном, оттирают жидкостью все засохшие капли. Растворенный клей убирают механическим путем.

Время застывания

Точное время отверждения зависит от типа клея, его состава, набора дополнительных компонентов. Обычно первичное отверждение длится 20-60 минут, именно на такой период требуется прочная фиксация деталей. Важно, чтобы при прессинге поверхности равномерно, плотно прилегали друг к другу. Полное застывание составов длится сутки, но у некоторых клеев оно составляет 2 дня. При воздействии горячим воздухом полимеризация заканчивается через 4 часа.

Особенности хранения

В закрытой таре средство хранится 12-24 месяца при температуре +10…+30 градусов, точный срок годности указан на упаковке. Емкость должна стоять вдали от источников тепла, огня, солнечных лучей. После вскрытия флакона клей на основе полиуретана хранят не более 6 месяцев, желательно израсходовать средство как можно раньше. При попадании воздуха и влаги клей загустеет или отвердеет, поэтому пробка закручивается как можно плотнее. Флаконы, банки, тюбики всегда должны стоять в вертикальном состоянии.

Производители клеев

В магазинах реализуется большое количество клеев на основе полиуретана. На рынок такую продукцию предоставляют отечественные и зарубежные производители. Вот самые популярные марки:

  1. «Анлес». В ассортименте компании – около 10 полиуретановых клеев промышленного и бытового назначения. Уважение пользователей заслужили клеи «АДВ», «Вилад», «Полиуретановый», PVC Fix и другие. Все они применяются для склеивания ПВХ, резинотканевых изделий, полиуретана, термопластов, кожи, стекла, металла.
  2. «Титан». Под этой маркой выпускается несколько клеев в баллонах, предназначенных для профессионального и домашнего пользования. Особенно известен пена-клей «Универсальный» – однокомпонентный состав для наружных и внутренних работ, быстросохнущий, обладающий высокой огнестойкостью. Еще один хороший состав – Bonolit «Формула тепла». Этот клей настолько прочен, что применяется для кладки блоков, возведения наружных и внутренних стен, а также перегородок. Он служит альтернативой обычным цементным растворам.
  3. «Десмокол». Широко применяется на обувных фабриках, надежно скрепляет резину, полимерные материалы. Выпускается в небольших тюбиках, банках и даже бочках по 200 литров.
  4. Kenda Farben. Компания представляет на рынке очень качественный полиуретановый состав SAR 306, обладающий высокой термоустойчивостью. Он применяется для склеивания подошв из ПУ, ТЭП, различных резиновых изделий. Добавление специального отвердителя повышает адгезию прочих трудносклеиваемых материалов.
  5. Sika. Этот швейцарский бренд выпускает целую линию продуктов на основе полиуретана. Особенно известен герметик полиуретановый Sikaflex, обладающий высокой прочностью на разрыв, стойкостью к влаге, химическим веществам и физическому воздействию.
  6. Inov. Полиуретановое связующее холодного отверждения этой марки из КНР применяется для укладки бесшовных покрытий, производства резиновых плит, резиновой крошки, рулонов.
  7. Henkel. Средства из линейки Ceresit – это высококачественные клеи для плитки и иных материалов. Самым известным полиуретановым клеем является Ceresit CT 84 – средство для фиксации подоконников, заполнения щелей между пенополистирольными плитами, газобетонными блоками, для крепления теплоизоляции. Также в продаже есть клей «Момент Кристалл» от «Хенкель» – прозрачный полиуретановый гель для всех видов материалов, кроме тефлона и полиэтилена.
  8. «Полинор». Клей Polynor Stik – однокомпонентный состав для крепления экструдированного пенополистирола, газобетона, панелей, минеральной ваты. Может применяться для герметизации швов и открытых участков, для крепления декоративных элементов.
  9. Soudal. Под маркой «Соудал» выпускается полиуретановый клей Soudabond Easy – профессиональный состав в баллонах для крепления минеральной ваты, пробки, ГКЛ, стекловаты, пеноблоков и волокнисто-цементных плит.
  10. «Маяк». Клей «Супер НН» этого производителя предназначен для баннерной ткани, кожи, ламината и паркета, всех типов пластика, полиуретана, а также жесткого ПВХ и АБС. Перед применением нужно обязательно очищать основания растворителями «Космофен».

Также клеи на полиуретановой основе производят компании «Неомир», «Растро», «Клеон», Adesiy, Bostik, Duayen и другие. Средства имеют разную цену и объем, но, по большей части, отличаются хорошим качеством. Приобрести отличный полиуретановый клей можно в любом строительном и хозяйственном магазине.

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.
Распределение рынка клеёвОсновано на данных businesswire.com.

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.

Монтажная пена — главный инструмент деревенского хохмача
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:

А так это выглядит на людях. в противовес колготкам

Причина такой популярности ?

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.
Полиуретаны — это полимеры, содержащие уретановые группы -NHCOO- в полимерной цепи. Получают их чаще всего взаимодействием ди- или триполиизоцианата с многоатомным спиртом (полиолом). Поскольку полиуретаны содержат два типа мономеров, которые полимеризуются один за другим, они классифицируются как чередующиеся сополимеры. Как изоцианаты, так и полиолы (многоатомные спирты), используемые для получения полиуретанов, содержат в среднем две или более функциональных групп на молекулу. Ниже схематически показаны основные «строительные блоки» любого полиуретана.
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.
Из-за термодинамической несовместимости двух сегментов происходит фазовое разделение, приводящее к образованию доменов или микродоменов внутри полимера. Именно наличие этих микродоменов и формирует уникальное, присущее только полиуретанам, вязкоупругое поведение. Именно двухфазной морфологии ПУ обязаны ударной вязкостью и широким диапазоном физических свойств. Жесткие домены усиливают полимер и выступают в роли центров сшивки. В конечном итоге формируются виртуальные сшивки (псевдо-сшивки). Благодаря такой структуре и формируются необычные свойства материала (= имеются, в отличие от большинства полимеров, два температурных перехода, первый низкотемпературный (-20 °C) из-за стеклования мягкого сегмента и второй, высокотемпературный (> 80 °C), связанный с термической диссоциацией микродоменов жесткого сегмента). Т.е. микродомены — это то, что полиуретан делает полиуретаном (и никаких там водородных связей, хотя им часто пытались приписать лавры создателей уникальных свойств ПУ). Уникальность видна из таблички, -240 °C это практически температура абсолютного нуля температуры (−273,15 °C), а тут какой-то материал еще и растягиваться может себе позволить…
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.
Однокомпонентные полиуретановые клеи зависят от влажности воздуха и в различных количествах выделяют изоцианаты в течении цикла отверждения (кстати, при использовании монтажной пены рекомендую стены/щели и т.п. обильно смачивать водой, ну или спиртом, если не жалко). Отверждение происходит достаточно медленно, клей схватывается за 20-30 минут и полностью отверждается за 3-7 дней в зависимости от состава. Изоцианаты штука хоть и не смертельная в разумных количествах, но тем не менее достаточно сильный раздражающий агент/кожный сенсибилизатор, так что, стандартное пожелание, присутствующее во всех моих последних «полимерных» статьях — «изолирующая маска с патроном на «газы/пары» и/или приточно-вытяжная вентиляция». И если в случае склеивания небольшого объекта получить опасную дозу изоцианата тяжело, то в случае запенивания стен автомобиля в чужом гараже — вполне возможно. О том, что проблема существует, говорит и забота EPA (Агентство по охране окружающей среды США), выпустившего под эту марку специальную открытку c советами по технике безопасности при утеплении аэрозольной полиуретановой пеной (SPF).
Что касается самых распространенных компонентов данной группы клеёв, то можно упомянуть следующие:
Гидроксилполиуретаны являются термопластами с содержанием гидроксильных групп 0,5-1,0% и получают реакцией дифенилметан-4-4 -диизоцианат (MDI) с полиэфирдиолами. Термопластичные полиуретаны получают, когда гидроксилированные полиуретаны смешивают с полиизоцианатами. Отверждение происходит при комнатной температуре. Процесс с участием такого клея может называться по-разному: термическое склеивание, высокотемпературная вулканизация, реакционная термоклейка, склеивание в расплаве и т.п. Отличие от полимеров, которые используются в традиционных клеевых пистолетах в том, что, ТПУ плавят только для удобства нанесения, конечные свойства клеевого шва формируются в процессе классического отверждения влагой воздуха при комнатной температуре. Термоклей из пистолета сразу формирует клеевой шов после остывания. При эмульгировании линейных ПУ в воде получаются полиуретановые дисперсионные клеи, которые активно используются в упаковочной и текстильной промышленности.

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».
Практическое занятие №1 — Монтажная пена»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
Практическое занятие №2, или Серёжины мешки Про полиуретановый клей я бы написал уже хотя бы потому, что все мои гермомешки склеены с его помощью…
Про ремонт лодок
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.
Про гермомешки.
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:

или
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.
Зарубежные коммерческие полиуретановые адгезивыЛегенда 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.
Опубликованы ранее:
Опусы про Его Величество Клей. Часть первая — вводная
Опусы про Его Величество Клей. Часть вторая — Viva, цианоакрилат! Viva, суперклей
Опусы про Его Величество Клей. Часть четвертая — силиконы
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 🙂
Использованная литератураW.F. Gum (ed.) (1992) Reaction Polymers: Polyurethanes, Epoxies, Unsaturated Polyesters, Phenolics, Special Monomers and Additives; Chemistry, Applications, Markets,Hanser, Munich and Oxford University Press, Oxford.
K.N. Edwards(ed.) (1981) Urethane Chemistry and Applications, ACS Symposium Series 72, Washington, DC.
J. Saunders and K. Frisch. Polyurethanes: Chemistry and Technology, Pt. 1, Interscience, New York (1963).
M. E. Kimball. Polyurethane adhesives: Properties and bonding procedures. Adhes. Age 24(6), 21–24 (1981).
D. Dieterich and J. N. Rieck. Aqueous polyurethane systems and their possible uses. Adhes. Age 21(2), 24–27 (1978).
P. E. Cranley. Polyurethane adhesives. In: Reaction Polymers, W. F. Gum, W. Riese and H. Ulrich (Eds.), p. 692, Oxford University Press, Hanser Publishers, New York (1992).
U. Meyer-Westhuis. Polyurethanes: Coatings, Adhesives and Sealants, pp. 20–22, Vincentz Narwork, Hanover, Germany (2003)

A. J. Kinloch. Adhesion and Adhesives, pp. 101–170, Chapman & Hall, London (1987). — металлорганические ПУ грунтовки
L. D. George. Composition. U.S. patent 2,277,083, assigned to Du Pont (1942)./50.

Широкое распространение в строительно-ремонтных работах получил полиуретановый клей. В статье рассказывается о составе клея, его характеристиках, видах, способах применения и хранения.

Полиуретаны — это полимерные вещества, обладающие пленкообразующими свойствами. Они очень устойчивы к агрессивному воздействию кислот, бензина, масел. Полиуретановый клей способен создавать жесткое и прочное сцепление, соединяя элементы из камня, керамики, металла, пластика, а также отлично подходит для дерева.

Какой бывает

Полиуретановый клей характеризуется длительным сроком действия, прекрасной адгезией к различным поверхностям, безусадочностью, тиксотропностью (способностью восстанавливаться), термической устойчивостью, высокой прочностью скрепления при соблюдении технологии. Различают однокомпонентный и двухкомпонентный полиуретановый клей. Оба типа увеличиваются в объеме при отверждении от взаимодействия с атмосферной влагой. Благодаря этому свойству они успешно применяются для скрепления деталей с пористой поверхностью.

Однокомпонентный полиуретановый клей сразу готов к применению.

Двухкомпонентный требует предварительной подготовки. Рабочая способность клеящей смеси составляет обычно не более трех часов, нужно замешиватьы количество клея, которое будет полностью выработано за это время.

Состав

Полиуретановый клей нередко содержит наполнители, ускоряющие отверждение и придающие вязкость (ПАВы, смолы).

Добавленные в состав композитные материалы помогают клею выполнять возложенные на него функции и придают ему необходимые для этого качества, улучшают адгезию.

Однокомпонентные клеи производятся на основе заранее синтезированных полиуретанов. Эти составы в герметичных упаковках сохраняют свои рабочие свойства в течение года. Отверждение их проходит быстро при температуре до 100 градусов.

В двухкомпонентные клеи включаются изоцианат и гидроксилсодержащие соединения (в основном олигоэфир). Полиуретан, т.е. главное клеящее вещество, образуется благодаря соединению этих компонентов в процессе отверждения. Изоцианаты увеличивают реакционную способность клея, но и сокращают его жизнеспособность и повышают токсичность.

Есть клеи, в составе которых вместо изоционатов содержатся аминоимиды. Они генерируют изоционаты при нагреве. Такие смеси отличаются повышенной жизнеспособностью и почти не чувствительны к влаге.

Правила склеивания

Срок отверждения зависит от окружающей температуры и составляет от нескольких часов до двух дней. Чем температура выше, тем быстрее протекает процесс.

После высыхания клей остается эластичным, крепко удерживающим склеенные детали. Деревянный пол и паркет имеют особенность подвижки, возникающей при перемене влажности воздуха, так как дерево способно впитывать и отдавать избыточную влагу. Клей на основе полиуретана растягивается вслед за покрытием. Устойчивость к влаге помогает создать водонепроницаемые швы.

Можно применить холодный способ. Рабочие поверхности необходимо предварительно очистить и обезжирить. Клеящую массу нанести ровным тонким слоем на подготовленные детали. После этого выдержать 10—15 минут. Затем нанести состав повторно и выдержать еще 3—5 минут. После такой подготовки детали следует плотно прижать друг к другу на две минуты.

Также существует горячий способ. Клеевой слой надо нанести на приготовленные поверхности. Затем подождать до получаса. После этого детали следует разогреть до температуры около 90 градусов и придавить друг к другу при помощи пресса.

Известен также и мокрый способ склеивания. При этом методе поверхность необходимо сбрызнуть водой для ускорения схватывания клея. В присутствии воды в клеевом составе возникает химическая реакция, которая приводит к образованию твердой пленки.

Использование пресса необходимо в большинстве случаев, так как клей по шву по мере отверждения пенится. Чем плотнее детали прижаты друг к другу, тем тоньше и изящнее получится склейка.

Для монтажан паркета и полистирольной плитки допустимо нанесение клеевого состава точечно, а также линиями по периметру детали.

Клей на основе полиуретана успешно заполняет просветы, однако недостаточно подогнанные швы не станут надежными. Перед скреплением надо убедиться, что рабочие поверхности очень плотно прижимаются друг к другу.

Основные правила безопасности

Компоненты, входящие в состав полиуретанового клея, вызывают негативные реакции при попадании на кожу или вдыхании испарений. Поэтому необходимо обеспечить вентиляцию помещения, работы проводить в респираторе и перчатках. Кожу надо защитить не только от раздражения, но и от несмываемых пятен.

Правила хранения

После открытия флакона в него проникает влага из окружающего воздуха, поэтому обычно клей рекомендуется выработать в течение полугода. Соблюдая эти простые правила, вы уменьшите потери.

При покупке клея на основе полиуретана выбирайте небольшую упаковку, чтобы израсходовать его за несколько месяцев.

Совет
После каждого применения, перед закрытием тюбика, надо полностью удалить из него воздух, нажимая на стенки. После этого колпачок следует плотно завернуть, а флакон хранить в перевернутом виде, чтобы затвердевшие кусочки оказались на дне и не закупорили носик.

Опытные мастера рекомендуют для вертикального хранения флакона с полиуретановым клеем соорудить специальную подставку из двух обрезков доски с высверленными отверстиями под размер крышки флакона. Такой способ максимально увеличит его срок эксплуатации.

Клей на основе полиуретана широко применяется в строительстве и ремонте. Теперь вы сможете правильно пользоваться этими клеевыми составами и обеспечивать их сохранность в домашних условиях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *