Главный списокСтройматериалы разное

Без гвоздей, болтов и сварки: возможности современных клеев



Склеивание является одним из самых старых методов крепления различных материалов друг к другу, известных еще до сварки, паяния, заклепывания, соединения болтами и зажимами. За три тысячи лет до нашей эры шумеры умели изготавливать клей из шкур животных. Примерно за полторы тысячи лет до нашей эры египтяне использовали животный клей для наклеивания шпона. В настоящее время крепление с помощью клеев является самым современным методом крепления материалов, использующимся в производстве и различных технологических процессах. Можно со стопроцентной уверенностью утверждать, что ни один ремонт не обходится без клеевых соединений самых различных отделочных материалов: паркета, линолеума, ковролина, стеновых панелей, обоев, тканевых покрытий, потолочных лепных украшений, плинтуса, керамической плитки, ламинирующей пленки и так далее. Одни из этих предметов используются в условиях повышенной температуры, другие - высокой влажности, третьи - приложения значительных усилий, четвертые - последующей окраски... В любом из приведенных примеров незаметность места склеивания создает зрительное впечатление целостности предмета, части которого могут быть изготовлены из совершенно разных материалов. Пример тому - аккуратно приклеенные лепные украшения из полистирола или полиуретана после совместной окраски с оштукатуренной потолочной плитой. ЧТО ТАКОЕ "СКЛЕИВАНИЕ"? Большое количество добавок, механизмов отвердения и в результате — широкие возможности современных клеев являются определяющими факторами при классификации этой продукции. Стандарт DIN 16920 классифицирует клеи на основе исходного материала, из которого они изготовлены. Стандарт DIN 8593 классифицирует клеи, исходя из принципов их применения. Слово "склеивание" означает соединение вместе двух поверхностей с помощью клея, который согласно стандарту DIN 16920 определяется следующим образом: "неметаллический материал, способный соединять друг с другом поверхности благодаря своим адгезионным и когезионным свойствам". Именно этими свойствами (поверхностной клейкостью и силой межмолекулярных связей) и характеризуется эффективность клеев. Общий принцип склеивания заключается в том, что в процессе соединения участвует вся площадь соединяемых поверхностей. В отличие от других традиционных методов крепления прочный слой, создаваемый между соединяемыми поверхностями при склеивании, распределяет напряжение равномерно по всей поверхности, причем качество распределения напряжения зависит от типа воздействующих сил. Наиболее благоприятным механическим воздействием для клеев является растяжение и сдвиг, наименее благоприятными - разрыв и отрыв. Кроме того, при соединении отличающихся друг от друга поверхностей, следует учитывать их различную степень эластичности, твердости и расширения. Например, к поверхностям с сильно различающимися коэффициентами расширения подобрать клей весьма сложно. С другой стороны, прочность самого соединения зависит от химической формулы и свойств клеев. Если конструкция соединения не позволяет избежать воздействия сил на отрыв, они должны быть компенсированы защитными элементами. В некоторых случаях клей может быть усилен стекловолоконной тканью при условии, что ткань будет полностью пропитана клеем, а весь воздух будет удален. ПРЕИМУЩЕСТВА СКЛЕИВАНИЯ ПЕРЕД ДРУГИМИ ТРАДИЦИОННЫМИ СРЕДСТВАМИ КРЕПЛЕНИЯ Равномерное распределение напряжения Крепление с помощью клеев, в отличие от сварочного и клепочного соединений, где напряжение концентрируется в отдельных точках, распределяет не только статическое напряжение, но и динамическое воздействие равномерно по всей скрепляемой поверхности. Неизменность структуры поверхности и конфигурации соединения Температура, при которой происходит сварка, может привести к изменениям структуры поверхностей и, таким образом, к изменению их механических свойств. Что касается заклепочных соединений и соединений на болтах, то их применение связано с нежелательным появлением отверстий в поверхностях. При склеивании же поверхности не претерпевают каких-либо изменений. Кроме того, современные клеи демонстрируют после отвердения достаточную эластичность и способность противостоять механическому и температурному воздействию. Благодаря тому, что крепление клеем осуществляется через всю площадь соединяемых поверхностей, поглощение вибрации в этом случае происходит значительно лучше, чем при клепочных или сварочных соединениях. Облегчение конструкций Клеи широко применяются в легких конструкциях, толщина компонентов которых не превышает 0,5 мм. Спаивание или сварка подобных компонентов очень трудоемка. Герметичное склеивание Клеи могут использоваться в качестве герметиков и изоляционного материала. Склеивание разнородных поверхностей С помощью клеевого слоя можно устранить образование полостей и последующую коррозию при соединении разнородных металлов. Клеевой слой обычно магнетически нейтрален и играет роль электрического и температурного изолятора. РАЗНОВИДНОСТИ КЛЕЕВ Основой большинства клеев является полимер, обладающий хорошей адгезией. Он может быть натуральным или синтетическим (натуральный - животного или растительного происхождения, синтетический - искусственно полученная термопластичная или термореактивная смола). Для улучшения процесса склеивания к полимеру добавляют другие составляющие, поэтому в специальной литературе такую смесь именуют клеящей композицией. Ее состав определяет характер воздействия на соединяемые поверхности. Различают клей на водной основе, клей на растворителе, клей-компаунд и клей-расплав. Иногда к клеям относят и растворитель в чистом виде. Клей на водной основе может быть водным раствором или водной суспензией и является наиболее экологически чистым. Он схватывает только после полного испарения воды. Используемые основы бывают натурального (целлюлоза, костный клей), синтетического (поливиниловый спирт, фенольные и меламиновые смолы) или неорганического происхождения. Так, силикатный клей - это водный раствор силиката натрия, который при использовании нуждается в прижиме из-за низкой адгезии. Его применяют для водостойких, например, гидроизоляционных или высокотемпературных (до 1100°С), но не очень прочных соединений. Водная суспензия - это тонко измельченная и не растворимая в воде синтетическая смола, например, сверхтонкий порошок (дисперсия) поливинилацетата (клей ПВА - "белый" клей) или синтетического каучука. Вода хорошо смачивает поверхности, что позволяет применять клей для пористых гигроскопичных материалов: пенопласта, гипсокартона, на основе древесины (ДСП, ДВП, МДФ) и самой древесины, например, при укладке паркета. Но такой клей имеет некоторые недостатки, основной - длительное время схватывания, которое сокращают, когда это возможно, нагревом места соединения для более быстрого испарения воды. Кроме того, слой застывшего клея служит питательной средой для развития микроорганизмов, что способствует появлению плесени (если в состав при изготовлении не введена бактерицидно-фунгицидная добавка). Клей на растворителе представляет собой полимер, который поддерживается в жидком состоянии с помощью химического вещества (например, алкалоида, ацетона, спирта, толуола), испаряющегося быстрее, чем вода. Типичные примеры - контактный клей (раствор синтетического каучука в цианакрилате) и раствор ПВХ в хлористом этилене или уксусно-этиловом эфире. Такой клей используют для соединения термопластов (например, пленок, трубок, фитингов и панелей из ПВХ). Длительность схватывания на порядок меньше, чем при водной основе. Но пары большинства растворителей, например, толуола, вредны для здоровья человека. Клей-компаунд твердеет в результате химической реакции в полимере или после смешивания с отвердителем, либо под действием другого фактора (тепла, давления, влаги, кислорода воздуха, солнечного света). Наиболее распространены эпоксидные и полиэфирные смолы, производные акрилата (метакрилат, полиакрилат, этилцианакрилат), а также полиуретан и силикон. Их с успехом применяют для склеивания различных металлов и некоторых пластмасс (термореактивных) реактопластов между собой и с другими материалами. При использовании отвердителя важно смешивать составляющие без значительного запаса и непосредственно перед склеиванием, исключив образование в массе пузырей воздуха и неоднородностей. Срок пребывания клея в жидкотекучем состоянии обычно жестко ограничен, поэтому любителям "перекурить" он доставляет массу неприятностей. Клей-расплав - это термопластичный полимер без воды или растворителя, например алкидная смола или этилцеллюлоза, но с некоторыми добавками. При комнатной температуре он сохраняет твердость и химическую устойчивость в течение длительного времени. Используется только при высокой температуре в расплавленном состоянии, растекаясь по соединяемым поверхностям. При склеивании металлических элементов их обычно сначала нагревают, а затем или посыпают порошком клея, или намазывают плавящейся от соприкосновения палочкой твердого клея. Растворитель переводит тонкий поверхностный слой соединяемых деталей в жидкое состояние, а сам постепенно улетучивается. В результате жидкости взаимно проникают друг в друга и твердеют, образуя прочное соединение. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КЛЕИ ДЛЯ ОБОЕВ Обои - бумажные (гладкие, структурные, дуплекс, под покраску), текстильные (на бумажной, тканой, синтетической основах), флизелиновые (на нетканой основе), виниловые (шелкографические, вспененные, тяжелые, под кожу), стекловолокнистые, металлические - фирма-производитель сопровождает списком рекомендуемых клеев. Их выбор зависит от основы обоев. Многие фирмы рекомендуют наносить клей не на полотно, а на стену, что удобнее и экономнее. Обойные клеи могут быть как изначально сухими и требовать разбавления жидкостью, так и готовыми к употреблению. Скажем, клеи в порошке Quelid vinyls фирмы BOSTIK FINDLEY или Metylan vinyl фирмы HENKEL (для текстильных, виниловых, стекловолокнистых обоев), Quelid express или "Момент классик" тех же фирм (для бумажных, некоторых видов текстильных и виниловых обоев), Metylan TT instant фирмы HENKEL (для стекловолокнистых, металлизированных) необходимо предварительно развести в воде. Фирмы HENKEL и PUFAS используют в клее для виниловых обоев метилцеллюлозу, причем первая - за хорошее впитывание влаги, которую не пропускает винил, а вторая - за повышенную адгезию. Клеи от BOSTIK FINDLEY, такие как Quelid murale (для некоторых виниловых и стекловолокнистых обоев), Quelyd PV1 (для виниловых, стекловолокнистых, металлизированных) , Quelyd tendumural (для настенных тканевых покрытий) сразу готовы к применению, причем все содержат бактерицидно-фунгицидную добавку, исключающую появление плесени. В последнее время несколько производителей, например, BOSTIK FINDLEY, PUFAS, выпустили специальный клей для флизелиновых обоев - это марки Quelyd papier intisse и Pufas vlies соответственно. Эти же фирмы предлагают клеи для заделывания стыков полотен - Pufas naht-kleber и Quelyd colle-raccord, а компания HENKEL - клей Metylan naht. Многие фирмы выпускают клеи специально для обойных бордюров. Новинкой украинского рынка стал клей для обоев, содержащий цветовой индикатор для равномерного нанесения клея от компании Henkel. При разведении хлопьев водой клей превращается в однородный ярко розовый гель, который при нанесении позволяет четко видеть, что клей покрывает полотно полностью и равномерно. Этот индикатор уменьшает вероятность образования пузырей и улучшает качество приклеивания обоев, особенно на стыках. Благодаря цветовому индикатору легко заметить излишки клея на лицевой стороне обоев. КЛЕЙ ДЛЯ ПЛИТКИ Клей и затирка для керамической плитки это, пожалуй, один из первых импортных строительных материалов, массово появившийся на отечественном рынке. Сегодня их ощутимо и обосновано потеснили украинские производители. Керамическая плитка чаще всего укладывается на цементную смесь, куда добавляют немного клея. Но для облицовки помещений с повышенной влажностью (ванная комната, предбанник сауны) и водонаполняемых емкостей (бассейн, купель) с успехом используют водостойкие клеевые смеси, например, большое количество марок Ceresit фирмы HENKEL или марки Terra fix фирмы TERRACO, а также эпоксидный клей-компаунд Epocolor от BOSTIK FINDLEY. Смеси могут быть морозостойкими, с температурой эксплуатации ниже -30°С. Для разведения смеси вместо воды рекомендуются специальные растворы, например, Terra bond А фирмы TERRACO. Клей-компаунд поставляется шести различных цветов и с успехом может быть использован в качестве затирки швов между приклеенными плитками. Более дюжины клеев разных составов предлагает фирма INDEX, a двухкомпонентный клей Elastocool AB держит плитку при морозе до -40°С и противостоит трещинам шириной до 2 мм. Одним из важнейших критериев качественного клея является хорошая адгезия к основанию и плитке и отсутствие усадки (отсутствие внутренних напряжений, могущих привести к отслоению ил даже к трещинам в плитке). В остальном соблюдается золотое правило Архимеда: сравнение удельной стоимости 1 кв.м, исходя из расхода. На рынке представлены три основные группы клея для плитки: • обычный клей для укладки простой плитки внутри помещений, • усиленные клеи для укладки плитки внутри и снаружи помещений, пригодные для укладки плиток различных размеров, • элитная группа — современные высокополимерные клеи для особых условий эксплуатации и всех видов плитки, а особенно современных непористых или малопористых плиток дорогих эксклюзивных серий. Как правило, эти клеи идут с приставкой flex. Это означает, что данный продукт обладает остаточной эластичностью после полного высыхания. При возникновении внутренних напряжений и деформаций в основании или в плитке клей как бы следует за ними, не передавая деформации с основания на плитку и наоборот. Такой клей является своего рода эластичной подложкой, обладающей достаточной прочностью и подвижностью. Это свойство незаменимо при укладке плитки на теплые полы, в условиях экстремальных температурных и влажностных перепадов (балконы, лоджии и т. д.), в местах интенсивных механических нагрузок динамического характера (места интенсивного прохода людей), то есть всегда, когда есть опасность появления деформаций и перемещения основания (недосохшая штукатурка, стык ГКЛ в санузле и другие варианты). КЛЕИ ДЛЯ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ Современные отделочные покрытия пола (линолеум, ковролин, ПВХ и пробковые плитки и т.д.) требуют не только ровной и прочной подготовки основания, но и качественной сплошной приклейки к основанию. Оптимальным выбором для этого являются универсальные дисперсные клеи, готовые к применению. С потребительской точки зрения клей должен быть: • универсальным (подходить для разных типов покрытий) ; • экологически чистым (не содержать растворителей и вредных летучих компонентов); • легко смываться водой до высыхания; • прочно, надежно и долговечно фиксировать покрытие к основанию. Кроме того, важно, чтобы клей по высыхании обладал эластичностью, компенсировал деформации основания и самого покрытия, вследствие температурных перепадов, влажности, повышенных нагрузок. Конечно, важным определяющим фактором является цена, точнее стоимость одного квадратного метра (расход клея на 1 кв.м). Напольные покрытия, среди которых можно выделить линолеум (натуральный и виниловый), ковролин (на джутовой, поливинилхлоридной или полимерно-битумной основе) и листовую пробку, смонтировать с использованием только двух клеев, как в случае обоев, очень сложно. Для натурального линолеума больше подойдут клеи в виде водной дисперсии (Uzin-LE 2401 фирмы UZIN, Okamul L14 фирмы KIESEL, Super Sader Тас фирмы BOSTIK FINDLEY), а для винилового линолеума и ковролина - на основе из ПВХ (Uzin-KE 418, Okamul E9 и Sader flex тех же фирм). Для ковролина на джутовой подложке разработаны специальные водные дисперсии с бактерицидно-фунгицидной добавкой Uzin-KE 2008 от UZIN и Okamul T6 plus от KIESEL. Есть и более дешевые марки этих клеев без добавок. Для ковролина и ковролиновой плитки на полимерно-битумной основе разработаны токопроводящие клеи Uzin-KE 2428L от UZIN, Klefa fix от BOSTIK FINDLEY с графитовым наполнителем, упрощающим заземление покрытия для исключения накопления на нем электростатического заряда. Для ковролиновой плитки рекомендуется состав Sader adhesif фирмы BOSTIK FINDLEY, допускающий многократную фиксацию снимаемого и укладываемого вновь модуля. Пробковое покрытие хорошо клеится композициями на водной основе Uzin-6N 276 (UZIN), Okapren KK extra (KIESEL), K12 (PUFAS), предназначенными для пористых поверхностей. Для всех перечисленных покрытий можно использовать морозостойкие клеи на растворителе Maxiglue, Plastiglue NM фирмы BOSTIK FINDLEY или полиуретановые клеи-компаунды Uzin-KR 430 фирмы UZIN, Okamul PU фирмы KIESEL, Tomsit R710 фирмы HENKEL, Colle 455 фирмы BOSTIK FINDLEY. Но они дороже "водных" в три раза. При использовании любого из клеев специалисты советуют сразу после укладки покрытия на пол прокатать его несколько раз валиком от центра к периферии - для удаления пузырьков воздуха, равномерного распределения слоя клея и выдавливания его излишков по краям. При настилании паркета всегда учитывают скорость впитывания влаги разными породами древесины. Дуб, ясень и мирбау впитывают ее достаточно медленно; бук, клен, вишня и многие экзотические породы - быстрее. Поэтому многие монтажные компании первые из указанных пород укладывают с использованием вододисперсного клея с содержанием воды не более 30%, а вторые - или с клеем на растворителе, или с клеем-компаундом. В первом случае ходить по полу можно не раньше, чем через пять часов, во втором - уже через два часа. Но шлифовать поверхность разрешается лишь через семь дней в первом случае и через пять дней - во втором. Дело в том, что влажная половица становится шире и приподнимается по краям. Преждевременное циклевание приведет к образованию волнистой поверхности после полного испарения влаги. КЛЕИ ДЛЯ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ Стеновые панели из ДСП, ДВП и МДФ, бакелизированной (водостойкой) фанеры можно монтировать на деревянные поверхности вододисперсионными клеями, а также термостойкими клеями на растворителе (например, Sader R22, Sader UR от BOSTIK FINDLEY, "Момент столяр" от HENKEL). Стеновые облицовочные покрытия с основой из каучука и ПВХ можно крепить вододисперсионным клеем Kiilto 10 или растворителем Kiilto 2 plus фирмы KIILTO. Пробковые панели и ленты монтируют на стены и потолок (но не на пол!) с помощью вододисперсионного клея Korkkleber фирмы PUFAS. Плиты из минеральной и стекловаты, а также из других пористых материалов, например, вспененного полистирола или полиуретана, также крепятся с помощью вододисперсионных клеев. Их особенностью является минимальное время выдержки (несколько секунд). Плинтус - деревянный или пластиковый - можно прикреплять к паркету, керамической плитке, линолеуму, бетонной или дощатой поверхности с помощью универсального клея, который называется Liquid Nails (LN), что означает "жидкие гвозди". Это необычное словосочетание возникло с легкой руки фирмы GLIDDEN Со (США). Клей называют так за характер нанесения - в виде капель или полос на расстоянии друг от друга. Серия объединяет семь марок клея LN (LN601, LN602, LN901, LN910, LN915, LN930 и LN975) и две марки "Выбор строителя" (ВС - Builder's Choice) -ВС290 и ВС490 с простой идеей: все материалы и условия эксплуатации разбиты на группы, и для каждой из них разработан тот клей, который обеспечит достаточную при проведении данного вида отделочных работ степень адгезии. Каждый клей серии выпускается в тубе или тюбике. На упаковке указываются ограничения использования - температурные, прочностные или по материалам. Фирма FRANKLIN выпускает под торговой маркой Titebond клей Multi-purpose, фирма PUFAS - Montage fix, фирма HENKEL - "Никаких гвоздей", которые представляют собой аналоги "жидких гвоздей". Это водные дисперсии для склеивания протяженных или имеющих сложный профиль поверхностей из многих материалов. Такой клей еще называют универсальным. Правда, такой клей не совсем подходит "на все случаи жизни": название лишь подчеркивает богатое разнообразие склеиваемых материалов. И хотя клей может быть "секундным" и сверхпрочным, теплостойким и без растворителей, влагостойким и для пористых материалов, всегда есть одно-два ограничения, на которых эта универсальность заканчивается. СОВЕТЫ СПЕЦИАЛИСТОВ При необходимости склеивания деталей большой площади из однородного материала (напольные покрытия, облицовочные панели, обои) готовый клей удобнее приобрести в пластмассовой (канистра, ведро, массой 8-15 кг) или жестяной (банка, массой 1-5 кг) таре, а в виде сухой смеси - в бумажном мешке массой 1-25 кг. На случай ремонта лучше всего иметь под рукой картридж с универсальным монтажным клеем "жидкие гвозди" массой 400 г. Для периодического подклеивания поверхностей одного материала (например, древесины) экономически целесообразно приобрести тюбик специального клея массой 250 г. Кроме того, специалисты советуют: 1. Ни в коем случае не пренебрегайте операцией выдержки на воздухе клея на растворителе, поскольку присутствие последнего в клеевом соединении приводит к образованию пористого шва, обладающего довольно низкой прочностью. 2. Клей на водной основе чувствителен к замерзанию воды, поэтому должен наноситься при температуре не ниже 5°С. Верхний предел температуры для каждого клея свой и указан в сопровождающей его инструкции. Самый простой способ защиты шва от влаги -окраска после склеивания. 3. Для клея горячего отвердения в качестве источника равномерного нагрева горячим воздухом с температурой до 80°С удобнее всего использовать фен. Отвердение при более высокой температуре можно производить с помощью источника инфракрасных лучей. 4. Расход клея при монтаже всех материалов на основе древесины (ДСП, ДВП, МДФ), гипсокартона, резины, пенопласта, пористых стеновых панелей значительно выше, чем для жестких пластиков, включая основу ковролина и керамическую плитку. УКРАИНСКИЙ РЫНОК КЛЕЕВ На украинский рынок клеи для строительства поставляются немецкими фирмами HENKEL, KIESEL, UZIN, BONA, PURAS, STAUF, финской KIILTO, OPTIROC OY АВ, французской BOSTIK FINDLEY, шведской TERACO, американскими GLIDDEN, FRANKLIN, итальянскими MAPEI, RINALDI, бельгийской ORAC DECOR, испанской CEYS. Из украинских производителей наиболее известны ООО "Павлограджилстрой", Харьковский завод сухих строительных смесей, ООО ПК "Лидер", ООО "Поли-рем", ООО "Хенкель Баутехник Украина", ООО "Фомальгаут", ОАО "Керамблоки", ООО "Гелиос" и другие. По мнению директора ООО "Фомальгаут" Сергея Ершова, "Развитие рынка клеев как одного из наиболее широких сегментов рынка строительных материалов прямо пропорционально развитию массового строительства. В целом его емкость в среднем можно оценить в 100 тыс. т в год. К тому же, есть все предпосылки к увеличению этого сегмента рынка примерно на 20%. Что касается основных тенденций, то в настоящее время рынок потихоньку вытесняет "слабые" компании и тех, кто "играет с качеством", поэтому в условиях сегодняшней жесткой конкуренции способны удержаться на плаву только предприятия, выпускающие качественный товар по разумным ценам". Клеи выпускаются в жидком, гелеобразном, пастообразном или твердом (прутки, гранулы, порошок) состоянии, а также нанесенными на подложку (ленты). Их фасуют в канистры, ведра, банки, мешки, пакеты, в герметичные картриджи, имеющие форму упругой цилиндрической тубы с дозирующим устройством под специальный пистолет, или в гибкие тюбики много- и одноразового действия. Все емкости обеспечивают герметичность упаковки для сохранения его клеящей способности долгое время. Ориентируясь на потребности рынка, производители практически в каждом сезоне стараются предложить потребителю усовершенствованный продукт. Например, научно-исследовательской лабораторией (НИЛ) ПК "Лидер" осуществляется комплекс работ с целью разработки и освоения производства серии клеев, позволяющих перекрыть весь спрос строительной отрасли в клеящих материалах. Оценивая возможности украинского рынка клеев, большинство операторов отрасли прогнозируют, что по-прежнему наиболее востребованным продуктом будет оставаться клей для плитки
add company