Виды клея, характеристики

Обзор различных видов клеев и их применение

Клей является одним из самых полезных и важных материалов для множества задач. Отремонтировать сломанный предмет, создать прочное соединение или изготовить поделку — клей облегчает все эти задачи. Однако, существует огромное количество видов клеев, каждый из которых имеет свою уникальную структуру и применение. В этой статье мы рассмотрим различные виды клеев и узнаем, какой из них подойдет лучше всего в разных ситуациях.

Основные виды клеев:

1. Силиконовый клей: Силиконовый клей изготавливается из силиконового полимера, и он обладает высокой прочностью и стойкостью к воде. Он прекрасно подходит для склеивания металла, стекла и пластика, позволяя создать прочное соединение, которое выдерживает высокие температуры и влажность.

2. Эпоксидный клей: Эпоксидный клей состоит из двух компонентов — смолы и отвердителя. После смешивания этих компонентов, происходит химическая реакция, которая приводит к образованию прочного и прочного соединения. Этот вид клея идеально подходит для склеивания металла, керамики и стекла, а также для создания ремонтных швов.

3. Универсальный клей: Универсальный клей является наиболее распространенным и многофункциональным видом клея. Он может использоваться для склеивания почти всех материалов, включая дерево, пластик, ткань и металл. Универсальные клеи обычно довольно быстрые в использовании и обладают хорошей прочностью.

4. ПВА клей: ПВА (поливинилацетат) клей является одним из самых популярных клеев для использования в домашних условиях и в школах. Он безопасен для использования и подходит для склеивания бумаги, картона, ткани и дерева. ПВА клей является водорастворимым, что позволяет легко исправлять ошибки.

5. Контактный клей: Контактный клей очень сильный и быстро сохнущий клей. Он подходит для склеивания тяжелых материалов, таких как кожа, резина и пластик. Контактный клей обычно наносится на обе поверхности, которые нужно склеить, и после высыхания клей схватывается моментально, образуя неразрывное соединение.

В этой статье мы рассмотрели несколько основных видов клеев и их применение. Каждый из этих видов клеев обладает своими уникальными свойствами и предназначен для определенных задач. При выборе клея, важно учитывать материалы, которые нужно склеить, а также требования по прочности.

Клей нужен везде — в быту, на производствах и в ремонтных мастерских. У каждого клеящего состава свои технические характеристики, свойства и область применения.

Наш полный обзор разных видов клея поможет вам сориентироваться в многообразии представленных на рынке продуктов.

Акриловые клеи
Эти типы клеев подразделяют на анаэробные и цианоакрилатные. В зависимости от входящих в состав действующих веществ, продукты различаются по своим характеристикам.

В чем состоит разница, читайте далее.

Анаэробные акриловые клеи
Анаэробные клеи — это жидкие композиции акриловых адгезивов, способные оставаться в исходном состоянии под воздействием кислорода воздуха (храниться в кислородопроницаемой таре) и быстро отвердевать при потере контакта с кислородом.

Основные свойства анаэробных клеев:

вязкость 1-400 Па*с, обеспечивающая высокую проникающую способность;
возможность использовать клей в самых узких металлических зазорах;
время отверждения от 15 до 30 мин. при t 100°С;
интервалы рабочих t: -253 +150°С (длительно), до 300°С (кратковременно).
Анаэробные клеи заполняют все неровности и зазоры на склеиваемых поверхностях металла, образуя абсолютно герметичный, монолитный шов. В местах соединения не создается напряжения. Важное качество анаэробных клеевых композиций — защита поверхностей металлических элементов от коррозии.

Применение
Области применения анаэробных клеев:

уплотнение и стопорение резьбовых соединений;
фиксация скользящих соединений;
уплотнение фланцевых соединений;
устранение ситовидной пористости литья;
герметизация сварных швов, прессованных деталей.

При использовании анаэробных клеев полученное соединение не подвержено сдвигам при кручении, не боится климатических изменений, воздействия агрессивных веществ, например, кислот и щелочей, горюче-смазочных материалов, высоких температур и давления. Благодаря таким свойствам анаэробный клей незаменим в металлургии и строительстве.

Цианоакрилатные клеи
Цианоакрилатные клеи — это известные каждому продукты, выпускаемые под торговой маркой «Суперклей», «Секунда» и т. п. Цианоакрилатными они называются благодаря основному действующему веществу — эфирам цианакриловой кислоты.

Вязкость клея и удобство использования обеспечивает входящий в его состав пирогенный диоксид кремния.

Данный вид клея был изобретен во Вторую мировую войну в процессе экспериментальных поисков клеящего материала для ремонта элементов оружия, таких как оптические прицелы.

Суперклей
Цианоакрилатные клеи.

Цианоакрилатные клеи очень популярны в быту, но при их использовании необходимо соблюдать технику безопасности по ряду важных причин:

мономеры цианоакрилата токсичны, поэтому клеить надо в проветриваемом помещении;
t вспышки клеящего состава — + 79°С. Во избежание ожогов нельзя использовать клей вблизи открытого огня;
учитывая высокую адгезию к коже человека, работать с цианоакрилатными клеями нужно в защитных перчатках.
Одно из свойств цианоакрилатных клеев — высокая чувствительность к влаге и быстрая полимеризации во влажной среде. Это значит, что клей схватывается уже при естественной влажности воздуха.

Применение
Применять цианоакрилатный клей можно для соединения самых разных материалов:

резина;
пластмасса;
древесина;
стекло;
металл, в том числе гальванизированный.
Время полного отвердевания склеенного соединения составляет 24 часа при t +20°С и влажности воздуха от 55% и выше.

У цианоакрилатных клеев разный интервал рабочих температур. Обычный от -60 до +70-80°С. У продуктов, модифицированных добавками диапазон увеличивается: от -196 до 125 °С и от -60 до 300 °С. Во втором случае кратковременно.

Слабые стороны цианоакрилатных клеев: низкая устойчивость к влаге, морозам, ударным нагрузкам, хрупкость. Состав нестабилен при хранении. Изделия из фторопласта и полиэтилена клеить цианоакрилатными клеями не рекомендуется.

Резиновые клеи (на каучуках)
Основное действующее вещество резиновых клеев — натуральные или синтетические каучуки. Отсюда они получили второе название — каучуковые клеи.

После отверждения резиновые клеи остаются эластичными, поэтому чаще используются для склеивания резиновых и других эластичных материалов и изделий. Разновидность каучука, входящего в состав, и система вулканизации влияют на прочность клеевого соединения.

Клеи на основе карбамидоформальдегидных смол
В процессе поликонденсации карбамида с формальдегидом образуются карбамидоформальдегидные смолы, на основе которых изготавливаются клеи.

Отверждение происходит при нагревании и комнатной t с участием катализаторов — кислот, таких как сульфонафтеновая, щавелевая, соляная.

Карбамидо-формальдегидный клей
Клеи на основе карбамидоформальдегидных смол.

К положительным свойствам карбамидоформальдегидных клеев относятся:

прозрачность;
светоустойчивость;
высокая скорость отверждения;
меньшая по сравнению с фенолформальдегидными клеями токсичность.
Недостатками продукта считается низкая эластичность, слабая устойчивость к влаге, невысокая прочность клеевого соединения, усадка и как следствие внутреннее напряжение, растрескивание.

Применение
Несмотря на минусы, карбамидоформальдегидные клеи активно используются при производстве слоистых пластиков, а также для изготовления и склеивания изделий из дерева и на основе древесины, таких как ДСП.

Клеи на основе латексов
Клеи на основе натуральных и синтетических латексов широко распространены и популярны благодаря отсутствию в их составе органических растворителей. Это дисперсионные составы на водной основе, слабо подверженные возгоранию, менее токсичные и по цене недорогие.

Наравне с плюсами у клеев на основе латексов есть минусы:

низкая устойчивость к морозам и влаге;
слабая защита металла и риск образования коррозии;
плохая смачиваемость склеиваемых поверхностей;
низкая конфекционная липкость;
пенообразование при производстве.
Интервал рабочих температур разных клеев на основе латексов зависит от природы входящего в состав каучука.

Применение
Клеи на основе СКС (бутадиен-стирольного каучука) незаменимы в строительной сфере. Это эластичные шпаклевки, составы для выравнивания поверхностей, а также различные клеящие мастики для внутренних работ.

Клеи на основе полимера хлоропрена практически универсальны и используются для склеивания разнообразных материалов:

кожи с резиной;
облицовки с древесиной;
стали с тканью и бумагой;
пластиковых и деревянных элементов, х/б тканей, пенополистирола.
Хлоропреновый клей
Хлоропреновый клей.

Клеящие составы на основе натурального латекса имеют схожую с хлоропреновыми сферу применения. Это, в первую очередь, изготовление и ремонт обуви. Их используют в строительстве при облицовке бетонных, деревянных и гипсовых поверхностей керамической плиткой. Конвейерные ленты из текстиля также склеиваются клеями на основе натурального латекса.

Клей латексный
Клей на основе натурального латекса.

Клеи на основе поливинилацетата (ПВА)
Сложный эфир поливинилового спирта и уксусной кислоты, больше известный как поливинилацетат или ПВА — это твердое или вязкое вещество плотностью 1180-1190 кг/м3. При t +120°С происходит пластическое течение полимера, выше +130°С ПВА разлагается. Поэтому продукты на его основе используются при t до +100°С.

При производстве клея применяют в основном водные эмульсии ПВА. Однако можно использовать смеси с органическими растворителями. Например, раствор полимера со сложным эфиром винилацетатом или производными частичной полимеризации продукта.

Применение
Область применение клея ПВА довольно обширна.

1. Всем известная форма выпуска — канцелярский клей ПВА-К. На вид это вязкая белая или желтоватая жидкость. Используется для склеивания картона и различных видов бумаги.

ПВА концелярский

2. Универсальный клей ПВА-МБ. Им можно приклеивать деревянные, бумажные, картонные элементы на поверхности из древесины, стекла и металла. Клей ПВА-МБ допустимо применять в составе грунтовок и шпатлевок.

ПВА для дерева

3. Обойный клей ПВА, как понятно из названия, служит для ремонтных работ с использованием бумажных обоев. Состав представляет собой белую или кремовую массу однородной консистенции.

ПВА для обоев

4. Супер клей ПВА выпускается под аббревиатурой ПВА-М. Обладая более высокой клеящей способностью, используется для соединения между собой изделий из древесины, стекла, кожи, текстиля, керамики. Им можно клеить плитку и линолеум. На вид это белая или чуть желтоватая однородная масса.

ПВА М

Фенолоформальдегидные клеи
Растворы синтетических немодифицированных фенолформальдегидных смол в ацетоне, спирте или воде используются в качестве клеящих составов.

Клеящими свойствами также обладают некоторые волокнистые материалы, гидролизованные спиртовым раствором фенольных смол. Например, бумага, изготовленная из сульфатной целлюлозы.

В отличие от карбамидоформальдегидных клеев, продукты на основе фенола и формальдегида более влагостойкие, но и более токсичные. Клей получают путем смешивания компонентов непосредственно перед его использованием.

Применение
Фенолформальдегидный клей может применяться для склеивания древесины, листовых и плиточных материалов на ее основе — фанеры и ДСП, а также пенопластов.

Клеи на основе элементорганических соединений
Клеящие составы на основе элементоорганических соединений обладают следующими свойствами:

влагостойкость и низкая гигроскопичность;
устойчивость к УФ, озону, биологическим факторам;
термическая и окислительная устойчивость.
Интервал рабочих температур клеев на основе элементоорганических соединений составляет от -60 до +1200°С.

В частности, кремнийорганический клей плохо проводит электрический ток и сохраняет стабильность при контакте со многими химическими веществами, за исключением органических растворителей.

Примиенение
Клеи на основе элементоорганических соединений нашли применение при склеивании кремнийорганической резины и теплостойких материалов (кроме металла).

Клеи на основе термопластичных полимеров
Клеи на основе термопластичных полимеров (термопластов) теряют свои свойства при повышенных температурах, то есть имеют невысокую теплостойкость. Однако этот недостаток в некоторой степени компенсируется хорошей эластичностью продуктов.

К клеям на основе термопластов относятся композиции со следующими полимерами:

этиленом;
карбинолом;
полигетероариленами;
полиамидами;
производными акриловой и метакриловой кислот;
каучукоподобными материалами.
Стержневой клей
Такой тип клея используется в клеевых термопистолетах.

Примиенение
Клеи на основе термопластичных полимеров чаще применяются для склеивания материалов, где термостойкость и прочность на разрыв не являются приоритетными требованиями к качеству клеевого соединения.

Однако есть и исключения. Это следующие клеевые системы:

универсальный карбинольный клей;
полиакриловые клеи;
клей на основе эластомеров;
МПФ-1.
Клеящие составы могут применяться для соединения металлических деталей и элементов, а также металлов с другими материалами, например, пластиками или резинами.

Неорганические клеи
Отличительная особенность неорганических клеев — непревзойденная термостойкость. Большинство клеящих составов не теряют своих свойств при экстремально высоких температурах, вплоть до + 3000°С.

При нагревании неорганические клеи не утрачивают изоляционные свойства, при применении в вакууме не выделяют газов.

Однако с учетом не самых лучших прочностных характеристик (3-5 МПа), а также относительной хрупкости, в качестве конструкционных составов их не используют.

Стоит учитывать, что это преимущественно кислые или щелочные составы, поэтому для склеивания некоторых материалов они не подходят.

Выделяют несколько групп неорганических клеев:

металлические;
фосфатные клеи-цементы;
клеи на основе силиката натрия;
Металлические клеи
Клеящие композиции, в состав которых входят различные металлы получили название металлических клеев. Они имеют пастообразную консистенцию, а в качестве основного компонента всегда используется мягкий легкий металл галлий. Отсюда второе название — галлиевые пасты.

Применение
Благодаря хорошей смачивающей и проникающей способности галлия металлические клеи применяются для соединения изделий из металла и других материалов. Интервал рабочих температур составляет от 20 до 300°С. Это зависит от способности тугоплавких металлов растворяться в галлии.

Серебро отличается от других металлов самой лучшей растворимостью в галлии. Однако самые распространенные наполнители галлиевых паст — это порошки металлов подгруппы меди.

Примеры применения металлических клеев:

склеивание полупроводниковых приборов;
производство пьезокерамических датчиков;
соединение фланцев и труб из разных металлов.
Успешное использование галлиевых паст в промышленности объясняется их свойством увеличиваться в объеме при отверждении. За счет образования внутреннего давления в склеиваемых элементах происходит уплотнение и упрочнение клеевого соединения.

Фосфатные клеи-цементы
Клеящие композиции на основе фосфорной кислоты получили название фосфатные клеи-цементы. Составы на основе растворов фосфорных кислот и их солей принято называть клеями.

Фосфатные клеи-цементы — это густые пастообразные составы зеленого цвета. При температуре +20°С происходит их отверждение. Если к клеевому шву предъявляются требования с высокой водостойкостью, должна быть проведена термообработка при t от 270 до 300°С.

Применение
Область применения фосфатных клеев-цементов достаточно широка. Композициями на основе АХФС (алюмохромфосфатных связующих) можно склеивать керамику, фиксировать высокотемпературные датчики, применять для стопорения резьбовых соединений.

Клеящие составы на основе АХФС и диоксида циркония обладают высокой термической стойкостью (1500-2000°С).

Учитывая, что фосфатные клеи-цементы кислые, их успешно применяют при работе с материалами, устойчивыми к коррозии.

Клеи на основе силиката натрия
Водный щелочной раствор силиката натрия получил название жидкое стекло. Это бесцветный вязкий продукт с хорошей клеящей способностью и отвердеванием при комнатной температуре.

Клеи на основе силиката натрия образуют на склеиваемых поверхностях пленку, у которой есть два недостатка — хрупкость и слабая водостойкость. Для увеличения устойчивости к влаге область склеивания подвергают термической обработке при t 100°С или модифицируют состав соединениями алюминия.

Вообще жидкое стекло обладает повышенной термостойкостью, клеевые швы не теряют своих свойств при нагревании до 1100-1200°С. Еще одним положительным качеством силиката натрия считается его устойчивость к биологической коррозии.

Жидкое стекло

Применение
Как самостоятельный клей жидкое стекло используется для склеивания древесины, бумаги, картона. Клеи на основе силиката натрия с модификаторами в составе образуют более прочные соединения, поэтому применяются при ремонте сантехники (заделка трещин), а также, например, для склеивания асбеста и прочей изоляции.
Полиуретановые клеи
Полиуретановые клеящие составы — это синтетические клеи с высокой адгезивной способностью к большинству материалов, что объясняется входящими в их составы полярными группами HNCOO с высокой когезией. Полиуретановые клеи выпускаются однокомпонентными и двухкомпонентными.

1. Однокомпонентный полиуретановый клей — полностью готовый к использованию продукт. Отверждение происходит на открытом воздухе, отсюда герметичные формы выпуска, такие как баллончики под давлением.

Клей спрей

2. Двухкомпонентные составы представляют собой клеящую массу и отвердитель, каждый в своей упаковке. Перед применением компоненты смешивают, а полиуретан образуется уже в клеевом соединении при застывании композиции.

Двухкомпонентный полиуретановый клей

Годными к применению эти составы остаются от 1 до 3 часов при комнатной температуре. Полное отверждение клеевого шва происходит за 24-72 часа при комнатной t. Ускорить высыхание шва можно нагреванием до 100-150°С и под давлением до 0,3 МПа. В этом случае клей отвердеет за 3-6 часов. Учитывая потерю влаги и выделение двуокиси углерода, клеевое соединение теряет долю прочности и монолитным уже не будет.

Применение
Полиуретановые клеи используют при работе с разными материалами, например:

металл;
стекло;
разные виды керамики;
древесина и материалы на ее основе.
Благодаря своей универсальности полиуретановые клеи активно применяются при изготовлении стройматериалов, в автомобиле-, авиастроении и других промышленных отраслях.

Эпоксидный клей
Эпоксидные клеи представляют собой термореактивные синтетические составы на основе полиэпоксидных смол, известных своей липкостью и высокой адгезией к разным материалам. Вторым действующим веществом эпоксидного клея выступают отвердители.

Это могут быть:

соли органических кислот;
эластомеры (каучуки);
полиамиды;
полиамины.
Эпоксидные клеи бывают одно- и двухкомпонентными. Компоненты клеящей композиции смешиваются прямо перед использованием. Это преимущественно профессиональные составы. Для бытовых нужд на рынке представлены готовые композиции, как правило в герметичных тюбиках.

Консистенция эпоксидных клеев бывает трех видов:

1. Жидкий клей одно- и двухкомпонентный. Благодаря хорошей проникающей способности жидкие смеси подходят для изоляции стыков, соединения небольших деталей и элементов.

Епоксидный клей

2. Пастообразные густые эпоксидные клеи успешно применяются в строительстве и отделке, они не растекаются и хорошо фиксируют материалы на вертикальных поверхностях.

Пастообразный эпоксидный клей

3. Пленочный эпоксидный клей имеет схожую с пастообразными составами область применения. Это клеевой слой, нанесенный на стекловолокно или специальные синтетические ткани. Такая форма выпуска открывает перед мастерами широкие возможности по реставрации и восстановлению различных поверхностей.

Эпоксидные клеи популярны и востребованы, они по-праву считаются универсальными. Среди их важных свойств влагостойкость, устойчивость к уф, высоким и низким температурам.

Применение
С помощью клеев на основе эпоксидных смол можно соединять деревянные, металлические, пластиковые и другие элементы из самых разных материалов.

Примеры применения эпоксидных клеев:

изоляция швов в строительстве, облицовка керамической или каменной плиткой поверхностей из бетона, дерева, кирпича;
благодаря высокой прочности клеевого соединения эпоксидные клеи успешно используются в авиа-, автомобиле- и судостроении. Эпоксидный шов при этом не боится коррозии и защищает металл;
эпоксидные клеи незаменимы при самых разнообразных ремонтных работах.

Яндекс.Диск файлообменник — что это такое и как им правильно пользоваться.