Лако-красочные материалы — производство

Склеивание —один из эффективных способов соединения современных конструкционных ма­териалов. Преимущество склеивания по сравнению с за­клепочными и болтовыми соединениями в том, что оно не ослабляет рабочее сечение элементов отверстиями, врез­ками и поэтому обеспечивает более равномерное распре­деление напряжений в узлах под воздействием нагрузок. Склеивание в отличие от пайки и сварки также позволя ет избежать термического ослабления материалов в мес­те соединения. Клеи вводят иногда в заклепочные, свар­ные и винтовые соединения для того, чтобы повысить их прочность и несущую способность, особенно при повтор­но-статических, ударных и знакопеременных нагрузках. Синтетическими клеями соединяют разнородные мате­риалы, для которых другие виды скреплений почти не­осуществимы. В некоторых случаях склеивание использу­ют, чтобы обеспечить герметичность и уменьшить воз­можность коррозии материалов в месте соединения. Клеи в большинстве своем диэлектрики, поэтому в отвержден — ном состоянии изолируют соединяемые материалы и пре­дотвращают, например, появление блуждающих токов. Для получения токопроводящих клеев вводят специаль­ные наполнители, которые значительно уменьшают элект­рическое сопротивление отвержденных композиций. Мно­гие клеи отличаются высокой водостойкостью и хорошо сопротивляются действию агрессивных сред.

Использование синтетических клеев и мастик в строи­тельстве, в деревообрабатывающей промышленности, а также при ремонте строительных машин дает значитель­ный экономический эффект. Не требуя значительного увеличения сечения в месте соединения, склеивание спо­собствует не только экономному расходованию материа­лов, но снижает вес и уменьшает габариты изделий. Ме­тод склеивания позволяет получать конструкции и детали сложной формы с меньшими затратами труда и вре­мени, чем при других способах. При этом расходы на клей и технологическое оборудование для склеивания по сравнению с обычными материалами и сборочными при­способлениями (сварочными аппаратами, припоями, бол­тами) также значительно сокращаются. Экономия дости­гается, кроме того, за счет сокращения расхода энергии, так как вместо подвода ее извне используется энергия химических реакций, например при холодном способе от­верждения клеев. Все это снижает стоимость производ­ства, особенно при поточном серийном выпуске продук­ции. Соединение деталей склеиванием позволяет механи­зировать и автоматизировать процессы сборки, напри­мер балок, оконных блоков, трехслойных конструкций, стеновых и кровельных панелей, щитовых дверей, пере­движных перегородок и т. п., что, в свою очередь, повы­шает производительность труда. При этом может быть сэкономлено до 50% времени по сравнению с существо­вавшей ранее технологией изготовления этих изделий (при помощи заклепок, болтов, гвоздей, шипов и т. п.).

Себестоимость ремонта строительных машин снижает­ся на 30—40%, так как при склеивании сверление, нарез­ка, сварка, стопорение, а также количество крепежных деталей сведены к минимуму. Экономия иногда дости­гается и за счет расширения допусков на изготовление сопрягаемых деталей, снижения требований к чистоте механической обработки их поверхности и т. п.

Успешно внедряют новые методы ремонта цилиндро­вых блоков, радиаторов, топливных баков при помощи синтетических клеев. Специальные клеи используют для ремонта устройств энергоснабжения и электродвигателей строительных машин, для монтажа и ремонта санитарно — технических систем, для крепления деталей, отличающих­ся высокой износостойкостью, для посадки подшипников, шпилек, втулок и т. п.

Синтетические клеи и мастики используют в транс­портном, промышленном, гидротехническом и жилищном строительстве. Склеиванием присоединяют резиновые амортизирующие прокладки к бетонным и каменным опо-

Соединяют бетонные и стальные элементы в комби­нированные сталежелезобетонные конструкции, изготов­ляют высокоэффективные клееные деревянные балки, фермы, сваи, стойки, шпалы, брусья, пролетные строения малых’мостов и т. п. При сооружении затворов плотин и оросительных каналов также используют различные клеи.

Исключительно важную роль играют клеи и мастики при отделке зданий современными декоративно-отделоч­ными материалами. Они обеспечивают стойкость покры­тий к ударам, изменениям температуры, действию мою­щих средств, а в производственных условиях и к дейст­вию агрессивных сред.

Синтетические клеи все шире применяют в строитель­стве. По предварительным расчетам Научно-исследова­тельского института пластических масс (НИИПМ), объ­ем применения пластических масс и синтетических смол в строительстве в 1970 г. приблизится к 30—32% от общего объема потребления их в народном хозяйстве. Основным направлением в использовании этих материалов должно быть изготовление различного рода пленок, покрытий, герметиков, декоративно-отделочных пластиков, связую­щих и клеев, т. е. таких продуктов, расход которых на единицу строительных работ (м3, м2) относительно неве­лик. При выборе полимерного материала надо иметь в виду не только его технические преимущества, но также и экономические соображения. В этом отношении синте­тические клеи и мастики представляют собой такие ма­териалы, применение которых оправдано и с технической и с экономической точек зрения. Техническая необходи­мость применения синтетических клеев вместо битумных, цементных, гипсовых и других связующих обусловлена, прежде всего, тем, что промышленность поставляет строи­тельству новые искусственные материалы — древесные плиты, пластики, пенопласты, пленки, крепление которых невозможно осуществить неорганическими вяжущими. Кроме того, новые формы и методы комбинированного ис­пользования пластмасс и традиционных материалов (дре­весины, металлов, бетона, керамики) также требуют при­менения синтетических клеев.

В настоящее время определились два основных на­правления в использовании синтетических клеев и мастик в строительстве. Первое охватывает области кон­струкционного применения, включая не только изготов­ление собственно конструкций (деревянных, пластмассо­вых, металлических и др.), сборку водопроводных и вен­тиляционных систем в зданиях, топливоподающих, охлаждающих и других систем в строительных машинах, но и ремонт узлов и деталей приводных механизмов, элек­тродвигателей, аппаратуры управления и двигателей внутреннего сгорания строительных машин. Второе на­правление включает использование клеев и мастик для крепления отделочных, футеровочных, антикоррозион­ных, тепло — и звукоизоляционных материалов к строи­тельным конструкциям и технологическому оборудо­ванию.

Для первого направления характерно применение клеев высокопрочных, теплостойких, жестких, требующих малой толщины клеевой прослойки и, соответственно, до­статочно чистой обработки склеиваемых поверхностей. Для второго — использование эластичных и высокона- полненных клеев, которые могут соединять неровные по верхности без развития усадочных напряжений и образу­ют сравнительно толстые клеевые швы, способные вос­принимать ударные нагрузки, воздействие температур и вибрацию оборудования.

Однако синтетические клеи имеют недостатки, кото­рые влияют на оценку надежности клееных изделий и конструкций и не позволяют применять их для многих конструкций.

Так, соединения на синтетических клеях обладают низкой прочностью при неравномерном отрывающем уси­лии, что ограничивает применение их в силовых узлах.

Технология склеивания требует большой точности в выполнении операций, поэтому необходим поэтапный или пооперационный контроль качества исходных материа­лов, параметров режима и т. п. Проверка готовых изде­лий не всегда позволяет выявить дефекты склеивания. Кроме того, в большинстве случаев качество готовых из­делий часто нельзя проверить без их разрушения. Поэто­му практическая оценка каждого нового вида клея обыч­но производится при помощи контрольных (ускоренных) испытаний [1], включающих жесткий режим термовлаж-

НОСТНОЙ обработки образцов (выдерживание в холод­ной или горячей воде, замораживание, кипячение, вы­сушивание), а затем сопоставление результатов ис­пытаний с аналогичными данными ранее апробирован­ных клеев, характеристики долговечности которых известны.

Для получения удовлетворительной прочности многие конструкционные клеи необходимо отверждать горячим способом, что не всегда возможно, например при круп­ных габаритах конструкций.

Существенным недостатком синтетических клеев, и особенно мастик, является склонность их к старению, ко­торое тем интенсивнее, чем более высокая температура действует на клеевое соединение. Некоторые клеи и ма­стики токсичны.

Из-за этого применение таких эффективных клеев, как, например, полиуретановые, ограничено. Многие клеи хрупки при низких температурах или имеют ограничен­ную теплостойкость.

Появление новых сиитетических полимеров, облада­ющих улучшенными характеристиками, несколько за­трудняет систематизацию клеев и разработку общих пра­вил обращения с ними. Для работы с клеями и мастиками необходимо приобрести определенные навыки и зна­ния, которые нужны для освоения физических, химиче­ских и технологических основ процессов склеивания.

Практическая ценность клеев определяется совокуп ностыо таких данных, как прочность, долговечность, стой­кость к температурным, химическим и влажностным воз­действиям, простота технологии. Выбор клея производит­ся только после всестороннего анализа всех этих данных.