Состав, маркировка, свойства и особенности применения

Некоторых видов синтетических конструкционных клеев

Клеи на основе немодифицированных фенолоформальдегидных смол

В зависимости от соотношения исходных продуктов (фенола и формальдегида, применяемых инициаторов или катализаторов (щелочных или кислых) и режима изготовления фенолоформальдегидные смолы подразделяют на резольные (термореактивные) и новолачные (термопластичные).

Клеи на основе термореактивных смол содержат в избытке формальдегид и способны при повышенных температурах необратимо затвердевать при переходе в термостабильное состояние.

Клеи на основе термопластичных фенолоформальдегидных смол для отверждения требуют применения специальных отвердителей, например, в виде сульфонафтеновых кислот (керосиновый контакт Петрова) или соляной кислоты. Отверждаются они как при комнатной температуре (выдержка 

склеенных деталей в прижатом состоянии от 5 до 25 часов), так и при повышенных (140…150°С) температурах.

В качестве конструкционных клеев применяют как термореактивные, так и термопластичные фенолоформальдегидные смолы, но чаще последние.

Двухкомпонентные клеи на основе термопластичных фенолоформальдегидных смол такие, как ВИАМ Б-3, КБ-3, ВИАМ Ф-9, В31-Ф9 и другие, имеют жизнеспособность 2 - 5 часов, отверждаются при 20°С за 5 - 25 часов (В31-Ф9 за 20 - 30 мин), требуют после нанесения открытой выдержки в течение 5 - 15 мин и давления прижатия 0,5…5 кгс/см². Клеевые соединения, выполненные этими клеями, имеют предел прочности на сдвиг от 100 до 140 кгс/см².

Клеевые соединения могут работать при температурах 75…100°С. Они устойчивы к бензину, маслам, спиртам и ароматическим углеводородам.

 

Клеи на основе фенолоформальдегидных смол,

Модифицированных поливинилацеталями

К этой группе относятся клеи типа БФ. Наиболее широко известны клеи марок БФ-2, БФ-4, представляющие собой спиртовые растворы термореактивной фенолоформальдегидной смолы, совмещенной с поливинилбутиралем (термопластичная бутварная смола). Для приготовления клея

10%-ный спиртовый раствор поливинилбутираля смешивают с 50%-ным спиртовым раствором термореактивной фенолоформальдегидной смолы (для приготовления клея БФ-2 берут 1 вес.ч. смолы и 1 вес. ч. поливинилбутираля, для клея БФ-4 - 1 и 5,7 вес.ч. соответственно) и нагревают смесь при 50…60°С до получения однородного и прозрачного в проходящем свете раствора. Концентрация сухого вещества в клее БФ-2 составляет 14…17%, в клее БФ-4 - 10…13%.

Термореактивная фенолоформальдегидная смола после отверждения в клеевом слое придает ему высокую прочность, жесткость, теплостойкость, водостойкость, химическую стойкость и нерастворимость во многих растворителях и другие свойства.

Термопластичная бутварная смола (поливинилбутираль) придает клею повышенную адгезию, эластичность, вибрационную стойкость и влияет на температуру перехода клея в твердое состояние.

Клеи типа БФ применяют для склеивания металлов с металлами, металлов с неметаллическими конструкционными материалами (текстолитом, гетинаксом и др.) вместо клепки и сварки.

 

Технология склеивания клеями БФ-2, БФ-4

1. Проверяют вязкость клеевого раствора на соответствие ТУ.

2. Подгоняют, зачищают и обезжиривают склеиваемые поверхности.

3. Наносят первый слой клея и выдерживают 30 мин при 20°С и 15 мин при 60°С.

4. После охлаждения образцов наносят второй слой клея, выдерживают ~1,5 мин (до «отлипа», поверхности должны стать матовыми, так как спирт должен полностью испариться).

5. Соединяют склеиваемые детали и создают давление в клеевом слое

≈ 8…20 кгс/см².

6. Проводят отверждение клея при Т = 140…160°С для БФ-2 и при           Т = 60…80°С для БФ-4. Время отверждения - 55 – 60 мин.

После склеивания желательна выдержка образцов до испытаний не менее одних суток. Прочность на сдвиг при склеивании металлов и других конструкционных материалов - 150…300 кгс/см², термостойкость - до 200°С, водостойкость - хорошая. Клеевой слой стоек в масле, бензине, керосине, в спиртоглицериновых смесях. Клеевые соединения удовлетворительно выдерживают низкие температуры до температуры жидкого гелия.

Позже были предложены новые модификации фенолополивинилацетальных клеев, обладающих более высокой теплостойкостью: ФА-24, БФР-4, ВС-10Т, ВС-350 и др.

Клей ФА-24 представляет собой спиртовой раствор фенолоформальдегидной смолы и поливинилформаля с добавками алкоксисилана и хинолина. Клеевое соединения на клее ФА-24 отличается высокой прочностью при сдвиге и отличается от клеевых соединений на клее БФ-2 более высокой теплостойкостью. Прочность на сдвиг клеевых соединений стали 30ХГСА на этом клее при 20^оС составляет 310 кгс/см², а при 100^оС – 190 кгс/см².

  Клеи БФР-2, БФР-4 состоят из фенолоформальдегидной смолы марки ФР-200 и поливинилбутиральфурфурола. Отверждение  проводят при Т = 150…175°С, давления прижатия - 10…20 кгс/см². Клей наносится в два слоя. В клее БФР-2 содержится больше фенолоформальдегидной смолы, поэтому он может работать при более высоких температурах.

Жизнеспособность этих клеев - 4 – 6 месяцев. Кроме всего прочего этим клеем приклеивают медную фольгу к гетинаксу при производстве фольгированного гетинакса.

Клеи ВС-10Т и ВС-350 состоят из термореактивной фенолоформальдегидной (ВС-10Т) и такой же фенолоформальдегидофурфурольной (ВС-350) смол и клеевой композиции ВС-10, которая состоит из поливинилацеталя с алкоксиланом.

Клеи однокомпонентны, имеют срок хранения не менее 6 мес. Отверждение клеев проводят под давлением 0,6…2,0 кгс/см² при 180°С в течение двух часов. Их применяют для склеивания деталей из сталей различных

 

марок, анодированного дуралюмина, стеклотекстолитов различных марок, стеклотекстолитов с металлами, теплостойких пенопластов типа ФК-40 и др.

Прочность клеевых соединений металлов на сдвиг - в пределах

130…180 кгс/см². Соединения выдерживают длительное (до 200 ч) при 200°С и кратковременное (5 ч) при 350°С нагревание.