Общие сведения о клеящих веществах

Клеи - это растворы, дисперсии или расплавы, преимущественно высокомолекулярных органических или неорганических веществ, природных или синтетических, применяемые для склеивания различных материалов: пластмасс, органического или силикатного стекла, фарфоровых или фаянсовых изделий, бумаги, древесины, волокон и т.д. Склеивание основано на явлении аднезии к склеиваемым материалам. Склеивание происходит в результате затвердевания клея при испарении растворителя, застудневании или в результате химических превращений, например, полимеризации компонентов.

По своему составу клеи бывают жидкие (растворы или расплавы), пластообразные, твердые в виде гранул и порошка. Кроме основного вещества, клей может содержать ряд компонентов, которые необходимы для процесса склеивания и придают клею дополнительные полезные свойства. К вспомогательным компонентам клея относятся растворители, отвердители, стабилизаторы, ингибиторы, бубители, наполнители, антисептики, пеногасители, отдушка и т.д.

В зависимости от области применения, а также от ассортимента, клеящие вещества можно классифицировать следующим образом:

- по происхождению сырья - растительные, животные, минеральные, синтетические, комбинированные;

- по химическому составу - белковые вещества (альбуминовые, глютиновые, казеиновые, кератиновые), полисахариды (крахмал, декстрин), растительные смолы и камеди (гуммиарабик, каучук, канифоль), неорганические (силикатные, силиконовые, алюмофосфатные, керамические), синтетические (эфиры, целлюлозы, эластомеры, полимеризационные и поликонденсационные смолы), клеящие вещества смешанного типа (мука, сульфитно-белковые смолы).

- по области применения - для авиационной и автомобильной промышленности, строительства, станко-, судо-, приборостроения, деревообрабатывающей мебельной промышленности, для использования в различных областях техники (радиоэлектронике, полиграфии и др.), в биологии, медицине, химической промышленности, в производстве предметов широкого потребления (обуви, одежды, кожгалантерейных изделий, игрушек), для бытовых целей;

- по назначению - универсальные (применяемые для склеивания различных материалов) и специальные (для бумаги, ткани, резины, древесины, металлов, керамики и т.д.);

- по характеру состояния после склеивания - обратимы (после высыхания может быть снова переведен в раствор или расплав) и необратимы (претерпевает необратимые химические изменения и переходит в неплавкое и нерастворимое состояние.

Клеящие вещества растительного происхождения.

Клеи этой группы готовят на основе различной камеди, крахмала, декстрина, натурального каучука. Основное назначение - склеивание бумаги, кожи, текстильных изделий и т.д.

Крахмальный клей.

Крахмальный клейстер - беловатая полупрозрачная масса обладает небольшой прочностью склейки (30 н/м), из-за большого содержания воды клей сохнет длительное время. Клей мало стабилен, от образовавшейся вязкой массы через несколько часов происходит отделение воды. В атмосфере с повышенной влажностью клей плесневеет.

Состав крахмального клейстера, %:

1. Картофельный крахмал 10

2. Антисептик (бура) 0,05

3. Вода 89,95

Крахмальный клей готовят при набухании крахмала при 60-75⁰ С в воде. В результате образуется коллоидный раствор - липкий крахмальный клейстер.

Клеи животного происхождения.

Глютиновый (костный) клей.

Костный клей получают в результате длительной варки обезжиренных костей животных с последующим упариванием бульона до студня. Часть костного клея с содержанием влаги 50-51 % поступает в продажу и называется галертой. При высушивании студня до содержания в нем влаги 17 % получают плиточный крупно- или мелкодробленный клей.

Казеиновый клей.

Казеиновый клей готовят на основе казеина. Казеин - органическое вещество сложного строения получается осаждением ферментом или кислотой из обезжиренного молока с последующим высушиванием. Казеин представляет собой порошок белого или желтоватого цвета с содержанием влаги не более 12 % и жира от 1,5 до 3 %. Клеевые растворы готовят при действии щелочи (едкий натрий, аммиак, бура) и нагревании до 60 % с последующей нейтрализацией кислотой до нейтральной или слабощелочной реакции. Казеиновый клей бесцветен, с меньшей липкостью, чем костный. При сравнительно небольших концентрациях, клей обладает высокой вязкостью, поэтому при работе его подогревают до 30-40⁰ С.

Альбуминовый клей.

Получают переработкой альбумина крови животных. Примерный состав такого клея (мас.частей): альбумин - 100, вода - 900, известковое молоко -7,5. Жизнеспособность такого клея - 6-9 часов.

Клеевые композиции, содержащие этот клей, отвердевают при 100-120⁰ С, а при введении в состав клея аммиака и параформальдегида - при комнатной температуре. Альбуминовые клеи образуют более водостойкие соединения, чем казеиновые.

Синтетические клеящие вещества.

Клеи на основе продуктов растительного или животного происхождения обладают рядом недостатков: слабой адгезионной прочностью, нестабильность растворов, для изготовления применяется пищевое сырье. Вследствии этого они постепенно вытесняются синтетическими. Использование синтетических клеящих веществ, обладающих большей скоростью высыхания, стабильностью свойств, образующих прочную и эластичную пленку, позволяет более качественно проводить склеивание бумаги, пластмассы, ткани и т.д.

Обычно синтетические клеи в зависимости от природу используемого в их составе полимера делят на термореактивные и термопластичные.

В настоящее время для изготовления клеящих веществ чаще всего применяют следующие синтетические полимерные вещества: поливинилацетат, поливиниловый спирт, поливинилхлорид (ПВХ), полистирол и его сополимеры, полиамиды.

Клей на основе поливинилацетата.

Этот клей представляет собой дисперсию поливинилацетата (продукт полимеризации винилацетата СН₂ = СНОСОСН₃ в водной среде). Клей белого цвета, без запаха, вязкость его зависит от степени полимеризации поливинилацетата и его концентрации. Дисперсия выпускается с содержанием пластификатора - 15 %.

Клей на основе поливинилового спирта.

Данный клей представляет из себя водный раствор белого порошка, получаемого в результате гидролиза поливинилацетата. При растворении полимера в воде образуется раствор с небольшой клеящей способностью, но его липкость и клеящая сила несколько повышаются при введении буры. Клей обладает высокой стойкостью при хранении, образует эластичную, но неустойчивую в воде пленку. Клей на основе поливинилового спирта рекомендуется использовать вместо крахмального клейстера для склейки бумаг.

Клей на основе поливинилбутираля.

Клей на основе поливинилбутираля обычно содержит 10-13 % поливинилбутираля. Поливинилбутираль - продукт взаимодействия поливинилового спирта и масляного альдегида образует клейкие растворы в этиловом спирте - сырце. Приготовление клея сводится к замачиванию порошкообразного поливинилбутираля в спирте-сырце в растворении при нагревании до 35-50⁰ С. Поливинилбутиральный клей обеспечивает очень прочную клейку (более 800 н/м), образует эластичную бесцветную и устойчивую пленку. Клей высыхает почти мгновенно вследствие быстрого испарения летучего растворителя.

Клей на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (а-КМЦ)

Карбоксиметилцеллюлоза выпускается в виде порошка розового или кремового цвета и получается в результате взаимодействия щелочного раствора целлюлозы и натриевой соли монохлоруксусной кислоты. Клей готовится при растворении натриевой соли КМЦ в воде при нагревании до 50-60⁰ С. Содержание а-КМЦ в воде составляет 10-13 % и по своим свойствам приближается к крахмальному клейстеру. Клеящая сила - 80 н/м. Наибольшее распространение получил клей из а-КМЦ и поливинилацетатной или сополимерной дисперсии (сополимер винилацетата с дибутиламилеинатом или винилбутиралем).

Состав клея следующий, %:

а - КМЦ 15

Поливинилацетатная или сополимерная дисперсия 10-12

Вода 77-75

Из синтетических клеев в быту нашли широкое распространение следующие клеи:

1. Фенолполивинилацетатные клеи БФ-2, БФ-4, БФ-6, БФ-2Н, БФ-4Н, которые представляют собой спиртовые растворы поливинилацеталей с резольными фенолформальдегидными смолами. Основными компонентами является фенолформальдегидная смола (бакелитовый лак), поливинилбутираль и этиловый спирт. Клей «Дубок» для дерева представляет ацетоно-спиртовой раствор смеси поливинилбутираля, фенолформальдегидной смолы и канифоли.

2. Нитроцеллюлозный клей представляет собой раствор коллоксилина в смеси органических растворителей (ацетон, бутилацетат, этилацетат, толуол, этиловый спирт) с добавлением пластификаторов. Применяется в обувной промышленности.

3. Клей «Феликс» представляет собой вязкий раствор бутадиен - нитрильного каучука, синтетических смол в этилацетате. В состав клея входит каучук СКН-40, смола поливинилхлоридная, смола фенолформальдегидная. Применяется для склеивания изделий из дерева, металлов, резины, керамики, кожaзаменителей.

4. Клей «Бустилат М». В состав данного клея входит вода, соль поваренная, натрий-карбоксиметилцеллюлоза или карбоксиметилацеллюлоза, латекс СКС, мел природный молотый.

Общая схема криминалистического исследования клея

Микроскопический анализ (установление цвета и выявление морфологических признаков)
	Исследование люминесценции в УФ-лучах
	Разделение склеенной поверхности, отбор соскобов клея

Термическая проба

Химические реакции

Определение растворимости

ИК- и УФ- спектроскопия

Эмиссионный спектральный анализ

Экспертиза вспомогательных материалов решает следующие задачи:

· какого вида клей использовался при изготовлении документа;

· одного ли вида клей применялся для наклеивания фотоснимков на документы;

· могло ли вещество из представленной емкости использоваться для наклеивания ярлыков;

· являются ли частицы вещества, обнаруженные на представленных кусочках бумаги, частицами клея;

· не принадлежат ли представленные обгоревшие частицы фрагменту (обложке) документа, удостоверяющего личность;

· не могли ли использоваться для изготовления обложек представленных документов материалы того же вида, куски которых обнаружены в конкретном помещении?