Клеи, мастики
Действие этих сил особенно эффективно при тесном
соприкосновении. Для этого клей должен быть по
возможности очень жидким, что достигается тремя
различными способами:
- растворением клеящего вещества в жидком
растворителе;
- распределением нерастворимого клеящего
вещества в виде мельчайших частиц в воде;
- плавлением клеящего вещества.
Растворители и вода при твердении клея испаряются, а расплавленный клей вновь твердеет при нормальной температуре окружающей среды.
Прочность сцепления может быть обеспечена только в том случае, когда склеиваемые поверхности очищены, обезжирены и правильно подготовлены к склеиванию.
Механическое крепление (соединение). Прилипаемость клеящего вещества к изделию требуется в том случае, если приклеивание происходит за счет механического защемления клея в не видимых невооруженным глазом порах и в мельчайших неровностях на поверхности изделия.
Химическая "сварка". Склеивание синтетических материалов основывается на том, что их строение аналогично строению синтетических смол, находящихся в клеящем веществе. Благодаря растворителю, также имеющемуся в клее, вещество на поверхности изделия растворяется, так что молекулы синтетических компонентов изделия связываются или химически взаимодействуют с молекулами синтетических компонентов клея. Адгезия в данном случае отсутствует.
Клеи для дерева
Раньше клеящие вещества изготавливали из природных смол и соков растений. Клейстер готовили из картофельного крахмала, казеиновый клей - из творога, животный клей - из шкур, сухожилий, хрящей и костей животных. Последний вид клея известен в качестве классического столярного клея, выпускаемого в форме плиточек, шариков, хлопьев и порошка. Вначале этот клей долго вымачивают в воде, затем нагревают на водяной бане и наносят на хорошо разогретую древесину. В наше время эти клеи практически не используют, т. к. на смену им пришли синтетические искусственные клеи, которые благодаря их цвету называются белыми. Их применяют для тех же целей, что и столярный клей, но в отличие от последнего они известны как "холодные клеи".
Наиболее популярным считается дисперсионный клей ПВА, для изготовления которого поливинилацетат диспергируется (разлагается) в водном растворе. Такого рода клей используют для склеивания древесины, кожи, войлока, пробки и тканей, наклеивания бумаги и фотографий на деревянные изделия.
Клеи для холодной склейки выдерживают температуру до 80° С и устойчивы к влажности. Следует упомянуть клей на основе смолы каури (синтетический клей в виде порошка), к которому подмешивают специальный закрепитель. Он водоустойчив и жаростоек.
Замазки и шпаклевки
Основой этих материалов являются клеи, в которые введены наполнители. Они предназначены для заделки отверстий, щелей и швов в различных изделиях, для создания гладкой поверхности, а также чаще всего используются в качестве грунтовки перед нанесением покрытий. Для этой цели замазки и шпаклевки должны обладать хорошей клеящей способностью к различным изделиям и при высыхании не трескаться и не давать усадку. Пока еще не существует универсальной замазки и универсальной шпаклевки: не каждое отверстие, даже в бетоне, удается качественно замазать. Замазку и шпаклевку после высыхания подвергают тщательной обработке, в том числе шлифуют.
Материалы, аналогичные клеящим веществам
Функцию клея выполняют растворы для скрепления камней, которые схватываются с камнем и после отвердения образуют надежное долговременное соединение. Краски, нанесенные на основу, дают прочную пленку, защищающую выкрашенное изделие от воздействия окружающей среды.
Кроме этого, имеются еще так называемые уплотни- тельные пасты, которые имеют много общего со шпаклевками. Они представляют собой шпаклевочную растягивающуюся эластичную массу, состоящую из различных компонентов. Эти пасты предназначены для уплотнения швов, трещин, щелей и пазов. Различают эластичные, пластичные и комбинированные пасты.
Виды клеящих веществ и возможности их применения
Знание химической структуры и механизма действия клеящих веществ помогает правильно сориентироваться при выборе клея. Нужно не просто верить рекламе, но и самостоятельно оценивать, какой клей предназначен для каких целей, а также учитывать его вредные воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Дисперсионные клеи. Они состоят из мельчайших частиц искусственной смолы, не растворимых в воде и находящихся в водном растворе во взвешенном состоянии. По консистенции данные клеи бывают густыми, очень густыми и пастообразными. Поначалу клей окрашен в белый цвет, а после испарения воды он становится прозрачным. Избыток клея нужно сразу удалять тряпкой - после отвердения его сложно убрать.
Чтобы нанесенный клей мог отвердеть, вода из клеящего вещества должна либо перейти в изделие, либо испариться через стыки склейки. Из этого следует, что дисперсионные клеи преимущественно должны применяться для склейки древесины, бумаги, картона, обоев, тканей и ковров, т. е. материалов, впитывающих или пропускающих влагу, а также для приклеивания плиток. Дисперсионные клеи предназначены для склейки больших поверхностей. Время обработки зависит от скорости испарения воды, которая повышается с ростом температуры.
Клеящие вещества, содержащие растворители. В данном случае речь идет о растворении искусственных смол в растворителях, после испарения которых образуется вязкая клейкая пленка. Такие клеи не рассчитаны на большие нагрузки, потому что во время их нанесения растворитель быстро испаряется. Также их не используют для больших площадей. При небольших склейках их можно применять для любых изделий, за исключением определенных искусственных материалов, разрушаемых растворителем.
К недостаткам такого рода клеев следует отнести их вредное воздействие на здоровье человека. Поэтому их применяют только в том случае, если нет другого клеящего средства. Кроме того, пары растворителя легко воспламеняются, а значит, работать нужно в хорошо проветриваемом помещении.
Универсальные клеи относят к клеящим веществам, содержащим растворители. Их наносят таким образом, чтобы впоследствии недостатки склейки можно было устранить. Контактные клеи в большинстве случаев содержат растворители. Их наносят на обе склеиваемые поверхности.
Как только большая часть растворителя испарится (примерно через 10 мин), обе части плотно прижимают Друг к другу. При склеивании контактным клеем детали следует прижимать с максимальной точностью, т. к. последующая корректировка невозможна. Особо следует упомянуть современные желеобразные клеи - такие, например, как "Гриниц", представляющий собой контактный клей, не образующий капель и обладающий большой клеящей способностью. В данном случае склеиваемые детали можно впоследствии скорректировать, если они не были точно подогнаны друг к другу. Контактные клеи приемлемы практически для всех изделий, особенно для склеивания их поверхностями.
Сварочные клеи - это специальные клеи для синтетических материалов, которые своей клеящей способностью обязаны тому, что их растворитель способен растворять синтетические материалы. Клей воздействует на поверхность такого материала, и при соединении поверхностей частицы синтетического материала за счет молекулярной сшивки создают практически неразделимое клеевое соединение, т. е. этот процесс аналогичен сварке. Применяются такие клеи для склейки предметов домашнего обихода из пластика, а также твердых и мягких пластмасс.
"Жидкий металл" - это вид клея на виниловой основе, состоящий из синтетической пасты и металлического порошка. Жидкометаллический клей используют так же, как замазку, в виде "жидкой стали" и "жидкого алюминия". "Холодной сваркой" называют любой процесс склеивания, дающий возможность выполнять соединения металлов, которые можно соединять лишь пайкой или сваркой. Речь идет не о сварке в прямом смысле этого слова, а о соединении клеящим веществом, известным как "жидкий металл", независимо от того, на какой основе он изготовлен.
Основным компонентом "жидкого металла" служит синтетический материал, в состав которого добавлено довольно значительное количество металлического порошка, так что после отвердения клей выглядит как металл. Кроме того, наличие частиц металлического порошка значительно повышает прочность сцепления. С помощью такого клея можно не только соединять, герметизировать и ремонтировать, скажем, сталь и алюминий, но и надолго склеивать любые твердые материалы. После отвердения ремонтную массу можно даже строгать.
Двухкомпонентные клеи на основе эпоксидных смол. Эта группа клеящих средств, не содержащая растворителей, состоит из связующего вещества (искусственной смолы) и отдельно хранящегося отвердителя, или активатора. Связующее вещество очень густое, почти пастообразное. Отвердитель может быть жидким или поставляться в виде порошка. Если оба компонента (связующее и отвердитель) соединяют, то происходит химическая реакция, которая, в зависимости от возникающей при этом температуры, менее чем за 20 мин приводит к отвердению клея, приобретающего достаточно высокую начальную прочность склеивания. Окончательную прочность сцепления клей набирает лишь спустя несколько часов. Перед нанесением, согласно инструкции, нужно смешать в соответствующей пропорции связующее и отвердитель или смолу нанести на одну деталь, а активатор - на другую, так, чтобы при соединении оба компонента могли войти в контакт друг с другом.
Основной областью применения такого клея считаются непористые материалы всех видов, которые необходимо прочно и надежно склеить. Для синтетических материалов данные клеи непригодны. Эпоксидную смолу можно армировать стекловолокном, что позволяет решать самые трудные задачи по ремонту.
Существуют также двухкомпонентные клеи с высокой долей металлического порошка, предназначенные для "холодной сварки".
Однокомпонентные - реактивные клеи на основе акрилоникрила. Это клеи, не содержащие растворителей и моментально схватывающиеся на воздухе, как, например, клей "Момент". Такого рода клеи применяют только для склеивания небольших поверхностей. Они предназначены для высокопрочных соединений непористых материалов - таких, как металл, фарфор, керамика (но не стекло), а также синтетических материалов и резины. Предварительно очистив от грязи поверхность, наносят на нее тонкий слой клея. Следует избегать попадания клея на кожу и, особенно, в глаза.
Плавящиеся клеи. Искусственную смолу в виде стержня или патрона вводят в специальный пистолет, в котором она плавится при температуре 250-300° С, и в виде жидкого клея вносят в стык. После охлаждения получается очень прочное клеевое соединение. Плавящиеся клеи можно использовать для всех материалов, не изменяющихся от воздействия горячего клея. Места склейки или клеевые швы можно выровнять путем повторного нагревания.
Фирмы-изготовители поставляют клеящие стержни самых разных цветов для всевозможных материалов. Преимущество плавящихся клеев состоит в том, что они не усыхают и не изменяют своих свойств. Оклейку фанерой, пленкой и окантовку изделий выполняют плавящимися клеями с помощью утюга.
Строительные клеи. Речь идет о клеящих средствах на основе цемента, обеспечивающего адгезионную прочность, в которые подмешивают искусственную смолу для улучшения сцепления с поверхностью. В зависимости от вида строительного клея или клеящего раствора используют различные заполнители, самым распространенным из которых является кварцевый песок.
Обойный клейстер из производных целлюлозы. Это клеящие вещества, предназначенные специально для оклеивания обоями.
Клейкие ленты. Клейкие ленты из синтетической пленки, используемые как в домашнем хозяйстве, так и в канцелярской работе, для долговечных соединений непригодны, т. к. слой клеящего вещества высыхает, клейкая лента становится ломкой и через некоторое время разрушается.
Тканые и бумажные клейкие ленты предназначены для защитного покрытия (например, оконных или дверных рам) во время малярных работ. Двусторонние клеящие тканевые полосы используют для склеивания стыков при укладке ковровых покрытий, а также в качестве монтажных лент.
Технология склеивания
Клеящее вещество следует по возможности равномерно и тонким слоем нанести на очищенную поверхность. При небольших объемах склеивания клей удобно наносить наконечником тюбика с клеем, при склеивании обширных поверхностей используют кисти или зубчатый шпатель из искусственного материала или металла (только не для белого клея - изменится цвет) с крупными и мелкими зубцами. Напылением клея из распылителя можно воспользоваться при наклеивании на гладкие поверхности мягкого материала. Для клеящих стержней применяют клеящие пистолеты.
Рабочие инструменты после использования дисперсионного клея следует очистить механическим способом прежде, чем клей затвердеет, и основательно промыть водой.
Жизнеспособность клея - это отрезок времени, в течение которого клей пригоден к работе. Время схватывания - это время от момента нанесения клея до полного его отвердения. Затвердевание может происходить настолько быстро, что соединение элементов больше не удается скорректировать.
Жизнеспособность и время схватывания клея обычно указываются в инструкции по применению. Время схватывания можно значительно сократить за счет повышения температуры. Мелкие предметы рекомендуется поместить в духовой шкаф либо использовать фен или обогреватель. Прочность склейки зависит от точной фиксации склеиваемых элементов. В трудных случаях, например при склейке разбитой вазы, отдельные ее части фиксируют клейкой лентой, которую после отвердения снимают. Чем меньше корректируются склеиваемые детали, тем лучше.
Наряду с выбором нужного клея, решающее значение для прочности сцепления имеет очистка склеиваемых поверхностей. Между поверхностью изделия и клеем не должно быть инородных тел. Чем меньше место склейки, тем тщательнее оно должно быть очищено. Например, бетон и строительные камни основательно очищают щеткой; с металла снимают ржавчину; с древесины - старые покрытия и остатки клея; пятна масел и жиров удаляют универсальными очистителями, промывочным бензином или ацетоном; пыль вытирают тряпкой. При склеивании мелких деталей даже после очистки не следует касаться поверхности пальцами, т. к. даже следы пота препятствуют качественной склейке.
Как выбрать клей
Для каждого материала существует свой клей. Хорошее качество клеящих средств, предлагаемых изготовителями, домашнему мастеру совсем небезразлично. Поэтому не стоит рекомендовать какой-то определенный клей, следует лишь указать на то, какой клей можно применять для того или иного материала. В целом можно сказать, что стоит применять специальные клеи для отдельных материалов и отказаться от клеев, содержащих растворители (универсальные клеи).
Кроме этого, дома следует иметь такие клеящие
вещества, как:
- гуммиарабик для простой склейки бумаги;
- клейстер для обоев;
- контактный напыляемый клей для склеивания
особых поверхностей бумаги, картона, всех видов тканей,
кожи;
- специальный клей для жесткого пенопласта,
мягкого пенопласта и стекла;
- специальный сварочный клей для искусственных
материалов;
- деревянный клей для дерева и древесных
материалов всех видов;
- двухкомпонентный клей для всех непористых
материалов;
- контактный клей в качестве универсального,
за исключением применения его для искусственных
материалов.
Л.Н. Смирнова