Клей полиуретановый состав: Полиуретановый клей. Состав, приготовление и применение – ПромЭлектроАвтомат

состав, виды и технология применения

Широкое распространение в строительно-ремонтных работах получил полиуретановый клей. В статье рассказывается о составе клея, его характеристиках, видах, способах применения и хранения.

Полиуретаны — это полимерные вещества, обладающие пленкообразующими свойствами. Они очень устойчивы к агрессивному воздействию кислот, бензина, масел. Полиуретановый клей способен создавать жесткое и прочное сцепление, соединяя элементы из камня, керамики, металла, пластика, а также отлично подходит для дерева.

Какой бывает

Полиуретановый клей характеризуется длительным сроком действия, прекрасной адгезией к различным поверхностям, безусадочностью, тиксотропностью (способностью восстанавливаться), термической устойчивостью, высокой прочностью скрепления при соблюдении технологии. Различают однокомпонентный и двухкомпонентный полиуретановый клей. Оба типа увеличиваются в объеме при отверждении от взаимодействия с атмосферной влагой. Благодаря этому свойству они успешно применяются для скрепления деталей с пористой поверхностью.

Однокомпонентный полиуретановый клей сразу готов к применению.

Двухкомпонентный требует предварительной подготовки. Рабочая способность клеящей смеси составляет обычно не более трех часов, нужно замешиватьы количество клея, которое будет полностью выработано за это время.

Состав

Полиуретановый клей нередко содержит наполнители, ускоряющие отверждение и придающие вязкость (ПАВы, смолы).

Добавленные в состав композитные материалы помогают клею выполнять возложенные на него функции и придают ему необходимые для этого качества, улучшают адгезию.

Однокомпонентные клеи производятся на основе заранее синтезированных полиуретанов. Эти составы в герметичных упаковках сохраняют свои рабочие свойства в течение года. Отверждение их проходит быстро при температуре до 100 градусов.

В двухкомпонентные клеи включаются изоцианат и гидроксилсодержащие соединения (в основном олигоэфир). Полиуретан, т.е. главное клеящее вещество, образуется благодаря соединению этих компонентов в процессе отверждения. Изоцианаты увеличивают реакционную способность клея, но и сокращают его жизнеспособность и повышают токсичность.

Есть клеи, в составе которых вместо изоционатов содержатся аминоимиды. Они генерируют изоционаты при нагреве. Такие смеси отличаются повышенной жизнеспособностью и почти не чувствительны к влаге.

Правила склеивания

Срок отверждения зависит от окружающей температуры и составляет от нескольких часов до двух дней. Чем температура выше, тем быстрее протекает процесс.

После высыхания клей остается эластичным, крепко удерживающим склеенные детали. Деревянный пол и паркет имеют особенность подвижки, возникающей при перемене влажности воздуха, так как дерево способно впитывать и отдавать избыточную влагу. Клей на основе полиуретана растягивается вслед за покрытием. Устойчивость к влаге помогает создать водонепроницаемые швы.

Можно применить холодный способ. Рабочие поверхности необходимо предварительно очистить и обезжирить. Клеящую массу нанести ровным тонким слоем на подготовленные детали. После этого выдержать 10—15 минут. Затем нанести состав повторно и выдержать еще 3—5 минут. После такой подготовки детали следует плотно прижать друг к другу на две минуты.

Также существует горячий способ. Клеевой слой надо нанести на приготовленные поверхности. Затем подождать до получаса. После этого детали следует разогреть до температуры около 90 градусов и придавить друг к другу при помощи пресса.

Известен также и мокрый способ склеивания. При этом методе поверхность необходимо сбрызнуть водой для ускорения схватывания клея. В присутствии воды в клеевом составе возникает химическая реакция, которая приводит к образованию твердой пленки.

Использование пресса необходимо в большинстве случаев, так как клей по шву по мере отверждения пенится. Чем плотнее детали прижаты друг к другу, тем тоньше и изящнее получится склейка.

Для монтажан паркета и полистирольной плитки допустимо нанесение клеевого состава точечно, а также линиями по периметру детали.

Клей на основе полиуретана успешно заполняет просветы, однако недостаточно подогнанные швы не станут надежными. Перед скреплением надо убедиться, что рабочие поверхности очень плотно прижимаются друг к другу.

Основные правила безопасности

Компоненты, входящие в состав полиуретанового клея, вызывают негативные реакции при попадании на кожу или вдыхании испарений. Поэтому необходимо обеспечить вентиляцию помещения, работы проводить в респираторе и перчатках. Кожу надо защитить не только от раздражения, но и от несмываемых пятен.

Правила хранения

После открытия флакона в него проникает влага из окружающего воздуха, поэтому обычно клей рекомендуется выработать в течение полугода. Соблюдая эти простые правила, вы уменьшите потери.

При покупке клея на основе полиуретана выбирайте небольшую упаковку, чтобы израсходовать его за несколько месяцев.

Совет
После каждого применения, перед закрытием тюбика, надо полностью удалить из него воздух, нажимая на стенки. После этого колпачок следует плотно завернуть, а флакон хранить в перевернутом виде, чтобы затвердевшие кусочки оказались на дне и не закупорили носик.

Опытные мастера рекомендуют для вертикального хранения флакона с полиуретановым клеем соорудить специальную подставку из двух обрезков доски с высверленными отверстиями под размер крышки флакона. Такой способ максимально увеличит его срок эксплуатации.

Клей на основе полиуретана широко применяется в строительстве и ремонте. Теперь вы сможете правильно пользоваться этими клеевыми составами и обеспечивать их сохранность в домашних условиях.

свойства, сфера применения, особенности использования

Полиуретановый клей популярен в быту, строительстве и разных отраслях промышленности. Он подходит для работы с разными материалами, быстро застывает и надежно соединяет поверхности. Подробности в статье.

Что представляет собой полиуретановый клей и где его используют

Полиуретановый клей – адгезионный состав из изоцианитов. Это синтетические полимеры, из которых делают полиуретаны.

Полиуретановый клей широко применяется в строительстве. Из него делают герметики. Полиуретановый клей используется при укладке пола, монтаже облицовочной плитки. Этот адгезив применяется вместо цементного раствора для силикатной и газобетонной кладки.

Полиуретановый клей используется в разных отраслях промышленности, включая производство строительных материалов, авиа- и автомобилестроение. С помощью полиуретанового клея можно склеить дерево, металл, стекло, керамику и другие материалы.

Состав бывает одно- и двухкомпонентным. Однокомпонентный клей представляет собой готовую к применению массу. Она застывает при контакте с воздухом, поэтому поставляется в герметичных емкостях. Например, однокомпонентный полиуретановый клей выпускается в баллонах под давлением.

Полиуретановый клей в емкости под давлением

Двухкомпонентный клей состоит из клеевой массы и отвердителя. Они смешиваются непосредственно перед использованием. Готовая смесь застывает в течение 30–60 минут, поэтому ее нужно быстро использовать.

Двухкомпонентный полиуретановый клей

Свойства полиуретанового клея

Полиуретановые клеи прочно соединяют поверхности. После отвердевания клей обладает гидроизоляционными свойствами. Он устойчив к высоким и низким температурам, поэтому подходит для наружных работ.

Клей не усаживается после того, как застынет. Разрушается под действием прямых солнечных лучей, поэтому клеевой шов нуждается в дополнительной защите. Например, если полиуретановый клей применяется для кладки силикатных блоков, для защиты от солнечных лучей кладку можно покрыть штукатуркой или декоративными панелями.

К достоинствам полиуретанового клея относятся:

• Высокая прочность соединений. Это один из самых прочных видов клея, поэтому его используют даже при кладке несущих стен.
• Простота использования. Однокомпонентные составы в баллонах под давлением очень легко использовать.
• Универсальность. Можно клеить разные материалы.

К недостаткам клея относятся высокие требования к качеству поверхности. Она должна быть чистой и ровной, поэтому перед склеиванием газобетонных и силикатных блоков их приходится обрабатывать абразивной теркой.

Минеральные блоки придется дополнительно обрабатывать

Еще один недостаток – клей сложно удалить после застывания. Из-за этого при строительных и отделочных работах важно следить за швами и сразу удалять избыток клея.

Как работать с полиуретановым клеем

Полиуретановый клей до застывания выделяет токсичные вещества. Поэтому в закрытом непроветриваемом помещении работать с ним можно только в защитном респираторе. При работе в проветриваемых помещениях или на открытом воздухе достаточно использовать перчатки.

Правила работы зависят от конкретного клея и вида работ. Если вы работаете с газобетонными или силикатными блоками и используете однокомпонентный клей в баллонах под давлением, действуйте так:

1. Подготовьте поверхности с помощью абразивной терки

Нужно очистить поверхности кирпичей от грязи и выровнять теркой. Обрабатывайте все грани, так как при кладке стен на полиуретановый клей адгезив наносится снизу и сбоку.

Готовим поверхность

Полиуретановый клей отлично работает на пористых поверхностях. Но ему нужна ровная поверхность для максимально прочного соединения.

2. Нанесите клей

Нанесите клей на кирпичи с помощью клеевого пистолета.

Наносим клей

3. Установите газобетонный блок

Обеспечьте плотное прилегание швов. Удалите излишки клея, пока он не застыл.

Устанавливаем блок

Полиуретановый клей схватится через несколько минут, а окончательно отвердеет в течение суток.

Заключение

Полиуретановый клей – универсальный адгезив, который применяется в строительстве, промышленности и в быту. Однокомпонентные составы легко использовать. Благодаря прочности клей можно применять для кладки стен вместо цементного раствора. С полиуретановым клеем нужно работать в респираторе в закрытых непроветриваемых помещениях.

Полиуретановый клей – виды, свойства, назначение, правила нанесения

Полиуретановый клей получил широкое распространение в ремонтно-строительной сфере, благодаря своей универсальности и наличию многих достоинств, которых лишены стандартные ПВХ или разновидности столярного клея. Полиуретановый состав характеризуется не только высоким качеством, прочностью и надежностью сцепления, но и устойчивостью к агрессивному воздействию химических веществ. Благодаря веществу, можно скреплять различные материалы и поверхности, в том числе ткани, металл, пластик, дерево, а также различные минералы. Важно в процессе работы соблюдать особую технологию нанесения, а также выбрать подходящий однокомпонентный или двухкомпонентный состав.

Особенности и преимущества

Клей на основе полиуретана имеет особый принцип отвердевания. Этот процесс происходит при контакте с влагой из окружающей среды или специальным веществом отвердителем. Когда вещество начинает полимеризоваться, на его поверхности образуется пленка. То есть, происходит химическая реакция, во время которой начинается вспенивание, благодаря выделению диоксида углерода.

Клей из полиуретана является универсальным веществом, способным применяться в различных сферах и отраслях. Полиуретановым клеем можно соединять натуральные и искусственные поверхности в различных сочетаниях. Подбирать состав можно для работы с металлом, камнем, деревом, тканью, пластиком, резиной, гравием, стеклом, полистиролом, керамикой, картоном.

При использовании клея на полиуретановой основе можно заметить такие плюсы:

• Обеспечивает долгосрочное и качественное соединение.
• Гарантирует высокую адгезию как с гладкими, так и с пористыми основаниями.
• Отличается высокой влагостойкостью, обеспечивает швам прочность и герметичность.
• Отличается устойчивостью к повышенным и очень низким температурам, то есть тепло- и морозостойкость.
• После полного отверждения обеспечивается высокая прочность соединений.
• Отличается химической устойчивостью к различным кислотам, бензину, маслам и другим агрессивным веществам.
• Характеризуется длительным временем рабочей выдержки.

Обратите внимание! С помощью полиуретанового клея не удастся соединить полиэтиленовые силиконовые покрытия и полипропиленовые. Качество сцепки существенно ухудшится, если на поверхностях будет масляный или восковый слой. При попадании на кожу и слизистые оболочки, вещества в составе клея могут вызывать раздражение, поэтому обязательно нужно соблюдать меры безопасности при его использовании.

Свойства и характеристики

Синтетический полимерный клей в составе содержит пленкообразующие вещества, а также в нём можно найти регуляторы вязкости, смолы, стабилизаторы и ускорители кристаллизации. Для отвердения вещества добавляются гидроксилы и изоцианаты. Отличие полиуретанового клея от веществ на основе водных дисперсий в том, что в его составе соотношение твердых веществ будет выше.

Эксплуатироваться отвердевшей клееный шов может при условиях окружающей среды от -40 до +120°C. Он обеспечивает хорошую адгезию с гладкими, пористыми, шероховатыми поверхностями. Притом, такой результат можно достигнуть лишь при соблюдении всех правил использования клея:

• Проводить работу по нанесению вещества следует при температуре не менее +15°C.
• Вещество отличается тиксотропными характеристиками, поэтому необходимо выждать рекомендуемый период для полного его застывания.
• У полиуретанового однокомпонентного клея есть также влагостойкие свойства, поэтому он отличается устойчивостью к воздействию бактерий, распространению грибка и плесени.

При планировании ремонтных работ необходимо заранее рассчитывать расход полиуретанового клея. При равномерном сплошном нанесении, этот показатель будет варьироваться в пределах 500-1000 г на 1м², определяется этот показатель типом материала, с которым предстоит работа, а также толщиной создаваемого слоя. При точечном нанесении клея, расход составляет 150 г.

Между собой клеевые растворы могут различаться по цвету и вязкости. Это определяется предназначением вещества. Для работы с деревом, цвет продукта находится в диапазоне от янтарного до тёмно-коричневого. Можно найти полиуретановые растворы белого, желтого и серого цвета. Универсальный состав выпускается в виде прозрачного вещества. По консистенции, клеи бывают жидкими и гелеобразными.

Купить раствор полиуретанового клея можно разных объемов и фасовки. Если нужен раствор для применения в быту, то можно приобрести тюбик объемом от 20 до 310 мл. Есть большие объемы в емкостях от 750 г – это, как правило баллоны или банки из жести, пластика. Если преследовать глобальные строительные цели, лучше приобретать клей в ведрах весом от 2 до 20 кг. Если представить расход в производственных целях, то поставляется продукт в бочках по 200 кг, а также в кубах.

Назначение

Полиуретановый клей с одинаковой эффективностью может быть использован для внешних или внутренних отделочных работ, так как этому составу не страшны морозы и влажность.

Применение такого состава весьма обширно:

1. Используется в производстве гибкого камня для склеивания тканевого материала с мраморной, известняковой и графитной крошкой.
2. Благодаря полимерным составам, скрепляются элементы оконных профилей, ламелей, кромки ПВХ и прочих элементов.
3. Применение плиточного клея можно заметить в строительстве, в частности при благоустройстве детских площадок. Состав используется для проклеивания участка искусственной газонной травой или резиновыми матами.
4. Полиуретановый клей для резиновой и каучуковой крошки используется в изготовлении напольных покрытий и плиток, а также даже активно используемые в быту поролоновые губки склеиваются благодаря этому составу.
5. Активно используется в производстве сэндвич-панелей, клей скрепляет облицовочный слой с внутренним наполнителем.
6. Является связующим звеном при креплении потолочных плинтусов, лепнины, карнизов к статичным поверхностям.
7. Подходит для работы с деревянными балками, пластиковыми элементами.
8. Может выполнять функцию клея для стекла и соединять керамические элементы, фарфоровые детали, конструкции из оргстекла.
9. Является лучшим помощником в реставрации и ремонте различных металлических и деревянных предметов мебели.
10. Существует специальная разновидность клея для работы с обувью, в частности, приклеивания стелек, каблуков, подошв. Работать таким клеем можно с любыми видами материалов для обуви: натуральной кожей и замшей, искусственными тканями, мехом, а также подходит для резиновых покрытий подошвы.
11. Обеспечивает надежную герметизацию проколов в надувных матрасах, мячах, кругах, лодках, ПВХ бассейнах.
12. Активно используется в строительстве для приклеивания различной отделки, такой как керамика, керамогранит, мозаичная плитка, декоративный камень, мрамор, различные основания, даже деревянные.
13. Специальная разновидность из полиуретана выпускается для кладки и работы с деревянным полом любых существующих разновидностей. Она наделяет прослойку термостойкими свойствами, поэтому может применяться для обустройства системы теплых полов.

Важно! Клеевая основа, швы и стыки будут надежными и качественными, смогут прослужить долгий срок как внутри помещения, так и на улице. В процессе эксплуатации не будут трескаться, отслаиваться и рассыпаться. Клей способен выдерживать любые неблагоприятные условия внешней среды и влияние влаги.

Виды

По составу различают два вида клея: однокомпонентный и двухкомпонентный.

Однокомпонентная смесь выпускается уже готовой к применению. Она полимеризуется только под влиянием воды или влаги. Состав отличается тем, что активнее вспенивается, если влажность воздуха превышает 60%. Когда происходит химическая реакция, клей начинает увеличиваться в объемах. Эту особенность необходимо учитывать во время распределения состава по поверхности и планировании расхода.

Двухкомпонентный полиуретановый клей для плитки содержит 2 основных компонента, которые необходимо смешать перед началом работ. Очень важно соблюдать при этом правильную пропорциональность, так как в противном случае химическая реакция попросту не произойдет и клей не застынет. Можно найти в продаже быстросохнущие вещества, которые необходимо обработать горячими температурами 80-110 °C.

Однокомпонентный полиуретановый клей считается универсальным составом, подходит он для щебня, резины, многих других материалов, а также их сочетаний. Он является прекрасной альтернативой термостойкому автомобильному герметику, обеспечивает деталям защиту от коррозии.

Правила нанесения

При нанесении однокомпонентного или двухкомпонентного клея для плитки, рабочую поверхность нужно предварительно подготовить. Она проходит очистку от пыли и загрязнений, остатков мусора и различных веществ – это могут быть старая штукатурка, цемент, краска. Чтобы гарантированно получить хорошую сцепку поверхностей, необходимо провести обезжиривание. Это поможет полностью устранить следы жира, масла или других химических веществ, если такие использовались ранее. Для очистки можно выбирать обычный спирт или растворитель.

Важно! Дополнительно нужно для мастера обеспечить меры безопасности при работе. Это, прежде всего, личные средства защиты в виде перчаток и респиратора.А также в помещении нужно обеспечить хорошую вентиляцию.

Правила нанесения клея:

1. Полиуретановый клей нужно наносить тонким слоем, желательно равномерно по всей поверхности. Для этого можно использовать либо строительный шпатель пластиковый, либо другие удобные подручные средства.

2.Наносить полиуретан в сочетании с растворителем нужно на две склеиваемые поверхности, об этом также заявляет производитель в инструкции на упаковке. Если нужно склеить пористый материал, то понадобится два слоя полиуретанового клея, которые наносятся с интервалом 2-5 минут.

3.При использовании аэрозольного клея-пены наносить его нужно равномерными полосами по всему периметру плоскости, отступая от края не меньше 8 см, между полосами соблюдается 10-25 см выдержки.

4.После нанесения, клеевой состав нужно оставить подсыхать на поверхности на 5-10 минут, после чего соединить материалы, обеспечивая на них сильное давление.

5.Чтобы ускорить процесс высыхания, повысить влагостойкость клеевого шва, нужно дождаться его первичного высыхания через 20-90 минут, согласно инструкции. После чего воспользоваться феном и нагревать стык в течение нескольких минут, затем соединить клеевую поверхность и оставить под прессом на 5 минут.

Совет! Обеспечить хорошую схватку материалов позволит такой инструмент, как валик. Несколько раз нужно, сильно прижимая, прокатить им по поверхностям.Чтобы ускорить схватывание и химическую реакцию, необходимо слегка сбрызнуть водой клеевую сторону.

Чем разбавить и отмыть

Если необходимо размешать полиуретановый клей для резиновой крошки двухкомпонентный с отвердителем, то дополнительные вещества добавлять не следует.Чтобы повысить адгезию и увеличить термостойкость, в состав добавляется активатор Desmodur в количестве примерно 6-7% от общей массы основного вещества. Если применяется однокомпонентный полиуретановый клей для камня или любой другой отделки, то в состав недопустимо добавлять в спирт или воду. Исключения составляют лишь те случаи, когда у клея очень высокая густота, и его сложно распределять по поверхности.

В продаже можно найти специальные разбавители для полиуретанового клея, которые выступают одновременно оптимизаторами вязкости. Альтернативой им считается ацетон, этилацетат, метилэтилкетон. Если использовать толуол, то можно заметить значительное увеличение состава клея в объёме.

После окончания ремонтных работ при помощи полиуретанового клея, необходимо сразу же заниматься чисткой инструмента, не допуская застывания вещества. Для устранения загрязнений можно использовать ветошь, предварительно смоченную в ацетоне или в растворителе. Если клей успел высохнуть на одежде или других поверхностях, его можно удалить при помощи ацетона или механическим способом.

 

На видео: Как приготовить клеевую смесь полиуретанового двухкомпонентного клея.

Сколько сохнет

Время застывания полиуретанового клея определяется его составом, а также наличием дополнительных ингредиентов в нём. В среднем, это время составляет от 20 минут до 1 часа. Пока клей находится в жидком состоянии, необходимо очень плотно прижимать приклеиваемое основание, обеспечить фиксацию на недолгий период. Оптимально будет обеспечить поверхностям прессинг на протяжении 1 часа, чтобы обеспечить равномерное, плотное и надежное крепление.

В процессе работы на поверхность материалов может проступать часть клея уже после отверждения, поэтому механическим путем удаляются его излишки. Полное застывание клеевого состава происходит за 1-2 суток. За это время клеевой шов становится максимально прочным. На этот период нужно обеспечить склеиваемым поверхностям статичность и покой, избавить их от механических воздействий.Также на время застывания может оказывать влияние температура воздуха окружающей среды. Если был выбран для полимеризации горячий способ, то полное отверждение завершится спустя 4 часа.

Как хранить

Полиуретановое связующее вещество или клей для резиновой крошки имеет такие особенности хранения:

• Если тара закрыта, то оптимальная температура хранения +10…+30°C.
• Емкость должна находиться вдалеке от источников открытого огня, от прямых солнечных лучей, также отопительных приборов.
• В среднем, срок годности составляет 12-24 месяца, в зависимости от производителя от даты, указанной на упаковке.
• После открытия упаковки, полиуретановый клей может храниться приблизительно полгода. Поэтому, за этот период нужно его постараться израсходовать.
• Когда упаковка открыта, в неё попадает воздух, а значит, и проникает влажность. Поэтому какая-то часть клея становится более густой или вовсе застывает. Поэтому нужно обеспечивать плотное закрывание колпачка, чтобы препятствовать проникновению влажного воздуха внутрь.

Совет! Чтобы отверстия не закупорились в процессе хранения, тюбик должен находиться в вертикальном состоянии на крышке.

Производители

На полках магазинов можно найти обилие полиуретановых клеев от различных производителей, в том числе и отечественных, и зарубежных, среди которых такие страны, как Турция, Америка, Италия. На просторах России также есть множество компаний, которые выпускают полимерный клей, ориентированный на использование в масштабах производства, а также подходящий для бытового применения.

Внимание заслужили такие производители:

1. Adesiv – итальянский бренд, который занимается выпуском двухкомпонентных клеев Pelpren PL6. Состав подходит для профессионалов, так как выпускается на основе эпоксидной смолы и полиуретана. Идеально зарекомендовал себя в работе с деревом.

2. Bostik – американский производитель, который выпускает однокомпонентный и двухкомпонентный состав для установки паркета.

1. 3. Dow Chemical Company – это международный бренд, который занимается производством универсальных составов Insta-Stik, упакованных в объемную тару 750мл, 10,4 л. Идеален в работе с изоляционными материалами, обеспечивает их крепление к любым горизонтальным и вертикальным основаниям.
2. 4. Duayen – турецкая компания, которая занимается поставками полиуретанового клея в Россию с 2001 года. ПУ клей используется в основном марки А-121 и А-338 для каучукового основания, а также скрепления с резиной, металлом, древесиной и бетоном. Марка А-138 подходит для создания резиновых напольных покрытий для улицы, А-118 обеспечивает надежное крепление паркетного покрытия, А-128 применяется в судостроительстве и производстве мебели.
3. 5. Henkel от немецкого бренда также реализует в России полиуретановый клей различного назначения для бытового использования и для промышленности.

 

Применение полиуретанового клея (2 видео) 

 

Полиуретановый клей (16 фото)

Полиуретановый клей — разновидности, особенности, технология применения

Вы работаете с изделиями из камня, дерева и металла? Вам нет необходимости покупать разные клеи для этих материалов. Полиуретановый клей универсален и одинаково хорошо в работе с камнем, стеклом или пластиком. 

Полиуретаны — это химические вещества полимерного типа с пленкообразующими свойствами. Такой материал устойчив к воздействию масел, всевозможных кислот и бензина. Особенность полиуретанового клея заключается в его способности создавать прочное сцепление. На выбор потребителей представлен полиуретановый клей для металла, а также для изделий из камня и дерева.

Преимущества и виды

Полиуретановый клей имеет ряд сильных качеств:

• Продолжительный период действия;
• Идеальная адгезия к поверхностям различного типа;
• Отсутствие усадки;
• Способен к самовосстановлению;
• Устойчив к воздействию температур;
• Высокая прочность скрепления.

Существует два вида: однокомпонентный и двухкомпонентный полиуретановый клей для паркета, плитки и прочего. Первая версия отличается моментальной готовностью к использованию. Для применения двухкомпонентного требуется предварительная подготовка. Рабочая способность двухкомпонентной версии находится в пределах трех часов. Необходимо подготавливать точный объем смеси, чтобы сократить холостой расход полиуретанового клея на выполнение строительных работ.

Состав 

На производстве в состав добавляют необходимые для ускорения отверждения компоненты. Такими компонентами стали смолы и ПАВы. Благодаря этим компонентам полиуретановый состав становится вязким. В состав клея входят некоторые разновидности материалов из композита. Именно за счет них смесь обретает важнейшие качества и улучшается адгезия.

Производится полиуретановый однокомпонентный клей на основе ранее синтезированных полиуретанов. При условии хранения клея в герметичных упаковках в течение года гарантируется сохранение его рабочих свойств.

В производстве двухкомпонентного состава участвуют гидроксилсодержащие соединения и изоцианат. Полиуретан образуется в процессе отверждения за счет этих двух соединений.  Изоцианаты обладают положительным и отрицательным свойством одновременно. Они повышают реакционную способность смеси и, в тоже время, повышают токсичность, сокращая жизнеспособность клеящей смеси.

Клеи с добавлением аминоимидов, вместо изоционатов, повышают жизнеспособность клея и практически не боятся влаги. Смеси с аминоимидами при нагреве самостоятельно вырабатывают изоционаты.

Как можно клеить 

Температура влияет на срок отверждения. Средняя продолжительность этого процесса находится в пределах от пары часов до нескольких дней. На более высокую скорость отверждения влияет более высокая температура.

Клей остается эластичным после окончательного высыхания. В тоже время он хорошо сдерживает соединенные элементы. Так как из-за изменения уровня дерево впитывает и отдает лишнюю влагу, паркет и пол из дерева способны к подвижкам. Если в таком случае использовать компонентный полиуретановый клей, то он будет растягиваться вслед за полом. Также его применение гарантирует водонепроницаемые швы за счет своей устойчивости к влаге.

Для склеивания поверхностей можно использовать следующие методы:

• Универсальный полиуретановый клей подходит для холодных способов склейки. Предварительно рабочие поверхности обезжиривают и зачищают. После состав тонким ровным слоем наносят на поверхность. Затем выдерживают от 10 до 15 минут и повторно наносят еще один слой, выдерживая еще около 5 минут. После на две минуты детали прижимают плотно друг к другу. При таком способе очень часто используется полиуретановый клей для камня;
• Клеящий состав из полиуретана отлично подходит и для горячего способа склейки. Первым делом клей наносят на заранее подготовленную поверхность и дают ему настояться в течение 30 минут. После элементы с нанесенным нагревают до температуры 90 градусов и с использованием пресса плотно придавливают друг к другу. Как правило, полиуретановый клей для кожи достаточно часто применяется при горячем методе ;
• Достаточно часто используется и мокрый метод склеивания. Для ускорения схватываемости необходимо обрызгать поверхность водой. После нанесения клея на мокрую поверхность происходит особая химическая реакция, благодаря которой образуется твердая полиуретановая пленка.

Технология склеивания обуви представлена на видео.

Пресс используют практически во всех описанных методах. В процессе отверждения клей по шву пенится, а более плотное прижатие элементов друг к другу позволяет достичь более изящной и тонкой склейки. Если в процессе работы укладывают полистирольную плитку или паркет, допускается точечное нанесение клеящей смеси или линиями по всему периметру детали.

Полиуретановый строительный клей идеально заполняет возникающие просветы. Но швы будут ненадежными, если они будут недостаточно подогнаны. Необходимо убедиться в плотном прижатии элементов друг к другу перед тем как скреплять их.

Популярные марки 

Благодаря своей универсальности клеящую смесь используют в самых различных областях.

• Мастерские по ремонту обуви используют клей полиуретановый ур 600.Его ценят за хорошую водостойкость и высокую прочность смеси. Также клей полиуретановый sar 306 хорошо справляется с задачами по ремонту обуви;
• В строительной сфере полиуретановый плиточный клей представлен такими популярными марками, как Keralastic, Kilto, Collastic;
• Для клейки искусственного газона в области шва используется марка Homaprof 797;
• При укладке паркета популярен качественный клей Bostic; Правила безопасности
  В состав полиуретановой смеси входят компоненты, которые могут оказать негативное влияние при его нечаянном вдыхании испарений или попадании на кожу. В период проведения работ помещение должно быть хорошо вентилируемым, обязательно использовать перчатки и респиратор.

Правила хранения 

Важно помнить, что после открытия и попадания в тюбик воздуха клей сохраняет свои свойства в течение полугода. При покупке рекомендуется выбирать небольшие емкости, чтобы по максимуму выработать имеющийся объем. 

Полезные советы

1. Перед тем, как закрывать тюбик, рекомендуется понажимать на его стенки, чтобы удалить оставшийся воздух. После колпачок необходимо плотно закрыть и хранить флакон в перевернутом состоянии. Это позволяет затвердевшим кусочкам не закупорить носик, опустившись на дно;
2. При вертикальном хранении тюбика из двух небольших досок можно соорудить подставку. В досках должны быть выверенные отверстия под размер колпачка тюбика. Такой метод позволяет продлить срок использования клеящего состава;
3. Не знаете, как удалить попавший на поверхность или одежду полиуретановый клей? Если клей попал на одежду, то только путем дробления засохшей массы и удаления частиц пинцетом. Если на дерево попал двухкомпонентный состав, то удаление возможно механическим путем.

 

Полиуретановые однокомпонентные клеи: область применения и особенности

Где используют однокомпонентный клей

Однокомпонентный полиуретановый клей позволяет прочно скреплять разные материалы между собой: металл с полиуретаном, керамику, дерево, бетон, кирпич, пластик, стекло. Его используют для производства сэндвич-панелей, где слой утеплителя нужно соединить с металлической или деревянной плитой, а также в строительстве, автомобильной, корабельной промышленности, ландшафтном дизайне, при декоративных работах.

Компания «Химтраст» производит несколько видов смесей: 

Двухкомпонентный VS однокомпонентный клей

В основе клеев твердые синтетические смолы. В состав однокомпонентного входит жидкий полиуретан вместе с изоцианатами. Когда они вступают в реакцию с воздушной влагой или водой, образуются мочевинные группы, которые влияют на прочность сцепления. Свойства однокомпонентного полиуретанового клея позволяют скреплять дерево, технику, обувь. Его не нужно смешивать, клей полностью готов к использованию. Такие составы применяют на небольших производствах.

У двухкомпонентного ПУ-клея время полимеризации составляет 10–20 минут. Поэтому его используют на заводах, где процесс соединения материалов контролируется автоматически.

Состав и свойства однокомпонентного полиуретанового клея

За счет полиуретана и смол клей при высыхании образует эластичную липкую пленку. Об этом говорит уровень вязкости, который измеряется в мПА·C. Чем эластичнее смесь, тем выше вязкость. Жесткость и вязкость полиуретанового клея можно менять. Для этого нужно изменить количество изоцианата. Клей может быть как эластичным, так и жестким и отвердеть за 10 или 180 минут.

Характеристики и преимущества

Характеристики однокомпонентного полиуретанового клея влияют на прочность сцепления.

1. Высокая адгезия: клей соединяет между собой даже разнородные материалы: дерево с металлом.
2. Устойчивость к влаге: применяют для гидроизоляции, может заменить герметик.
3. Устойчивость к грибкам и плесени.
4. Время отверждения около 20 минут: этого достаточно, чтобы подогнать склеиваемые детали друг к другу или установить фиксаторы.
5. Не требуется специальное оборудование: только ракля или шпатель.
6. Не содержит растворителей, которые выделяют вредные вещества в атмосферу, подходит для ремонтных работ в доме.
7. Цвет можно изменить: клей может быть белым, коричневым, желтым, черным, серым.

Условия использования

Состав однокомпонентного полиуретанового клея определяет принцип работы с ним. Например, «Химтраст ПУ-Клей для сэндвич-панелей (1К)» может использоваться как при -45 °С, так и при +100 °С. «Химтраст для резиновой крошки (1К)» проявит свои свойства только при температуре от 15 до 30 °С.

Рекомендуем работать с однокомпонентным полиуретановым клеем при плюсовой температуре. Тогда процесс отвердевания будет происходить быстрее: ждать полного скрепления материалов нужно меньше суток.

Если на смесь воздействовать механически, вязкость будет разжижаться, а в состоянии покоя — сгущаться. Поэтому перед тем как начать использовать склеенное изделие или поверхность, стоит дождаться отвердевания.

Технология нанесения однокомпонентного полиуретанового клея

Перед нанесением однокомпонентного полиуретанового клея поверхность нужно выровнять, загрунтовать, очистить от грязи и пыли. Для этого можно использовать растворители ацетон или толуол.

Различают три способа нанесения смеси на поверхность:

• холодный,
• горячий,
• мокрый.

Холодный способ применяют при соединении однородных и разнородных деталей, например, обуви, пластика и дерева, металла и утеплителя. На обе поверхности нужно равномерно нанести слой полиуретана, подождать 10 минут, нанести второй слой, через 3 минуты плотно прижать поверхности друг к другу и зафиксировать на 5 минут.

Мокрый способ используют при изготовлении сэндвич-панелей. После того как на поверхность нанесли состав, ее нужно увлажнить, затем прижать под большим давлением. Обычно для этого применяют прокатный пресс. Влага заставляет клей пениться, что способствует образованию более плотного клеевого шва.

Горячий способ нужен при производстве резиновой плитки или брусчатки. Поверхности покрывают клеем или перемешивают с ним вещества, а затем на 15–20 минут отправляют под пресс при 120–140 °С.

Правила работы

1. Перед склеиванием нужно очистить поверхность.
2. Работать только в маске, специальной одежде, которая закрывает все участки тела, в перчатках, обуви.
3. Руководствоваться правилами СНиП III-4-80.
4. Подготовить тару, застелить поверхность, на которой будут соединяться материалы, защитной пленкой.
5. Согласно технологии нанесения полиуретанового однокомпонентного клея, использовать ракель, шпатель или кисть.
6. Наносить смесь равномерным однородным слоем в небольшом количестве.
7. После нанесения подождать 5 минут, затем скрепить поверхности под давлением. Остатки клея удалить ножом.
8. Приступать к эксплуатации изделия через 24 часа.

Больше о работе с клеем можно узнать из статьи.

Хранение полиуретанового клея

Вещество можно держать в закрытой таре в темном, сухом месте при температуре +10 — +30°С от полугода до двух лет. Нельзя допускать попадания солнечных лучей, огня, влаги. После вскрытия упаковки клей хранить не более полугода. Если он не был полностью израсходован, закрыть тару, обмотать сверху пленкой. На поверхности клея может появиться полимерная пленка, которую нужно удалить перед использованием. В сертификате однокомпонентного полиуретанового клея описаны детальные условия хранения.

---

Свойства полиуретанового однокомпонентного клея позволяют прочно скреплять между собой разные поверхности. Вид материала поможет определиться с типом полиуретановой смеси и выбрать способ нанесения: горячий, холодный или мокрый. Вещество хранить в закрытой таре, а также защищать от попадания солнечных лучей.

Материалы по теме:

Полиуретановые однокомпонентные клеи: область применения и особенности

ПУ-клей для сэндвич-панелей (1К) и его модификации

Клей для сэндвич-панелей с минеральной и базальтовой ватой

Полиуретановые клеи

однокомпонентный и двухкомпонентный для плитки и газобетона, пенополистирола и ПВХ, составы

Популярность полиуретановый клей приобрел благодаря универсальности. Область применения не ограничивается бытовым ремонтом изделий и соединения разнородных материалов. Он также используется для художественного оформления и декорирования, в производстве строительных и отделочных материалов. Высокие прочностные и адгезионные характеристики позволяют склеивать дерево, пластик, металл, ткань и минеральные материалы.

Особенности и преимущества

Полиуретановый клей отличается от других клеящих составов на водной основе принципом затвердения. При взаимодействии с отвердителем или влагой из окружающего воздуха происходит полимеризация с образованием пленки. Во время химической реакции происходит вспенивание за счет выделения диоксида углерода.

Универсальность полиуретана заключается в многофункциональности применения. Подходит для склеивания натуральных и искусственных материалов в различных комбинациях. Соединяет пластик, ткань, дерево, металл, камень, керамику, стекло, резину, картон, полистирол.

При применении полиуретанового состава выделяют следующие преимущества:

• долговечность соединения;
• высокое сцепление с гладкими и пористыми материалами;
• влагоустойчивость;
• герметичность клеевого шва;

• устойчивость к высоким температурам;
• морозостойкость;
• процесс отверждения позволяет достигать высокую прочность соединения;
• химическая стойкость к маслам, кислотам;
• длительное время рабочей выдержки.

Полиуретан не сможет склеить полипропилен, полиэтилен, покрытия из силикона и тефлона. Поверхности с масляным и восковым налетом не смогут качественно сцепиться. Компоненты жидкого клея могут раздражать слизистые оболочки и кожу, поэтому необходимо соблюдать меры безопасности во время работы.

Свойства и характеристики

Синтетический полиуретановый клей состоит из пленкообразующих полимеров. Его состав может быть дополнен регуляторами вязкости, стабилизаторами, смолами, поверхностно-активными веществами, ускорителями кристаллизации. Для отвердения используют изоцианаты и гидроксилы. Главное отличие от составов на основе водных дисперсий заключается в соотношении твердых частиц. В полиуретановых смесях соотношение твердых веществ выше.

Клеевой шов эксплуатируется от -40 до +120 градусов. Высокая прочность сцепления гладких, шероховатых, пористых материалов обеспечивается при соблюдении этапов применения. Проводить склеивание следует не ниже +15 градусов. Полиуретановый состав проявляет тиксотропные свойства, поэтому обязательно нужно выдерживать рекомендуемое время для высыхания. Поскольку клей обладает влагостойкими качествами, то на него не влияют бактерии и плесень.

Расход клея при сплошном нанесении составляет от 500 до 1000 г на 1 м2. Объем используемого клея изменяется в зависимости от типа материала и толщины наносимого слоя. При точечном нанесении тратится в среднем 150 г. При нанесении по зонам расход может варьироваться в зависимости от расстояния между полосами.

Цвет и вязкость клея меняется в зависимости от предназначения и состава. Для склеивания деревянных деталей оттенок клеящего состава меняется от янтарного до коричневого. Часто полиуретановые смеси выпускают белого, серого, желтоватого цвета. Универсальный клей производится прозрачный. По консистенции бывает жидкий и гелеобразный.

Клеящие смеси на основе полиуретана различаются по объему фасовки. Для бытового применения клей разливают в тюбики по 20, 30, 50, 125 и 310 мл. Большой объем от 750 г фасуют в жестяные или пластиковые банки или баллоны. При частном строительстве и ремонте целесообразно приобретать ведра от 2 до 20 кг. Для производственных нужд полиуретановый состав упаковывают в бочках по 200 кг и кубах.

Назначение

Клей на основе полиуретана применяется для внутренних и внешних работ, поскольку не боится влажности и мороза. Полиуретан используется для производства гибкого камня, где графитная, известняковая и мраморная крошка приклеивается к тканевому основанию. Полимерным составом соединяют детали оконного профиля, кромки ПВХ, ламелей, используют для вклейки стекол в раму.

Используется в профессиональном строительстве и благоустройстве детских и спортивных площадок современными покрытиями. Участок проклеивают искусственной газонной травой или специальными резиновыми матами. Полиуретан является связующим компонентом при производстве плиток и покрытий из резиновой и каучуковой крошки. Даже обычные поролоновые губки склеиваются этим средством.

Широкое применение клеевой состав олучил при производстве сэндвич-панелей. Облицовочный слой из древесно-волокнистых плит соединяется с внутренним наполнителем из минеральной ваты или полистирола при помощи полиуретанового клея. Во время отверждения СИП-панели находятся под нагрузкой с дальнейшей просушкой.

В быту применение полиуретанового клея оправдано для всех видов ремонтных работ и починки разнообразных изделий. Он незаменим для крепления потолочных плинтусов, карнизов и лепнины к стенам и потолку. Подходит для починки деревянного багета, пластиковых деталей. Используется как стекольный клей для склеивания керамики, оргстекла, фарфора. Незаменим в ремонте садовой и домашней мебели из дерева и металла.

Выпускается специальный полиуретановый обувной состав для самостоятельного приклеивания подошвы, каблуков и стелек. Он надежно скрепляет кожу, мех, замшу, ткань с разными видами подошв. Клей подходит для починки резиновых лодок, ПВХ бассейнов, надувных кругов и мячей.

В строительных работах полиуретан используют как плиточный клей для фиксации керамогранита, мозаики, керамики, декоративного камня, мрамора на любые основания. Его применение для укладки керамической плитки рекомендуется производителями и мастерами. Клеевое основание не отслаивается, хорошо переносит воздействие влаги и неблагоприятные уличные условия.

Выпускают специальный паркетный клей на основе полиуретана, который предназначен для обустройства деревянного пола. Подходит для приклеивания мозаичного и торцевого паркета, паркетных досок из массива дерева и инженерной многослойной доски, фанеры, ламината. Термостойкие свойства полиуретана делают возможным использование в системе теплых полов.

При строительстве дома из газобетона используется полиуретановая клеящая пена как кладочный материал. Укладка газобетонных блоков на пену служит альтернативным методом для возведения стен. Клей-пена также подходит для скрепления газосиликатных блоков и пенобетона. Минимальная толщина шва снижает расход материала и исключает промерзание конструкции по мостикам холода.

Для крепления пенополистирола, пеностекла, пенопласта, пеноплекса и прочих искусственных плитных теплоизоляционных материалов применяют специальный полиуретановый клей в баллоне. Готовая клеевая пена позволяет равномерно и быстро распределять состав с помощью насадки. Смесь позволяет производить подгонку листов в течение 10 минут до схватывания. И также клеевая смесь для утеплителей подходит для герметизации швов в теплоизоляции, заменяя обычную монтажную пену.

Виды

Полиуретановый клей – полимерный по своей структуре. В зависимости от состава различают однокомпонентный и двухкомпонентный полиуретановый клей. Однокомпонентная смесь выпускается в готовом виде, процесс полимеризации происходит в присутствии воды. Влагоотверждаемый состав лучше вспенивается, когда влажность воздуха не менее 60%. Во время реакции увеличивается объем и расширяющийся состав выходит по краям шва.

Двухкомпонентное средство состоит из двух компонентов, которые смешиваются перед склеиванием. Нельзя сделать самодельный клей, поскольку при изменении пропорций отвердителя не произойдет химическая реакция и застывание. Выпускается быстросохнущий состав, который подвергается обработке горячими температурами от 80 до 110 градусов.

Универсальный однокомпонентный контактный клей склеивает различные сочетания материалов. Полиуретановый состав способен заменить термостойкий герметик автомобильный для починки деталей автомобиля и антикоррозийной защиты. Для фиксации утеплителей применяют специальный монтажный полиуретановый клей, похожий на пену.

Правила нанесения

Перед нанесением клеящего средства на основе полиуретана необходимо подготовить рабочую поверхность. Всю площадь нужно очистить от пыли, грязи и мусора. Рабочая зона зачищается от старых остатков штукатурки, краски, цемента. Залогом успешного склеивания является обезжиривание поверхности, поскольку нужно избавиться от следов масла и жира. Очистить место от загрязнений можно растворителем или спиртом.

Необходимо принять меры по обеспечению безопасности. Обеспечить вентиляцию в помещении и защитить руки с помощью одноразовых перчаток.

Клей наносят тонким слоем, равномерно распределяя по поверхности с помощью пластикового шпателя или подручных средств. Полиуретаном с добавлением растворителей покрываются обе стороны. Эта особенность указывается в инструкции. На пористый материал состав наносят в два слоя с перерывом 2-5 минут. Аэрозольный клей-пена распределяется на основании полосами, по периметру не менее 8 см от края. Расстояние между полосками можно менять от 10 до 25 см.

После нанесения клея через 5-10 минут необходимо соединить подготовленные поверхности, сильно прижимая. При возможности прокатать валиком для прочного сцепления. Для ускорения схватывания клеевую сторону сбрызгивают водой. Мокрый метод увеличивает скорость химической реакции.

Следующий способ склеивания позволяет улучшить влагостойкие свойства шва и ускорить высыхание. Полиуретановому слою дают подсохнуть от 20 до 90 минут согласно инструкции. Клеевую поверхность нагревают феном несколько минут, затем соединяют и ставят под пресс на 5 минут.

Чем разбавить и отмыть?

При замешивании двухкомпонентной полиуретановой смеси с отвердителем добавление дополнительных ингредиентов недопустимо. Для улучшения термостойкости и адгезионных свойств состава можно использовать активатор Desmodur, добавляя не более 6-7% от общей массы клея. Готовый однокомпонентный состав нельзя разбавлять водой или спиртом. Если клей густой, тяжело распределяется по поверхности, то его можно развести.

В продаже есть разбавитель для полиуретанового клея, который применяется для регулирования вязкости. Но также растворить можно ацетоном, этилацетатом, метилэтилкетоном. При взаимодействии с толуолом состав набухает. Все марки полиуретанового клея эффективно разбавляются смесью растворителей из ацетона, толуола и МЭК.

Инструмент после работы нужно очистить сразу, не дожидаясь высыхания. Загрязнения удаляют с помощью ветоши, смоченной в ацетоне или любом растворителе. Остатки средства, попавшего на одежду и другую поверхность, отмываются ацетоном. Отвержденный клей можно удалить механическим способом.

Сколько сохнет?

Время схватывания полиуретанового клея зависит от дополнительных компонентов в составе, в среднем от 20 минут до 1 часа. Пока клей жидкий, необходимо плотно прижать склеиваемые поверхности и зафиксировать на несколько минут. Если есть возможность, можно расположить изделие под пресс на 1 час, чтобы обеспечить плотное прилегание. Чем ближе детали прилегают друг к другу, тем выше качество и прочность клеевого шва. Если на поверхность проступила часть клеящего состава после отвердения, необходимо удалить излишки механическим путем.

Полное отверждение происходит в течение 24-48 часов, за этот период набирается прочность в клеевом шве. В это время склеенное изделие должно находиться в покое, нельзя применять механическое воздействие. Время высыхания зависит от температуры окружающей среды. Если полимеризация производилась горячим методом, то полное отверждение пройдет через 4 часа.

Как хранить?

Закрытую неиспользованную упаковку с полиуретановым составом следует хранить при температуре от +10 до +30 градусов вдали от отопительных приборов и прямых солнечных лучей. Срок годности у разных производителей различается, может составлять от 12 до 24 месяцев от даты изготовления.

Полиуретановый клей нужно израсходовать не позднее полугода с момента открытия упаковки. В открытую тару проникает влажный воздух, часть смеси застывает. Колпачок плотно закручивают, чтобы ограничить доступ влаги и воздуха. Для предотвращения закупорки отверстия, тюбик нужно хранить вертикально, устанавливая на крышку.

Производители

Объем рынка полиуретановых клеев в России поделен между отечественными производителями и импортным ввозом примерно поровну. Импортная продукция представлена итальянскими, американскими, турецкими производителями. Производством полиуретановых клеящих составов в России занимается множество компаний, ориентированных на применение в производстве и в быту.

Итальянская компания Adesiv выпускает двухкомпонентный клеящий состав Pelpren PL6 на основе полиуретана и эпоксидной смолы для профессионалов. Он предназначен для укладки паркета и деревянного массива на любые поверхности. Позволяет получить безусадочный эластичный и прочный клеевой шов.

Американская фирма Bostik производит два вида полиуретановых смесей для приклеивания паркета – однокомпонентный Tarbicol PU 1K и двухкомпонентный Tarbicol PU 2K. Однокомпонентный состав фасуется в упаковки по 7 и 21 кг, Tarbicol PU 2K упаковывается по 5 и 10 кг.

Международная компания Dow Chemical Company выпускает универсальный полиуретановый клеевой состав Insta-Stik в баллонах по 750 мл и 10,4 л. Он разработан для крепления любых изоляционных материалов к вертикальным и горизонтальным поверхностям.

Турецкий производитель Duayen с 2001 года поставляет на российский рынок связующие клеи на полиуретановой основе. Duayen А-121 и А-338 применяется для покрытий из каучука, бетона, древесины, металла, резины. Клей для сэндвич-систем А-138 применяется для изготовления декоративных уличных покрытий на спортивных и детских площадках, пешеходных дорожках. Двухкомпонентный тиксотропный полиуретановый состав А-118 создан для приклеивания любого вида паркета. Марка А-128 используется в судостроительном и мебельном производстве. Duayen Р-244 склеивает поролоновые губки, тканевые и волокнистые материалы.

Немецкий бренд Henkel с производственными мощностями в России выпускает полиуретановые клеевые растворы для промышленности и бытового применения. Четыре разновидности Henkel Technomelt PUR предназначены для склеивания оконного профиля и ламинации. Универсальные контактные составы на основе полиуретана марки «Момент» соединяют разнородные материалы из стекла, пластика, резины, керамики, ткани, дерева, кожи. Выпускаются в тубах по 30, 50, 125 мл.

Завод полиуретановых клеев Purtis с производственными мощностями в Москве и Алматы. Здесь производятся клеевые составы для ПВХ и СИП сэндвич-панелей, строительного деревянного бруса, паркета. Purtis 2K. Sport применяется при склеивании резиновой крошки, спортивных матов, искусственной травы. Марки Purtis SЕ. 10, SЕ. 15, SЕ. 60 используются при производстве поролоновых губок. Однокомпонентная смесь приклеивает натуральные и искусственные волокна, текстиль, картон, фибру, пенокаучук к разнородным полимерным поверхностям.

С 1991 года ООО НПФ «Адгезив» выпускает полиуретановые клеевые продукты. В ассортименте более 10 разновидностей клеящей смеси, включая двухкомпонентные клеи марки «Вилад», однокомпонентные составы марки АДВ.

ЗАО «Анлес» занимается выпуском клеевых полиуретановых средств промышленного и бытового назначения. Клей «Полиуретановый» и PvcFix на основе уретанового каучука предназначен для склеивания полиуретанов, термопластов, ПВХ, металла, стекла, кожи. Продукция на основе натурального каучука «Резиновый» и «Гумми» используется при производстве обуви, для ремонта кожгалантереи, резиново-тканевых изделий, склейки бумаги и картона. На основе хлоропренового каучука выпускают марки «Универсал», «Радикал», «88», «Обувной» для широкого спектра работ. Выпускаются в тубах по 40 мл, банках 1 л, ведрах по 17 кг.

ООО «АТК-Альянс» производит полиуретановые клеи АТК-3М, АТК-8М для сэндвич-панелей, АТК-3Д для дверного и оконного производства, АТК-10 для обувного производства, склеивания пластмасс и ПВХ, АТК-19 клеит поролон к любым основаниям.

ООО «Клеон» выпускает промышленные клеи 704 и 501 для обуви.

Выпуском полиуретановой химической продукции занимается ЗАО «Блокформ». Клей БФМ-1 склеивает эластичные материалы, БФМ-11 связывает покрытия из резиновой крошки, БФМ-20 используется для изготовления сэндвич-панелей, БФМ-22 разработан для защиты инженерных конструкций от климатического воздействия.

Популярный обувной клей «Десмокол» производится на Украине. ООО «НПП Рогнеда» производит универсальные многофункциональные полиуретановые составы «УР-600», «Мастер», «88» расфасованные в банки по 0,75 л и ведра по 20 л.

Фирма «Неомер» – производитель полиуретановых связующих и клеев для формирования уличных покрытий и плитки из резиновой крошки.

Крупным поставщиком полиуретановых аэрозольных пен является компания Soudal. В ассортименте 7 разновидностей составов для фиксации различных материалов, расход баллона составляет 12 м2.

Полиуретановый клей «Славянка», выпускаемый фирмой «Растро», предназначен для приклеивания теплоизоляции к любым основаниям.

О полиуретановом клее для обуви — технологию склеивания смотрите в следующем видео.

Свойства и применение двухкомпонентного полиуретанового клея

Двухкомпонентный клей нашел широчайшее использование в разных сферах строительства и монтажа. У него превосходные эксплуатационные свойства и доступная цена. Полиуретановый клей может быть двухкомпонентного типа и однокомпонентного. Отличаются они составом ― в двухкомпонентном содержится отвердитель, а однокомпонентный отверждается влагой, которая содержится в воздухе.

Двухкомпонентный полиуретановый клей состоит, как понятно из названия, из двух базовых рабочих составляющих. Первое содержит соединение сложных полимеров с многоатомными спиртами. Это соединение образует тягучую пастообразную массу и способствует улучшению прочностным, эластичным и вязким характеристикам клея. Второе составляющие является дизоцианатом, имеющим жидкообразную форму и разбавляет густую смесь пасты до необходимой консистенции. Данные составляющие смешиваются в пропорциях 6 к 1.

Применение полиуретанового клея

Полиуретановый клей имеет весьма значительную область применения ввиду своих положительных качеств, которые удовлетворяют множество запросов по строительству и монтажу. Используется для следующих задач:

• приклеивание резинового покрытия, на основе резиновой и каучуковой крошки;
• склеивание швов искусственной травы;
• винилового покрытия;
• приклеивание бетонного, керамического и металлического материала;
• приклеивание дерева и паркетного покрытия;
• искусственного газонного покрытия на бетон, песчаный цемент и дерево.

К его основным преимуществам относятся высокопрочные характеристики, отверждение, качество и удобство в применении. Не имеет растворителей органического типа, обладает морозо- и водоустойчивостью.

Производители полиуретанового клея

На сегодняшний день производством двухкомпонентного полиуретанового клея занимаются такие компании, как компания Stauf, Forbo, Homaproff и многие другие. Производится клей в разных расцветках. Например, для приклеивания газонного покрытия изготовляют клеи с зеленым окрасом. Продаются они в комплекте с отвердителем, в небольшом ведре весом около 15 кг.
Ознакомиться с продукцией производителей можно здесь.

Расход и свойства полиуретанового клея

Расход полиуретанового клея исчисляется 800-2000 гр. на м2 и зависит от вида выполняемых работ. Рабочая температура составляет диапазон от -20 до +80 градусов по Цельсию. Для нанесения клея следует соблюдать температуру от +15 до +30 градусов. Хранится данный клей при температуре от 0 до +50 градусов. Обладает пределом прочности при сдвиге не меньше трех Ньютонов на м2. Обладает плотностью в 1, 55 кг на л. Полное застывание происходит от суток до двух и зависит от толщины слоя. В клее не содержится органических растворителей, имеет хорошую адгезию к щелочи, может применяться на покрытиях с подогревом.

В использовании этот материал очень прост и с ним справиться может кто угодно. Наносится клей специальным шпателем, который продается в любом магазине строительных инструментов. Полиуретановый клей становится все более распространенным материалом и имеет большие перспективы в своем развитии.

Полиуретановый клей — обзор

•

диалкилфталат в двухкомпонентном полиуретановом адгезиве ^{91, 102}

•

диэтилфталат в ортодонтическом адгезиве ⁶³

фталат в ламинировании, эластомерный гелевый клей для рулонов конденсаторов ²³

•

ди- (2-этилгексил) адипат в клее для ламинирования металлической фольги пленкой из смолы ¹⁵ и полиуретановым заливочным материалом ¹⁰⁶

•

диоктилфталат в однокомпонентном отверждаемом полиуретановом адгезиве ⁶¹

•

диизонилфталат в автомобильном пластизоле на основе сополимеров стирола ¹⁰³

циклический спирт дибензоат (Benzoflex 352) в адгезиве с отсроченным схватыванием ⁶⁵

•

дибензоат дипропиленгликоля в клее для стеновых панелей на водной основе, ³⁶ в клее и покрытии для ремонта пластиковых листов, ³⁸ в клее на водной основе, ⁶⁴ и в клеях на поливиниловом спирте ¹⁰⁸

•

дибензоат дипропилен / диэтилен (50/50) гликоль (Benzoflex 50) в водо- и термостойком составе, ⁴³ в клее для ламинирования, ⁵⁷ и в клее для переплета на водной основе ¹¹⁰

•

ацетилтриэтилцитрат в гидрофильном адгезиве для лекарств ⁷⁶ и в биоразлагаемой композиции для изготовления бумаги и производства нетканых материалов ⁷⁷

•

триэтилцитрат в гидрофильном адгезиве для лекарств ⁷⁶

соевый масло в клее для ламинирования металлической фольги пленкой из смолы ¹⁵

•

глицерин в бумажном адгезиве на основе поливинилового спирта, ¹⁴ в пероральном противогрибковом профилактическом, ⁷⁸ в смываемом мальтодекстриновом адгезиве, ⁸⁹ и в казеиновой пленке ¹⁰⁰

pyl myycopl гормональная терапевтическая система ⁴⁶

•

жирнокислотный эфир глицерина в качестве твердого пластификатора медицинских адгезивов ⁴⁸

•

сложный эфир высшей жирной кислоты (C ₁₂ до C ₁₆ ) с низшим одновалентным спиртом (от C ₁ до C ₄ ) в качестве жидкого пластификатора медицинского клея ⁴⁸

•

полиоксиэтиленнонилфенол в гормональной терапевтической системе ⁴⁶

•

N-бутилбензолсульфонамид в полиамидной композиции ¹⁰¹

• 900 03

o, п-толуолсульфонамид в полиамидной композиции ¹⁰¹

•

гидрогенизированное минеральное масло в структурном адгезиве ⁶⁶

•

минеральное масло, которое представляет собой смесь нафтеновых, ароматических и парафиновые соединения (Catenex), используемые в адгезивной массе для лечения волдырей, поражений и экссудативных ран и ожогов ⁷¹

•

полиэтиленгликоль в косметическом клее, ³² в составе для герметизации кожи животных, ⁶⁹ и в стоматологической композиции ⁹²

•

моноолеат или монолауреат полиэтиленгликоля (Pycol 94) в водочувствительном термоклее ⁴⁰

•

полипропиленгликоль в сигаретных фильтрах ⁸⁶

⁸⁶

алкилфениловые эфиры полипропиленгликоля (Plastilit 3060) в водостойком адгезиве sive ⁸²

•

полиизобутилен в гидроколлоидном медицинском адгезиве ²⁹

•

полиэфир, полученный из гександиовой кислоты, 1,4-бутандиола и 1,2-пропандиола (Uniflex 300) в анаэробная композиция ²⁴

•

монобензоат, такой как 3-фенилпропилбензоат, ранее использовавшийся в качестве ароматизатора и ароматизатора, используется в качестве пластификатора в клеях ¹¹²

•

полибутен растяжения клей для ламинирования пленки ¹¹⁵

•

сложный эфир полиола и линейной или разветвленной алифатической монокарбоновой кислоты, содержащей от 3 до 20 атомов углерода в молекуле (например,г. Benzoflex 2088 или WVC 3800) ¹¹⁶

Полиуретановые клеи Характеристики и применение.

Во-первых, полиуретан, сокращенно ПУ или иногда ПУР, не является отдельным материалом с фиксированным составом. Скорее, это ряд химических веществ, имеющих схожий химический состав. Это полимер, состоящий из звеньев органических цепей, соединенных уретановыми или карбаматными звеньями

Большинство полиуретанов представляют собой термореактивные полимеры. Термореактивные полимеры или термореактивные пластмассы — это полимеры, которые становятся жесткими и затвердевают при нагревании.Часто комнатной температуры достаточно для обеспечения тепла, необходимого для схватывания термореактивных клеев. Клей наносится в жидком виде или, в некоторых случаях, когда он залит или модифицирован в виде пасты. Тепло. Когда клей застывает, он поглощает тепловую энергию, которая способствует химической реакции, образованию поперечных связей, образуя прочную сеть химических связей.

После схватывания Полиуретановые клеи не плавятся при нагревании, также доступны термопластичные полиуретаны, которые плавятся.

Полимеры полиуретана образуются в результате реакции изоцианата и полиола.Как используемые изоцианаты, так и полиолы обычно содержат две или более функциональных групп на молекулу.

ЭТО ДЛЯ ХИМИИ. Если вы хотите узнать больше, посмотрите статью о полиуретане в Википедии.

---

Для чего используются полиуретановые клеи?

Каким бы ни был состав полиуретанов, у них есть общие черты. Они липкие. Читать заявления производителей полиуретанового клея — все равно что читать справочник о материалах. Очень немногие вещи опущены.Полиуретановые клеи подходят практически для всех обычных материалов, пористых или непористых. Дерево, металлы, каучук, вулканизированная эпоксидная смола, кожа, плитка и стекло, многие пластмассы, бетон и кирпич — этот список можно продолжить. Он плохо работает с полипропиленом, полиэтиленом или такими веществами, как тефлон или силикон. Не любит восковых или маслянистых поверхностей.

Клеи на основе полиуретана могут прочно застывать, становясь относительно негибкими и хрупкими, или могут оставаться эластичными и гибкими в зависимости от состава и наполнителей.Владельцы лодок слышали о морском адгезиве / герметике 3M Fast Cure 4200 или полиуретановом герметике премиум-класса Sikaflex 1A с высокими эксплуатационными характеристиками

.

В отличие от силиконовых герметиков, они обычно доступны в виде герметиков, клеев или высококачественных материалов для постельных принадлежностей, которые можно окрашивать.

Большинство строительных полиуретановых клея прочно схватываются, но не становятся хрупкими. Их можно шлифовать, и рашпиль Trueform или синто (9 дюймов) прорежет клей, не затупляя лезвие, как это может сделать загустевшая эпоксидная смола.

Каковы преимущества полиуретанового клея?

• Прилипает к большинству вещей и может склеивать разные материалы. Он успешно приклеивает непористые материалы, такие как металл к дереву или зеркала к стенам.
• Некоторые композиции имеют хорошее время работы около 20 минут. Это позволяет неторопливо работать и зажимать.
№
• В зависимости от клея, он может довольно быстро затвердеть после зажима и позволить пользователю продолжить работу, пока клей полностью затвердеет.
• Основным преимуществом перед многими клеями является его способность схватываться в условиях высокой влажности. На самом деле, для схватывания ему нужна влага, и он быстрее отверждается в условиях, когда нельзя использовать другие клеи, такие как эпоксидная смола.
• Водонепроницаемый. Некоторые бренды более водонепроницаемы, чем другие, прошедшие испытания на водонепроницаемость ANSI Type I и II. Полиуретаны обычно не рекомендуются для длительного погружения в воду или использования ниже ватерлинии, если они не защищены красками или другой защитой.
  Тип II — испытание на пропитку, включающее разрезание клееных блоков размером 150 x 150 мм на образцы размером 50 x 125 мм, их выдержку в течение 4 часов, выпекание в печи при температуре 120 ° F в течение 19 часов и повторение в общей сложности трех циклов. Клеевые соединения не должны расслаиваться, чтобы соответствовать спецификации типа II. В Европе используется стандарт D4.
• Не требует смешивания или измерения и может использоваться прямо из бутылки.
• Доступен в нескольких вариантах вязкости и упаковки.Он доступен в герметичных тубах с наполнителем, что позволяет им оставаться и не провисать, сжимать бутылки, тюбики и одноразовые упаковки.
• Полиуретан доступен в виде термоклея, который фиксирует и скрепляет детали без необходимости зажима. После того, как клей остынет и затвердеет, он продолжает отверждаться в течение нескольких дней, чтобы достичь полной прочности. (См. боковую панель для термоклея)
• При правильном нанесении и отверждении полиуретан образует прочную связь.
• Установится в широком диапазоне температур.
• Подходит для наружных работ. Полиуретан обладает хорошей устойчивостью к ультрафиолетовому излучению.
• Не содержит растворителей и является производителем низколетучих органических соединений. 100% твердое вещество, поэтому он не имеет тенденции к растрескиванию и усадке при схватывании.
• Можно шлифовать (не забивать), морилку и красить. Очистка от выдавленного излишка клея легко удаляется. Набор клея немного эластичный и не хрупкий.
• Безопасен для пищевых продуктов после отверждения.
• После установки он не ползет.

В чем недостатки полиуретанового клея

• Он не такой прочный, как эпоксидная смола. На дереве он прочнее, чем на дереве, поэтому его прочность не является проблемой, но на металле эпоксидная смола обеспечивает более прочную связь.
  По сравнению с другими клеями для дерева. Некоторые бренды сделали большие заявления, но тесты, похоже, показывают примерно одинаковую удерживающую способность. Полиуретан лучше склеивает торцевые волокна из-за лучшего проникновения клея. Поскольку после затвердевания он прочнее, чем склеиваемая древесина, прочность не является проблемой, если только он не зажат неправильно или не вспенился.
• Детали, склеиваемые полиуретаном, должны иметь плотную посадку для надежного соединения. полиуретан не является хорошим заполнителем зазоров. Хотя это иногда рекламируется как заполнение зазоров, тесты показывают, что прочность снижается, когда полоса клея становится толстой. При установке он вспенивается, и пена, хотя и заполняет зазор, не является сильной. Некоторые строительные составы имеют наполнитель, позволяющий частично заполнить зазоры.
• В очень засушливых местах для схватывания требуется влажность, или он может схватываться очень медленно и не полностью раскрыть свой потенциал.
• Поскольку он чувствителен к влажности воздуха и древесины, время схватывания может значительно варьироваться.
• Он имеет свойство вспениваться и выдавливаться. Если не зажать, то пена может раздвинуть детали, ослабив соединение. Пена дает иллюзию заполнения зазора, но она не прочная. Пенообразование больше, когда много влаги. Некоторые составы пенится больше, чем другие, которые практически не пены, например, строительные клеи, такие как PL Premium.
• После отверждения он химически инертен и безопасен, но промежуточные фазы токсичны, вызывают раздражение или канцерогенность.Это означает, что с полиуретанами нужно обращаться осторожно, держать их подальше от рук и не вдыхать слишком много. См. Боковую панель для ссылки на форум деревянных лодок, где хорошо обсуждается безопасность полиуретановых клеев. Вы можете найти в Google паспорта безопасности материалов различных производителей, чтобы получить дополнительную информацию.
  Предупреждения включают: Содержит полимеры, содержащие изоцианат. Контакт вызывает раздражение глаз. Продолжительное или повторяющееся воздействие на кожу может вызвать аллергическую реакцию, раздражение и сенсибилизацию. Контакт может окрасить кожу. Не допускайте зрительного контакта.Избегайте длительного или повторяющегося контакта с кожей.
  Для сравнения, большинство современных клеев токсичны перед схватыванием, и все, кажется, имеют предупреждения. Возможно, ПВА безопаснее.
• Некоторые марки и композиции дорогие.
• Полиуретан имеет ограниченный срок хранения, менее года, и после вскрытия может быстро испариться, если внутрь попадет влага.
• Он грязный и липкий в использовании, и кажется, что он всегда справляется со всем.
• Полиуретан трудно смыть руками (настоятельно рекомендуется использовать перчатки).Ацетон или растворитель для лака можно использовать для очистки неотвержденных инструментов.

Так хорош ли полиуретан для судостроения ??!

Для многих приложений он звездный. Каждый раз, когда вам нужно прикрепить деталь, которая хорошо прилегает без зазоров и которую можно надежно закрепить, вы можете рассмотреть возможность использования полиуретана. Я бы без колебаний использовал его, например, для проставок ствола. Трудно превзойти удобство использования небольшого количества прочного водостойкого клея прямо из тюбика.Слева несколько аргументов из различных форумов по лодкам.

Он с большим успехом использовался в ленточном строительстве (строительство из кедровых ленточек), КАК ДЛИННЫЕ ДЕТАЛИ УСТАНАВЛИВАЮТСЯ И ЗАЖИМОВАНЫ, КАК ОНИ УСТАНОВЛЕНЫ, чтобы не ослабляться пенистой пеной, которая образуется при схватывании. Поскольку основное назначение деревянной полосы — служить сердцевиной для облицовки из стекловолокна, которая будет добавлена ​​позже, клей не подвергается большой нагрузке, и он в любом случае покрывается эпоксидной смолой, чтобы не допустить проникновения влаги.Он хорошо шлифуется и выдавливает клей, а пену можно удалить скребком. Поскольку он быстро схватывается, это позволяет судостроителю добавлять множество лент за один присест.

Несколько конструкторов простых лодок использовали его и сообщают об успехе. Бесчисленные лодки Puddle Duck Racers и Mouse были построены с использованием полиуретановых клеев. Некоторые строители использовали строительный клей на основе полиуретана, такой как PL Premiumm, для изготовления галтелей и пропитки стекловолоконной ленты поверх галтелей.

Я бы без колебаний использовал полиуретан в местах, где шурупы дополняют соединение.

При аварийном ремонте влажной древесины предпочтительным клеем является полиуретан, если детали удерживаются вместе с помощью зажима или временного привинчивания.

Я бы собрал большую часть своих структурных работ, используя эпоксидный или резорциновый клей. Например, я бы не стал склеивать лодку с ручным приводом полиуретаном. Я бы использовал эпоксидную смолу. Это хорошо зарекомендовавший себя материал для судостроения, в утолщении он является хорошим заполнителем зазоров, обладает превосходной прочностью и водонепроницаемостью.

Поскольку сноуборды (см. Боковые ссылки) можно изготавливать с использованием полиуретановых клеев, они достигли совершеннолетия и вызывают некоторое уважение!

Ховард Персиваль Джонсон восстанавливает старые деревянные лодки.Зацените его в Old Time World. Немного сладкого для глаз любителей старых моторных лодок. Он написал мне по электронной почте и сказал, что успешно перекрасил большую лодку с помощью полиуретанового клея.

Полиуретановый клей можно использовать для ламината, он грязный и неприятный при уборке, но обеспечивает хорошее соединение. У защелки всегда хорошие посадочные поверхности и хороший плотный зажим. Вот страница Fine Woodworking о склейке гнутой ламинации.

напишите мне, если обнаружите ошибки, я исправлю их, и мы все выиграем: Кристина

---

Мелкий шрифт

Я не претендую на звание эксперта.Я не инженер и не химик. Я делаю ошибки. Эта страница не является конкретной рекомендацией продуктов, она предназначена для информации и развлечения. ЕСЛИ вы хотите построить лодку из полиуретана, убедитесь, что вы используете материал в соответствии с инструкциями производителя. Неотвержденный полиуретан опасен для здоровья, поэтому наденьте перчатки и работайте в хорошо проветриваемом помещении или наденьте маску для паров. Делай домашнее задание и будь в безопасности.

Руководство по применению полиуретанового клея — Применение уретана и учебные пособия

15 марта 2020 г. Категории: Клеи, Руководство

На рынке доступно множество различных клеев, которые имеют разные свойства и более или менее подходят для действительно прочного склеивания.Одним из таких клеев является полиуретановый клей — клей, который может отличаться многими полезными свойствами. Но что такое полиуретановый клей? Мы объясним вам это в нашем руководстве по полиуретановым клеям.

Что такое полиуретановый клей?

Полиуретановые клеи, также известные как полиуретановые клеи, представляют собой клеи, используемые для более прочных конструкций, и могут использоваться как неэластичные, так и постоянно эластичные клеи .Они основаны на полимерах, но часто содержат другие компоненты, такие как различные добавки.

Клеи

PU часто используются как двухкомпонентные клеи. Но есть и однокомпонентные клеи. Оба основаны на химической реакции разных ингредиентов. В этой реакции часто участвуют такие катализаторы, как свет, тепло или влага. Клей пастообразный, безусадочный. После отверждения он становится водонепроницаемым, его можно красить или шлифовать. Клей также компенсирует небольшие неровности заготовки.Эти и многие другие свойства делают его незаменимым помощником для всех видов работ по склеиванию.

Однако нельзя недооценивать его опасность для здоровья. Следовательно, на него распространяется Закон о запрещении химикатов, и он не может быть продан лицам моложе 18 лет. Кроме того, при его использовании необходимо соблюдать особые меры безопасности, которые мы обсудим ниже.

Различные типы полиуретановых клеев

Полиуретановые клеи доступны в различных версиях.Помимо однокомпонентных клеев, существуют двухкомпонентные клеи. Однако оба основаны на одном и том же принципе — химической реакции разных ингредиентов. Кроме того, доступны клеи-расплавы, также называемые термоклеями. У всех типов есть свои достоинства и недостатки. Клеи-расплавы особенно прочны, но предлагают пользователю лишь очень ограниченное открытое время, в течение которого клей может быть обработан.

В следующих разделах мы перечисляем все полиуретановые адгезионные свойства различных типов клея.

Полиуретановые двухкомпонентные клеи

Клеи

PU 2K — это адгезивы, которые связывают поверхности друг с другом за счет химической реакции двух компонентов, обычно смолы и отвердителя. Оба элемента необходимо смешивать в определенном соотношении. Есть разные пропорции смешивания. Чаще всего соотношение между клеем и отвердителем составляет 100: 15 или 100: 30. Хорошей альтернативой является клей на основе эпоксидной смолы .

Полиуретановые двухкомпонентные клеи делятся на разные степени твердости.Различаются:

• Клеи, которые предназначены для высоких нагрузок и должны иметь высокую прочность на сдвиг
• Клеи, которые должны выдерживать высокие ударные нагрузки и удлинение при разрыве
• Клеи, сочетающие в себе положительные свойства обоих клеев, упомянутых выше, и поэтому считаются вязкопластичными

Недвижимость

Двухкомпонентные клеи характеризуются различными положительными адгезионными свойствами полиуретана:

• Высокая устойчивость к атмосферным воздействиям и воздействиям окружающей среды
• Высокая устойчивость к старению и высокая структурная прочность
• Высокая ударопрочность и прочность на сдвиг
• Высокая прочность на сдвиг внахлестку
• Превосходная перекрывающая способность с возможностью соединения даже больших зазоров
• Хорошие свойства для склеивания больших площадей
• Чистая, простая и удобная обработка
• Подходит для различных поверхностей внутри и снаружи помещений

Сферы применения

Клеи

PU подходят для различных материалов и областей применения.Полиуретановые клеи можно использовать не только для склеивания металла и прочнейшего столярного клея, но и для гипса, пробки, пластика и других материалов. Полиуретановые клеи особенно подходят для комбинированного склеивания, т. Е. Склеивания между различными материалами.

Например, если вы хотите обновить напольное покрытие в своем доме и приклеить половицы или паркет, клей PU может быть правильным выбором для вас. Конечно, есть и недостатки: например, этот клей относительно дорогой по сравнению с ним и теряет хорошую адгезию, если теряется слишком много времени.Так что надо вкладывать деньги и работать быстро. Это делает полиуретановый клей более подходящим для опытных мастеров. Тем не менее, его многочисленные преимущества перевешивают недостатки. Например, высококачественный полиуретановый клей не содержит растворителей, поэтому вам не нужно проветривать пол в течение нескольких дней после его укладки, прежде чем вы сможете безопасно войти в комнату. Его адгезионный эффект при правильном использовании огромен и соответствует самым высоким требованиям.

Большим преимуществом является то, что полиуретановые клеи можно использовать для приклеивания натурального камня, не вызывая обесцвечивания или смазывания.Даже противопожарные элементы на строительной площадке — например, гипсоволокно или гипсокартон — можно без проблем приклеивать.

Разница между уретаном и полиуретаном?

Уретан и полиуретан являются полимерами. Термин полиуретан широко используется, если полимер состоит более чем из одной уретановой группы, поэтому его называют полиуретаном.

Как клеить полиуретан?

Обработка клея 2K PU очень проста.Сначала компоненты взвешиваются и смешиваются. Пожалуйста, соблюдайте инструкции производителя. Измените соотношение смешивания, и это повлияет на свойства клея, и он может не затвердеть в достаточной степени. При перемешивании также не следует добавлять слишком много воздуха, потому что каждый мельчайший пузырек воздуха является слабым местом затвердевшего клея.

Также доступны практичные двойные картриджи для упрощения смешивания двух компонентов.

Достаточно нанести клей с одной стороны.Тщательно смажьте склеиваемую поверхность полиуретановым клеем, но не используйте его слишком много, иначе клей может вытечь в местах стыков. Если клей все-таки протекает, немедленно нанесите его тканью. Засохший клей можно удалить очень острым лезвием, например, лезвием бритвы.

При нанесении необходимо обращать внимание на жизнеспособность. По истечении этого срока клей больше нельзя использовать. Для лучшего обращения вы можете добавить ингибитор, чтобы продлить жизнеспособность, или ускоритель.

Окончательная прочность, т.е. последняя степень отверждения, достигается примерно через четыре-семь дней, а минимальная прочность обычно примерно через двенадцать часов. Обязательно закрепите заготовки за это время, например, с помощью винтовых зажимов.

Полиуретановый клей 1K

Полиуретановые клеи 1K состоят, как следует из названия, только из одного компонента. После нанесения они впитывают влагу из воздуха и, таким образом, отверждают. Они образуют кожицу уже через несколько минут.Следовательно, скорость отверждения очень высока.

• Невероятно прочный и универсальный клей, который можно использовать на многих поверхностях
• Лучше всего подходит для тяжелого ремонта разнородных поверхностей, как внутри, так и снаружи
• 100% водонепроницаемость и устойчивость к внешним воздействиям

Посмотреть на Amazon

• Для герметиков и герметиков, силиконовых клеев
• Высокоэффективный герметик обеспечивает превосходную адгезию к широкому спектру поверхностей, остается постоянно эластичным, поддается окрашиванию
• Гарантия долговечности 50 лет

Посмотреть на Amazon

Пастообразные клеи ПУ 1К наносятся на промышленных предприятиях в виде шариков.Маленькому пользователю интересно использование ручного пистолета.

Недвижимость

Клеи PU 1K обладают следующими преимуществами :

• Простая обработка, для небольшого пользователя, в основном с помощью ручного пистолета
• Высокая прочность на разрыв
• После отверждения клей остается эластичным
• Также подходит для больших площадей
• Некоторые клеи 1K подходят для редкого контакта с пищевыми продуктами

Сферы применения

Как и двухкомпонентный полиуретановый клей, однокомпонентный полиуретановый клей также подходит для широкого спектра применений.Таким образом, дерево, пластик, гипсокартон и металл можно без проблем склеивать.

Поскольку клеи PU 1K обеспечивают мягкое и эластичное соединение, они особенно популярны при укладке полов. Если вы хотите положить на пол крупноформатную доску или паркет, этот вид клея должен быть вашим выбором.

Обработка

Убедитесь, что склеиваемые детали очищены от жира и пыли. Вы можете очистить их безворсовой тканью и небольшим количеством растворителя перед использованием клея 1K PU.Чтобы улучшить сцепление поверхностей, вы можете слегка придать им шероховатость с помощью наждачной бумаги.

Теперь нанесите клей на одну сторону и равномерно распределите его по склеиваемой поверхности. После этого склеиваете обе поверхности между собой. Для лучшего сцепления можно закрепить поверхности винтовой струбциной до высыхания клея.

Клеи-расплавы (термоклеи)

Клеи-расплавы — это клеи на основе термопластичных полимеров. Это означает, что они имеют стабильное агрегатное состояние при комнатной температуре и становятся жидкими при нагревании.Их можно обрабатывать только в жидком состоянии. После высыхания они возвращаются в твердое агрегатное состояние.

Клеи-расплавы часто содержат различные добавки, включая антиоксиданты, воск и пластификаторы. Однако в зависимости от желаемых свойств могут быть добавлены другие добавки.

В отличие от одно- или двухкомпонентных полиуретановых клеев, клеи-расплавы действуют не только на пористые поверхности. Кроме того, процесс сушки — это не химический, а физический процесс, поскольку он вызывается не реакцией различных компонентов, а охлаждением.

Известны два типа клеев-расплавов: клеи-расплавы на основе EVA и клеи-расплавы на основе полиуретана. Первые имеют то преимущество, что их можно повторно активировать. Это означает, что их можно снова расплавить после отверждения, что делает возможной переработку.

Недвижимость

Ниже вы найдете преимущества и недостатки термоклея:

ПРОФИ

• Клеи-расплавы не содержат растворителей
• Они почти мгновенно затвердевают и сразу же начинают работать, обеспечивая тем самым длительное время цикла при экономичных производственных процессах.
• Их можно использовать как на пористых, так и на непористых основаниях.
• Несмотря на быстрое функционирование, клеи-расплавы на основе EVA можно реактивировать, что позволяет производить предварительное покрытие.
• Применяется ко многим материалам
• Клеевой шов остается эластичным
• Склеиваемые поверхности можно снова отделить друг от друга за счет подводимого тепла
• Прочность базовых полимеров можно повысить за счет добавления различных добавок.
• Хранение, а также транспортировка термоклея просты, поскольку клей твердый при комнатной температуре.

Минусы

• Недостатком является то, что область применения ограничена термостойкими материалами. Реактивный термоклей также является термопластичным, то есть ему можно изменить форму после отверждения, что можно рассматривать как как преимущество, так и недостаток.

Сферы применения

Области применения клеев-расплавов очень разнообразны.Клеи-расплавы используются не только в упаковочной промышленности и переплетном производстве, но также в производстве картона и этикеток, в автомобильной промышленности и при сборке. В принципе, клеи-расплавы можно использовать для склеивания практически любого материала, который только можно представить: на металлах, резине, пластике, стекле и керамике, дереве, картоне, пробке и различных тканях. С ними также можно склеить войлок и кожу.

Это означает, что клеи-расплавы широко используются не только в частном, но и в промышленном секторе.И производство, и индустрия здравоохранения и гигиены выигрывают от положительных свойств этих клеев.

Для ручной работы с семьей пистолет для клея-расплава в принципе незаменим. Клеи-расплавы часто используются особенно в сфере хобби.

Обработка

Обычно термоклеи наносятся небольшими пользователями с помощью промышленного клеевого пистолета, который высвобождает нагретый клей при нажатии пальца. Клей наносится на чистые склеиваемые поверхности, а затем они соединяются.Вы должны действовать быстро, так как у вас есть ограниченное время для подачи заявки. Если термоклей остывает, он становится твердым и больше не может обрабатываться.

Однако термоклей можно обрабатывать и с помощью других инструментов, кроме клеевого пистолета, таких как экструдеры и спиральные шприцы. Клей доступен в виде клеевых стержней, пленок, блоков или даже гранул.

Заключение по различным полиуретановым клеям

Хотя полиуретановые клеи часто немного дороже, они компенсируют этот незначительный недостаток своими благоприятными свойствами.Таким образом, они могут применяться к широкому спектру материалов. Их адгезионные свойства превосходны, и они очень хорошо склеивают поверхности друг с другом, если их наносить с одной стороны. Их обращение также довольно простое. Даже с клеями PU 2K вы, как пользователь, обычно хорошо ладите, поскольку теперь также доступны двойные картриджи. Это избавит вас от смешивания.

Кроме того, полиуретановые клеи обладают высокой прочностью на разрыв, а также отличной атмосферостойкостью.

Хранение и долговечность полиуретановых клеев

При хранении полиуретанового клея необходимо учитывать несколько моментов:

• Клей следует хранить в прохладном и темном помещении; оптимальная температура в складском помещении от +10 до + 25 ° C
• Защищайте картридж от сырости, холода и влаги
• Обработка старого клея в порядке очереди
• Регулярно проверяйте упаковку на наличие повреждений

После работы с полиуретановым клеем картридж всегда должен быть хорошо запечатан, чтобы предотвратить затвердевание клея внутри.В противном случае оставшийся клей использовать нельзя.

Срок службы полиуретановых клеев ограничен. В зависимости от клея это от нескольких месяцев до нескольких лет. Более подробную информацию можно найти в прилагаемой таблице данных.

Использованные канистры из полиуретана необходимо утилизировать отдельно. Поэтому лучше доставить их в пункт сбора вредных веществ, а не выбрасывать вместе с обычными бытовыми отходами.

Указания по технике безопасности при работе с полиуретановым клеем

При работе с полиуретановым клеем всегда следует обращать внимание на безопасность.Всегда используйте защитные очки, дыхательную маску и одноразовые перчатки, чтобы защитить кожу, глаза и слизистые оболочки от контакта с клеем. Предполагается, что различные ингредиенты обладают канцерогенными свойствами. Поэтому следует также проветривать помещение, в котором вы хорошо работаете.

Перед тем, как приступить к работе, вам следует внимательно прочитать паспорт безопасности и, при необходимости, обратиться к квалифицированному персоналу, если у вас возникнут какие-либо вопросы.

Если полиуретановый клей попал на вашу кожу, немедленно удалите остатки клея теплой водой с мылом.Если клей еще влажный, его также можно удалить тряпкой. Для удаления затвердевших остатков клея необходимо использовать бритвенное лезвие — но, конечно, с ним нужно быть очень осторожным!

Полиуретановые клеи рекомендуется использовать, если вы хотите добиться высокопрочных соединений, но они довольно дороги. Также всегда следует обращать внимание на свою безопасность.

Полиуретановые смолы (ПУ) для клеев и герметиков: подробное руководство

Использование водорастворимых полиуретановых дисперсий в последние годы возросло, поскольку они заменили полиуретаны на основе растворителей в ряде областей применения благодаря следующим преимуществам.

Эмульгирование и диспергирование достигаются путем придания гидрофильности основной цепи полимера с помощью катионных или анионных групп или длинных сегментов гидрофильного полиола или, что реже, путем использования внешних эмульгаторов. Существует несколько подходов к производству полиуретановых дисперсий ^1,2 .

Однокомпонентные системы

Однокомпонентные системы обычно получают из полностью прореагировавших дисперсий полиуретана преполимера или аналогичных дисперсий с блокированными концевыми изоцианатными группами .Блокированный изоцианат представляет собой изоцианат, который вступил в реакцию с материалом, который предотвратит его реакцию при комнатной температуре и позволит этой реакции протекать при более высоких температурах.

Химический блокирующий механизм обеспечивает изоцианату защиту от водоносов и обеспечивает отличный срок хранения . Этот тип клея обычно используется для приклеивания непористых подложек , таких как разные металлы и композиты.

Двухкомпонентные системы

В двухкомпонентных системах также используются полностью прореагировавшие полиуретановые форполимеры вместе с диспергируемым в воде изоцианатом в качестве второго компонента в составе.Изоцианат добавляется конечным пользователем, и достигается дополнительная сшивка . После нанесения заявляется, что двухкомпонентные полиуретановые дисперсии обеспечивают свойства, аналогичные свойствам полиуретановых клеев на основе растворителей.

Выбор правильной дисперсии полиуретана

Свойства полиуретановой дисперсии в основном определяются:

Выбор сырья

Основное сырье для полиуретановых дисперсий:

• Полиолы (линейный полиэфир, полиэфир и другие полиолы)
• Изоцианаты и их производные, которые обычно классифицируются как алифатические или ароматические

Первичный выбор полиуретановой дисперсии будет основываться на типе полиола, который обычно указывается в PDS поставщика .Другие свойства дисперсии часто не указываются в ПДС. Можно использовать широкий спектр линейных полиэфиров, полиэфиров и других полиолов.

Полиолы — это просто материалы, содержащие две или более гидроксильных группы. Обычно низкомолекулярные полиолы (mw <2000) обеспечивают лучшие адгезионные свойства . Наиболее распространенными полиолами являются полиолы на основе простых или сложных полиэфиров. Основные различия между полиэфиром и полиолами на основе сложного полиэфира показаны в таблице ниже:

Имущество	Полиэстер	полиэфир
Износостойкость	+	—
Грузоподъемность, комплект для сжатия и т. Д.	+	—
Гибкость при низких температурах	—	+
Гидролитическая стабильность	—	+
Тепловое старение	+	—
Набухание в масле, смазке, растворителях	+	—
O 2 , O 3 и устойчивость к ультрафиолетовому излучению	+	—
Устойчивость к излучению	+	—
Устойчивость к микробам и грибам	—	+
Реакционная способность	+	—
Обработка (низкая вязкость)	—	+
Низкая стоимость	—	+

Основные различия между полиэфиром и полиолами на основе полиэфира

Полиолы полиэфирные

Полиолы на основе простых полиэфиров используются в полиуретановых клеях из-за эффективности и экономичности.Их Tg составляет около -60 ° C .

Таким образом, полученные клеи обладают очень хорошими свойствами, такими как:

• Низкотемпературные характеристики
• Удлинение
• И ударные свойства

Полиолы на основе простых полиэфиров также более устойчивы к гидролизу , чем типы на основе полиэфиров.

Полиолы на основе полиэфира

Полиолы на основе сложного полиэфира часто используются в рецептурах полиуретановых дисперсий и термоплавких полиуретановых клеев для обувной промышленности из-за их высокой кристалличности , что дает высокую (немедленную) прочность в зеленом состоянии .

Полиолы на основе сложного полиэфира доступны во многих молекулярных структурах от линейной до сильно разветвленной . При большем разветвлении доступно больше гидроксильных функциональных групп для сшивания . Полиэфирные полиолы обладают более высокой прочностью на разрыв и большей термостойкостью, чем полиэфирполиолы, но они имеют более низкую гидролитическую стойкость, низкотемпературные свойства и химическую стойкость.

Изоцианат

Количество доступных изоцианатов и их производных очень велико, но их обычно классифицируют как алифатические или ароматические.Алифатические изоцианаты предпочтительны для полиуретановых дисперсий из-за более низкой реакционной способности их изоцианатной группы с водой. Наиболее часто используются 4,4′-Дициклогексилметандиизоцианат (H ₁₂ MDI) из-за более тонкой дисперсии и лучших механических свойств конечного продукта.

Ароматические изоцианаты также могут быть использованы при соблюдении подходящего процесса получения. Иногда они используются из-за их реакционной способности и более низкой стоимости .Однако ароматические изоцианаты не так светостойки, как алифатические, и не так устойчивы к окислению.

Кристалличность

Полиуретановые дисперсии могут быть изготовлены как с кристаллическими, так и с аморфными молекулярными скелетами.

• Используется кристаллический (полиэфирный) полиол , который обеспечивает очень открытое время, когда активируется нагреванием .
• Аморфные и смеси кристаллических и аморфных полиолов используются для регулирования рабочих характеристик .

Также изделия отличаются термостойкостью. Влияние содержания аморфного вещества по сравнению с кристаллическим на температуру термической активации, термостойкость и другие свойства показано в таблице ниже. Он также указывает на пригодность каждого продукта для конкретных промышленных применений.

Имущество	Дисперсный полиуретановый продукт
	А	B	С	D	E	ф
Активация при нагревании	—	—	—	+	+	++
Кристаллизация	—	—	—	0	+	++
Начальная прочность на отрыв	—	+	+	++	++	—
Липкость при комнатной температуре	+	+	—	—	—	—
Липкость при 50 ° C	+	+	+	++	++	+
Стойкость горячей закрепки		+	0	++	+	—
Термостойкость (система 1К)	++	+	++	—	—	—
Приложения
Мебель		+	++	++	++	+
Автомобиль				++	++	++
Башмак				++	++	++
Текстиль	++	++	+	+	+
Упаковка	+	++
A : Прозрачный, мягкий, аморфный полимер для мокрого склеивания (например,г. текстиль) с использованием по крайней мере одной пористой подложки B : Аморфный полимер для гибкого склеивания C : быстро кристаллизующийся полимер, оптимизированный для более высоких температур применения. D : Дисперсия с более высоким содержанием твердых частиц (50%), высокой скоростью кристаллизации и более длительным открытым временем после тепловой активации, чем у продукта E E : Стандартный продукт с содержанием твердых частиц 40% с высокой скоростью кристаллизации, используемый для широкого спектра применений (мебель, автомобилестроение) F : быстро кристаллизующийся продукт, оптимизированный для операций склеивания при низких температурах; сшивающий агент, необходимый для термостойкости ++ : очень высокий + : высокий 0 : средний — : Низкий — : Очень низкий

Свойства и применение выбранной полиуретановой дисперсии с отмеченными свойствами ³

Ионное содержание

Включение ионных групп в структуру полиуретана способствует гидрофильной модификации для диспергирования в водных средах.Следовательно, полиуретановые дисперсии можно также классифицировать по их ионному заряду.

Ионный заряд	Стабильный диапазон pH	Характеристики
анионный	> 7	Наиболее распространенная форма стабилизации для коммерческих продуктов. Диспергирующий агент обычно представляет собой бисгидроксикарбоновую кислоту.
Катионный	<7	Обычно на основе алкилированных или протонированных третичных аминов
неионный	Широкий диапазон pH	Не имеют полярности и стабильны в очень широком диапазоне pH.

Размер и вязкость частиц

Размер частиц полиуретановой дисперсии можно варьировать примерно от 0.От 01 до 5 мкм. Размер частиц также влияет на внешний вид конечной пленки , от непрозрачного (более мелкие частицы) до молочно-белого (более крупные частицы).

Кроме того, в отличие от систем на основе растворителей, вязкость полиуретановых дисперсий не зависит от молекулярной массы .

Свойства дисперсии

Размер частиц полиуретановой дисперсии может варьироваться от 0,01 до 5 мкм. Он влияет на свойства дисперсий как:

• Дисперсии с относительно большим размером частиц (> 1 мкм) обычно нестабильны по отношению к седиментации.
• Дисперсии с меньшим средним размером частиц более полезны, поскольку они более стабильны при хранении и обладают высокой поверхностной энергией.
• Дисперсии с меньшим размером частиц имеют более сильную движущую силу для образования пленки.

Вязкость

В отличие от систем на основе растворителей, вязкость полиуретановых дисперсий не зависит от молекулярной массы. Водные полиуретановые дисперсии имеют относительно низкую вязкость при комнатной температуре (50-1000 сП) с типичным для содержанием твердого вещества 30-50% .

Низкая вязкость и высокое содержание твердых веществ обеспечивают адгезивные системы, которые можно легко распылять или наматывать на подложку , что дает разработчикам рецептур большую свободу при разработке их рецептур. Вязкость клеевой дисперсии должна быть:

• Обеспечить хорошее смачивание
• Должен проникать в основание, но не погружаться слишком глубоко

Следует также обратить внимание на соотношение между вязкостью и скоростью сдвига. Чтобы составитель рецептов регулировал вязкость, используются загустители.Их эффективность зависит от типа загустителя и количества добавленного вещества.

Узнайте о важности и роли модификаторов реологии, а также об их химическом составе, процессе выбора, рецептурах и рекомендациях по тестированию, чтобы легко отрегулировать характеристики текучести ваших конечных рецептур клея.

Сшиваемые системы: однокомпонентные или двухкомпонентные

Сшиваемые полиуретановые дисперсионные клеи могут обеспечивать свойства, очень похожие на полиуретановые клеи на основе растворителя на основе растворителя.У них очень хорошая влагостойкость и термостойкость по сравнению с несшитыми дисперсиями.

Сшиваемые полиуретановые дисперсионные клеи могут быть составлены как однокомпонентные (1K) или двухкомпонентные (2K) системы, где:

• Однокомпонентная система представляет собой полиуретановую дисперсию, уже содержащую деактивированный латентно-реактивный изоцианат.
• Двухкомпонентная система изготовлена ​​из полиуретановой дисперсии, которая может быть сшита вторым компонентом, таким как водоэмульгируемый полиизоцианат.

Обе системы обеспечат одинаковый уровень термостойкости , хорошую начальную и конечную прочность склеивания , а также долгосрочную прочность . Выбор между этими двумя системами будет в первую очередь определяться параметрами производственного процесса, используемыми для сборки соединяемых деталей, как показано в таблице ниже:

2K PUD с эмульгатором Полиизоцианат	1K PUD с деактивированным Изоцианат
Ограниченная жизнеспособность после эмульгирования полиизоцианата При добавлении полиизоцианата возможна погрешность в соотношении компонентов Этап обработки должен выполняться конечным пользователем	Стабильно при хранении <30 ° C Готов к использованию Длительное время открытой выдержки при нанесении клея (при <30 ° C) Склеиваемые детали могут быть предварительно покрыты покрытием и проданы конечному пользователю.Процесс склеивания упрощается, так как конечный пользователь не использует клей

Параметры производственного процесса с использованием сшиваемых полиуретановых дисперсий

Смешивание с другими полимерами

Полиуретановые дисперсии обычно на дороже, чем на другие системы на водной основе. Следовательно, добавление менее дорогих смол оптимизирует соотношение цена / качество конечной рецептуры клея.В некоторых случаях смешивание с другими смолами также улучшит определенные свойства состава для конкретных применений.

Акриловые латексные смолы чаще всего используются для улучшения характеристик в отношении прочности, гибкости, устойчивости к истиранию и пленкообразования. Диспергированные в воде сложные эфиры канифоли и модифицированные фенольные терпены также использовались для улучшения сопротивления ползучести и липкости. Эти вещества, повышающие клейкость, особенно полезны при составлении рецептур полиуретановых дисперсионных контактных адгезивов.

Применение полиуретановых дисперсий

Экологические преимущества в сочетании с повышением цены на растворитель и отличными физическими свойствами . этих клеев неуклонно расширяет их использование в текстильных покрытиях, проклейке волокон и клеях для ряда субстратов. Одним из наиболее важных применений водного полиуретанового клея является термоактивируемый клей .

К важным промышленным применениям клеев на основе полиуретановой дисперсии относятся:

• Автомобилестроение (обычно 2K) — приборные панели (поролон на ТПО / ПВХ, дверные панели (текстиль / дерево / АБС), коврики, обшивка потолка).Требуется хорошая начальная прочность сцепления при низком давлении и / или низкой температуре активации.


• Мебель (обычно 2K) — кухни (декоративная пленка ПВХ на древесину или дверные панели, сформированные из МДФ). Необходимы высокая липкость и долгий срок службы.


• Обувь — полиуретановые дисперсии более дорогие и менее щадящие, чем клей на основе растворителей. Требования: очень высокая начальная липкость при низком давлении и температуре, отличная водостойкость и пластификатор, а также хорошая адгезия к ПВХ / резине / коже.

Дисперсионные полиуретановые клеи также находят применение в пищевой упаковке . В таблице ниже показан исходный состав полиуретана на водной основе, который используется в качестве термосвариваемого клея . Он может быть составлен как термопласт или термореактивная система с добавлением изоцианата.

Компонент	Состав	Весовых частей
Полиол	Сульфированный полиэфирполиол, 0.65 гидроксильных эквивалентов (Rucoflex XS-5570-55, Ruco Polymer Corp.)	667,8
Изоцианат	Гексаметилдиизоцианат (0,8 эквивалента изоцианата)	54,9
	Изофорондиизоцианат (0,327 эквивалента изоцианата)	36,3

Водоразбавляемое полиуретановое термосвариваемое покрытие ⁴
Смесь полиола и изоцианата нагревали до -80 ° C в течение 2.5 часов . Когда содержание изоцианата достигнет приблизительно 2,6% , сульфированные полиуретановые форполимеры с концевыми NCO-группами диспергировали в 1138 г деионизированной воды. Температура воды перед диспергированием составляла 40 ° C. Полученная дисперсия имела pH 6,5 .

Недвижимость	Значение
Дисперсия	Без летучих органических соединений, без растворителей, катализаторов и других добавок
Прочность на отрыв (г / см)	После старения	ПЭТ / ПП	ПЭТ / фольга
	24 часа	236	200
	192 часа	293	Разрушение основания
Прочность на отрыв (г / см) после добавления 2% сшивающего агента *	После старения	ПЭТ / ПП	ПЭТ / фольга
	24 часа	Разрушение основания	Разрушение основания
	192 часа	260	Повреждение основания
* WD-6314 от H.Б. Фуллер Ко.

В таблице ниже приведены требования к полиуретановому дисперсионному клею для общих оснований и областей применения. Приложение определит следующие характеристики клеевой пленки.

• Твердость
• Гибкость
• Устойчивость к истиранию
• Химическая стойкость и др.

Подложка	Область применения	Продукт
Дерево	Паркет Промышленная отделка из дерева Пробковая плитка	Жесткий Гибкие сплавы Высокая стойкость к истиранию Высокая химическая стойкость и стойкость к растворителям Хорошая совместимость с акрилом
Пластмассы	Напольные покрытия из ПВХ и ПВХ Ламинат и пленка Автомобильные детали из АБС, ПК, нейлона и полистирола Корпуса для ТВ / Hi-Fi	Твердые и мягкие Хорошая адгезия к сложным поверхностям Устойчивость к царапинам Хорошая совместимость с акрилом
Текстиль	Атмосферостойкая одежда Синтетическая кожа Размеры стекловолокна	Твердые и мягкие Хорошая адгезия Высокая гибкость / эластичность Низкая стоимость
Кладка	Архитектурные покрытия Внутренние бетонные полы Плитка и стены	В основном твердые типы для повышения гибкости Низкотемпературные свойства акрила Хорошая совместимость с акрилом
Графика	Лаки для печати Связующие пигменты Клеи для ламинирования	Твердые и мягкие Хорошая адгезия и устойчивость к истиранию Хорошая химическая стойкость

Применение полиуретанового дисперсионного клея ⁵

Клеи и герметики полиуретановые

Полиуретановые клеи и герметики среди наиболее часто используемых систем

Полиуретановые (PUR) системы являются одними из наиболее часто используемых клеев, герметиков и клеев-герметиков из-за их уникальных свойств и возможности придать им другие характеристики путем модификации.Системы PUR известны своей эластичностью швов и соединений. Однако полиуретаны также существуют в виде более жестких составов, которые более распространены только в качестве клея.

Одной из главных причин популярности полиуретановых клеев и герметиков является то, что они приклеиваются практически к любой поверхности, независимо от ее пористости. Полиуретановые герметики и клеи также применимы в сложных условиях и в сложных условиях.

Преимущества полиуретановых клеев и герметиков

Полиуретановые клеи и герметики существуют в виде однокомпонентных и многокомпонентных систем, которые могут быть эластичными или жесткими в зависимости от состава.Обратите внимание, что жесткие системы представляют собой превосходные полиуретановые адгезивные системы, в то время как эластичные системы представляют собой обычные полиуретановые герметики и клеи, а также системы полиуретановых адгезивных герметиков.

Преимущества

• Отверждение в сложных условиях: полиуретановые клеи и герметики отверждаются при нагревании или под воздействием влаги. Влажность окружающей среды может быть очень высокой, так как система затвердевает быстрее только в присутствии влаги. Как правило, системы также отверждаются, даже если температура окружающей среды колеблется или приближается к экстремальным значениям.Это зависит от продукта.
• Подходит для различных материалов: полиуретановые связующие и герметизирующие пористые и непористые материалы, включая металлы, дерево, бетон, большинство пластмасс, резину, эпоксидную смолу, кожу, бумагу, стекло и многие другие. Клеи и герметики PUR также подходят для склеивания разнородных материалов. Обратите внимание, что большинство полиуретанов плохо сцепляются с полипропиленом, полиэтиленом, силиконом или поверхностями, покрытыми фторполимерами, такими как тефлон.
• Водонепроницаемость: полиуретановые герметики и клеи обычно водонепроницаемы, однако их водонепроницаемость зависит от состава.Большинство систем достаточно устойчивы к воде, чтобы не создавать проблем при наружных строительных работах. Тем не менее, полиуретановые клеи и герметики не рекомендуются для полного погружения под воду.
• Широкий диапазон рабочих температур: , поскольку полиуретановые клеи чрезвычайно устойчивы к атмосферным воздействиям, они также подходят для широкого диапазона рабочих температур. Полиуретановый клей — отличный вариант при температуре от -40 ° C до 100 ° C.
• Экологичность: полиуретан иногда предлагает более экологичную альтернативу: например, ламинирование древесины возможно с помощью клеев PUR вместо систем, содержащих формальдегид.Клеи и герметики PUR обычно не содержат растворителей и содержат от нуля до очень низкого содержания летучих органических соединений. Также существуют безопасные для пищевых продуктов полиуретановые герметики и клеи.
• Поглощение напряжений и гашение вибрации: , особенно эластичные полиуретановые клеи и герметики, поглощают напряжения и гасят вибрацию и шум. Поэтому они широко используются в транспортных средствах, например, в остеклении транспортных средств и кабинах сельскохозяйственных машин. Здесь также распространены системы клеевых герметиков из полиуретана.
• Возможность окраски: для повышения эстетической привлекательности или защиты швов и соединений от таких факторов, как УФ-излучение, полиуретановые клеи и герметики можно окрашивать.Акриловые краски лучше всего подходят для работы.

Соображения, касающиеся полиуретановых клеев и герметиков

Несмотря на то, что полиуретаны имеют множество преимуществ, которые часто делают их предпочтительным выбором, они не безупречны. Некоторые факторы, которые необходимо учитывать при работе с полиуретановыми герметиками и клеями, следующие.

• Прочность: полиуретан образует прочные соединения, но они не сравнимы с соединениями, образованными эпоксидными клеями и герметиками.Эпоксидная смола может дать более сильные результаты, особенно при приклеивании металла к металлу.
• Содержит изоцианаты: изоцианатные группы являются важной частью полиуретановой рецептуры. Однако они токсичны и требуют дополнительных мер безопасности при обработке. Тем не менее, когда полиуретан достигает своей конечной прочности, изоцианат не представляет опасности.
• Короткая жизнеспособность / время образования пленки: Работа с полиуретановыми клеями и герметиками требует скорости, так как процесс отверждения начинается быстро.При работе с двухкомпонентными полиуретановыми клеями или герметиками необходимо учитывать время их жизнеспособности, так как реакция начинается сразу после смешивания компонентов. С другой стороны, образование кожи на продуктах 1K также может начаться быстро.
• Длительное время отверждения: Несмотря на то, что клеи и герметики PUR существуют как системы быстрого отверждения, существуют также решения, которые требуют до 48 часов для достижения окончательного отверждения. Однако эти клеи также могут быть полезными, и они подходят, например, для переплетного дела.Преимущества (влагостойкость, устойчивость к холоду и теплу, быстрое схватывание, низкая температура плавления и т. Д.) Больше, чем время, необходимое для окончательного отверждения.

Типы полиуретановых клеев

Двумя наиболее распространенными типами клея являются эпоксидный и полиуретановый. Последний является более гибким, когда речь идет о модификации систем склеивания. Полиуретановый клей существует в виде одно- и двухкомпонентных систем, которые в зависимости от состава могут быть как эластичными, так и жесткими. С однокомпонентными полиуретанами, как правило, легче работать, поскольку они не требуют смешивания перед нанесением.С другой стороны, двухкомпонентные полиуретановые адгезивные системы имеют тенденцию быть более прочными и иметь более желаемые физические свойства.

Однокомпонентный полиуретановый клей, отверждаемый влагой

Однокомпонентные полиуретановые клеи, отверждаемые влагой, широко используются в качестве клея общего назначения для внутренних и наружных работ.

Влагоотверждаемые полиуретановые клеи — это преимущественно однокомпонентные системы, для схватывания которых требуется влага. Перед нанесением эти клеи являются липкими и затвердевают, образуя связку, которая остается эластичной.Поэтому эти полиуретановые клеевые системы часто используются в таких областях, как остекление и строительство.

При работе с полиуретановыми клеями, отверждаемыми влагой, важно учитывать время образования пленки клея. Как только клей PUR вступает в контакт с влагой воздуха, начинает образовываться пленка. Время образования пленки — это время, в течение которого клей должен работать.

Однокомпонентный полиуретановый клей, отверждаемый при нагревании

Другой тип однокомпонентного полиуретанового клея затвердевает под воздействием тепла от внешнего источника.Этот тип клея образует жесткие связи и, как правило, прочнее, чем его альтернатива, отверждаемая влагой. Тем не менее, жесткий полиуретановый клей 2K не такой прочный, поэтому системы 1K часто применяются для простых сборочных операций.

Жесткие полиуретановые клеи, отверждаемые при нагревании, обрабатываются быстрее, чем клеи, отверждаемые влагой, поскольку скорость процесса отверждения можно контролировать с помощью тепла. При использовании жестких клеев следует избегать толстых слоев, поскольку отверждение начинается снаружи. Чем толще слой, тем больше вероятность неполного отверждения внутри.

2К полиуретановые клеевые системы

Двухкомпонентные полиуретановые клеи могут быть жесткими или эластичными в зависимости от химического состава. Эластичные полиуретановые клеи 2K являются термопластами, что означает, что нагревание позволяет их обрабатывать. Жесткие клеи, в свою очередь, являются термореактивными, что означает, что после отверждения повторная обработка невозможна.

Многокомпонентные полиуретановые адгезивные системы допускают более легкую модификацию, чем однокомпонентные альтернативы.Следовательно, они могут обладать более высокими физическими свойствами и подходят для использования в различных отраслях промышленности, от печатных монтажных плат до остекления транспортных средств и внутренней отделки. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о возможностях использования 2-компонентного полиуретанового клея.

Совет: , если вы ищете клей с характеристиками полиуретана, но требующий более быстрого отверждения, меньшего веса и более прочного соединения, вы можете взглянуть на альтернативные клеевые системы, химические свойства которых очень близки к химическим характеристикам полиуретановых клеев. .

О полиуретановых герметиках

Кроме того, когда дело доходит до герметиков, полиуретан является наиболее распространенным выбором после силикона. Оба типа герметиков гибкие, допускают до 50% движения и не пропускают воду и воздух. Однако есть и отличия: полиуретановый герметик — органический, а силикон — неорганический.

Из-за своей органической природы полиуретановые герметики менее долговечны, чем силикон. Они часто имеют срок службы от 5 до 10 лет, в то время как силикон может достигать двойного размера.Впрочем, это видно и по цене: полиуретановый герметик обычно примерно вдвое дешевле силикона. Если вы ищете продукт, обладающий полезными свойствами как силиконовых, так и полиуретановых герметиков, обратите внимание на полимерные продукты, модифицированные силаном.

Обратите внимание: если вы хотите заменить силиконовый шов полиуретановым герметиком или наоборот, обязательно удалите весь герметик перед нанесением следующего. Если герметик не будет удален должным образом, новый герметик будет плохо держаться.

Ищете полиуретановые герметики или клеи?

Поскольку полиуретановые клеи и герметики можно довольно легко модифицировать, они иногда находят неожиданное применение. Поэтому, если вы ищете подходящий герметик или клей для вашего проекта или продукта, подумайте о том, что полиуретан стоит вашего времени. Для получения дополнительной информации о возможных приложениях нажмите кнопку ниже и свяжитесь с нами. Наши специалисты полны решимости найти лучшие решения для склеивания и герметизации для каждого случая применения.

---

Связаться с нами

Полиуретановый клеевой состав

(57) Abstract:

Изобретение относится к клеевым композициям на основе уретановых эластомеров и может быть использовано в обувной промышленности. Изобретение позволяет повысить стабильность свойств раствора уретанового эластомера и адгезионную способность адгезионных слоев при высокопрочном склеивании как следствие использования уретанового эластомера мол.м.

— 180000, полученная из смеси поли-1,4-бутиленгликольадиапината с мол.м. 2000 и трехфункциональный полиэстер мол.м. 1500 — 500, выбранный из диапазона полиоксипропилена, полиоксипропилендиамина, полиметиленполифенилизоцианата в массовом соотношении 100: / 0,5 — 5,0 / и диизоцианата в мольном соотношении полиэфир: изоцианат — 1,0: (1,01 — 1,04 млн. ), при следующем соотношении ингредиентов в клеевой композиции, мас.ч .: указанный уретановый эластомер 100; постоянно компонент 1 — 75; органический растворитель 400 15. таблица 2. Изобретение относится к клеевым композициям на основе уретановых эластомеров, которые могут быть использованы в обувной, резиновой и других отраслях промышленности для склеивания различных видов кожи, к полимерно-синтетическим свойствам клеевого состава и адгезионным свойствам при однократном повышении прочности склеивания.Полиол в качестве одного компонента представляет собой смесь поли-1,4-бутиламфетамина (ПБА), мол. 1700-3000 м и трехфункциональный полиэстер мас.ч. 1500-3500, который представляет собой, например, полиоксипропилендиамин (POPA), или полиоксипропилен (лабрал), или полибутилантрахинон (PBGA) или другие. Полиуретановые эластомеры для клея, синтезируемые путем взаимодействия полиола как одного компонента (смесь PBA и трифункционального полиэфира) с TDI. В табл.1 приведены характеристики исходных соединений для получения регламентов. Синтез уретанового эластомера (УЭ) проводят, в основном, с добавлением катализатора — дибутилтиомочевины олова (ТУ 6-09-05-15-78).УЭ синтезируют следующим образом (например, способы получения ПУЭ на основе смеси ПБА и Лапола с массовым соотношением 100: 0,807 мас.ч., соответственно, при мольном соотношении полиола как одного и изоцианатного компонентов, равного 1,00: 1,03). В трехгорлый реактор, снабженный термометром и мешалкой, помещают 183,25 г ББА с мол.м. 2022 г. и 1,49 г Лапола мол.м. 3250 и нагревали их в 90 ° С

^около При перемешивании в течение 30-40 мин. Отдельно готовили смесь 16,34 г ТДИ и 0,2 г дибутилоловодилаурата олова (0.1 мас.% Катализатора при температуре около 100, ^{, около} С. Реакционную смесь перемешивают при нагревании до сильного повышения вязкости (2-3 мин). Затем быстро выгружают полимер, помещая его между листами антиадгезионной бумаги, и затем выдерживают в нагревательном шкафу при 100-105 ^около С через 2-3 часа. Молекулярную массу синтезированного ПУЭ определяют методом эксклюзионной хроматографии. .Для получения клея приготовить примерно 20% раствор синтезированного УЭ в органическом растворителе, и в раствор добавить отвердитель.Жизнеспособность составов не менее 8 ч. В качестве органического растворителя использовались этилацетат (ETAC GHOST 22300-76), метилэтилкетон (МЭК) (ТУ 6-09-782-76) или смесь ATAC: ацетон (AC). (ГОСТ 2603-79) = 4: 1. В качестве изоцианатного компонента используют полиизоцианат Б (ПИЗ Б, ТУ 113-03-375-75) раствор трифенилтетразолия в дихлорэтане (ТМТИ), Desmodur RM-53 «- а. продукт на основе дифенилметана-4,4′-диизоцианата (Информационный лист фирмы Bayer, август 1979 г.) Количество отвердителя 1-75 мас.час на 100 мас.ч. ПУЭ.Клеевой состав можно использовать без добавления отвердителя, а прочность склеивающего материала ниже, чем с отвердителем. Перед тем как ответить на лабораторные образцы, подошва и длинные края верхней обуви из плотных или твердых материалов (резина, различные типы кожа, подошвенный полиуретан и др.) обрабатывается шлифованием — обшивкой вала (N 32) или алмазными кругами или с использованием других абразивных устройств. Образцы ТЭП и поверхности подошв из него вместо механической обработки подвергаются галогенированию с использованием дихлорамина (2% раствор в ацетон).Склеивание осуществляется следующим образом: а) Лабораторные образцы: после нанесения первого слоя и высыхания при комнатной температуре в течение 15-20 мин наносится второй слой клеевого состава, который сушится в течение 90-100 мин. Перед наклеиванием происходит термоактивация клея. слоев при 100-120 ° С, ^около ° С в течение 20-30 ° С. Затем образцы прессовали в течение 1 минуты под давлением 0,3-0,4 МПа. Прочность сцепления материалов при расслоении определяют по ГОСТ 22307-77;
б) Подошвы с верхом обуви.Нанесение клеевого состава на дно, в основном, однократное. Клей сохнет 60-90 мин при комнатной температуре. Длинный край обуви смазать дважды. После высыхания первого клеевого слоя в течение 15-20 мин при активации нагревом при 100-120 ° С ^около ° С в течение 30-60 с, после чего детали прижимаются в течение 30-60 секунд при давлении 0,3-0,4 МПа. Прочность крепления верха обуви к подошве определяют по ГОСТ 9292-59. Устойчивость свойств раствора ПУЭ проверяют следующим образом.Готовится достаточное количество 20% водного раствора ПУЭ в этилацетате или в смеси с другим растворителем. Выбранная порция раствора ПУЭ, например через 3 дня, добавляет его в отвердитель и материалы склеиваются. Затем определяется прочность сцепления с отслоением образца. Такие операции выполняются последовательным отбором проб из приготовленного раствора через 5 дней, неделю, 20 дней, 1 месяц, 2 месяца. и так далее. Если прочность сцепления материалов не ниже стандартной, считается, что раствор ЭМИ сохраняет стабильные свои свойства после хранения в течение этого времени.Нормативные показатели прочности клеевых швов на расслоение принимают по ГОСТ 19196-73 (например, для материалов брезент-брезент не менее 80 Н / см). Нормативную прочность основного крепления обуви принимают по ГОСТ 21463-76 (например, ТЭП и кожа хромированная — это значение не менее 170 Н / башмаки). Время сохранения адгезионной способности клея на образцах их оставляют на хранение при комнатной температуре. . Через определенный промежуток времени, например, через 1 день, берут несколько образцов для испытаний (термоактивированные клеевые слои прессуют, а затем определяют прочность склеивания).Увеличивают время выдержки клеевых слоев, отбирая образцы последовательно через 2, 3, 5 и т. Д. Сутки. и проводить эти операции. Клеевой слой сохраняет удовлетворительную адгезию в течение определенного периода времени, если после хранения в течение этого времени прочность сцепления при расслаивании образца не ниже нормативной. Составы клеевых композиций ПУ и их свойства представлены в таблице 2. Показано, что введение трифункционального полиэфирполиола в качестве однокомпонентного для УП в количестве 0.5-5,0 мас.ч. на 100 мас. ПМ ПБА обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение времени стабильности свойств растворов ПУЭ до 60 суток и экономию времени адгезионной способности клеевых слоев до 10 суток при высокой прочности склеивания различных материалов. ПОЛИУРЕТАНОВЫЙ КЛЕЙ, включающий уретановый эластомер, изоцианатный отвердитель и органический растворитель, отличающийся тем, что для повышения стойкости клея к Stomer он содержит уретановый эластомер с мол.м.

— 180000 на основе смеси поли-1,4-бутиленгликольадиапината мол.М. 2000 и трехфункциональный полиэстер мол. m 1500-3500 выбран из группы, состоящей из полиоксипропилена, полиоксипропилендиамина, полиметиленполифенилизоцианата в массовом соотношении 100: 0,5 — 5,0 соответственно и толуилендиизоцианата и при молярном соотношении OH / NCO-групп 1: 1,01 составляет 1,04. при следующем соотношении компонентов клеевого состава, мас. в том числе:

Специфицированный уретановый эластомер — 100
Изоцианатный отвердитель — 1-75
Органический растворитель — 385-415 Состав полимера

и влияние субстрата на адгезионную связь биомиметического, сшивающего полимера

Abstract

Иерархические биологические материалы, такие как кости, морские раковины и морские биоадгезивы, служат источником вдохновения для сборки синтетических молекул в сложные структуры.В последние годы адгезивная система морских мидий находится в центре внимания. Несколько катехолсодержащих полимеров разрабатываются для имитации сшивки белков, содержащих 3,4-дигидроксифенилаланин (ДОФА), используемых моллюсками для прилипания к камням. Было показано, что многие из этих биомиметических полимерных систем образуют поверхностные покрытия или гидрогели, однако объемная адгезия демонстрируется реже. Разработка адгезивов требует решения проблем дизайна, включая поиск хорошего баланса между когезионными и адгезионными взаимодействиями.Несмотря на растущее число полимеров, имитирующих мидии, не было приложено больших усилий для создания отношений структура-свойство и понимания того, какие химические свойства приводят к лучшим клеям. В этом отчете мы исследовали простейший из этих биомиметических полимеров поли [(3,4-дигидроксистирол) — co -стирол]. Боковые катехиновые группы (т.е. 3,4-дигидроксистирол) были распределены по всей основной цепи полистирола. Было приготовлено несколько производных полимера, каждое с различным содержанием 3,4-дигидроксистирола.Испытания на объемную адгезию показали, где находится оптимальная золотая середина между когезионным и адгезионным соединением. Эффективность клея сравнивалась с коммерческими клеями, а также с подлинным материалом, производимым живыми мидиями. В лучшем случае приклеивание производилось аналогично цианакрилатному клее «Крази» или «Супер». Производительность также проверялась с использованием поверхностей с низким (например, пластик) и высоким (например, металлы, дерево) энергопотреблением. Адгезионное связывание поли [(3,4-дигидроксистирола) — со -стиролом] может быть самым сильным из известных имитаторов белка мидий.Эти идеи должны помочь нам разработать будущие биомиметические системы, тем самым приблизив нас к разработке костных цементов, стоматологических композитов и хирургических клеев.

ВВЕДЕНИЕ

Клеи играют важную роль в повседневной жизни, они используются в нескольких отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, автомобилестроительную, жилищное строительство, изделия из дерева, упаковку и маркировку. ^1,2 Мировая выручка от адгезивов превысила 40 миллиардов долларов в 2010 году. ³ Новые роли специальных адгезивов появятся, когда мы сможем разработать материалы, востребованные для применения, включая хирургические адгезивы, ортопедические цементы и стоматологические клеи.Морская биология может послужить источником вдохновения для создания таких материалов. Естественная адгезивная система морских мидий вызывает все больший интерес в контексте биомиметики. Эти моллюски прикрепляются к влажным камням, собирая сшитую матрицу белков. ^4,5 Важным для химии сшивания этих белков является остаток 3,4-дигдироксифенилаланина (ДОФА). ^4,5 Несколько белков были выделены из адгезивных бляшек мидий, каждый с ДОФА, составляющим от 3% до 30% от общего содержания аминокислот. ^4,5 Механизм, который мы предложили для образования адгезива мидий, включает Fe ³⁺ шаблонных остатков DOPA с последующей окислительно-восстановительной химией для образования радикалов. ^6–13 Реакционная способность этих радикалов может вызывать связывание белок-белок для когезионного связывания в объеме материала и связи белок-субстрат для поверхностного адгезионного связывания. ^12,13 Альтернативно или, возможно, дополнительным является прямое связывание ДОФА с высокоэнергетическими поверхностями посредством хелатирования металлов, ^14–18 индивидуальных связей металл-лиганд, ^16,19 неспецифической адсорбции, ¹⁸ или водородных связей. ^18,20 Окислительное ^21,22 и ферментативное ^21–23 также может иметь место перекрестное сшивание.

Включение ДОФА и аналогичных реакционноспособных групп, таких как катехол (т. Е. 1,2-дигидроксибензол), в полимеры ищется для множества применений. Эта область быстро расширяется, особенно в последние 5 лет, и многие лаборатории вносят свой вклад. ²⁴ Полимеры-миметики мидии получают из полипептидов, ^25–27 полиамидов, ²⁸ полиакрилатов, ^17,29–35 полиэтиленгликолей, ^36–52 полистиролов, ^53–59 и полиуретанов. ⁶⁰ Эти полимеры позволяют разрабатывать агенты визуализации, ⁴⁸ оболочек наночастиц, ^44,48,61 эластомеров, ^30,33,59 смол, ^58,62 коацерватов, ³¹ гидрогелей, ^{36–38,42,43} обработок поверхности, ^27,40,49,52 антибактериальных покрытий, ^51,63 и необрастающих покрытий. ^{34,35,45–47,50,51} Подмножество продемонстрировало способность связывать две подложки вместе. ^{25,26,29–33,36–42,53,54,60}

В то время как покрытие требует только адгезионного соединения с интересующей поверхностью, объемные клеи также требуют наличия сил сцепления.Эти когезионные взаимодействия необходимы для образования большей части материала и достижения контакта между субстратами для получения функционального клея. Однако слишком большая когезия приведет к затвердеванию материала без значительного сродства к поверхности. Аналогичным образом, слишком сильное адгезионное соединение будет происходить за счет когезии, и объемный материал не будет существовать. Этот баланс сплоченности и сцепления может быть неуловимым, поскольку невозможно предсказать, где может находиться оптимальное взаимодействие.

Несмотря на растущее число синтетических систем, имитирующих аспекты адгезионных белков мидий, было мало подробных и систематических исследований, чтобы проиллюстрировать, какие аспекты полимеров вызывают наибольшую объемную адгезию.В частности, повышение производительности будет происходить от понимания того, как полимерная композиция определяет функции. Другими словами: какое количество подвесного катехола должен содержать полимер, чтобы достичь наиболее прочного объемного связывания? Следовательно, мы приступили к исследованию свойств структуры, в котором относительные вклады когезии и адгезии можно было систематически изменять, изменяя состав полимера. Полученные данные покажут, где можно найти наиболее эффективный биомиметический материал.

Стремясь получить четкие химические представления, а также иметь в виду масштабирование в будущем, наши имитаторы адгезионных белков мидий сохранены как можно более простыми. Аминокислота DOPA может быть отделена только до боковой группы катехола из полимеризуемого олефина, поэтому был выбран 3,4-дигидроксистирол (). Чтобы свести к минимуму структурные и термические возмущения полимера-хозяина, возникающие из-за этого мономера, в качестве основы белка был выбран полистирол (). Стирол коммерчески доступен и легко полимеризуется в больших количествах.Еще одним преимуществом этих исследований является то, что полистирол сам по себе не проявляет какой-либо заметной адгезионной способности. ⁵³ Таким образом, целевыми сополимерами являются поли [(3,4-дигидроксистирол) — co -стирол], показанный на.

Клей для мидий состоит из ДОФА-содержащих белков. Эти белки имитируются синтетическими полимерами, размещая боковые катехиновые группы вдоль полимерной цепи. Одним из простейших возможных аналогов является поли [(3,4-дигидроксистирол) — со -стиролом], в котором полистирол представляет собой белковый каркас, а ДОФА представлен 3,4-дигидроксистиролом.

Сополимеры были получены двухстадийным способом синтеза, разработанным в нашей лаборатории ранее. ⁵³ Мы также сделали катионные версии этих сшивающих полимеров. ⁵⁴ Полимеризация стирола и 3,4-диметоксистирола давала полимеры, для которых соотношение мономеров в конечных полимерах обычно отражало исходное сырье. ⁵³ Мономеры стирола и 3,4-дигидроксистрола распределяются по сополимеру статистически или случайным образом, тем самым обеспечивая подходящую модель того, как остатки ДОФА расположены в адгезионных белках мидий. ⁵³ Относительно простой синтез позволяет получить доступ к большим количествам полимера, до ~ 20 граммов на реакцию в академической лаборатории. Наши первоначальные усилия с поли [(3,4-дигидроксистиролом) — со -стиролом] показали, что объемная адгезия при сдвиге внахлестку достигает 1,2 ± 0,5 мегапаскалей (МПа). ⁵³ Более 1 МПа (~ 145 фунтов на квадратный дюйм или PSI) можно рассматривать в области высокопрочного соединения и, когда оно будет достигнуто, позволит разрабатывать приложения в нескольких областях. ^1,2 Конечно, часто требуется еще более прочное соединение.

На характеристики клея влияют несколько факторов, включая тип основы, подготовку поверхности (например, шероховатость), условия отверждения (например, температуру, время, влажность), растворитель, концентрацию и вязкость. ² Помимо таких проблем с составом, интересным химическим аспектом для изучения является полимерная композиция. Варьируя соотношение 3,4-дигидроксистирол: стирол в поли [(3,4-дигидроксистирол) — со -стиролом], мы можем получить доступ к семейству адгезивных сополимеров с различной степенью сшивки.Этот тип систематических исследований не проводился подробно с какой-либо другой полимерной системой миметиков мидий. Характеристики склеивания, описанные ниже, были исследованы на множестве поверхностей с низким и высоким энергопотреблением: поли (тетрафторэтилен) (тефлон), поливинилхлорид (ПВХ), полированный алюминий, шлифованная сталь и дерево. Полимерный состав оказывается основным фактором, определяющим характеристики склеивания. В этом исследовании представлены синтез, характеристика и объемная адгезия нескольких полимеров. Мы рады сообщить, что самые сильные сцепления этих полимеров демонстрируют адгезию наравне с коммерческими продуктами, такими как клеи «Krazy» или «Super», хотя и с очень разным химическим составом адгезии.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Мономеры стирола и 3,4-диметоксистирола были приобретены и очищены на колонках с оксидом алюминия для удаления ингибиторов полимеризации. Подробности представлены в нашем предыдущем отчете. ⁵³ Растворители технически безводные. Для регистрации спектров ЯМР использовали спектрометр Varian Inova-300 МГц. Данные гельпроникающей хроматографии (ГПХ) получали с использованием системы Polymer Laboratories PL-GPC20 и элюента ТГФ. Стандарты полистирола GPC (Varian, Inc.) использовались для калибровки прибора. Данные дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) были получены с помощью TA Instruments DSCQ2000.

Синтез сополимеров поли [(3,4-диметоксистирола) —

со -стиролом]

При обычной полимеризации добавляли 2,86 мл (24,9 ммоль) стирола и 3,70 мл (25,0 ммоль) 3,4-диметоксистирола. в круглодонную колбу с 30 мл безводного толуола. Реакционную смесь охлаждали до -78 ° C и через 10 мин по каплям добавляли 0,17 мл n -бутиллития.Раствор стал оранжевым, его перемешивали в атмосфере аргона в течение 8 часов при -78 ° C, а затем давали нагреться до комнатной температуры в течение дополнительных 12 часов реакции. Полимеризацию останавливали добавлением ~ 1 мл метанола. Дальнейшее добавление ~ 100 мл холодного (-20 ° C) метанола приводило к осаждению полимера. После выделения фильтрованием и сушкой в ​​вакууме для удаления непрореагировавших мономеров использовали не менее трех циклов растворения в хлороформе (~ 15 мл) и осаждения метанолом (~ 100 мл). Выход поли [(3,4-диметоксистирола) ₃₃ — co -стирола ₆₇ ] составил 4.4 г, 33 ммоль, 66%. ¹ H ЯМР (CDCl ₃ ): δ 0,6–2,3 м.д. (широкая, полимерная основная цепь), 3,4–3,8 м.д. (широкие, метоксипики), 6,0–7,4 м.д. (широкие, ароматические).

Синтез поли [(3,4-дигидроксистирола) —

co -стирола]

Обработка BBr ₃ и кислотная обработка давали полимеры, содержащие катехол, в соответствии с нашими предыдущими методами. ⁵³ Типичное снятие защиты осуществлялось растворением поли [(3,4-диметоксистирола) _33% — co -стирола _67% ] (4.4 г, 33 ммоль) в 50,0 мл безводного дихлорметана (DCM) в атмосфере аргона. Реакционную смесь охлаждали до 0 ° C и через 10 минут по каплям в течение 10 минут добавляли BBr ₃ (1,2 мл, 13 ммоль). Раствор нагревали до комнатной температуры и перемешивали в течение ночи (~ 12 ч). Полимер обрабатывали 1% HCl с последующей водной обработкой с получением поли [(3,4-дигидроксистирола) _33% — co -стирола _67% ] (3,6 г, 27 ммоль, 82%). . Потеря метоксипиков ¹ H ЯМР указывает на полное снятие защиты. ¹ H ЯМР (CDCl ₃ ): δ 0,6–2,3 м.д. (широкая, полимерная основная цепь) и 6,0–7,4 м.д. (широкая, ароматическая).

Исследования адгезии

Подложки для испытаний на сдвиг внахлест готовили путем разрезания каждого материала на прямоугольные части, 8,89 см длиной и 1,25 см шириной. Центрированное отверстие диаметром 0,64 см просверлили в каждом соединении на 2,22 см с одного конца. Алюминий имел толщину 0,318 см, тип 6061 T6, и был отполирован до зеркального блеска с помощью полиролей Mibro # 3 и Mibro # 5 с последующей промывкой гексаном, этанолом, ацетоном, затем деионизированной водой, по 30 минут каждый, и сушкой на воздухе в течение ночи.Стальные адгезивы толщиной 0,318 см были отшлифованы наждачной бумагой с зернистостью 50 перед испытанием, а затем промыты этанолом, ацетоном и гексаном. Поли (винилхлорид) (ПВХ, толщина 0,318 см) и поли (тетрафторэтилен) (тефлон, толщина 0,318 см) были получены от Ridout Plastics (Сан-Диего, Калифорния).

Красный дуб был куплен в местном хозяйственном магазине и после резки до толщины 1,27 см имел шероховатость поверхности, приблизительно эквивалентную шлифованию наждачной бумагой с зернистостью 220. Клейкие элементы древесины разрезались, и прочность сцепления измерялась параллельно волокнам древесины по линии 8.Край адгезива 89 см. Потеря воды с этих деревянных оснований могла произойти во время отверждения клея. Массирование нескольких дубовых клеев до и после типичной обработки отверждением в течение 1 часа при комнатной температуре, 22 часов при 55 ° C и 1 часа при комнатной температуре показало среднее снижение на 4,12% (например, с 10,1 г до 9,68 г).

Измерения адгезии при сдвиге внахлестку проводили на системе для испытаний материалов Instron 5544, оснащенной датчиком нагрузки на 2000 Ньютон. Растворы сополимеров в смеси ацетон / дихлорметан, 1: 1 (0.3 г / мл, 22,5 мкл) добавляли к каждому адгезиву. Затем добавляли 15 мкл сшивающего раствора (или растворителя, если сшивающий агент не добавляли) для доставки 0,33 эквивалента сшивающего агента на катехиновую группу. Адгезии были перекрыты на 1,25 × 1,25 см в конфигурации сдвига внахлест (). Каждой сборке давали возможность отверждаться в течение 1 часа при комнатной температуре, 22 часа при 55 ° C и затем 1 час охлаждения при комнатной температуре.

Склеивание со сдвигом внахлест. Полимерные клеи помещаются между двумя подложками и растягиваются до отказа.Максимальная адгезия обозначена пиком графика зависимости удлинения (в мм) от силы (в ньютонах).

показывает характерный график зависимости удлинения от силы, используемый для количественной оценки адгезии. Начальная область следа плоская, в то время как крейцкопф перемещается вверх, чтобы начать загрузку образца. Как только связь начинает подвергаться напряжению, наблюдается рост до внезапного падения, что указывает на разрыв связи. Адгезивы разрывались со скоростью 2 мм / мин. Регистрировали максимальную силу сцепления в Ньютонах. Конечная сила сцепления в МПа была получена путем деления максимальной нагрузки при разрыве в Ньютонах на измеренную площадь перекрытия клея в м ² .Для исследований полимерного состава в, каждый образец был протестирован минимум 20 раз, усреднен и представлен с ошибками, показывающими ± одно стандартное отклонение. Каждое сравнение с коммерческими клеями в и было проверено минимум 10 раз, усреднено и зарегистрировано с ошибками, показывающими ± одно стандартное отклонение. Аналогичным образом были проведены испытания на адгезию при растяжении с использованием алюминиевых стержней диаметром 1 см.

Сила адгезии как функция содержания бокового катехола в ряду сополимеров поли [(3,4-дигидроксистирол) — со -стиролом].Показаны характеристики одного полимера (красным) и сшитого периодатом (синий). Адгезионное соединение осуществляется внахлест с алюминиевыми подложками.

Таблица 2

Адгезионные свойства сополимера поли [(3,4-дигидроксистирола) _33% — co -стирола _67% ] по сравнению с коммерческими клеями. Склеивание проводилось на алюминиевых подложках в режиме сдвига внахлест.

клей	прочность сцепления (МПа)
поли (винилацетат) (ПВА, белый клей, Элмера)	4 ± 1
этилцианоакрилатный клей	7 ± 1
эпоксидная смола (Loctite)	11 ± 2
только биомиметический полимер	3 ± 1
биомиметический полимер с (IO 4 ) —	7

Таблица 3

Склеивание внахлест при сдвиге внахлест, в МПа, для поли [(3,4-дигидроксистирола) _33% — co -стирола _67% ] и коммерческих клеев на различных основаниях.

б)

	поли (тетрафторэтилен) (тефлон)	поли (винилхлорид) (ПВХ)	полированный алюминий	шлифованная сталь	красный дуб
биом.	0,9 ± 0,1	4 ± 1	6 ± 2	5,1 ± 0,9
биомиметический полимер и (IO 4 ) —	0,4 ± 0,1	> 5.7 a)	7 ± 1	5 ± 1	10 ± 1
поли (винилацетат) (ПВС, Elmer’s)	0,36 ± 0,04	0,5 ± 0,1	4 ± 1	5,5 ± 0,9	5 ± 2
цианоакрилатный клей «Крейзи»	1,5 ± 0,3	> 5,7 а)	7 ± 1	10 ± 2
эпоксидная смола (Loctite)	0,7 ± 0.1	3,8 ± 0,7	11 ± 2	9 ± 1	4 ± 2

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Синтез и характеристика полимеров

Для изучения влияния были получены девять полимеров различного состава химии сшивания катехинов на прочность адгезии. Согласно данным спектроскопии ЯМР ^–1 H, содержание 3,4-диметоксистирола в каждом конечном полимере было таким же, как и в исходном сырье. предоставляет данные о мольных процентах для каждого мономера в сырье по сравнению с тем, что содержится в изолированных полимерах.Для получения полимеров с низким содержанием катехолов (например, <15%) содержание мономера 3,4-диметоксистирола в конечном полимере отражало его содержание в исходном сырье. При нацеливании на производные катехола с более высоким содержанием мономеров в сырье необходимо включать немного больше 3,4-диметоксистирола, чем молярный процент катехола, требуемый для конечного полимера ().

Таблица 1

Характеристики сополимеров поли [(3,4-диметоксистирола) — со -стиролом].

%%% 90%

корм		наблюдаемый полимер
3,4-диметоксистирол	стирол	3,4-диметоксистирол	стирол	M n	M 14 PD8242 6 922 922 922 922 922 922 (° C)
0%	100%	0%	100%	32,300	38400	1.2	106
5%	95%	5%	95%	37,500	48,800	1,3	103
927 927 927 927 927	39,800	50,000	1,2	100
15%	85%	15%	85%	40,700	48,700	1,2	78%	19%	81%	40900	54,500	1.3	97
50%	50%	26%	74%	49,600	65,800	1,3	67
50% % 67%	57,500	84,200	1,5	62
51%	49%	42%	58%	50,575	61,700		1,2 последние три записи служат для иллюстрации изменчивости, наблюдаемой при повторении данного синтеза.С 50% или 51% мономера 3,4-диметоксистирола в сырье были получены полимеры с включением от 26% до 42%. Это несоответствие может быть связано с содержанием воды в жидком мономере. 3,4-диметоксистирол очищали на колонке перед каждой реакцией полимеризации. Мы заметили, что более высокое включение часто достигается, когда время между очисткой и полимеризацией сводится к минимуму. Гель-проникающая хроматография (GPC) и дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC) также были выполнены для того, чтобы дополнительно охарактеризовать изолированные сополимеры.Учитывая сшивающую и адгезионную природу этих полимеров, данные ГПХ и ДСК легче всего получить для защищенных разновидностей поли [(3,4-диметоксистирола) — co -стирола)]. Этот подход предотвратил как адгезию на колонке GPC с большой площадью поверхности, так и сшивание во время эксперимента высокотемпературной ДСК. Данные GPC, представленные в, предоставили молекулярно-массовые распределения для сополимеров. Анионная полимеризация дала постоянные среднечисленные молекулярные массы в диапазоне ~ 32 000–58 000 для каждого производного.Использование соотношения n инициатор -BuLi: мономеры 1:35 для всех полимеризаций помогло сохранить сходные молекулярные массы. Все индексы полидисперсности упали между 1,2 и 1,5. Здесь использовали анионную полимеризацию для достижения низких значений PDI. Радикальная полимеризация также может быть подходящей для синтеза поли [(3,4-дигидроксистирола) — co -стирола]. При получении катионных производных хорошо зарекомендовала себя радикальная полимеризация с участием нитроксида. 54 Дифференциальная сканирующая калориметрия показала, что температуры стеклования ( T г ) сдвигаются ниже с увеличением содержания 3,4-диметоксистирола в полимере и уменьшения количества стирола.показывает T г = 106 ° C для 100% полистирола. Введение 3,4-диметоксистирола привело к постепенному снижению значений T г до 60 ° C для 42% 3,4-диметоксистирола и 58% сополимера стирола. Метоксигруппы 3,4-диметоксистирола могут нарушить порядок полимера, что приводит к снижению значений T г по сравнению со 100% полистиролом. 64 Каждое производное поли [(3,4-диметоксистирола) — co -стирола] показало T г ниже, чем у 100% полистирола ( T г = 106 ° C) и выше 100% поли (3,4-диметоксистирола), который ранее был определен как T г = 53 ° C. 53 Для каждого полимера наблюдалась только одна температура перехода. Эти единичные термические явления указывают на статистический или статистический сополимер, в котором мономеры 3,4-диметоксистирола распределены по всей цепи полистирола-хозяина. 65 Напротив, множественные тепловые события указали бы на отдельные фазы или блоки. 65 Термогравиметрический анализ (ТГА, 5 ° C / мин) типичного полимера без защиты показал потерю массы 7,5% при температуре от ~ 50 ° C до ~ 200 ° C.Когда тот же полимер исследовали с помощью ТГА после воздействия условий, используемых для экспериментов по адгезии (растворитель DCM / ацетон, 1 ч при комнатной температуре, 22 ч при 55 ° C, 1 ч при комнатной температуре), была отмечена потеря массы 8,2%. Этот результат показывает, что после отверждения в полимере не остается большого количества дополнительного растворителя. Вообще говоря, этот синтетический подход обеспечивает контроль над полимерным составом, молекулярной массой и распределением боковых катехоловых групп по всей полимерной цепи. Сила адгезии в объеме Сшивка часто может улучшить адгезионную связь полимеров. Однако слишком сильное сшивание может привести к обратным результатам и привести к образованию затвердевшего материала без способности хорошо связывать поверхности. С практической точки зрения, нет простого способа предсказать, где находится эта «золотая середина» оптимального сшивания. Следовательно, мы подготовили семейство сополимеров, показанных на, каждый с различным содержанием боковых катехинов, чтобы обеспечить разную степень поперечного сшивания. Общие сведения об объемном адгезионном связывании этих полимеров были получены путем измерения адгезии при сдвиге внахлест зеркально полированного алюминия (). Соединение со сдвигом внахлест — это наиболее широко используемый общий метод количественной оценки адгезии. 1,2 Хотя стандартные отклонения могут показаться большими, другие конфигурации адгезии, такие как растяжение или отслаивание, как правило, хуже. Алюминий — это высокоэнергетическая поверхность, которая часто используется в авиационной и автомобильной промышленности. 2 Мы отполировали алюминий до зеркальной полировки, чтобы улучшить адгезию. Адгезию каждого полимера исследовали как с добавлением сшивающего агента, так и без него. Индуцированное железом, 6–13 простое окислительное, 21,22 и ферментативное 22,23 сшивание было предложено использовать морскими мидиями при образовании их адгезивных бляшек. Наши предыдущие исследования с ДОФА-содержащими белками показали, что адгезия может быть увеличена с помощью Fe 3 + 0,66 Добавление железа может улучшить адгезию поли [(3,4-дигидроксистирола) — co -стирола] 53 и белок, содержащий ДОПА 67 , несколько, но эффекты были минимальными.Периодат, (IO 4 ) —, является сильным окислителем и действительно приводит к более сильной адгезии, чем Fe 3+ , при сшивании поли [(3,4-дигидроксистирола) — co -стирола]. 53 Мидии не имеют доступа к таким реагентам, как (IO 4 ) — . Тем не менее, цель здесь — добиться сильной адгезии, поэтому для сшивания был выбран (IO 4 ) —. Периодат использовался для индукции перекрестного сшивания в ДОФА-содержащих пептидах 23 и синтетических полимерах, содержащих ДОФА. 25 Тетрабутиламмониевая соль (IO 4 ) — была использована здесь для растворимости в тех же органических растворителях, что и сополимеры, содержащие катехол. Когда сополимеры были сшиты, использовали соотношение катехол 3: 1: (IO 4 ) —. Это соотношение сохраняет соотношение ДОФА: Fe, предположительно присутствующее в комплексах Fe (ДОПА) 3 внутри адгезивных бляшек и нитей мидий. 10,12,13,68,69 Сила адгезии в объеме была измерена для каждого из вариантов поли [(3,4-дигидроксистирола) — co -стирола].представляет адгезию как функцию молярного процента бокового мономера катехина в каждом полимере. При 0% катехола 100% полистирол показал очень слабое связывание при 0,6 ± 0,3 МПа. Каждый катехолсодержащий полимер показал большую адгезию, чем 100% полистирол, в диапазоне от лишь немного большей с 5% катехинового полимера при 0,8 ± 0,3 МПа до ~ 3 МПа для сополимеров с 33% катехина и выше. Как правило, увеличение содержания катехолов приводило к увеличению адгезии до ~ 33%. Дальнейшее добавление катехола к полимерам не увеличивало адгезию.Возможно, катехол в диапазоне 33% максимизирует адгезию, не достигая диапазона слишком большого сшивания, которое нарушает функцию. Реакции сополимеров с (IO 4 ) — часто приводили к значительному увеличению адгезии. Данные показывают, что при содержании катехола до 33% каждый полимер более прочно связан с (IO 4 ) — по сравнению с одним аналогичным полимером. С 5% катехола, например, адгезия одного полимера при 0.8 ± 0,3 МПа подскочили в несколько раз до 3 ± 1 МПа при (IO 4 ) — . Однако при содержании катехола выше 33% адгезия заметно снижалась. Адгезия (IO 4 ) — со 100% полистиролом была незначительной при 0,1 ± 0,1 МПа. Эти данные показывают, что «золотая середина» для оптимальной адгезии находится в сшитом полимере, состоящем из ~ 33% катехола и ~ 67% стирола. Когда содержание катехолов превышает ~ 33% и добавляется (IO 4 ) —, ухудшается адгезия.Скорее всего, слишком сильное сшивание приводит к смещению системы в сторону дополнительной когезии в объеме материала за счет прикрепления к поверхности адгезива. При меньшем количестве катехола, чем ~ 33%, недостаточное сшивание не позволяет достичь максимальной адгезии в объеме. В нашем первом отчете о сополимерах поли [(3,4-дигидроксистирола) — со -стиролом] максимальная адгезия, определенная для сополимера 3,4% катехина с (IO 4 ) –, составила 0,9 МПа. 53 Данные, представленные здесь, показывают, что систематические исследования полимерной композиции могут значительно улучшить адгезионные свойства.По сравнению со 100% -ным полистиролом при 0,6 ± 0,3 МПа или 0,1 ± 0,1 МПа с (IO 4 ) —, введение химии, имитирующей мидии, привело к адгезии к этому полимеру, который, в противном случае, не проявляет каких-либо прочных связывающих свойств. Сравнение содержания полимерных катехолов с ДОФА в адгезивных белках мидий Несколько ДОФА-содержащих белков стопы мидий («Mfp’s») были выделены из адгезивных бляшек этих моллюсков. Содержание ДОФА в каждом белке может варьироваться в зависимости от нескольких факторов, наиболее заметным из которых является время года.При этом из всех аминокислот в каждом белке ДОПА составляет примерно 10–15% Mfp-1, 70 2–4% Mfp-2, 71 25% Mfp-3, 72 5 % МФП-4, 73 30% МФП-5, 74 и 3,5% МФЗ-6. 74 Адгезивные бляшки мидий состоят из иерархии белков. С поверхностью напрямую контактируют МФЗ-3, 72 МФЗ-5, 74 и МФЗ-6. 74 Защитное покрытие по всей пластине состоит из Mfp-1. 75 Объемный клейкий налет над поверхностью и под покрытием — это Mfp-2 71 и Mfp-4. 73 Наш биомиметический сополимер с наиболее прочной адгезией содержит эквивалент ~ 33% ДОФА. Это значение наиболее близко соответствует Mfp-3 (~ 25% DOPA) и Mfp-5 (~ 30% DOPA). В бляшках мидий эти два белка могут быть необходимы только для обеспечения адгезионного взаимодействия с поверхностью. Остальные белки доступны для сцепления. По сравнению с белками ДОФА поли [(3,4-дигидроксистирол) — co -стирол] является на вид более простой системой, но она должна обеспечивать как когезию, так и адгезию.До того, как увидеть данные, мы не смогли бы взглянуть на белковые последовательности и спрогнозировать полимерный состав, обеспечивающий наиболее прочное связывание. Сравнение с коммерческими клеями При 7 ± 1 МПа максимальная адгезия сшитого поли [(3,4-дигидроксистирола) 33% — co -стирола 67% ] на алюминии весьма заметна. . Мы стремились сравнить эти характеристики с известными коммерческими клеями в идентичных условиях. Основание, количество клея и условия отверждения (например,g., время и температура) поддерживались постоянными. Для сравнения были выбраны три наиболее распространенных класса клеев: белый поли (винилацетатный) клей (PVA, Elmer’s), этилцианоакрилат (клей Krazy) и двухкомпонентная эпоксидная смола. Результаты показаны в. Мы рады сообщить, что сшитый поли [(3,4-дигидроксистирол) — со -стиролом] связывает алюминий сильнее, чем белый клей, и так же сильно, как цианоакрилатный клей «Krazy», хотя эпоксидная смола прилипает больше всего. Интересно, что даже несмотря на то, что поли [(3,4-дигидроксистирол) 33% — co -стирол 67% ] сравнимо прилипает к цианоакрилату, химический состав сильно отличается.Цианакрилатные клеи наносятся на поверхности в виде текучего мономера с последующей полимеризацией. Напротив, биомиметический клей наносится на уже полимеризованный субстрат, а затем сшивается. В то время как цианоакрилат не имеет какого-либо специфического химического состава для связывания поверхностей, катехиновые группы поли [(3,4-дигидроксистирола) — co -стирола] могут обеспечивать как эту необходимую поверхностную адгезию, так и сшивание в объеме. Адгезия на различных подложках Из множества параметров, влияющих на адгезию, сама подложка, на которую склеивается материал, может быть одним из наиболее важных.Подложки могут варьироваться от низкоэнергетических пластиков до высокоэнергетических металлов. Поверхность может быть гладкой или шероховатой. Вообще говоря, шероховатые поверхности с высокой энергией имеют тенденцию быть наиболее легкими для прочной адгезии, допускающей как химические взаимодействия, так и механическое сцепление между клеем и поверхностью. Гладкие пластмассы обычно являются наиболее сложными для адгезии субстратами. После того, как наиболее прочный вариант поли [(3,4-дигидроксистирола) — co -стирола] был идентифицирован для склеивания полированного алюминия (), характеристики были оценены на других подложках.Помимо алюминия, для этих исследований были обработаны тефлон (поли (тетрафторэтилен)), поливинилхлорид (ПВХ), шлифованная сталь и адгезивы из красного дуба. Эти подложки обеспечивают широкий диапазон значений поверхностной энергии, шероховатости и промышленного применения. Пары каждой подложки были соединены вместе с использованием поли [(3,4-дигидроксистирола) 33% — co -стирола 67% ], как с, так и без (IO 4 ) — сшивки, а также с тремя товарными клеями. Данные, представленные в, показывают, как каждый клей действует на разных поверхностях. После экспериментов с алюминием подложку заменили на шлифованную сталь. Здесь поли [(3,4-дигидроксистирол) 33% — co -стирол 67% ] работал сравнимо с белым клеем, но цианоакрилат и эпоксидная смола были самыми сильными. Интересно, что на отшлифованной стали биомиметический сополимер показал аналогичную адгезионную силу как отдельно, так и при сшивании с (IO 4 ) —.Здесь мы можем наблюдать эффект от Fe 3+ стальной поверхности, привносящий в полимеры химию сшивания и улучшающий объемное связывание. Для ПВХ характеристики поли [(3,4-дигидроксистирола) 33% — co -стирола 67% ] с периодатом были настолько прочными, что сама подложка разрушилась до клеевого шва. Точно так же цианоакрилат также разрушает ПВХ и превосходит как белый клей, так и эпоксидную смолу. Когда периодат был исключен из состава, поли [(3,4-дигидроксистирол) 33% — co -стирол 67% ] соединялся с тефлоном так же сильно, как эпоксидная смола, и более прочно, чем белый клей, но не так же степень цианоакрилата. Дуб обеспечивает наиболее прочное связывание поли [(3,4-дигидроксистирола) 33% — co -стирола 67% ] при сшивании при 10 ± 1 МПа. И белый клей, и эпоксидная смола были слабее, хотя цианоакрилат оказался самым сильным. Пористая природа древесины может допускать проникновение и механическое сцепление, что объясняет высокую адгезию поли [(3,4-дигидроксистирола) 33% — co -стирола 67% ]. Этот результат побудил нас измерить адгезию коммерческого столярного клея (Titebond II, Franklin International) в идентичных условиях.Интересно отметить, что поли [(3,4-дигидроксистирол) 33% — co -стирол 67% ], по-видимому, действует аналогично покупному клею для древесины при давлении 9 ± 2 МПа. Эти коммерческие клеи были извлечены из результатов десятилетий исследований промышленных рецептур, в которых были изучены такие параметры, как условия отверждения, концентрация, добавленный наполнитель, вязкость и добавка промоторов адгезии. Напротив, поли [(3,4-дигидроксистирол) 33% — co -стирол 67% ] является относительным новорожденным и, в рамках этого академического исследования, уже работает сравнимо с коммерческими продуктами.В идеале клей должен быть адаптирован к целевой подложке. Поли [(3,4-дигидроксистирол) — со -стиролом] с самой сильной объемной адгезией к алюминию не обязательно является лучшим полимером для других субстратов. Помимо замены полимеров для каждой поверхности, детальная серия усилий по составлению рецептур может еще больше улучшить характеристики. Сравнение с другими биомиметическими адгезивными полимерами Мы хотели поместить характеристики системы поли [(3,4-дигидроксистирол) 33% — co -стирол 67% ] в расширяющуюся область применения других полимерных мидий. имитаторы белков.Многие из этих новых систем чаще всего используются для создания покрытий 27,34,35,40,45–47,49–52,63 или гидрогелей, 36–38,42,43 среди нескольких других конечных целей, а некоторые показали адгезию. 25,26,29–33,36–42,53,54,60 Непосредственное сравнение адгезионных характеристик сделать сложно, учитывая, сколько переменных присутствует, включая методы испытаний, состав основы, методы подготовки поверхности, растворители, вязкость, отверждение время, температура отверждения, наличие или отсутствие воды, а также ряд других условий.Некоторые из наиболее сильных имитаторов мидий представляют собой полиуретан при 5,2 МПа, 60 полипептидов, связывающих до 4,7 МПа, 25 и поли (этиленгликоль) / полиакрилат при 1,2 МПа. 29 Слитые белки были экспрессированы и модифицированы, чтобы содержать ДОФА. 76,77 Эти представления белков мидий могут удерживать до 4 МПа. 67,78 Данные показывают, что поли [(3,4-дигидроксистирол) 33% — co -стирол 67% ] является самым прочным синтетическим имитатором мидийного клея, испытанным на сегодняшний день.Максимальная адгезия составила 10 ± 1 МПа для сшитого полимера, соединяющего древесину. Полированный алюминий, шлифованная сталь и ПВХ склеивались под давлением более 5,7 МПа, что также выше, чем у других биомиметических клеев. Сила адгезии синтетических имитаторов по сравнению с бляшками из живых мидий Недавно мы разработали метод количественной оценки адгезионных свойств клея, производимого живыми мидиями. 79 Прилипание этих моллюсков к алюминию составляет 0,3 ± 0,1 МПа. 79 Биссальная адгезивная система мидий состоит из бляшек, контактирующих с поверхностью, и нитей, соединяющих каждую бляшку с мягким внутренним телом животного ().Для получения точных данных о адгезии биссуса потребовались измерения растяжения. Нам было любопытно посмотреть, как работают наши биомиметические полимеры по сравнению с «настоящим» материалом, производимым мидиями. Приведенные выше данные о сдвиге полимера внахлест (см.,) Нельзя напрямую сравнивать с измерениями растяжения. При испытании на сдвиг внахлест подложки накладываются друг на друга, и сила прилагается параллельно клеевому соединению (). Испытание на растяжение представляет собой соединение встык встык, прикладываемое усилие перпендикулярно клею.Следовательно, мы собрали данные о прочности на разрыв для поли [(3,4-дигидроксистирола) 33% — co -стирола 67% ] на алюминиевых стержнях. Пары растяжимых субстратов были связаны вместе с использованием 13,5 мг растворенного поли [(3,4-дигидроксистирола) 33% — co -стирола 67% ] и (IO 4 ) — на 1 см. диаметр области перекрытия. Испытания показали, что полимерный клей был настолько прочным, что не все соединенные подложки можно было сломать в пределах допустимой нагрузки 2000 Ньютон нашей системы испытаний материалов. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. 2019 © Все права защищены. Карта сайта