Особенности ЭПИ-системы как двухкомпонентного клея

Содержание:

1. Технология получения клеевого шва

2. Характеристика однокомпонентных клеевых систем

3. Двухкомпонентные (двухупаковочные) клеи: компоненты, смешивание, использование

4. Особенности ЭПИ-системы Umacoll 552/024 как двухкомпонентного клея

Технология получения клеевого шва

Процесс формирования клеевых соединений включает в себя несколько этапов: смачивание жидким клеем древесной подложки, его растекание по поверхности, поглощение древесиной, установление физического и химического взаимодействия, парогазообразование, отверждение клея. Отверждение клея может происходить за счёт удаления из клеевого шва воды и получения тонкой плёнки полимера, что характерно, например, для поливинилацетатных дисперсий, или за счёт химических превращений, как в случае с полиуретановыми клеями, ЭПИ-системой, карбамидо-формальдегидными и фенолформальдегидными, эпоксидными смолами. Также возможна комбинация этих видов «работы» клея.

Характеристика однокомпонентных клеевых систем

Поливинилацетатные дисперсии представляют собой полностью готовые к работе однокомпонентные клеевые системы, отличающиеся высокой адгезией к древесине, удобством в работе, сравнительно невысокой ценой, отсутствием выделения вредных веществ как при использовании, так и при дальнейшей эксплуатации готового изделия. Кроме высокой адгезии и хорошей когезии полимера за счёт проникновения жидкого клея в полости древесины дополнительно возникает «якорный эффект». Недостатком поливинилацетатных клеев является их сравнительно низкая влагостойкость, ограничивающая область их применения при склеивании древесины. Повысить стойкость к воздействию влаги можно путём добавления к ним второго активного компонента. 

Двухкомпонентные (двухупаковочные) клеи

Двухкомпонентные (двухупаковочные) клеи состоят из основы (адгезива, клея) и отвердителя. Отвердитель вступает в химическую реакцию с компонентами основы, что приводит к изменению её свойств. Поэтому все двухкомпонентные системы имеют ограниченную рабочую жизнеспособность смеси и должны быть использованы непосредственно после смешивания. Кроме того, важную роль имеет соблюдение предписанных пропорций смешивания. 

Другой класс составляют двухкомпонентные (двухупаковочные) клеи, которые могут использоваться только с отвердителем. Например, отверждение карбамидо-формальдегидных смол происходит под действием хлористого аммония или некоторых органических кислот. При отверждении в процессе взаимодействия метилольных и амидных групп у олигомера (низкомолекулярного продукта) образуются поперечные связи с образованием трехмерной пространственной структуры и позволяют получать прочные клеевые соединения со средней водостойкостью. 

Основные компоненты полиуретановых клеев - это ароматические или алифатические изоцианаты, содержащие в молекуле не менее двух NCO-групп, и гидроксилсодержащие олигомеры, в результате взаимодействия которых и образуется полиуретан. Некоторые полиуретановые клеи продаются как однокомпонентные и не требуют введения дополнительного компонента, но их отверждение происходит также в результате химической реакции при взаимодействии клея с влагой воздуха или древесины, которая выступает в качестве «отвердителя» для клея. Поэтому влажность склеиваемой древесины имеет решающее значение при обеспечении качества склеивания. Клеевые соединения отличаются высокой прочностью и влагостойкостью, но при применении карбамидоформальдегидных, фенолформальдегидных смол в качестве клея как при изготовлении изделий, так и при их дальнейшей эксплуатации происходит выделение формальдегида и других вредных веществ, а при использовании полиуретановых клеев происходит выделение летучих токсичных мономеров в процессе работы с ними. 

Например, при добавлении в клей на основе поливинилацетатной дисперсии Umacoll 39D изоцианатного отвердителя Umacoll 04 в количестве 5 весовых частей на 100 весовых частей клея класс влагостойкости повышается с D3 до D4. За счёт реакции изоцианата с гидроксильными группами полимера образуются уретановые производные и формируется трехмерная сетка «сшитого» поливинилацетата. При этом клей без введения отвердителя может использоваться как клей класса влагостойкости D3, например при склеивании брусковых заготовок по длине, а при склеивании брусковых заготовок на гладкую фугу (по толщине) - клеевые составы с отвердителем, обеспечивающие группу водостойкости D4 в соответствии с требованиями EN 204. После отверждения клеи также экологически безопасны.

Особенности ЭПИ-системы Umacoll 552/024 как двухкомпонентного клея

ЭПИ-система Umacoll 552/024* также относится к двухупаковочными клеям, которые могут быть применены только с отвердителем. Изоцианатные группы отвердителя Umacoll 024 легко вступают в реакцию с функциональными группами воднодисперсионного адгезива Umacoll 552, приводя к достаточно быстрому образованию полиуретанового полимера. Кроме того, отвердитель активно взаимодействует с влагой, содержащейся в древесине и частично с самой древесиной. Используемый в данном случае отвердитель обладает самой низкой в этом классе соединений летучестью паров, а после отверждения из клеевого шва не происходит выделения вредных веществ. Положительными моментами при применении ЭПИ-систем являются достижение высокой прочности, влагостойкости, стойкости к перепадам температур клеевого шва. Такие клеи применяются при изготовлении некоторых видов клееного бруса, оконных блоков, мебельного щита, столешниц и т.д.

Таким образом можно сказать, что клеи каждого типа имеют как свои достоинства, так и недостатки и для выполнения тех или иных операций можно выбрать наиболее подходящую клеевую систему.

*ЭПИ-система Umacoll 552/024 была разработана при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инновациям).