При склеивании различных изделий важно обеспечить прочность соединения. Одной из важных физико-химических характеристик клея является вязкость. От этого показателя зависит, насколько быстро клеевой состав распределится по контактным поверхностям, как глубоко проникнет в поры структуры склеиваемых деталей. От вязкости продукта зависит и область его применения, выбор инструмента и оборудования для работы с ним.

Что такое вязкость клея?

Вязкость — это способность жидких тел оказывать сопротивление перемещению слоёв относительно друг друга. Показатель характеризует степень текучести вещества или подвижность его частиц. Вязкость продукта зависит от температуры, при которой проводят измерение. Рассмотрим, какие виды вязкости используют для описания водно-дисперсионных клеев.

Различают вязкость динамическую и условную:

• Динамическая вязкость — сила сопротивления, которая возникает при перемещении со скоростью 1 см/с двух слоёв жидкости площадью в 1 см², находящихся друг от друга на расстоянии в 1 см. Показатель измеряется в Па×с – Паскаль в секунду (или мПа×с – миллипаскаль в секунду) и П (P) – Пуаз (или сП – сантипуаз).
• Условная вязкость — определяется временем истечения заданного объёма испытуемого материала через калиброванное отверстие измерительного прибора (вискозиметр, кружка ВМС). Измеряется в секундах.

Классификация клеев по степени вязкости

Все водно-дисперсионные клеевые материалы можно условно разделить на низковязкие, средневязкие и высоковязкие. Вязкость клея определяет условия его применения:

• низковязкие — предназначены для нанесения распылением через краскопульт или специальное устройство с форсункой, окунанием, кистью или наливными форсунками с получением тонких клеевых слоёв;
• средневязкие — хорошо подходят для нанесения как ручным инструментом (валиком или кистью), так и на автоматических линиях различных типов. Обычно используются на операциях склеивания по пласти;
• высоковязкие — используют на ручных операциях, где требуется низкая текучесть клея (например, на операциях сборки) и на автоматических линиях.

Методы измерения вязкости клеев

Вязкость клея измеряют инструментальными методами. Перед измерением температуру продукта приводят к стандартной.

Условную вязкость по кружке ВМС определяют по ГОСТ 18992-80. Это калиброванный прибор, изготовленный из стального нержавеющего сплава или латуни. Сбоку  в ней выполнены два отверстия диаметром 4,2 мм, расположенные вертикально друг над другом. Еще одно, 9,5 мм, в дне сосуда.

Кружку заполняют клеем выше уровня верхнего бокового отверстия, при этом нижнее отверстие должно быть закрыто. Кружку поднимают, и открывают нижнее отверстие кружки. Когда уровень понизится до верхнего отверстия, включают секундомер и выключают его при снижении уровня жидкости до нижнего отверстия. За показатель вязкости принимают количество секунд, соответствующее продолжительности истечения клея от верхнего до нижнего отверстия.

Динамическую вязкость измеряют путём определения крутящего момента, необходимого для вращения погружённого в исследуемую среду шпинделя прибора. Мировым стандартом (ASTM, DIN, ГОСТ) для данных целей является вискозиметр Брукфильда (Brookfield).

Вискозиметр состоит из автоматического измерительного блока, штатива и набора роторов. Измерительные системы могут представлять собой дисковые шпиндели, системы «цилиндр в цилиндре», «конус-плита». Выбор используемой измерительной системы зависит от типа испытуемого материала и требуемого диапазона измерения вязкости.

После перемешивания и приведения температуры пробы к нормативной её переливают в специальный прилагающийся к прибору стакан определённой геометрии. Объём пробы составляет 450-500 мл. В испытуемый продукт погружают шпиндель до уровня риски, присоединяют его к нижнему валу вискозиметра. Затем программируют вискозиметр, вводя параметры измерения: тип шпинделя, скорости измерения, продолжительности измерения.

После завершения измерения все параметры отображаются на дисплее прибора.

Область применения клеев в зависимости от вязкости

Учитывая показатель вязкости клеевых составов, можно рационально определить продукт, который подойдет для прочного соединения контактных поверхностей. Но если в быту достаточно изучить параметры клея, указанные производителем на этикетке, то в производстве ситуация несколько сложнее. При выборе промышленных клеев обращают внимание на соответствие технических характеристик требованиям оборудования и потребностям производства.

Все статьи