Клеї, природні або синтетичні речовини, вживані для з'єднання різних матеріалів за рахунок утворення адгезійного зв'язку клейової плівки з поверхнями склеюваних матеріалів. Міцність клейового з'єднання залежить від адгезії До. до склеюваних поверхонь, когезії клейової плівки і властивостей склеюваних матеріалів. При склеюванні необхідно забезпечити хороше змочування клеєм поверхонь, що сполучаються, їх щільне прилягання один до одного і максимальну поверхню склеювання. Це досягається спеціальною обробкою поверхонь (механічним очищенням, знежиренням, шероховкой і т.п.), що сполучаються, і конструюванням склеюваних деталей з врахуванням здобуття більшої поверхні склеювання і роботи клейового шва при сприятливому розподілі навантажень, тобто на зрушення або рівномірний відрив, а не на вигин або відшарування. Зазвичай адгезія клеївши до склеюваної поверхні перевищує когезію усередині клейової плівки, тому бажано отримати клейовий шов мінімальної товщини. Склеювання відбувається в результаті затвердіння клейової плівки унаслідок випару розчинника з клею-розчину, охолоджування нижче температури текучості клею-розплаву або за рахунок хімічних перетворень компонентів клеївши.
По фізичному стану До. є рідинами різної в'язкості (рідкі мономери, розчини, суспензії і емульсії), плівками, порошки або прутки, що розплавляються перед вживанням або наносяться на гарячі поверхні.
За природою основного компонента розрізняють неорганічні, органічні або елементоорганічеськие До. До неорганічних До. відносяться рідкі стекла (водні розчини силікату натрію і калія) і клеї-фрити (водні суспензії композицій, що містять оксиди лужних і лужноземельних металів). Рідкі стекла застосовують для склеювання целюлозних матеріалів, клеї-фрити — для склеювання металів і кераміки.
До органічних До. відносяться композиції на основі природних і синтетичних полімерів. У виробництві До. на основі природних полімерів використовують: речовини тваринного походження — продукти переробки мездри, кісток і луски (колаген), крові (альбумін) і молока (казеїн); рослинного походження — камедь, смоли, крохмаль, декстрин, натуральний каучук, гутаперчу, зеїн і соєвий казеїн. До. на основі природних полімерів застосовують для склеювання деревини, папери, шкіри, текст, матеріалів і т.д. Ці До. володіють невисокою стійкістю до дії мікроорганізмів і води. У великотоннажному виробництві вони в означає, мірі витісняються синтетичними К. Для виготовлення синтетичних До. використовують більшість синтетичних полімерів, вироблюваних в промисловому масштабі. Ці До. забезпечують високу міцність склеювання різних матеріалів, володіють стійкістю до чинників зовнішнього дії і знаходять широке вживання при склеюванні металів, скла, кераміки, пластмас, деревини, текстильних, целюлозних і ін. матеріалів (див. Карбамідний клей, Поліакрилові клеї, Поліуретанові клеї, Гумові клеї, Феноло-альдегідні клеї, Епоксидні клеї ) .
Елементоорганічеськие До. виготовляють на основі кремнійорганічних, борорганічеських, металоорганічних і інших полімерів. До. цієї групи володіють дуже високою термостійкістю і термостабільністю (забезпечують високу міцність з'єднання різних матеріалів при короткочасному нагріві до температури порядка 1000 °С і вище і витримують тривале нагрівання при 400—600 °С). Елементоорганічеськие До. використовують для склеювання металів, графіту, термостійких пластмас і ін. Найбільш широке вживання знайшли кремнійорганічні клеї .
В таблиці приведені властивості і технологічні характеристики типових клейових композицій на основі природних і синтетичних термореактивних і термопластичних полімерів (див. Реактопласти і Термопласти ) . Клейові з'єднання, отримані з використанням синтетичних До., володіють хорошою стійкістю до тривалої дії бензину, мінеральних масел і аліфатичних розчинників. До. на основі термореактивних синтетичних полімерів, крім того, стійкі до дії ароматичних розчинників. Водостійкість клейових з'єднань цього типа також досить висока, за винятком з'єднань на основі сечовиноформальдегідних, карбінольних і полівінілацетатних До.
Режим склеювання і властивості клейових з'єднань при використанні синтетичних і природних клеїв
Умови склеювання
Властивості клейових з'єднань
Типа клеївши
Склеювані матеріали
темп-ра °С
час, ч
надлишковий тиск, Мн / м-коду 2
( кгс/см 2 )
міцність при зрушенні при 20°С для металів, Мн / м-коду 2 ( кгс/cм 2 )
теплостійкість °С
Синтетичні термореактивні клеї
Феноло-формальдегід
Деревина, фенопласти, графить
20
50—60
4—6
0,5—1,5
0,2—0,4
(2—4)
10—15
(100—150)
75—100
фенольно-каучуковий
Метали, термореактивні пластики, силікатні стекла
150—200
1—2
0,8—2
(8—20)
15—25
(150—250)
200—300
фенольно-полівінілацетатний
Метали, пластмаси, кераміка і ін.
140—200
0,5—1,0
0,8—2
(8—20)
15—30
(150—300)
200—250
Епоксидний
Метали, неметалічні матеріали
20
120—200
24
0,5—0,7
0,03—0,3
(0,3—3,0)
10—30
(100—300)
60—125
Поліефірний (на основі ненасиченого поліефіра із стиролом)
Метали, неметалічні матеріали
20
80
24
0,5
контактне
7,5—12,5
(75—125)
60—125
Поліуретановий
Метали неметалічні матеріали
20
100
24
4
0,05—0,5
(0,5—5)
10—20
(100—200)
75—125
Гумовий (на основі поліхлоропрену)
Гуми, неметалічні матеріали, метали, стекло
12
24
0,02
(0,2)
1,3 а
(13)
50—60
Карбамідний (сечовиноформальдегідний)
Деревина
20
4-6
0,1—0,5 (1,0—5,0)
10—13 би (100-130)
75—125
Кремнійорганічний
Метали, неметалічні матеріали
150—250
1—3
0,3—0,8
(3—8)
10—17,5
(100-175)
350—1200
Синтетичні термопластичні клеї
Карбінольний
Метали, кераміка, пластмаси
20
24
0,15
(1,5)
10—15
(100—150)
50—60
Поліакриловий
Неметалічні матеріали, метали
20
80
24
4—6
0,01—0,3
(0,1—3)
15—25
(150—250)
60—100
Поліамідний
Неметалічні матеріали, метали
150
0,1—0,5
(1,0—5,0)
15—25
(150—250)
50—60
Полівінілацетатний
Папір, шкіри, тканини, пластичні маси
20
1 0,5—1
контактне
5—12 в
(50—120)
60
Перхлорвініловий
Пластифікований і непластифікований полівінілхлорид, тканини, пластмаси
20
6—24
0,01—0,3
(0,1—3,0)
4—8 г
(40—80)
60
Полібензімідазольний
Метали, склопластики
150—350
3—5
1,5—4,0
(15—40)
15—30
(150—300)
350—540
Поліїмідний
Метали, склопластики
180—315
1,5—8,0
0,14—0,3
(1,4—3)
15—30
(150—300)
300—375
Природні клеї
Казеїновий
Деревина, папір, шкіра, тканини
20
60
48
12
0,3—1,5
(3—15)
6—8 би
(60—80)
50
Глютіновий (столярний)
Деревина
20
48
0,3—1
(3—10)
5—8 би
(50—80)
50
а Міцність на відрив гуми до металу. би Випробування на зразках деревини сосни. в Випробування на зразках етрола. г Випробування на зразках непластифікованого полівінілхлориду.
По функціональному призначенню До. підрозділяються на конструкційних, неконструкційних і спеціальних. До конструкційним До. відносять композиції, що забезпечують передачу динамічних і статичних навантажень від однієї частини деталі або виробу до іншої, зв'язаною з нею за допомогою клейової плівки. Основні вимоги, що пред'являються до До. цієї групи: досить висока міцність при різних видах вантаження в інтервалі температур експлуатації виробу, відсутність повзучості під дією тривалого навантаження і т.п. Неконструкційні До. — композиції, вживані для приклеювання декоративних, облицювальних або ізоляційних матеріалів і покриттів, контрення різьбових з'єднань, кріплення дрібних ненавантажених деталей (датчиків різного призначення, струмопровідних елементів електронних приладів і т.п.). До спеціальних До. відносять композиції, що володіють додатковими функціонально важливими властивостями, наприклад струмопровідні До., оптичні До., медичні До. і т.п.
Основна гідність До. — простота технології і мала трудомісткість їх вживання. Клейові з'єднання володіють високою міцністю, вібростійкістю, герметичністю і іншими коштовними показниками, що обумовлює всі зростаючі масштаби вживання До. у різних областях народного господарства і побуті. Широкий асортимент сучасних До. дозволяє вирішувати найрізноманітніші завдання — від створення залізобетонних мостів із склеєними конструкціями до виробництва мініатюрних електронних приладів, від виготовлення клеєного одягу і взуттю до накладення клейових швів при операціях на внутрішніх органах людини, від склеєних іграшок до гвинтів сучасних вертольотів і деталей космічних кораблів.
Літ.: Кардашов Д. А., Синтетичні клеї, 2 видавництва, М., 1968: Берлін А. А., Басин Ст Е., Основи адгезії полімерів, М., 1969; Хрульов Ст М., Синтетичні клеї і мастики, М., 1970; Handbook ot adhesives, ed. by 1. Skeist, N. Y. — L., 1962.
