Поливинилацетатные клеи

    Поливинилацетат - бесцветный, прозрачный эластичный полимер - продукт полимеризации винилацетата, полученного при взаимодействии ацетилена с уксусной кислотой. Поливинилацетат растворяется в спиртах, кетонах, эфирах уксусной кислоты, совмещается с большим числом природных и искусственных смол. Разлагается при 130 °С и выше с выделением уксусной кислоты.

Растворяя поливинилацетат в метил- или этилацетате, ацетоне или толуоле до 25-75%-ной концентрации, получают клеи, способные склеивать стекло, пластмассы, керамические изделия, бумагу, кожу. Для склеивания оптических стекол и в производстве безосколочного стекла применяют клей УФ-235, представляющий собой раствор поливинилацетата в смеси спирта и циклогексанона.

Поливинилацетатные клеи изготовляют также из водной дисперсии, или эмульсии, поливинилацетата. Эмульсия - молочно-белая сметанообразная жидкость со слабым запахом уксусной кислоты, содержащая 50-60% сухих веществ. Ее вязкость 400-7000 спз, плотность 1,2 г/см³. Размер частиц эмульсии составляет не более 2 мк. Она длительно может сохраняться (год и более), но при этом происходит постепенное оседание частичек поливинилацетата. Поэтому перед использованием эмульсию перемешивают, а иногда и разбавляют водой до нужной вязкости. При замораживании эмульсия, содержащая пластификатор, расслаивается.

Поливинилацетатную эмульсию в качестве клея применяют при склеивании гидрофильных материалов, впитывающих воду. В отличие от белковых водорастворимых клеев поливинилацетатные клеи не загнивают и, следовательно, после высушивания способны восстанавливать прочность. По мере удаления воды из эмульсии (причем этот процесс идет гораздо быстрее, чем испарение растворителей) частицы полимера сближаются, и образуется пленка, обладающая адгезией к древесине, бетону и др.

При склеивании поливинилацетатными клеями влажность поверхности материалов должна быть не выше 10-12%. С увеличением влажности поверхности скорость склеивания уменьшается и, кроме того, при влажности 17% и более снижается прочность клеевых соединений.

Поливинилацетатные клеи химически нейтральны, безвредны, не требуют отвердителей, дают бесцветный клеевой шов. Но эти клеи имеют ограниченную теплостойкость (60 °С), ползучесть при статических нагрузках и малую водостойкость.

Для повышения водостойкости и уменьшения ползучести в поливинилацетатные клеи иногда добавляют карбамидные смолы в количестве 25-50% от веса сухого поливинил ацетата.

Для повышения прочности соединений и ускорения процесса склеивания в некоторых случаях предварительно нагревают склеиваемые детали.

Полная прочность соединений на поливинил ацетатном клее достигается значительно быстрее, чем на других водосодержащих клеях - карбамидном, казеиновом и т. д. Хотя поливинилацетатные клеи и неводостойки, при увлажнении и последующем высушивании соединения в ненагруженном состоянии восстанавливают до 90% первоначальной прочности.

Склеивают поливинилацетатными клеями при нормальной температуре (до 25 °С) и при нагревании до 80 °С (открытая выдержка соответственно 2 ч и 10 мин). Давление прессования 8-15 кг/см². Расход клея около 200 г/м². Время склеивания: 20-40 мин при 25 °С, 7 мин при 80 °С.

Сравнительно высокое давление прессования (до 15 кг/см²), необходимое для доброкачественного склеивания, свидетельствует о недостаточно хорошей способности поливинилацетатных клеев заполнять зазоры. Чтобы получить плотный клеевой шов при относительно невысоком давлении прессования, в клеи иногда вводят специальные добавки-загустители (карбоксиметилцеллюлозу, жидкое стекло, гуммиарабик). Однако следует иметь в виду, что поливинилацетатная эмульсия плохо совмещается с наполнителями.

В строительстве поливинилацетатные клеи наиболее широко применяют для склеивания древесины (деталей встроенной мебели, столярных изделий), бумаги, кожи, тканей и ремонта бетона, защищенных от постоянного увлажнения. Эти клеи экономически более доступны по сравнению с другими синтетическими клеями для древесины и бетона.