Склеивание органического стекла, полистирола и полиамидов

    Органическое стекло (полиметилметакрилат) находит широкое применение в строительной технике. Его используют для остекления покрытий промышленных и сельскохозяйственных сооружений, для декоративно-отделочных работ и т.п. Органическое стекло легко склеивается при нормальной температуре органическими растворителями или растворами полиметилметакрилата в дихлорэтане или ацетоне. Для приготовления раствора стружку или отходы механической обработки органического стекла перемешивают при 20-25 °С в течение 25-30 мин в дихлорэтане, а затем выдерживают в течение 2-3 суток до полного растворения. Вязкость 2%-ного раствора 7-15 сек, 3%-ного - 40-60 сек по ВЗ-1, жизнеспособность 1 месяц при хранении в закрытой посуде.

Перед склеиванием поверхность органического стекла обезжиривают бензином «галоша» (применение других растворителей не рекомендуется). Клей наносят на обе склеиваемые поверхности равномерным движением в одну сторону. Через 2 мин после нанесения клея (не позже!) поверхности соединяют. Для лучшего склеивания рекомендуется запрессовка под давлением 0,5-5 кг/см² в течение 4 ч при температуре не ниже 15 °С. Давление создается пневматическими, гидравлическими или рычажными установками через резиновые прокладки, предохраняющие поверхность органического стекла от вмятин.

Листы органического стекла соединяют внахлестку, встык с накладкой и на ус. Длина нахлестки и ширина накладки должны быть не менее четырехкратной толщины листов; длина уса - не менее 3-5 толщин. Поверхности усовых соединений подгоняют с точностью до 0,5 мм, причем разница в длине усов не должна колебаться более чем на 1 мм.

При склеивании органического стекла раствором полиметилметакрилата в местах соединений появляются микротрещины («серебро»), что неблагоприятно отражается на оптических свойствах склеенных изделий.

Более доброкачественное соединение получают при помощи полиакрилатного клея ВК-32-70, не содержащего растворителей и не вызывающего поэтому появление микротрещин. Клей наносят одним слоем на обе склеиваемые поверхности (расход клея 100-150 г/м²). Через 3-5 мин детали соединяют и запрессовывают под давлением 0,1-0,5 кг/см² (в зависимости от качества подгонки склеиваемых поверхностей). Толщина клеевого слоя может быть от 0,01 до 0,75 мм, не влияя существенно на прочность соединения.

Склеивая пакеты из органического стекла, применяют бутилметакрилатную пленку БМА и перхлорвиниловый клей.

Для склеивания полистирола применяют клей следующего состава (в вес. ч.): полистирол прозрачный, блочный - 6, толуол - 4, бутилацетат - 90. Вязкость клея при 20 °С 8-9 спз, скорость высыхания пленки, нанесенной на стеклянную пластинку, 10-12 мин, скорость испарения летучих из капли, нанесенной на фильтровальную бумагу, 164-168 сек.

Изделия из полистирола склеивают при температуре не ниже 20 °С. Поверхности, подлежащие склеиванию, предварительно зачищают и подгоняют. Клей равномерно наносят на обе склеиваемые поверхности и просушивают до отлипа. Притирать обмазанные клеем поверхности не рекомендуется. Для лучшего сцепления изделия обвязывают резиновым жгутом. Склеивание длится 15-20 мин.

Для склеивания полистирола применяют также 5%-ный раствор полистирола в дихлорэтане. Однако со временем в месте соединения появляются микротрещины. Их можно избежать, применяя клей, представляющий собой 10%-ный раствор сополимера стирола и акрилонитрила в изоамилацетате. Этот клей менее токсичен и дает высокую прочность соединения.

Склеивание полиамидов применяют при ремонте строительных машин (крепление антифрикционных деталей, фитингов, монтаж трубопроводов и т.п.), при производстве гидроизоляционных работ (склеивание пленок), при изготовлении пневматических конструкций, мягких емкостей и, в основном, - для защиты от коррозии машин, аппаратов и строительных конструкций.

Полиамиды не растворяются в обычных растворителях - спиртах, сложных эфирах, кетонах и углеводородах, но растворяются в таких высокополярных жидкостях, как фенолы и кислоты (серная, муравьиная, уксусная). Это свойство полиамидов используют для склеивания их между собой. Чаще всего применяют концентрированную муравьиную кислоту (85-98%) или раствор полиамида в ней. Клеящая (растворяющая) способность муравьиной кислоты при концентрации ниже 85% утрачивается.

Поверхности, на которые наносят клей, должны быть шероховатыми и очищены от смазки. После кратковременного (5-10 мин) подсушивания клеевой пленки детали соединяют под легким нажимом. Прочность соединения повышается после выдержки в течение 30-60 мин соединенных деталей при 100-110 °С.

Полиамиды можно соединять клеем на основе резорцина и полиамидов, растворенных в этиловом или метиловом спирте с добавкой небольшого количества воды. Такой клей обладает хорошей клеящей способностью, но долго отверждается и требует продолжительного нагревания при 100-110 °С.

Полиамид-6, или поликапролактам (капрон), склеивают полиамидными и эпоксидными клеями. Со сталью или чугуном капрон соединяют эпоксидными клеями холодного отверждения, причем поверхность полимера предварительно покрывают слоем фурилового клея ФЛ-4 и сушат его в течение одного часа при 140 °С.

При склеивании металлов и полиамидов горячим способом поверхности, подлежащие склеиванию, подвергают дробеструйной обработке. Перед склеиванием обработанные поверхности обезжиривают бензином Б-70 и выдерживают на воздухе до полного удаления запаха бензина (30 мин). Клей наносят двумя слоями (движением в одну сторону), не допуская образования пузырьков воздуха. Каждый слой высушивают на воздухе до отлипа. Склеивание происходит при давлении 2-5 кг/см² и температуре 70-120 °С. Соединения полиамидов с металлами на клее ФЛ-4 выдерживают под прессом 3-4 ч, полиамидов между собой - 5-6 ч.