Однокомпонентный полиуретановый клей для эластичных материалов. Клей "Уран"

Склеивание применяют в качестве одного из методов образования соединений деталей при сборке изделий. Клеевое соединение, в отличие от механического, не требует проникновения сквозь материал, другими словами, не повреждает его. Нагрузка распределяется на всю площадь клеевого соединения, тогда как в механическом соединении концентрируется в месте крепления, что может деформировать деталь. Клеевые соединения широко применяют во многих отраслях промышленности, таких как производство обуви и кожгалантерейных изделий, деревообработка, строительство, электронная, автомобильная, авиакосмическая и др. Компанией «Новбытхим» разработан и выпускается органорастворимый полиуретановый клей «Уран». Органорастворимые полиуретановые клеи широко применяют в бытовой сфере благодаря простоте их использования и возможности получения высокопрочных клеевых соединений с различными материалами. Полиуретановые клеи получают при взаимодействии полиэфиров с изоцианатами. Возможные химические превращения диизоцианатов в процессе пленкообразования представлены ниже.

Вероятные реакции изоцианатов:

Реакция	Конечный продукт
	Образование полиуретана
	Образование полиуретана
	Образование аллофонатов при избытке изоцианатных групп
	Образование биурета
	Реакция изоцианата с водой

Клеи на основе полиуретанов обладают высокой адгезией к большому числу материалов, что объясняется наличием в цепи полимера полярных групп RNCOO

Наиболее распространенными являются двухкомпонентные клеи, в комплект которых входят полиэфирная основа и отвердитель, содержащий изоцианатные группы. Перед применением компоненты смешивают в соответствующих пропорциях, после чего приготовленным клеем можно пользоваться в течение 1–3 ч. Отверждение клеевой пленки происходит в течение 1–3 сут. при комнатной температуре или в течение 3–6 ч при 100–150 °С. Использование изоцианатных отвердителей не позволяет увеличить срок жизни клея, так как изоцианаты чрезвычайно реакционоспособны, и, кроме того, слишком токсичны. Поэтому в качестве отвердителей все чаще используют биуреты, а также доноры изоцианатов, которые называют блокированными изоцианатами, например аминоимиды, представляющие собой стабильные кристаллические или высококипящие вещества, генерирующие изоцианаты в небольших концентрациях при нагревании.

Таким образом, полиуретановые клеи, в которых используются блокированные изоцианатные отвердители, имеют срок жизни 8–12 ч и являются существенно менее токсичными. Содержание растворителей в двухкомпонентных полиуретановых клеях определяется вязкостью полиэфирной основы: чем выше молекулярная масса полиэфира, тем больше вязкость и тем большее количество растворителя требуется вводить в рецептуру для обеспечения технологичности композиции. Следует отметить, что биуреты и блокированные изоцианаты обычно поступают в продажу с небольшим содержанием растворителя для удобства их применения.

Однокомпонентные полиуретановые клеи, отверждаемые влагой воздуха, содержат небольшое количество свободных изоцианатных групп, которые реагируют с влагой, адсорбированной на склеиваемых поверхностях, в результате чего композиция переходит сначала в гелеобразное, а затем и в твердое состояние. Для ускорения отверждения в рецептурах чаще всего присутствуют катализаторы, обычно третичные амины.

Однокомпонентные органорастворимые полиуретановые клеи – это клеи на основе предварительно синтезированных олигомерных уретанов, раствореннных в смеси органических растворителей. Для повышения адгезии и прочности клеевого соединения в эти клеи можно добавлять небольшое количество изоцианатного отвердителя, в то же время эти клеи можно использовать и без отвердителя. Органорастворимые полиуретановые клеи широко применяют в бытовой сфере благодаря их простоте использования и возможности получения высокопрочных клеевых соединений с различными материалами. Один из таких клеев выпускает компания «Новбытхим» под маркой «Уран».

Клей «Уран», в первую очередь, – это один из немногих бытовых клеев, предназначенных для соединения полиуретановых материалов. Кроме полиуретана он также отлично склеивает резину (в том числе термоэластопласт), натуральную и искусственную кожу, ПВХ, оргстекло, различные пластики. Клей образует бесцветный мало заметный, клеевой шов, не портящий внешний вид склеиваемого изделия. Эластичность клеевого шва такова, что физико-механические свойства склеиваемых материалов не нарушаются. Клей обеспечивает высокую прочность склейки, например, прочность клеевого соединения кожа–кожа при расслаивании составляет 5–6 кН/м (таблица). Клеевое соединение обладает также прекрасной водостойкостью: даже если склеенные материалы промокли, прочность склейки снижается не более чем на 20 %.

Технические характеристики клея «Уран». ТУ 2252-002-45539771–97

Из ограничений по применению клея можно отметить, что он не предназначен для склеивания металлических поверхностей из-за плохой адгезии к ним (для этой цели рекомендуется использовать специальный клей марки 88-НТ или эпоксидный клей «Суперхват») и полиэтилена.

Способов склеивания «Ураном» два: классический и быстрый. По первому способу клей наносят на обе склеиваемые поверхности, соединяют их и фиксируют клеевое соединение на 5–6 ч, а затем выдерживают 24 ч при комнатной температуре до полного набора прочности. При быстром способе склеивания поверхности с нанесенным клеем необходимо подсушить, как правило, 5–10 мин, затем нагреть до 90 °С, выдержать 3–5 мин при этой температуре, потом быстро соединить и сильно прижать на одну минуту. Фиксации склеенных поверхностей в этом случае не потребуется, так как между ними сразу появится начальная прочность. Пользоваться изделием, склеенным быстрым методом, можно уже через 4 ч.

Областей применения клея «Уран» множество. В первую очередь, это ремонт обуви в домашних условиях: очень легко подклеить материал верха обуви, отрывающуюся подошву, каблук и т. д. Клей «Уран» пригоден для ремонта кожгалатерейных изделий (сумок, ремней, портмоне и т. п.), пластмассовых предметов (например, игрушек), оргтехники, бытовых приборов и т. д.

Клей «Уран» широко применяют на фабриках по производству обуви и кожгалантереи, а также в мастерских. Для увеличения адгезии и прочности в него добавляют перед использованием небольшое количество изоцианатного отвердителя. В этом случае время жизни клея составляет несколько часов (зависит от типа отвердителя). Изоцианатный отвердитель обладает высокой токсичностью, применение его в бытовых условиях требует особой осторожности и соблюдения требований безопасности.

Клей «Уран» после высыхания абсолютно безопасен для человека и окружающей среды, так как представляет собой обычный полимер. В исходном виде клей содержит органический растворитель – ацетон – токсичное и пожароопасное вещество, которое выделяется в процессе высыхания клеевого шва. Поэтому при использовании клея необходимо соблюдать соответствующие меры безопасности, а именно: работы проводить в хорошо проветриваемом помещении; не курить; пользоваться нагревательными приборами только с закрытой спиралью; не допускать попадания клея на кожные покровы и особенно в глаза; использовать средства индивидуальной защиты (перчатки из материала, устойчивого к действию растворителей, защитные очки). В случае попадания клея на кожные покровы, их необходимо как можно быстрее протереть тканью, смоченной ацетоном или влажными салфетками для удаления масляных загрязнений (лучше автомобильного назначения, хотя гигиенические тоже подойдут), затем вымыть водой с мылом, смазать питательным кремом для рук.

Транспортируется клей «Уран» при температурах от -30 до +30 °С, т. е. практически без ограничений. При хранении в условиях отрицательных температур клей кристаллизуется, т. е. превращается в студнеобразную массу, которая совершенно не пригодна для использования по назначению. Для того чтобы вернуть клей в первоначальное состояние, достаточно просто выдержать упаковку при комнатной температуре в течение суток.

Клей «Уран» рекомендуется применять при температурах не ниже +17 °С и влажности не более 80 %: при температуре ниже +17 °С надежность и прочность склейки снижаются.

Клей «Уран» универсален, работает со сложными для склеивания материалами, такими как полиуретан и резина, обеспечивает эластичность, высокую прочность, водостойкость и долговечность клеевого соединения, позволяет производить склеивание различными методами – все это предполагает дальнейшую перспективу роста популярности клея, как среди промышленных, так и розничных потребителей.