Клеи на основе резорциноформальдегидных смол


Клеи на основе резорциноформальдегидных смол представляют значительный интерес благодаря их способности быстро отверж-даться при нормальных температурах в присутствии как кислых, так и основных катализаторов. Способность клеев этого типа переходить в неплавкое и нерастворимое состояние в присутствии щелочных катализаторов имеет особое значение при склеивании древесины, так как в этом случае исключается опасность гидролиза.


Резорциноформальдегидные клеи известны с 1943 г. Способы их получения имеют некоторые особенности в .связи с исключительно высокой реакционной активностью резорцина. Обычно, чтобы избежать преждевременного отверждения клеев, реакцию получения смолы проводят с недостатком формальдегида и только непосредственно перед употреблением клея в него вводят дополнительное количество формальдегида, необходимое для перехода смолы в состояние резита.


Резорциноформальдегидные клеи могут быть использованы для склеивания кожи, каучука, пластмасс и других материалов.


Для изготовления клеев применяются также смешанные резор-цинофенолоформальдегидные смолы. С увеличением содержания резорцина в таких смолах возрастает температура их размягчения.


Для увеличения адгезии и эластичности резорциноформальдегидные смолы модифицируют поливинилацеталями. Клеи, пригодные для склеивания металлов и неметаллических материалов, получают совмещением резорциноформальдегидных смол с поливи-нилбутиральфурфуралем. Совмещение может быть осуществлено в процессе получения смолы в спиртовом растворе или взаимодействием полиацеталя с готовой смолой. В качестве отвердителей рекомендуется использовать едкий натр или полиформальдегид [70].


Клей ФР-12 [71, 4] предназначен для склеивания древесины и пористых материалов. В его состав входит резорциноформальде-гидная смола (100 вес. ч.) и отвердитель — параформальдегид (13 вес. ч.). Смола представляет собой продукт конденсации резорцина с формальдегидом с добавлением пластификатора. Смола содержит 32% воды; рН=7,2—7,4. Для получения клея смолу и отвердитель тщательно перемешивают до образования однородного раствора с вязкостью 16—18°ФЭ. Жизнеспособность клея 3—4 ч.


Клей ФРАМ-30 [73] ?—двухкомпонентная (смола и ускоритель) жидкая композиция с жизнеспособностью 16—24 ч. Клей обладает адгезией к дуралюмину, стали, меди, серебру и другим металлам и их сплавам, а также к химически обработанному фторопласту. Эти материалы можно склеивать и пленочным (толщина пленки 0,16—0,30 мм) клеем с подслоем из жидкого клея. Пленочный клей получается поливом жидкого клея.


При склеивании жидким клеем на обе склеиваемые поверхности наносят кистью 2—3 слоя клея. На фторопласт первый слой наносят сразу после обезжиривания. После нанесения первого и второго слоев образцы подсушивают при 50—60 °С в течение 30 мин. После нанесения третьего слоя покрытые клеем образцы выдерживают на воздухе до отлипа, затем их складывают и запрессовывают.


При склеивании пленочным клеем с подслоем жидкого клея последний наносят на обе склеиваемые поверхности в один слой. Покрытые клеем образцы выдерживают на воздухе до отлипа. После этого на одну из склеиваемых поверхностей наносят клеевую пленку, образцы складывают и помещают в пресс. Склеивание металлов осуществляется при 180 °С и давлении 5—10 кгс/см2.


Склеивание фторопласта и фторопласта с металлом производится при 180°С и давлении 8—10 кгс/см2 в течение 2 ч. Склеивание полиэтилена — при 100—135 °С и давление 6 кгс/см2 в течение 4 ч. В табл. 1.26 приведены данные о прочности клеевых соединений различных металлов на клее ФРАМ-30.


Клеевые соединения устойчивы к действию масел и спирта. После хранения в течение 12 мес. прочность клеевых соединений при сдвиге и неравномерном отрыве практически не изменяется. Соединения на клее ФРАМ-30 могут надежно работать в течение 1000 ч при 80 °С.


Прочность при неравномерном отрыве клеевых соединений дур-алюмина на клее ФРАМ-30 составляет 40—70 кгс/см при 20 °С и 30—58 кгс/см при 80 °С. Клей термостабилен: потеря массы при 200—250°С составляет 2—7%, а при 275—308°С—20—41%.


При склеивании клеем ФРАМ-30 фторопласта разрушающее напряжение клеевого соединения при сдвиге - составляет 20— 35 кгс/см2, при склеивании полиэтилена разрушающее напряжение при растяжении 15—25 кг/см2. Прочность при сдвиге и отрыве может быть повышена, если предварительно поверхность фторопласта подвергнуть специальной обработке. Ниже приведены показатели прочности клеевых соединений фторопласта (химически обработанного) с дуралюмином, сталью и другими металлами.


Клей ФРАМ-30 может эксплуатироваться в большом диапазоне частот — от 1,5 до 500 МГц.


Клей, применяемый для склеивания фторопластов и полиэтилена, получают совмещением резорциноформальдегидной смолы и по-ливинилацеталей с сополимерами трифторэтилена или гексафтор-пропилена с винилиденфторидом. Продукт совмещения растворяют в органических растворителях. В качестве отвердителя в композицию вводят па!раформ, ускорителем служит 5%-ный раствор едкого натра.


Теплостойкий клей РАФ-10 на основе резорциноформальдегидной смолы [71, 72] рекомендуется для склеивания фенопластов, органического стекла, капрона, акрилонитрильного волокна.


Известен также резорциновый клей ФЭН-1 для склеивания резин на основе нитрильных каучуков с металлами в процессе вулканизации [72]. Резорциновый клей 9М-35 наряду с хорошей адгезией к металлу и фторорганическим каучукам обладает стойкостью к действию температур до 200 °С [72].


Описано [74—77] применение в качестве основы клеев продуктов термической переработки эстонских горючих сланцев, содержащих двухатомные фенолы (эмпирическая формула соответствует формуле диметилрезорцина).


Клеи на основе дифенольных смол обладают хорошей адгезией к древесине, асбестоцементу и могут быть использованы при склеивании главным образом различных строительных конструкций. Промышленностью выпускаются клеевые смолы ДФК-1А, ДФК-9 и ДФК-4. Клей ДФК-4 может быть применен при производстве водостойкой фанеры, для склеивания пенопластов рекомендуются клеи на основе смолы ДФК-4. Клеи из смолы ДФК-9 пригодны для склеивания древесностружечных и древесноволокнистых плит. Клеи модифицируют различными термопластами и эластомерами. Показатели прочности клеевых соединений на клеях ДФК и модифицированных тиоколом композициях приведены в табл. 1.27.


Для отверждения клеев на основе смолы ДФК-9 в композицию вводят 20 вес. ч. 37%-ного формалина 100 вес. ч. смолы, для отверждения клеев на основе смолы ДФК-4 — от 0,95 до 1,3 моль формалина на 1 моль смолы. В качестве наполнителей могут быть использованы гипс, тонкий песок, древесная мука и др. При склеивании минеральных строительных конструкций рекомендуется силикальцит (150—200 вес. ч.)—наполнитель, представляющий собой силикатный бетон, полученный путем одновременного помола извести и песка в дезинтеграторе.


При склеивании требуется небольшое давление, необходимое для равномерного распределения клея по склеиваемым поверхностям. Продолжительность выдержки под давлением при 15—25 °С 24 ч, при 10 °С — 48 ч.


Описаны композиции на основе алкилрезорциноформальдегид-ной смолы с диметилолкарбамидом в качестве отвердителя [78]. Представляет интерес клеевая смола из алкилрезорцинов или резорцина и N-метилолкапролактама [79].