Карбинольный клей

Карбинол (диметилвинилэтинилкарбинол) - низкомолекулярное соединение с двойными и тройными связями в молекулах, способное к самопроизвольной полимеризации; благодаря гидроксильным группам обладает высокой реакционной способностью.

Карбинол - прозрачная жидкость, плотность 0,9 г/см³, темп. кип. 52 °С. При хранении в нормальных комнатных условиях карбинол постепенно густеет и приблизительно через 2-3 месяца превращается в твердую прозрачную стеклообразную массу светло-желтого цвета.

Процесс полимеризации жидкого карбинола значительно ускоряется при нагревании, при облучении солнечным светом и, особенно, при добавлении инициаторов. Чтобы замедлить процесс полимеризации, в карбинол добавляют ингибиторы, например дифениламин. Ингибиторы обычно вводят в частично полимеризованный (до состояния густого глицеринообразного сиропа) карбинол (вязкость 3000-5000 спз). Стабилизированный таким образом карбинол поставляют потребителю. Хранить его можно в течение года и больше.

Карбинольный клей приготовляют непосредственно перед склеиванием. Нужное количество карбинольного сиропа выливают в фарфоровую чашку и добавляют инициатор - перекись бензоила (1-3%) или крепкую азотную кислоту плотностью 1,38-1,40 г/см³ (1-2%). Цвет сиропа при введении перекиси бензоила становится оранжево-коричневым. Состав тщательно перемешивают до полного растворения инициатора, о чем свидетельствует восстановление цвета и прозрачность сиропа. Подогревая сироп до 40 °С, ускоряют растворение в нем перекиси бензоила.

Отверждение клея с перекисью бензоила происходит в течение 6-8 ч при 60-70 °С, 20-25 ч при 20-25 °С или в течение 48-72 ч при 10-15 °С. В присутствии 1-2% азотной кислоты карбинольный клей отверждается в течение 3-5 ч при 15-20 °С. Нагружать клеевое соединение можно не раньше 3 суток с момента склеивания.

Плотность затвердевшего карбинольного клея 1,02 г/см³, усадка при отверждении около 12%, коэффициент линейного расширения 0,0001 град^-1 сопротивление растяжению 180-280 кг/см², сопротивление сжатию 1000-1400 кг/см², твердость по Бринеллю 20-24 кг/мм².

Карбинольным клеем можно склеивать пластмассы, эбонит, фибру, слюду, стекло, фарфор, дерево, металлы (медь и латунь только после покрытия их другими металлами, например оловянной полудой). При добавлении 20-30% хлоропрена карбинольный клей склеивает резину с металлом.

Карбинольный клей обладает диэлектрическими свойствами. Если в его составе нет азотной кислоты, он защищает от коррозии склеиваемые металлы.

Для склеивания применяют как чистый карбинольный клей, так и клей с наполнителями (цемент, гипс, молотый кварц, мраморная или фарфоровая пыль, окись цинка, сернокислый барий, железный или алюминиевый порошок) в количестве до 200% от веса карбинола. Наполнители снижают расход карбинола, усадку и горючесть клея, ускоряют его отверждение, увеличивают упругость клеевой прослойки.

Жизнеспособность клея с наполнителями непродолжительна, поэтому приготавливают его в количестве, необходимом для 1-2 ч работы. Расход клея 100-200 г на 1 м².

Прочность соединений некоторых материалов, склеенных карбинольным клеем, характеризуется данными, приведенными в Таблице 1.

Прочность клеевых соединений на разрыв примерно такая же. Клеевой шов не теряет прочности при температуре от -60 до +60 °С. При температуре выше 60 °С клеевая прослойка размягчается. Однако кратковременно клеевые соединения выдерживают температуру до 200 °С.

Соединения плотных материалов на карбинольном клее устойчивы к действию воды, кислот, щелочей, спиртов, ацетона, бензина, керосина, масла. Прослойка клея в соединениях пористых материалов набухает в спирте, ацетоне, воде.

Карбинольный клей горюч, а перекись бензоила легковоспламенима и взрывоопасна, поэтому хранить эти материалы и работать с ними нужно вдали от нагревательных приборов, соблюдая правила техники безопасности.

В строительстве карбинольный клей применяют для ремонта деталей машин и механизмов, а также для крепления отделочных материалов.