Полиуретаны образуются в результате реакции полимеризации полиизоцианатов и
гидроксилсодержащих полиэфиров. Полярные группы, входящие в состав молекул полиуретанов,
обеспечивают высокую адгезионную способность полиуретановых клеев. Основными компонентами
клея являются обычно не сами полиуретаны, а исходные продукты реакции, которая протекает
в процессе склеивания по механизму ступенчатой полимеризации. В результате этой реакции
образуется полимер пространственного строения. Наиболее распространен полиуретановый
клей ПУ-2, получаемый на основе полиэфира № 24 (200 вес. ч.) и полиизоцианата 102-Т
(100 вес. ч.). Наполнителем служит портландцемент (25 вес. ч.).
Клей пригоsтавливают в плотно закрытом, установленном под вытяжным устройством
смесителе с водяной рубашкой и механической мешалкой. Сначала загружают полиэфир, а затем
при перемешивании (t=18-20 °С) - полиизоцианат. Через 3
мин вводят портландцемент и перемешивают состав в течение нескольких минут, а затем -
периодически (через 5-10 мин) до образования пасты серого цвета. Жизнеспособность клея
ПУ-2 не менее 2 ч. Этим клеем соединяют различные детали (из стали, дюралюминия, стекла)
при нагревании до 100-110 °С в течение 6 ч или при
нормальной (17-20 °С) температуре в течение 24 ч. Давление
запрессовки 2-3 кг/см².
Расход клея в пастообразном состоянии 100-150 г/м².
Полное отверждение наступает через 20-30 суток.
Клеевые соединения на полиуретановом клее отличаются высокой прочностью:
сопротивление отрыву соединений дюралюминия составляет при +20 °С
345 кг/см², а при
+80 °С - 210 кг/см².
Температурный интервал работы таких соединений от -60 до +60 °С.
Клеевая прослойка стойка к воздействию жидкого топлива и масел, но прочность ее значительно
снижается при длительном действии воды. Прочность соединения силикатного стекла достигает
300-400 кг/см², а разрушение при испытании образцов часто
происходит по стеклу. Предполагают, что столь высокая прочность сцепления обусловлена
образованием ковалентной связи между изоцианатами и окислами кремния (Рис. 1).
Рис. 1. Схема образования ковалентной связи при склеивании стекла полиуретановым клеем
В строительстве полиуретановые клеи применяют ограниченно из-за исключительно
высокой токсичности полиизоцианатов. Однако их применение технически оправдано в
ответственных узлах некоторых конструкций: соединения металлов с пластмассами,
керамикой и т. д. Весьма эффективно использование полиуретановых клеев для заполнения
зазоров между обшивками ограждающих конструкций из металлов, стеклопластиков, фанеры и
древесных плит. При достаточно больших зазорах применяют вспенивающиеся композиции,
которые не только скрепляют обшивки, но и создают между ними тепло- и звукоизоляционный
слой. Таким способом изготовляют некоторые виды панельных трехслойных конструкций.
Разновидностью полиуретановых клеев являются клеи на основе полиизоцианатов.
Например, известный клей «Лейконат» представляет собой раствор трифенилметантриизоцианата
в дихлорэтане. «Лейконат» - жидкость красновато-коричневого цвета, содержащая 20% сухого
остатка. Сохраняется в течение года в плотно закрытой посуде при температуре от 5 до
20 °С в темном, сухом помещении. Применяют его для крепления
резин к металлам (в процессе вулканизации) и как грунт при нанесении на сталь
антикоррозийного каучукового покрытия.
Слой клея наносят кисточкой на металл и подсушивают при комнатной температуре в
течение 30-40 мин. Перед склеиванием поверхность металла очищают струей песка и
промывают бензином.
Дюралюминий после обработки песком подвергают анодному оксидированию в серной
кислоте. Резину перед склеиванием протирают салфеткой, смоченной в бензине «галоша».
На поверхность резины клей не наносят. Влажность воздуха при склеивании должна быть не
выше 60%. Выдерживать клей свыше 4 ч нельзя, так как он разлагается от влаги воздуха.
Отверждение клея происходит при температурах вулканизации резины (150-155 °С).
