Склеить полиуретан с металлом

Добавил пользователь Cypher
Обновлено: 19.09.2024

Изобретение относится к способам защиты металлических поверхностей геофизических приборов для разведки скважин от комплексного воздействия генерируемого акустического поля, компонентов бурового раствора и флюидов пластов, приводящих к быстрому износу корпуса скважинного прибора. Реализуют способ склеивания защитного полиуретанового покрытия с очищенной и обезжиренной поверхностью путем предварительного нанесения клеевой композиции на основе раствора трифенилметантриизоцианата в органическом растворе толщиной 0,5-5 мкм, предпочтительно 1-3 мкм, выдерживают 15-30 мин при 100°С или 12-18 часов при 20-25°С и относительной влажности воздуха 30-98%, затем наносят защитное покрытие на основе лаковой полиуретановой и(или) литьевой полиуретановой композиции и отверждают его известным способом. Технический результат - улучшение качества принимаемого акустического сигнала за счет применения лаковых и литьевых полиуретановых композиций. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения

1. Способ склеивания защитного полиуретанового покрытия с металлической поверхностью, включающий предварительное нанесение клеевой композиции с последующей выдержкой, нанесение литьевой полиуретановой композиции и ее отверждение, отличающийся тем, что предварительно наносят покрытие клеевой композиции на основе раствора трифенилметантриизоцианата в органическом растворителе, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Трифенилметантриизоцианат	18,0-30,0
Органический растворитель	70-82

толщиной 0,5-5 мкм, предпочтительно 1-3 мкм, выдерживают 15-30 мин при 100°С или 12-18 ч при 20-25°С и относительной влажности воздуха 30-98%, затем наносят защитное покрытие на основе лаковой полиуретановой и(или) литьевой полиуретановой композиции и отверждают его известным способом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что лаковую полиуретановую композицию, представляющую собой раствор полиизоцианата в органическом растворителе, наносят послойно на металлическую поверхность до образования защитного покрытия толщиной 30-250 мкм, предпочтительно 60-200 мкм, любым известным способом при температуре от -10 до +30°С и отверждают при относительной влажности воздуха 60-98,0% в течение 3-24 ч.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что послойное нанесение лаковой полиуретановой композиции проводят после высыхания предыдущего слоя до степени 3.

4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что обработанную клеевой композицией металлическую поверхность и(или) лаковой полиуретановой композицией закрывают обогреваемой формой с уплотнением по периметру зоны контакта, нагревают до 100-120°С, а зазор заполняют литьевой полиуретановой композицией и отверждают известными способами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам склеивания защитных покрытий на основе полиуретанов с металлической поверхностью, особенно корпусов приборов для геофизических исследований скважин, для защиты технологического оборудования от воздействия агрессивных факторов, и может быть применено в других отраслях промышленности.

Главными отрицательными факторами, влияющими на качество геофизических исследований, являются физико-химическое воздействие компонентов бурового раствора и флюидов пластов на корпус скважинного прибора, приводящее к его быстрому износу, а также влияние физических параметров раствора и защитных покрытий, затрудняющих само проведение измерений в скважине.

Полиуретаны отличаются повышенной износостойкостью, атмосферо- и озоностойкостью, высокими физико-механическими свойствами, в связи с чем проблема их крепления к металлам представляет значительный интерес.

Известен способ крепления литьевого полиуретана к металлу с применением клея на основе растворов смол винилацетиленовой структуры [1. Хрулев В.М. Синтетические клеи и мастики. М.: Высшая школа. 1970. с.103].

Однако прочность склеивания по сопротивлению на отрыв литьевых полиуретанов этим способом невелика. Известен способ склеивания литьевых полиуретанов с металлами [2. Авторское свидетельство СССР №539934, МКИ С 09 J 5/00; 3/16, 1975. А.М.Медведева; В.С.Берсенева; Л.И.Дроздова; Г.Г.Юдина; Э.К.Чефранова, Л.А.Иотковская и Э.А.Кимель] путем нанесения на поверхность последних клея на основе раствора в органическом растворителе фосфорсодержащей винилэтинилфенольной смолы и совместного отверждения с полиуретановой композицией.

Данный способ обеспечивает высокую прочность склеивания и гидролитическую стойкость, но уровень эластичности в зоне контакта снижается, в результате циклических деформационных нагрузок полученное полиуретановое покрытие разрушается.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ склеивания полиуретанового покрытия с металлической поверхностью путем предварительного послойного нанесения на поверхность клеевой композиции в виде раствора в органическом растворителе смеси сложного полиэфира, диизоцианата и катализатора отверждения и с последующим отверждением [3. Авторское свидетельство СССР №994528, С 09 D 5/00, С 09 J 3/16, 1983. М.А.Жуков, Г.И.Тихонов и др.].

Однако приведенный в прототипе способ склеивания литьевых полиуретанов обеспечивает получение качественного крепления полиуретановой облицовки крупногабаритных валов бумагоделательных машин, но не обеспечивает приемлемого ресурса действия защитного полиуретанового покрытия металлической поверхности скважинных приборов геофизической разведки (табл. поз.1-8).

Технической задачей изобретения является повышение ресурса защитного действия полиуретанового покрытия при комплексном воздействии механических нагрузок, флюидов, частиц разбуренных пластов и реагентов буровых растворов.

Технический результат достигается тем, что при склеивании защитного полиуретанового покрытия с очищенной и обезжиренной металлической поверхностью предварительно наносится клеевая композиция состава, вес.ч.:

трифенилметантриизоцианат	18,0-30,0
органический растворитель
(дихлорэтан или этилацетат)	70-82

толщиной 0,5-5 микрометров, предпочтительно 1-3 мкм, которая выдерживается 15-30 мин при 100°С или 12-18 час при 20-25°С при относительной влажности воздуха 30-98%, а затем наносится защитное покрытие на основе лаковой и(или) литьевой полиуретановой композиции состава [табл. поз.9-16]. Лаковую полиуретановую композицию, представляющую собой раствор полиизоцианата, полученную на основе простых полиэфиров и избытка диизоцианата в органическом растворителе, наносят послойно на металлическую поверхность до образования защитного покрытия толщиной 30-250 мкм, предпочтительно 60-200 мкм, любым известным способом при температуре -10 - +30°С и отверждают при относительной влажности воздуха 60-98,0% в течение 3-24 час. Послойное нанесение лаковой полиуретановой композиции проводят после высыхания предыдущего слоя до степени 3. Обработанную клеевой композицией металлическую поверхность и(или) обработанную лаковой полиуретановой композицией закрывают обогреваемой формой с уплотнением по периметру зоны контакта, нагревают до 100-120°С, а зазор заполняют литьевой полиуретановой композицией и отверждают известными способами.

Использование в качестве клея раствора трифенилметантриизоцианата в дихлорэтане или в этилацетате способствует наибольшему повышению адгезионной прочности лаковых полиуретановых композиций к металлу за счет структурных сеток и реакции между свободными изоцианатными группами второго слоя и уретановыми группами полимера с образованием аллофанатной группировки или, при взаимодействии с мочевинной группой, - биуретовой.

Полиуретановые покрытия геофизических скважинных приборов работают в условиях значительных механических нагрузок со стороны стенок скважин, физико-химических воздействий флюидов пластов, остатков разбуренных пород и реагентов буровых растворов, и вместе с тем покрытие из жесткого полиуретана обеспечивает необходимый баланс между акустической прозрачностью в частях геофизических приборов, где размещены акустические излучатели и приемники отраженного сигнала. Эластичное покрытие на основе литьевой полиуретановой композиции с максимальным поглощением акустического излучения и пакетов волн помех в средней части прибора применяют также для формования башмаков центраторов, которые в наибольшей степени испытывают фрикционное воздействие стенок скважин во время их проработки. Использование лаковых полиуретанов и литьевого полиуретана для защиты корпуса прибора и башмаков центраторов позволяет значительно улучшить проходимость наклонных скважин без использования дополнительных пригрузов даже в условиях растепления скважин в зоне вечной мерзлоты, что приводит к образованию пробок и уступов.

Этим способом проводят приклеивание к металлу в процессе отверждения литьевых полиуретанов на основе СКУ-ПФЛ-100 (полиокситетраметиленгликоль с молекулярным весом 1000 и 2,4-толуилендиизоцианат с отвердителем 4,4'-метилен-бис-ортохлоранилином). Остальные марки полиуретана приготавливаются на той же основе, что и СКУ-ПФЛ-100, разница состоит в том, что отвердитель для СКУ-ПФЛ-100 вводится в виде расплава; для ГУП-5 - в виде порошка; для ГУП-26 - дополнительно вводится 1,4-бутандиол в смеси с полиокситетраметиленгликолем и метилметакрилатом; отвердителем для ГУП-82 является смесь полиокситетраметиленгликоля, глицерина и 4,4'-метилен-бис-ортохлоранилина в соотношении 0,25:0,25:0,4.

Реалур ТУ 84-07508103.505-99 является бутилацетатным раствором полиизоцианата, полученного на основе Лапрола 5003 и 4,4'-дифенилметандиизоцианата.

АКП-УР ТУ 84-07509103.466-96 является ацетоновым раствором полиизоцианата, полученного на основе смеси низкомолекулярных простых полиэфиров с избытком 2,4-толуилендиизоцианата.

Способ реализуется следующим образом.

Пример 1. Поверхность металла корпуса прибора МАК-2, рессоры центратора и кронштейны башмаков-центраторов обрабатывают дробеструем или пескоструем и обезжиривают ацетоном или бензином. Наносят любым известным способом клеевую композицию на основе раствора трифенилметантриизоцианата в дихлорэтане (клей Лейконат) или в этилацетате (Desmodur RE). Контроль толщины отвержденного покрытия проводят известными приборами-толщиномерами - магнитоэлектрическим или ультразвуковым способами - по прилагаемым к прибору сертифицированным поверочным эталоном толщины. При нанесении клеевого покрытия аэрографом для контроля толщины покрытия удобнее пользоваться заранее приготовленным эталоном на плоской пластинке из той же марки металла, прошедшей ту же предварительную подготовку и покрытую клеевой композицией с известной толщиной покрытия (одна сторона - 1 мкм, вторая сторона - 3 мкм). На цилиндрической поверхности стандартные толщиномеры дают погрешность более 0,5 мкм. Применение кистей для нанесения клеевой композиции не желательно по причине их быстрого (в течение 3-5 минут) разрушения.

При толщинах клеевого покрытия менее 0,5 мкм и более 3 мкм на металлической поверхности прибора МАК-2 в области расположения генератора ультразвуковых импульсов происходит отслоение полиуретанового покрытия, образованного отверждением полиизоцианата, нанесенного на поверхность в виде раствора в ацетоне, этилацетате или бутилацетате, атмосферной влагой в процессе продолжительных последовательных ультразвуковых импульсов генератора МАК-2 в среде пластовых флюидов. Такой же характер отслоения полиуретанового покрытия наблюдается в случае наличия молочного оттенка покрытия и мелких газовых включений в слоях покрытия и в слоях полиуретанового покрытия толщиной более 250 мкм. В этом случае дефектные участки зачищают пескоструем, обезжиривают и повторяют обработку заново. Полиуретановое покрытие толщиной 60-200 мкм обеспечивает оптимальное окно прозрачности для прохождения ультразвуковых импульсов через поверхность металл + полиуретановое покрытие на участках, где расположены генератор и приемник ультразвука.

Покрытую клеевой композицией поверхность металла корпуса прибора и рессор центратора оставляют на 12-18 час при 20-25°С и относительной влажности воздуха 30-98% или термообрабатывают 15-30 минут при 100°С. Затем на поверхность наносят кистью или распылителем однокомпонентный полиуретановый лак, представляющий собой раствор полиизоцианата, полученного на основе простых полиэфиров с избытком диизоцианата в органическом растворителе - ацетоне, этилацетате или бутилацетате в зависимости от его марки слоем 30-70 мкм в интервале температур от -10°С до +30°С, отверждают до степени 3 при относительной влажности воздуха 60-98% и далее в том же порядке наносят второй и третий слои полиуретанового лака, после нанесения последнего слоя и отверждения до степени 3 получают покрытие толщиной 30-250 мкм, делают выдержку 24 час (табл., поз.9-12). Контролируют толщину покрытия известным толщиномером и при необходимости наносят дополнительное покрытие.

Пример 2. Приклеивание литьевого полиуретана на основе СКУ-ПФЛ-100, ГУП-5, ГУП-26 или ГУП-82 на среднюю часть прибора МАК-2, покрытую клеевой композицией и защитным полиуретановым покрытием, полученным в примере 1 и представляющую собой металлическую толстостенную трубу, боковая поверхность которой представляет собой сложную систему фрезерованных пазов разной ширины на глубину до 50% толщины трубы и развернутых друг относительно друга на разные углы для обеспечения разрыва акустической связи между генератором ультразвука и приемником сигналов, размещенными на противоположных гладких концах трубы. Среднюю часть трубы закрывают обогреваемой металлической формой, уплотняют по плоскостям контакта, подогревают до 100-120°С, заливают в зазор известную литьевую полиуретановую композицию (на основе СКУ-ПФЛ-100, ГУП-5, ГУП-26 или ГУП-82) и отверждают известным способом. В результате получают абсолютно гладкую поверхность корпуса МАК-2, имеющего на внешней поверхности два вида защитных полиуретановых покрытий. На гладких концах трубы полиуретановое покрытие имеет окна прозрачности для ультразвуковых колебаний, а в средней части прибора полиуретановое покрытие обладает свойствами акустического демпфера и дополнительно поглощает ультразвук.

Пример 3. Металлические кронштейны башмаков центратора, покрытые клеевой композицией на основе раствора трифенилметантриизоцианата в дихлорэтане (клей Лейконат) или в этилацетате (Desmodur RE) слоем 1-3 мкм, как описано в примере 1, заключают в металлические формы, представляющие собой часть шарового сегмента, диаметром соответствующие диаметру разведочной скважины с уплотнениями по периметру и снабженные нагревателем, и подогревают до температуры 100-120°С. Через заливочные горловины в зазор заливают известную литьевую полиуретановую композицию на основе СКУ-ПФЛ-100, ГУП-5, ГУП-26 или ГУП-82 и отверждают известным способом.

В результате получают гладкие износостойкие башмаки, позволяющие точно центрировать в скважине геофизический разведочный прибор МАК-2 и не использовать дополнительных пригрузов при прохождении наклонных участков скважин, особенно в условиях многолетних мерзлых пород.

Испытания покрытого полиуретаном скважинного аппарата МАК-2 проводили в условиях комплексного воздействия на газоконденсатных скважинах месторождений Крайнего Севера.

Ресурс защитных характеристик адгезионного покрытия и амплитуду полезного сигнала оценивали осмотром внешней поверхности покрытия, анализом качества акустических спектрограмм и уровнем снижения трудозатрат на очистку скважинного аппарата от скважинных флюидов при повторном сканировании профиля скважин.

В таблице приведены результаты испытаний покрытий на приборе МАК-2, полученных в соответствии с прототипом способа приклеивания полиуретанов (табл. поз.1-8) и по предлагаемому способу (табл. поз.9-16).

Преимуществом предлагаемого способа является то, что приклеивание полиуретанового покрытия на металлическую поверхность позволяет в среднем в 6 и более раз увеличить срок эксплуатации геодезического прибора для разведки скважин против такого же полиуретанового покрытия, приклеенного по способу-прототипу, при значительном улучшении комплекса акустических характеристик сигнала в приемнике-регистраторе.

По предлагаемому способу покрыты ПУ два геофизических прибора МАК-2, которые проходят ресурсные испытания в условиях Крайнего Севера.

Пройдено более 30000 метров спускоподъемных операций в наклонных скважинах. Упрощено техническое обслуживание прибора, защитная пленка после двух месяцев работы не имеет следов износа.

1). Использование толстостенных полиуретановых труб различной геометрии.

2.) Приклеивание полиуретанового покрытия к подложке с помощью адгезивов.

Обычно метод применяют для футеровки габаритных бункеров, лотков, демпферов и т.д. Иногда гуммирование поверхностей горячим способом невозможно из-за высоких изгибающих напряжений, возникающих при термической усадке полиуретана.

Приклеиваемой стороне листа уретана также нужно придать шероховатость. Это необходимо, чтобы увеличить площадь контакта с металлом, тем самым увеличить силу адгезии. Можно использовать 2 метода:

Проволочной щеткой диаметром около 100мм, шириной 25мм в электродрели при 1400-1700 об/мин либо крупнозернистым шлифовальным кругом. Это лучший метод, при такой зачистке полиуретан не горит и не плавится. Далее нужно удалить пыль (лучше пылесосом) и ещё раз очень тщательно обезжирить приготовленные места.

Использование шлифовального станка с диаметром круга около 180мм. При больших размерах возможно оплавление полиуретана и снижение адгезии в этих местах.

Далее наносится кистью слой адгезива на лист уретана и на сталь, сушится до липкости. Следует помнить о необходимости тщательного втирания адгезива в поверхности и удаления пузырьков воздуха. Лист уретана накладывается на сталь и прикатывается роликом от середины к краям. Излишки полиуретана обрезаются ножом.

Единая деталь, сделанная из различных материалов, имеет много преимуществ. Изделие может быть динамично гибким или жестким как требуется. Технология склеивания допускает более сложные конфигурации без высокой стоимости или которые невозможны другим способом, пригодна для ремонтных целей.

3.) Литье полиуретана непосредственно на металлическую арматуру.

Метод обеспечивает максимально возможную прочность приклеивания полиуретана к металлам и другим материалам. Монолитная заливка полиуретаном с использованием специальных праймеров обеспечивает наиболее высокую адгезию полиуретана. При этом может быть достигнута адгезия, превышающая прочность разрыва самого уретана. Сырье для полиуретана – жидкости. Эта уникальная характеристика позволяет формовать большие армированные металлом изделия сложной конфигурации из полиуретана, которые являются полностью однородными по всему объему. Качественная адгезия к металлу достигается, когда покрываемая полиуретаном поверхность химически чистая и свободна от загрязнений. Поверхности под заливку зачищаются пескоструйным или дробеструйным способом. Металлическая арматура при заливке обычно погружается в полиуретан, что минимизирует коррозию по границе раздела металл-полиуретан, повышая надежность изделия. Для минимизации мест потенциальных дефектов поверхность металлической арматуры должна иметь простую геометрию, углы и выточки конструкционных деталей не должны иметь острых и прямых углов, кромки должны быть скруглены радиусом 3 мм минимум. Наличие раковин, пустот в арматуре, глухих полостей способствует литьевым дефектам в слое полиуретана. Адгезия к металлам уменьшается в ряду: никель, сталь, железо, алюминий. В связи с различием в коэффициентах теплового расширения металла и полиуретана и возникновением внутренних напряжений адгезия к металлу снижается. Работа армированного изделия при повышенной температуре приводит к ослаблению прочности связи металл-полиуретан. Адгезия к металлам уменьшается в ряду: никель, сталь, железо, алюминий. С надлежащими процедурами очень высокая адгезия может быть получена между фактически всеми полиуретановыми системами и многими типами металлических и неметаллических подложек.

Вопрос, чем приклеить резину к металлу, возникает, когда требуется приклеить резиновый уплотнитель к дверце авто, зафиксировать прокладку на металлической детали, а также провести другие виды ремонта. Для этой цели хорошо подходят клеевые средства на основе каучука, растворяемого в специализированном составе. После полимеризации двухкомпонентная масса образует высокопрочную структуру, надежно соединяющую разнородные материалы. Практически все виды клеев не только соединяют элементы, но и дополнительно выполняют функцию герметика.

Каким должен быть клей для резины и металла

Применяемый на производстве и в домашних условиях клей для металла и резины должен иметь следующие характеристики:

прочность и устойчивость к механическим нагрузкам;
большой температурный режим эксплуатации (почти все клеи после полимеризации сохраняют свои свойства при температуре от –40 до +100C);
высокая адгезия как к металлу, так и к резине;
способность выдерживать агрессивные внешние факторы (погодные условия, бытовая химия, различные химические соединения);
гибкость после застывания;
отсутствие неприятных или резких запахов;
безопасность для окружающей среды и человека;
прозрачность.

Клей для склеивания резины с металлом имеет в составе каучук и дополнительные компоненты. В зависимости от характера добавок, выделяют следующие виды клеящих составов:

Хлоропреновые. Повышенная адгезия резины к металлу обеспечивается за счет добавления оксидов металла. Они повышают надежность сцепления с металлической основой.
Бутадиен-нитрильные. Для вулканизации используется сера. Дополнительно в составе имеются тиурамы. Эти элементы обладают повышенной водостойкостью и отлично сцепляются как с резиновой, так и с металлической поверхностью.
Кремнийорганические. Полимеризация происходит за счет тетрабутоксилана. Кремнийорганические клеи часто применяют в автомастерских для ремонта покрышек и других резиновых деталей. Могут склеить резину и металл.

Помимо каучуковых смесей, для соединения разнородных материалов могут применяться массы на основе эпоксидных смол, цианакрилатные, холодная сварка и другие.

Чем можно склеить металл с резиной

Выбирая средство для прочной склейки, нужно обратить внимание не только на адгезивные свойства, но и на дополнительные характеристики:

Температурный режим эксплуатации. Если склеенные элементы подвергаются нагреву, следует использовать термостойкие клеевые средства. Жаростойкий клей поможет закрепить прокладку на дверце духового шкафа, восстановив герметичность духовки.
Влажность в месте, где будет эксплуатироваться склеенное изделие. Здесь нужно обратить внимание на водостойкость.
Эластичные свойства шва после отверждения.
Нагрузка на соединение.
Степень адгезии к склеиваемым поверхностям.

После застывания шов должен обеспечивать герметичность соединения, не терять своих свойств при высоких и низких температурах, не отслаиваться от основы.

Немаловажный фактор при выборе – эстетичность. Если резиново-металлическое соединение находится на виду, то нужно использовать прозрачные клеящие средства, которые после застывания будут визуально незаметны.

Нежелательно выбирать универсальные клеи: они не всегда эффективны при соединении резиновых элементов с металлическими. На упаковке или в инструкции должно быть указано, что средство предназначено для приклеивания резины к металлическим основам.

На рынке предложен большой выбор клеящих средств, но лучше покупать проверенные, хорошо зарекомендовавшие себя составы.

88 НТ

Внешне это густая вязкая масса, состоящая из каучука, фенолформальдегидных смол, раствора нефраса и этилацетата. После застывания образует водостойкое высокопрочное соединение, устойчивое к перепадам температур. Цвет серо-зеленый или бежевый.

Выпускается несколько разновидностей клея. Серия НТ отличается следующими характеристиками:

дополнительно содержит синтетические смолы, бензин и полимеризующие добавки;
позволяет склеивать резину с металлом, бетоном, тканью, деревом, кожей;
имеет высокую эластичность шва.

Подходит для применения как в промышленности, так и в домашних условиях.

Предназначен для соединения элементов из резины, дерева, керамики, железа, пластика, а также стекла. Эпоксидные средства после застывания образуют высокопрочный шов, не подверженный усадке.

Используется для того, чтобы склеить металл с резиной, а также для соединения других материалов с невпитывающими поверхностями (керамика, стекло, фольга).

влагостойкий;
маслостойкий;
высокопрочный.

Применяется для ремонта лодок, велосипедных камер, а также приклеивания резиновых изделий к гладким или пористым основам. Показывает высокую адгезию даже на сырой поверхности. Отличный герметик.

Стелс универсален, подходит практически для любых материалов. Но мастера не советуют применять это средство, чтобы наклеить полистирол или полиолефины.

Создан на основе каучука. Клей находит применение в ремонте гидрокостюмов, резиновых лодок, надувных изделий. Отличается высоким сцеплением с гладкими металлическими, стеклянными, а также другими основами.

Обладает водостойкими качествами, эластичен, выдерживает температуру до +50ᵒC. Если мастер выбирает, чем приклеить резиновый уплотнитель к металлической двери дома или на авто, то 4508 станет хорошим вариантом.

Если требуется приклеить резину к алюминию намертво, зафиксировать утеплитель на входной двери, соединить гладкие детали, лучше взять Сафари.

Клей на полихлоропреновой основе широко применяется в быту и на производстве благодаря следующим качествам:

водостойкость;
маслостойкость;
высокая прочность сцепления с материалами;
быстрая полимеризация;
термостойкость.

Сафари не содержит токсичных элементов, может использоваться на изделиях, соприкасающихся с водой или пищевыми продуктами. Чаще всего применяется для ремонта обуви.

Цианакрилатные супер-клеи

Застывают в течение 1-2 минут, образуя прочный шов. Подходят для срочного ремонта разных видов изделий. Ускоряет полимеризацию давление и небольшое количество влаги. Цвет – прозрачный.

4НБ-УВ

После полимеризации создается надежное влагостойкое и маслоустойчивое соединение, обладающее хорошей эластичностью. С его помощью можно наклеить резиновую заплатку на лодку или гидрокостюм, соединить железо с любыми разнотканевыми материалами, в том числе и прорезиненными.

Шов выдерживает нагрев до +60ᵒC. Подъем температуры выше указанной разрушает прочностные характеристики клея.

Резиновый клей марки А

Содержит натуральный каучук. Быстро полимеризуется, перед нанесением необязательно обезжиривать поверхности. Прозрачный эластичный шов устойчив к действию бензина, масел, влаги.

Благодаря прозрачности этот клей используется в разных сферах, где нужен привлекательный внешний вид изделий.

Автолюбителям, ищущим, каким клеем лучше приклеить прокладку на двери автомобиля, рекомендуется обратить внимание на эту марку.

Универсальные клеящие средства с высокой адгезией. Прочно склеивает резину, пластмассу, металл, дерево, кожу и стекло в любой комбинации материалов. Прозрачен, высыхает быстро, образуя прочное соединение.

Эпоксидный состав с универсальными свойствами. С его помощью можно склеить алюминий, хрусталь, стекловолокно, резину, а также множество других материалов в любых сочетаниях. В машине с помощью клеевого состава можно прочно заклеить элементы салона, дверей.

Клей Формула-1 не меняет своих свойств под влиянием влаги, растворителей, масел, может применяться при различных ремонтных и строительных работах.

Момент-классик универсальный

Подходит для большинства распространенных материалов, в том числе для резиновых и металлических элементов. Очень сильная адгезия, водостойкие качества, а также быстрое высыхание делают состав пригодным для профессионального и бытового ремонта разнообразных изделий.

Прозрачный, почти не видимый шов отличается высокой прочностью, устойчив к действию масел и растворителей.

Радикал

Широко применяется для склеивания железа, резины, пластика, кожи, а также других материалов в разных сочетаниях.

Loctite 406

Создан специально для сложных основ на основе каучуков, железа и пластмасс. Быстро фиксирует элементы, образуя прочные соединения. Локтайтом можно приклеить даже самые трудносклеиваемые материалы.

Kernil

Создан по инновационным технологиям. Когда требуется самый мощный клей, способный соединять различные основы из резины, металла, а также других материалов, то рекомендуется взять Kernil.

Цианакрилатный состав застывает за несколько минут, подходит для использования в быту и на разных видах производства.

Другие эффективные варианты

Рассматривая, чем можно склеить металл с резиной, нужно обратить внимание на следующие виды клеящих средств:

Холодная сварка. Масса проникает в мельчайшие щели и трещины деталей, создавая соединение, похожее на сварной шов. Застывшая масса прочно удерживает элементы, устойчива к нагреванию.
Двусторонний скотч. На ленту с двух сторон нанесено сверхсильное клейкое средство, способное надежно фиксировать металл с резиновыми частями. Подходит для мелких вещей.
Анаэробный. Особый состав, полимеризующийся без доступа кислорода. После застывания обладает высокой прочностью.

Как склеить резину с металлом: инструкция по применению

Для начала нужно очистить места склеивания от грязи, крашеную основу зачистить. Вторым этапом подготовки идет обезжиривание, повышающее адгезию. Затем потребуется сделать следующее:

смазать обе части тонким слоем клейкой массы (примерно 2 мм);
плотно сложить детали друг с другом, удерживать до застывания клея (можно использовать тиски или пресс);
выступившую застывшую массу сточить наждачкой или обрезать.

Склеенной вещью желательно начинать пользоваться не раньше, чем через сутки после ремонта.

Техника безопасности при работе с клеем

Клейкая масса содержит различные компоненты, которые испаряются в процессе полимеризации, оставляя прочный долговечный шов. Поэтому при работе с клеями нужно соблюдать правила безопасности:

Проводить склейку в хорошо проветриваемом помещении.
Использовать средства защиты (перчатки, очки, респиратор). При попадании на кожу или в глаза срочно промыть пораженный участок под проточной водой.
Для дозированного нанесения клейкого вещества использовать тюбик-дозатор, кисточку или шпатель. Испачканные клеем предметы размещать на специальной подставке, тюбик сразу закрывать крышкой.

Клеи для склейки резины с металлическими основами могут содержать вещества, раздражающие дыхательные пути, способные вызвать ожоги глаз или жжение на коже.

Если в процессе работы произошло попадание массы на открытые участки тела и ухудшилось самочувствие, надо срочно обратиться за медицинской помощью.

Как растворить

Полиуретановый клей имеет массу преимуществ по сравнению с ПВА и иными видами популярных составов. От них он отличается техническими характеристиками, свойствами и методикой применения. Использовать данный клей можно для дерева, металла, также он подходит к ряду иных материалов.

Особенности и достоинства полиуретанового клея

Клей полиуретановый представляет собой клеящее вещество на основе твердых синтетических смол. В количестве таких смол состоит основное отличие данного клея от аналогов: указанных компонентов здесь до 95%, тогда как в остальных клеях – намного меньше. Полиуретановый клей имеет особый принцип отверждения: химическая реакция начинается после взаимодействия состава с парами воды. В результате выделяются пузырьки углекислого газа, а слой клея превращается в прочную пленку.

Внешний вид и поведение клея напоминают таковые у монтажной пены. После нанесения клея тонким слоем он постепенно расширяется, излишек вылезает за пределы шва. По мере полного застывания его можно будет аккуратно отрезать ножом, стамеской. Данный состав имеет массу достоинств:

Прочное склеивание однородных и разнородных материалов. Благодаря жестким и надежным связям средства на основе полиуретана намертво скрепляют древесину, пластик, металл и многие другие материалы. Возможно применение его на сырой или обработанной антисептиком древесине – это только ускорит отверждение.
Водостойкость. Полиуретановые составы незаменимы при повышенной влажности, а также при контакте изделий с водой. Они не портятся от таких условий, ведь клеевой шов будет влагоустойчивым и может служить герметиком.
Достаточное время открытой выдержки. Работать с полиуретаном сможет даже новичок. Клей не застывает в течение 20 минут, и за этот период можно спокойно подогнать детали, установить фиксаторы. Для надежного соединения нужно зафиксировать изделие на 1 час, хотя полноценно использовать его разрешается только через сутки.
Простота работы. Благодаря удобному нанесению, легкому скольжению состава пользоваться им несложно.
Отсутствие вреда для материалов. Клей не перенасыщает пористые основания влагой, не вызывает риска их коробления. Благодаря этому можно применять его даже для укладки паркета без опасности разбухания плашек.

Полиуретановые клеи отличаются стойкостью к перепадам температур, замораживанию и нагреванию. Они химически устойчивы к бензину, маслам, агрессивным соединениям. Нельзя склеивать полиуретаном только силикон, полиэтилен и полипропилен, поскольку качество сцепления будет низким.

Сфера применения клеев

Благодаря универсальности клеи на основе полиуретана используются в абсолютно разных областях жизни. Они подходят для натуральных и синтетических материалов: тканей, пластика, резины, стекла, полистирола, керамики, не испортят даже картон и бумагу. Поскольку мороз и осадки клеям не страшны, их с успехом используют для наружных работ. Вот сферы применения полиуретана:

приклеивание отделки – керамической и каменной плитки, мрамора, мозаики, керамогранита;
герметизация дефектов в надувных изделиях – лодках, бассейнах, детских игрушках;
закрепление оконных профилей, кромок ПВХ на мебели, панелей;
склеивание основы с каменной крошкой при производстве гибкого камня;
прикрепление искусственных газонов, резиновых матов на стадионах и площадках, в спортзалах;
выпуск сэндвич-панелей;
присоединение карнизов, багетов, плинтусов, лепнины, деревянных балок и пластиковых элементов;
ремонт изделий из стекла, фарфора, керамики, оргстекла в быту;
реставрация мебели и предметов интерьера;
ремонт обуви – приклеивание каблуков, подошв, стелек;
укладка пола, панелей, блоков, заделывание щелей, обустройство систем теплоизоляции и теплых полов;
применение в качестве автомобильного герметика, для защиты деталей от коррозии.

Состав и свойства

В основе полиуретановых клеев – уретановые каучуки разного качества и производства, различающиеся между собой:

свойствами, которые появляются после окончательной полимеризации;
структурой клеевого слоя, которая может быть линейной или сетчатой;
степенью растворимости в органических растворителях.

Основное сырье чаще всего выпускается зарубежными производителями (на долю отечественных приходится только 10%). В состав полиуретановых клеев также входят дополнительные компоненты (более 10-15 наименований), которые обуславливают конечные свойства и качество продукта. В зависимости от конкретного набора и количества этих веществ могут меняться вязкость, адгезия клея, скорость его застывания, зависимость показателей от влажности и температуры, срок хранения. Среди добавок к полиуретану стоит указать следующие:

окись цинка, двуокись титана, сажа, портландцемент;
гидроксилы и изоцианаты;
ацетон, спирты и органические растворители;
искусственные и ароматические смолы, ПАВы;
водные эмульсии, щелочные растворы солей, кислот;
стабилизаторы и ускорители кристаллизации.

Разный оттенок готовой смеси придают красители, пигменты, обычно выполняемые на основе оксидов металлов. Для работы по дереву покупают янтарные или коричневые клеи, для металла – серые или черные. Также в продаже есть белые, желтые и цветные составы. По консистенции они бывают жидкими, пастообразными, гелевыми.

Благодаря разному составу свойства клеев варьируют в широких пределах. Например, расход при равномерном сплошном нанесении на поверхность может составить 500-1000 г/кв. м, а при точечном – около 100-150 г.

Эксплуатировать готовое покрытие можно при температурах -40…+120 градусов. Лучшее сцепление наблюдается при соединении пористых, шероховатых поверхностей, хотя гладкие материалы тоже подлежат склеиванию.

Прочие особенности полиуретановых составов:

работать с клеями разрешается только при плюсовых температурах – от +15 градусов, иначе их отверждение замедлится, а свойства готового шва могут поменяться;
клей обладает тиксотропностью (увеличивает вязкость в состоянии покоя, разжижается при механическом воздействии), поэтому до начала эксплуатации нужно выждать момент полного отверждения;
полиуретан препятствует распространению грибка и плесени за счет антисептических свойств.

Виды полиуретановых клеев

В зависимости от количества составов с компонентами клеи на основе полиуретана могут быть однокомпонентными и двухкомпонентными.

Однокомпонентные составы

Чаще всего в быту для склеивания дерева, ремонта обуви, техники применяется однокомпонентный клей. Он готов к использованию, так как в одном флаконе находятся основная композиция и отвердитель. Для полимеризации средству требуется влага, которая содержится в воздухе или в самом материале. Если влажность воздуха составляет менее 60%, рекомендуется производить легкое увлажнение основания. После начала вспенивания клеевой шов увеличивается в объеме, что надо учесть при планировании его толщины.

Двухкомпонентные клеи

Двухкомпонентный состав представлен 2-мя упаковками, которые перед работой нужно вскрывать, а содержимое перемешивать между собой. Такие действия производятся непосредственно до начала склеивания изделий, иначе порция клея быстро испортится. Важно строго соблюдать пропорции при соединении компонентов либо химическая реакция не начнется. Влажность не играет роли для подобных клеев, их полимеризация протекает под влиянием отвердителя из второго флакона, в связи с чем средства используют для склейки влагонепроницаемых оснований (стекла, металла). Для быстрой сушки клеевой шов можно обработать горячими температурами (+100…+110 градусов).

Правила нанесения и безопасности

Если ведется работа с древесиной с влажностью менее 8%, обе поверхности сбрызгивают водой, дают жидкости впитаться, только затем приступают к склеиванию. Перед этим обязательно производят и иные меры подготовки: убирают грязь, мусор, пыль, жиры и прочие загрязнители. Также очищают основания от цемента, штукатурки, краски. Для обезжиривания протирают спиртом, растворителем.

Клей наносят тонким слоем по всей поверхности. Особенно удобно делать это, если клей имеет аэрозольную форму. Густые пасты, вязкие растворы наносят и распределяют шпателем. Двухкомпонентные клеи вначале смешивают согласно инструкции, затем выполняют аналогичные действия. Правила работы с полиуретаном таковы:

количество клея должно быть малым, иначе расширившийся слой получится слишком толстым;
сложные основания покрывают с обеих склеиваемых сторон, прочие – только с одной;
пористые поверхности обрабатывают клеем в 2 слоя, второй наносят через 2-3 минуты после первого;
аэрозольные клеи распыляют равномерными полосами через каждые 10 см, от края отступив на 8 см;
после нанесения средству дают подсохнуть в течение 5-10 минут и только затем фиксируют детали с сильным давлением на них (если это возможно, прокатывают изделие валиком);
элементы изделия после плотной подгонки закрепляют струбциной, оставляют ее на 1,5 часа;
после высыхания полиуретана вылезшие остатки пены аккуратно соскабливают стамеской;
пользоваться изделием можно через сутки.

Чтобы оставшийся клей не испортился, флакон нужно сжать для выхода воздуха, затем сразу закрутить его крышку. Для ускорения сушки клеевой слой можно обработать горячим воздухом из фена и только затем соединить между собой детали.

В состав полиуретановых клеев входят органические растворители, поэтому они вредны для организма. При работе нужно обеспечить хорошую вентиляцию и надеть респиратор. Попадание клея на кожу означает необходимость ее экстренного промывания водой с мылом, в противном случае может возникать раздражение. Склеивать предметы стоит только в резиновых перчатках.

Чем разбавить и отмыть клей – средства

Чем растворить клей, который засох на инструментах? Чистку шпателя и иных приспособлений нужно производить сразу же, пока вещество не застыло. В противном случае используют ветошь, смоченную ацетоном, оттирают жидкостью все засохшие капли. Растворенный клей убирают механическим путем.

Время застывания

Точное время отверждения зависит от типа клея, его состава, набора дополнительных компонентов. Обычно первичное отверждение длится 20-60 минут, именно на такой период требуется прочная фиксация деталей. Важно, чтобы при прессинге поверхности равномерно, плотно прилегали друг к другу. Полное застывание составов длится сутки, но у некоторых клеев оно составляет 2 дня. При воздействии горячим воздухом полимеризация заканчивается через 4 часа.

Особенности хранения

В закрытой таре средство хранится 12-24 месяца при температуре +10…+30 градусов, точный срок годности указан на упаковке. Емкость должна стоять вдали от источников тепла, огня, солнечных лучей. После вскрытия флакона клей на основе полиуретана хранят не более 6 месяцев, желательно израсходовать средство как можно раньше. При попадании воздуха и влаги клей загустеет или отвердеет, поэтому пробка закручивается как можно плотнее. Флаконы, банки, тюбики всегда должны стоять в вертикальном состоянии.

Производители клеев

В магазинах реализуется большое количество клеев на основе полиуретана. На рынок такую продукцию предоставляют отечественные и зарубежные производители. Вот самые популярные марки:

Полиуретановый клей: виды, состав, свойства, применение и правила нанесения Полиуретановый клей: виды, состав, свойства, применение и правила нанесения

Читайте также: