Учебник 2



К дисперсионным
относятся поливинилацетатные клеи, представляющие собой продукт полимеризации винилацетата в водной среде в присутствии эмульгатора и инициатора реакции полимеризации. Дисперсии подразделяются на непластифицированные (Д) и пластифицированные дибутилфталатом (ДФ). По вязкости они могут быть низковязкие (Н), средневязкие (С), высоковязкие (В). Пластифицированные дисперсии неморозоустойчивы, в связи с чем в осенне-зимний период их необходимо поставлять раздельно — не-пластифицированную дисперсию и пластификатор. В этом случае пластификатор вводят на месте потребления в количестве до 10%.
ПВАД — белая однородная жидкость, готовая к употреблению, обладает практически неограниченной жизнеспособностью, нетоксична, отличается эластичностью и стабильностью клеевого шва, свето- и грибостойкостью. Водостойкость ограничена.
В мебельном производстве ПВАД применяют главным образом для склеивания шиповых соединений и облицовывания щитовых деталей пленками и пластиком, в производстве художественных изделий — для всех видов склеивания массивной древесины. При этом следует учитывать следующее.
ПВАД хорошо склеивает пористую древесину (ясень, дуб, красное дерево, орех), древесину хвойных и мягких лиственных пород и значительно хуже плотную древесину (бук, грушу, клен), а также древесину, содержащую эфирные масла (палисандр, розовое, фиалковое дерево, лимон).
Клей неконтактен, он не сразу схватывается, поэтому в процессе склеивания необходимо приложить значительное давление, величина которого зависит от формы детали, древесной породы, состояния склеиваемых поверхностей, температуры в помещении и других факторов.
На процесс склеивания (полимеризацию) могут оказывать влияние кислотные красители и протравы, применяемые для крашения шпона, потому ПВАД не следует применять для облицовывания и мозаичных работ.
Что такое дисперсия ПВА?
Дисперсия ПВА – химический продукт, являющийся одной из разновидностью поливинилацетатных клеев. Это высокоэффективный клей с исключительно широкой областью применения. Дисперсия ПВА обладает очень высокой клеящей способностью, безопасна и на редкость удобна в применении, чем и объясняется ее повсеместная востребованность.
С точки зрения состава, дисперсия ПВА представляет собой водный дисперсный раствор полимера поливинилацетата, полученный в результате реакции полимеризации. Для протекания реакции полимеризации необходимо наличие эмульгатора и инициатора (катализатора) реакции. Малые частицы полимера распределяются в водной среде равномерно благодаря тому, что их поверхность покрыта слоем стабилизирующего компонента. В роли стабилизатора выступает коллоид (обычно поливиниловый спирт).
Внешне дисперсия ПВА – вязкая белая или кремовая жидкость, однородная по структуре (без комков и посторонних включений). Дисперсии могут различаться по степени вязкости – низко-, средне- и высоковязкие.
Дисперсии ПВА, в зависимости от состава, разделяются на пластифицированные и не пластифицированные. В качестве пластификатора чаще всего используют дибутилфталат или ЭДОС.
Пластифицированные ПВА дисперсии не обладают морозоустойчивостью. При замораживании она разрушается необратимо, с выпадением полимера в осадок.
Непластифицированная дисперсия способна выдерживать минимум 4 цикла заморозки/оттаивания без разрушения структуры.
ПВА дисперсии обладают отличной адгезией к самым различным поверхностям – этом их свойстве и основано их применение. Перечислим основные области их использования:
в качестве добавки в строительные растворы.
в производстве лако-красочных материалов (водных дисперсионных красок для внутренних работ) .
в мебельной и деревообрабатывающей промышленности – в качестве клеев для дерева, деревосодержащих и аналогичных материалов.
в производстве разнообразной упаковки, в полиграфии.
Пленка, образуемая дисперсиями ПВА, отличается высокой стойкостью к старению, а также светостойкостью – не склонна к разрушению даже при длительном воздействии солнечного цвета.
Важное достоинство дисперсия ПВА - ее нетоксичность, она не оказывает негативного влияния на организм и окружающую среду. Дисперсия ПВА, так же как и другие виды ПВА клеев, являются пожаробезопасными материалами.
 
Из чего состоит клей ПВА
Клей ПВА по своему физико-химическому состоянию представляет собой дисперсионный раствор поливинилацетата в воде. В растворе также присутствуют пластификаторы и специальные добавки.
В общем виде клей ПВА имеет следующий состав:
полимер поливинилацетат (по массе 85-95%).
вода (0-10%). В зависимости от содержания воды, различают клей ПВА разной степени вязкости.
пластификаторы (дибутилфталат или ЭДОС – не менее 5%). Функция пластификатора в составе клея – придать ему более высокую эластичность и пластичность.
прочие модифицирующие добавки (не более 0,5%).
Получают клей путем полимеризации винилацетата в особых условиях – при присутствии инициатора реакции, а также защитного коллоида, играющего стабилизирующую роль. Поливинилацетат, исходное составляющее клеев, представляет собой твердое вещество, не имеющее цвета и запаха. Очень важно, что винилацетат и поливинилацетат, полученный в результате полимеризации, абсолютно нетоксичны.
После нанесения слоя клея ПВА, он образует прозрачную пленку. Время полного высыхания составляет обычно 24 часа. Максимальная прочность достигается через 24-36 часов после начального нанесения клея. Конкретно срок достижения максимальной прочности зависит от толщины нанесенного слоя.
Добавление пластификаторов в состав клея приводит к увеличению эластичности образующейся в процессе склеивания пленки. Однако пластификаторы и клей, в состав которого они вошли, не обладают морозостойкостью. Пластифицированные клеи не должны подвергаться заморозке, минимальная рабочая температура для клея ПВА +10 градусов Цельсия. При замораживании они утрачивают структуру и свойства. Это свойство клея должно обязательно учитываться при организации его хранения и перевозки в зимних условиях.
Клеи ПВА находят чрезвычайно широкое применение – это отличные клеи для склеивания друг с другом различных материалов в любых комбинациях.
Ингредиенты, входящие в состав клея ПВА, нетоксичны и безвредны для кожи при контакте. Клеи ПВА, не имеющие в своем составе пластификаторов, могут без ограничений использоваться для детских работ.
Клей ПВА является пожаро- и взрывобезопасным составом, что существенно расширяет сферы его использования.
 
Учитывая глобальную тенденцию сокращения выбросов летучих органических соединений в атмосферу и рост озабоченности состоянием условий труда на предприятиях, использование растворных сольвентных клеёв будет неуклонно сокращаться. Альтернативой им станут полиуретановые и акриловые водные дисперсии, которые при наличии надлежащих связующих (кросслинкеров) обеспечивают высокие адгезию и термостойкость. Единственная область, где пока не найдена альтернатива сольвентным клеям, — триплексные материалы на основе фольги, подвергающиеся тяжёлым температурным воздействиям («ретортная» или стерилизуемая упаковка). Но и здесь идут интенсивные исследования, результатом которых может стать появление уже в следующем году бессольвентных клеёв с более высоким молекулярным весом, выдерживающих высокое давление и разные коэффициенты теплового расширения фольги и полимерных плёнок.