Жидкие клеи

Жидкие клеи на основе эластомеров выпускаются двух типов: вулканизующиеся и невулканизующиеся. Оба типа производятся или в виде растворов каучуков в органических растворителях, или в виде водных суспензий (латексов). Подавляющее количество жидких резиновых клеев всех видов производят на натуральном каучуке. За последнее время ассортимент основных материалов, применяемых для производства клеев, пополнился неопреном, нитрильными каучуками и другими.
По приближенным подсчетам на производство клеев расходуется около 5% мирового потребления каучуков (около 50000 т каучука и 2000 т латекса в год). Более половины этого количества приходится на клеи, применяемые в производстве автопокрышек. Точный подсчет потребления каучука в производстве клеев невозможен, так как большая часть их производится на предприятиях резиновой промышленности для собственных нужд (конфекции изделий) и не является товарной продукцией. Латексные клеи имеют гораздо меньшую вязкость, чем клеи на основе растворов каучука. Вязкость 40%-ного каучукового латекса примерно в 100 раз меньше вязкости 10%-ного раствора каучука в бензоле. В обоих случаях вязкости могут измеряться пенетрометром или вискозиметром Хепплера.
Латексные клеи применяют для склеивания кожи с кожей, подошвы из крепа с кожей, фетра с кожей, резины с волокнистыми изделиями, бумаги с бумагой и в качестве связующего для минеральных наполнителей. Применение латексных клеев весьма просто. Исходный латекс поступает в продажу готовым для применения. При температуре около 0° он может храниться неограниченно долго. Требуемая концентрация получается простым разбавлением водой 60%-ных латексов. Латексы не токсичны и безопасны в пожарном отношении. Поэтому всюду, где это было можно, латексные клеи быстро вытеснили клеи на основе растворов каучука. Более высокая стоимость натурального каучука в форме латекса (на 20—30%) во много раз компенсируется отмеченными его преимуществами. Применение латексных клеев ограничивается рядом второстепенных факторов. Латекс в процессе переработки и применения не должен загрязняться пылью и тальком, поэтому работы с латексом на предприятиях резиновой промышленности следует производить в отдельных помещениях. Отдельные партии латекса различаются по коллоидным характеристикам, например по скорости коагуляции. Это затрудняет соблюдение постоянных технологических режимов на небольших предприятиях. На крупных предприятиях различие коллоидных свойств может быть устранено путем хранения укрупненных партий, что гарантирует однородность сырья.
Вулканизующиеся латексные клеи применяют в производстве автопокрышек и в комбинациях с бумагой, например для производства картона, при котором допускается пожелтение латексного клея при старении. К сожалению, вулканизация латексных смесей еще мало изучена, что сводит на нет многие преимущества их применения. Смешение латексов с суспензиями вулканизующих ингредиентов должно производиться в строго постоянных условиях, так как даже незначительные изменения рецептуры отражаются как на стабильности смесей, так и на скорости вулканизации.
В обувной промышленности для временного склеивания деталей обуви до их прошивки в настоящее время наряду с нитро-целлюлозными лаками и виниловыми полимерами применяются растворы каучука. Часто требуются быстро сохнущие клеи с низкокипящими растворителями. Невоспламеняющиеся растворители, например трихлорэтилен, дороги, сильно токсичны и поэтому не пригодны для массового производства. Применение концентрированных (20%-ных) растворов каучука затруднительно; кроме того, для приготовления растворов такой концентрации необходима длительная пластикация, сопровождающаяся деструкцией каучука и ухудшением его пленкообразующих свойств. При хранении вязкость таких растворов уменьшается или каучук выпадает в виде студня. Оба эти явления старения происходят в результате процессов окисления. Каучук в растворах применяют для склеивания резины с резиной (если допустима сравнительно низкая теплостойкость клеевого соединения) и резины с кожей, а также для покрытия полов резиновыми настилами и линолеумом. Резиновые клеи применяют также для ремонта обуви в случаях, когда прошивка на машине или крепление гвоздями затруднены или вообще невозможны.
Вулканизующиеся резиновые клеи на основе растворов каучука проще в применении, чем соответствующие латексные клеи. Их поэтому широко применяют для прорезинивания тканей, в производстве рукавов и вообще при изготовлении резинотехнических изделий. Прорезинка тканей сухой резиновой смесью на каландрах является одним из методов производства липкой ленты.
Латексные смеси могут наноситься на небольшие поверхности кистью, а на большие шероховатые поверхности — распылением. Нанесение раствора клея может осуществляться только кистью или на шпрединг-машине. В любом случае весьма важны гладкость и чистота поверхности. Очистку обычно производят растворителем или механически абразивной шкуркой, щетками, пескоструйной или дробеструйной обработкой. Весьма важен правильный технологический режим применения клеев. Склеивание растворами клеев двух непористых материалов приводит к низкой адгезионной прочности соединений, если растворителю не дать улетучиться. Если ползучесть клеевой пленки недопустима, толщина ее должна быть очень небольшой.
Для выбора маслостойкого клея для склеивания полимеров различной полярности достаточно руководствоваться простыми принципами полярности. В некоторых случаях требуется только непрочное, временное соединение, какое дает, например, каучук. Так, в производстве обуви необходимо обеспечить возможность расклейки дефектных соединений. В производстве автопокрышек, наоборот, вулканизацией обеспечивают прочную связь резины с тканью. В ряде конструкций из эластомеров с тканями целесообразно сшивание линейных молекул эластомера изоцианатами. Совершенно очевидно, что нет универсальных резиновых клеев, пригодных для всех разнообразных случаев склеивания, однако комбинации двух полимеров, лучше всего на основе нитрильного каучука, максимально приближаются к таким клеям.