Лако-красочные материалы — производство

До начала XX в. промышленное зна­чение клеев и склеивания было невелико. Толчком к со­вершенствованию техники склеивания и поискам новых видов клеев послужило развитие фанерной промышлен­ности и рост потребления фанерной продукции для тех­нических нужд [70]. Получение фанеры с повышенной во­достойкостью позволило применять ее в качестве конст­рукционного материала сначала в авиационной, а затем и в строительной промышленности. Одновременно стало развиваться производство клееных конструкций из досок, брусьев и некондиционных пиломатериалов, так как при помощи склеивания оказалось возможным изготовление изделий любых размеров из маломерной древесины [62].

В связи с выпуском в начале 30-х годов водостойких клеев на основе феноло-формальдегидных смол появи­лись широкие возможности применения клееных деревян­ных конструкций в строительстве. Патент на изобретение способа получения термореактивных феноло-формальде­гидных смол был получен в 1907 г. Бэкелендом, а в 1912 г. Г. С. Петров осуществил реакцию поликонденса­ции фенола с альдегидом в присутствии кислого катали­затора, названного впоследствии контактом Петрова [13].

В последующие годы появились первые фабрики по производству клееных строительных конструкций и нача­лась разработка проектов, предусматривающих примене­ние их при сооружении большепролетных зданий. Клее­ные конструкции на основе водостойких синтетических клеев стали применять в несущих и ограждающих частях зданий. В качестве несущих конструкций изготовляли двутавровые балки, арки и рамы, а для ограждения ис­пользовали конструкции, состоящие из деревянного кар­каса, теплоизолирующего слоя и обшивок (щиты, пане­ли) [60].

В период 1935—1940 гг. клееные конструкции исполь­зовали в самых разнообразных строительных сооружени­ях: для опалубки и кружал каменных и железобетонных мостов, навесов над железнодорожными платформами, спортивных сооружений, кинотеатров, складов, животно­водческих ферм, ангаров, пешеходных мостов, промыш­ленных цехов с агрессивными средами, в сборных щи­товых домах, для устройства стен, кровли, дверей и пола.

Хорошие эксплуатационные показатели клееных дере­вянных конструкций вызвали интерес к исследователь­ским работам по склеиванию металлов, пластмасс и дру­гих строительных материалов (керамики, асбестоцемен­та, бетона и др.). Внедрение клееных конструкций тормозилось из-за отсутствия необходимых смол и моди­фицирующих добавок, но по мере развития химии и тех­нологии полимеров появилась возможность комбинирова­ния полимеров в клеях.

Клей, полученный модификацией феноло-формальде­гидной смолы синтетическим каучуком, появился впервые в 1938 г. и нашел применение в автомобильной промыш­ленности и самолетостроении [19].

В 1940 г. акад. И. Н. Назаров получил карбинольный клей, при помощи которого оказалось возможным кле­ить металлы, пластмассы и другие неметаллические ма­териалы. Несколько позднее Г. С. Петров с сотрудниками создал серию клеев типа БФ, способных склеивать раз­личные материалы [19]. В сороковые годы получил рас­пространение промышленный клей «Редукс» на основе феноло-формальдегидной смолы, модифицированной по — ливинилформалем. Этот клей применяли для склеивания стальных деталей. В тот же период впервые был создан полиуретановый клей, обладающий более универсальны­ми свойствами.

В послевоенные годы в основном использовали опыт применения клеев, накопленный в авиастроении, для про­изводства различных клееных полуфабрикатов и конст­рукций, используемых в судостроении и строительстве.

В СССР первые клееные деревянные конструкции в промышленных сооружениях появились в 1943 г.[2]. Это­му предшествовала разработка А. Г. Забродкиным и Н. Т. Романовым феноло-формальдегидного клея ВИАМ-Б-3 для склеивания древесины, который применя­ли сначала в самолетостроении, а затем в строительстве и судостроении. Разработанный А. Б. Губенко способ склеивания феноло-формальдегидными клеями стальных деталей с древесиной позволил получить сборно-разбор­ные клееные конструкции с клееметаллическими скреп­лениями [61].

С 1943 по 1953 г. клееными деревянными конструкция­ми было перекрыто более миллиона квадратных метров площади производственных и жилых зданий. В 1950 г. большая группа советских специалистов была удостоена Государственной премии за разработку и внедрение в строительство клееных деревянных конструкций.

В последнее время клееные деревянные арки проле­том 45 м и более были применены для покрытия помеще­ний с агрессивными средами, в которых стальные и желе­зобетонные конструкции подвержены быстрой коррозии. Подобные покрытия широко используют при строитель­стве большепролетных спортивных сооружений, выста вочных павильонов, ангаров.

В послевоенный период появились эпоксидные клеи для промышленных целей. Они быстро завоевали призна­ние специалистов различных отраслей техники и получи­ли дальнейшее развитие в связи с возможностью моди­фицирования, приближающего свойства этих клеев к уни­версальным [10].

В 1956 г. в Чехословакии, ГДР, ФРГ впервые постро­или клееные металлические мосты. Для склеивания эле­ментов пролетных строений использовали модифициро­ванные эпоксидные клеи холодного отверждения. В этот период получило широкое развитие производство клее­ных трехслойных панелей с обшивками из алюминия, фа­неры, стеклопластиков и средним слоем из пенопластов и сотопластов.

С 1960 г. в строительстве начали применять эпоксид­ные клеи для соединения элементов сборных железобе­тонных мостов, труб, свай, гидротехнических сооруже­ний. В СССР был предложен метод склеивания сборных железобетонных конструкций с помощью сухих плиток эпоксидного клея, закладываемых в швы между элемен­тами конструкций и расплавляемых электрическим то­ком, проходящим по спирали, заключенной в плитке (спи­раль является одновременно армирующим элементом в соединении) [33].

В последние годы создано много новых строительных материалов и клеящих мастик (например, кумароно-кау- чуковые, дифенолкетоновые и битумно-латексные масти­ки). Производство полимерных отделочных материалов в настоящее время организовано так, что клеящие масти­ки поставляются на строительные объекты в комплекте с основной продукцией.

Современное состояние производства синтетических клеев характеризуется появлением новых модификаций, наилучшим образом сочетающих свойства различных по природе полимеров и передающих эти свойства клеевым соединениям, а также разработкой и использованием в качестве основного компонента новых высокомолекуляр­ных соединений, свойства которых в клеевых компози­циях еще предстоит изучить. В связи с этим особый инте­рес представляет взаимодействие различных компонентов клея например полимеров и наполнителей, полимеров и пластификаторов, и взаимодействие поверхности твердых тел с жидкими клеевыми композициями и т. п., а также синтез полимеров, специально предназначенных для кле­ев. Изучение долговечности клеевых соединений в конст­рукциях и проблемы ее повышения, выработка определен­ных стандартов для оценки качества клеевых соединений в современных условиях приобретает все большее зна­чение.

Вопросы химии, технологии и применения синтетиче­ских клеев все чаще привлекают к себе внимание научно — технической общественности. В последнее время проведе­ны научно-технические конференции и семинары по тех­нологии и применению синтетических клеев, на которых приняты решения по дальнейшему развитию промышлен­ного использования клеев в СССР [99, 100].

На международных конференциях и симпозиумах по испытанию клеев и клеевых соединений [103, 106] подробно рассматривают пре­имущества и недостатки существующих методов испытаний и выра­батывают рекомендации, предусматривающие унификацию этих ме­тодов, создание наиболее простых и удобных в работе образцов и приборов, как, например, электронно-акустический прибор для опен­ки прочности клеевых соединений в конструкциях без их разруше­ния. Используя такие приборы, ие надо изготовлять образцы для испытаний на прочность. Этот способ в некоторой степени решает проблему стандартизации и унификации методов испытаний.