Полиуретаны образуются в результате реакции полимеризации полиизоцианатов и гидро — ксилсодержащих полиэфиров. Полярные —О—С—NH—
О
Группы, входящие — в состав молекул полиуретанов, обеспечивают высокую адгезионную способность полиурета — новых 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 по — лиизоцианата 102-Т (100 вес. ч.). Наполнителем служит портландцемент (25 вес. ч.).
Клей приготавливают в плотно закрытом, установленном под вытяжным устройством смесителе с водяной рубашкой и механической мешалкой. Сначала загружают полиэфир, а затем при перемешивании (£=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 ме
нее 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. 6).
В строительстве поли — уретановые клеи применяют ограниченно из-за исключительно высокой токсичности полиизоциана — тов. Однако их применение технически оправдано в ответственных узлах некоторых конструкций: соединения металлов с пластмассами, керамикой и т. д. Весьма эффективно использование полиуре — тановых 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 [47, 55].
Разновидностью полиуретановых клеев являются клеи на основе полиизоцианатов. Например, известный клей «Лейконат» представля
ет собой раствор трифенилметантриизоцианата в дихлорэтане. «Лей — конат» — 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).