Исследование химического состава клеев является необходимым при установлении правильности рецептуры клея, а также при определении химической природы неизвестного клеящего материала.
Исследование химического состава клеевых композиций затруднено тем, что в большинстве случаев в состав клея входит несколько компонентов, химическая природа которых совершенно различна. Изучение химической природы уже отвержденных клеев является еще более сложной задачей, так как в процессе отверждения клея (в частности, термореактивного) его компоненты во многих случаях претерпевают необратимые превращения.
Исследование должно быть начато с разделения композиции на составные части с тем, чтобы потом подвергнуть анализу выделенные — компоненты. Если клеевая композиция представляет собой раствор полимера или смеси полимеров в каком-либо органическом растворителе или в смеси растворителей (что встречается наиболее часто), то прежде всего необходимо по возможности полно отогнать растворитель и установить концентрацию клея. Удалять растворитель нужно осторожно, чтобы избежать воздействия повышенной температуры на компоненты клея. Если растворитель имеет высокую температуру кипения, то его отгонку следует вести под вакуумом.
При наличии в составе клея нерастворимых органических (сажа, древесная мука, молотые отходы фенопластов и др.) или минеральных (цемент, слюда, кварцевая или фарфоровая мука, белая сажа, порошкообразные металлы и др.) наполнителей они должны быть отделены центрифугированием или другими методами и исследованы самостоятельно.
После отделения наполнителя и отгонки основной массы растворителя остаток растворителя удаляют путем высушивания клея в вакуум-сушилке при комнатной или возможно более низкой температуре. Отогнанный растворитель также исследуется самостоятельно.
Оставшееся после отгонки растворителя вещество (так же, как и не содержащие растворителя клеящие материалы) проходит следующие предварительные испытания:
Исследование поведения вещества в пламени;
Сухая перегонка вещества;
Проведение качественных реакций на определение хлора, азота, серы и кремния;
Определение числа омыления.
Если исследуемый клей представляет собой смесь полимеров, то разделить его на составляющие иногда удается путем переосаждения или фракционирования.
Если на основании данных предварительного анализа можно предположить, что исследуемый клей представляет собой один
полимер, или если сложную композицию удалось разделить на составляющие, то в качестве вспомогательных методов анализа можно применить определение относительной плотности, молекулярного веса, растворимости, коэффициента рефракции, флуоресценции под влиянием ультрафиолетового излучения, а также элементный анализ вещества и определение содержания функциональных групп (ОН, СООН, С1 и др.).
Для этих исследований требуется тщательная очистка вещества от минеральных загрязнений, примесей мономеров, низкомолекулярных продуктов, остатков катализаторов и т. д. путем переосаждения (или разделения на небольшое число фракций), отгонки с водяным паром, промывки растворителями или водой и т. д. Очищенное вещество высушивают до постоянной массы.
Результаты предварительных исследований во многих случаях могут оказаться достаточными для определенного суждения о химической природе исследуемого клея.