Клеи (адгезивы) – композиции на основе веществ, способных соединять (склеивать) твердые тела благодаря образованию между соединяемыми поверхностями и клеевой прослойкой прочных адгезионных связей
В состав клеевой композиции входят отвердители и добавки
Добавками регулируют специфические свойства клея-липкость, вязкость, скорость отверждения, сохранность или жизнеспособность, а также эксплуатационные свойства клеевой прослойки – прочность, жесткость, термо-, морозо-, атмосферостойкость и др
К неорганическим клеям относят клеи на основе клеящих веществ (связок) неорганической природы, относящиеся к группам минеральных и металлических клеев.
Минеральные клеи производят в виде порошков, растворов и дисперсий, преимущественно на основе оксидов и силикатов металлов.
Керамические клеи – композиции на основе высокоплавких оксидов Mg, Al, Si, Zr и оксидов щелочных металлов. Технология их изготовления состоит из операций сплавления компонентов, быстрого охлаждения сплава в воде, сушки, измельчения и смешения с наполнителями и другими модификаторами. применяются для склеивания керамики, металлов, графита и других термостойких материалов в авиационной и электронной промышленности.
Алюмофосфатные клеи – вязкие жидкости или пасты. Примерная рецептура клея (масс. ч.): связка – 7, смесь наполнителей – 10. Наиболее распространенный состав связки (масс. ч.): 7,5 Al2O3, 33,0 P2O5, 59,5 H2O. В качестве наполнителей используют металлы, графит, Al2O3, SiO2, TiO2, MgO. Клеевые прослойки на основе алюмосиликатных клеев застывают при комнатной или повышенной (100÷600 °С) температурах. Клеевые соединения работоспособны в интервале температур до 2000 °С и используются при производстве электровакуумных и электронагревательных приборов в радиоэлектронной и электротехнической промышленности.
Силикатные клеи – водные растворы силикатов натрия или калия (жидких стекол) или дисперсии на их основе, которые могут содержать наполнители (глина, CuO, SiO2) и модифицирующие добавки (P2O5, V2О5 или др.). Отверждаются при комнатной температуре или при температурах до 100 °С в результате испарения води и коагуляции дисперсной фазы. Клеевые соединения работоспособны до 1100 °С, используются в радиоэлектронике, авиационной промышленности для склеивания керамики, стекол, металлов, картона, бумаги и других материалов.
Металлические клеи разделяют на пасты, порошки и клеи-пленки. Клеи-пасты получают на основе жидкого металла, например Ga, и порошка более тугоплавкого металла (Cu, Al, Fe, Ni, Mg).
Клеи-порошки готовят из легкоплавких сплавов на основе Bi, Pb, Sn, In, Cd.
Клеи-пленки – предварительно спеченные ленты из тугоплавких металлов, которые перед использованием пропитывают жидким металлом.
Металлические клеи придают соединительному шву высокую прочность (до 30 МПа при равномерном отрыве), тепло- и электропроводность. Клеевые соединения работоспособны при температурах выше 800 °С и используются в радиотехнической, авиационной и других отраслях промышленности для склеивания металлов, кварца, стекол, а также для соединения металлов с керамикой, кремнием, ферритами.
Органические клеи подразделяют на природные и синтетические.
Природные клеи изготавливают на основе клеящих природных полимеров животного и растительного происхождения. Они могут содержать модифицирующие добавки: растворители (вода), антисептики (салициловая или борная кислота), стабилизаторы (щелочи, жидкое стекло), а также смолы, повышающие липкость (канифоль).
Животные клеи получают из материалов, богатых коллагеном, а также из казеина и продуктов его переработки. Коллаген – фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани животных – кожи, связок, сухожилий, хрящей, костей. Получаемые из коллагена протеиновые клеи применяют для склеивания древесины, кожи, бумаги, для приготовления клеевых красок. Недостаток – низкая водостойкость и гниение под действием микроорганизмов.
Наиболее распространенные растительные клеи изготавливают на основе крахмала, декстрина и натурального каучука.
Синтетические клеи изготавливают на основе синтетических мономеров, олигомеров, полимеров или их смесей. По сравнению с другими клеями синтетические клеи получили наиболее широкое распространение в электронной технике благодаря возможности направленного изменения их свойств. Синтетические клеи чаще всего классифицируют по химической природе основы: на термореактивные (реактивные) и термопластичные. У термореактивных клеев при склеивании изменяется химическая структура, и они из пластичного состояния необратимо переходят в стеклообразное или эластичное в результате отверждения − протекания химической реакции поликонденсации или полимеризации. Структура термопластичных клеев при склеивании не изменяется, они затвердевают в результате удаления растворителей или застывания расплава.
Герметики (герметизирующие составы) – пастообразные или вязкотекучие композиции на основе полимеров или олигомеров, отверждающиеся (вулканизирующиеся) в зазорах конструкций с образованием эластичных прослоек, предотвращающих утечки рабочих сред.
Основой наиболее распространенных герметизирующих составов являются синтетические высокомолекулярные каучуки.
Основные эксплуатационные характеристики герметиков: жизнеспособность – период времени до использования, в течение которого сохраняются их технологические свойства; газонепроницаемость при рабочих температурах в различных средах; адгезия к поверхности детали герметизируемого соединения; разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве, плотность герметизирующей прослойки, а также технологичность процесса герметизации.
Процесс герметизации включает приготовление герметика, подготовку поверхности деталей, образующих герметизируемое соединение, нанесение герметика, eго вулканизацию или отверждение.