Склеивание – популярный способ крепления, так как клеящий состав не повреждает скрепляемые материалы, но обеспечивает достаточно прочное соединение. Склеить детали проще, чем сбить гвоздями или скрутить шурупами. Самый популярный бытовой вариант – клей ПВА.
Что собой представляет клей ПВА
В 1912 году немецкий врач Фритц Клатт получил из ацетилена винилацетат. Вещество при затвердевании полимеризовалось и соединяло собой разные материалы. Винилацетат спустя год был запатентован. В 1937 году первый клей ПВА стали производить в США. В СССР он заменил клейстер только в 1970 году.
До сих пор пор популярность состава ничуть не уменьшилась.
Состав и характеристики
Клей ПВА представляет собой водный раствор поливинилацетата. Это бесцветный полимер без запаха, который получается при смешивании винилацетата в эмульсии или растворе. Пока он находится в воде, полимеризация не закончена. Когда клей наносят на какую-либо поверхность, вода испаряется, по мере этого винилацетат полимеризуется, образуя связи между скрепляемыми деталями.
Стандартный состав ПВА клея включает следующие компоненты, смешанные в определенных пропорциях:
- поливинилацетат – 85–95%;
- вода – до 10%;
- пластификаторы (ЭДОС, дибутилфталат) – 5%;
- специальные добавки – до 0,5%.
Модифицирующие добавки расширяют сферу его применения. Например, каолин или тальк увеличивают прочность сцепления, бензин или ацетон – водостойкость. Увеличив долю пластификатора – масла, глицерина – снижают эластичность состава и увеличивают жесткость соединения.
Технические характеристики клеящего состава регламентируют ГОСТ 18992-80 и ТЗ.
- Клеящая способность – по ГОСТ составляет не менее 400 H/м и 550 H/м для высшего сорта.
- Нетоксичность – запрещается добавлять в состав вещества, при высыхании образующие токсичные соединения.
- Сама ПВА-дисперсия – в упаковке, обладает низкой морозостойкостью, чтобы не допустить замерзания. Клеевое соединение морозостойкое.
- Механизм склейки регламентируется. Для улучшения сцепления поверхности смачиваются и слегка пропитываются водой. При отсутствии такой обработки ПВА склеивает плохо.
- ПВА разводится водой и его плотность регулируется. После полимеризации застывает, поэтому отстирать клей нельзя. Полимеризованная его часть растворяется в уксусной кислоте, ацетоне, бензоле, метаноле.
- Состав стекленеет, но не становится хрупким. Благодаря этому вещество заполняет трещины и поры в несколько миллиметров.
- После окончания срока годности клей расслаивается на жидкость – слабый раствор винилацетата, и сметанообразную массу поливинилацетата. При взбалтывании фракции вновь образуют коллоидный раствор. В таком виде он существует недолго и вновь расслаивается. Адгезионные свойства клея намного ниже.
Клей ПВА горюч. Склеивание увеличивает пожароопасность конструкции.
Сферы применения
Первоначально клеящий состав разрабатывался для нужд автопрома в начале 20-го века. Так что сфера его применения намного шире, чем подклейка страниц.
Используется клей в таких областях:
- строительство – ПВА добавляют, чтобы улучшить адгезионные и эластичные свойства многих строительных растворов;
- кожевенная промышленность, стекольная, текстильная – состав применяют при склейке деталей обуви, обработке тканей, кожи;
- производство строительных красок, технических материалов, бытовой химии;
- склеивание древесных и бумажных материалов любого рода.
Применяют ПВА для работы с картоном, пластиком, тканями, стеклом.
Разновидности и критерии выбора
Выпускается несколько видов ПВА. Свойства их отличаются благодаря модифицирующим добавкам. Составы маркируются, поэтому по аббревиатуре можно установить назначение каждого.
- Бытовой или обойный – предназначен для склеивания бумажных изделий, обоев, моющихся обоев, листов бумаги и картона. Представляет собой однородную пасту белого или кремового оттенка. Морозостойкость высокая – 6 циклов при температуре до -40°С.
- Канцелярский – ПВА-К. Используется для соединения бумаги, картона, фотобумаги. Это жидкая вязкая субстанция белого или желтоватого цвета, без комков и включений. Состав годится только для работ с бумагой: его способность к склеиванию невелика, он неустойчив к действию воды и не терпит мороза. На солнце становится желтым и расслаивается.
- Универсальный клей – ПВА-МБ. Вязкая густая масса, однородная, белого или слегка желтоватого цвета. Используется для склеивания дерева, бумаги, ДСП, ДВП, картона, стекла, тканей. Подходит для приклеивания предметов из перечисленных материалов к поверхностям из бетона, кирпича, оштукатуренных стен. Морозостойкость – 6 циклов при -20°С, так что применять ПВА универсальный для работ с наружными конструкциями не выгодно: клей соединяет детали, но такая склейка продержится недолго.
- ПВА-М – удешевленная модификация ПВА. Состав снежно-белый, не совсем однородный – расслаивается на прозрачную пленку и более густую нижнюю часть. Применяется для проклейки картона, дерева, бумаги, но не используется для работы со стеклом, зеркалом, фарфором, кожей.
- Клей ПВА строительный – поливинилацетатная гомополимерная дисперсия. Это водный раствор винилацетата, но стабилизированный защитным коллоидным раствором – поливиниловым спиртом. Например, различают 2 разновидности: не пластифицированную и пластифицированную. Пластификатором обычно выступает ЭДОС или дибутилфталат. ДПА представляет собой вязкую, густую жидкость белого цвета. Пластификатор может придавать ей желтоватый оттенок. Смесь однородная, без комков, но может иметь поверхностную пленку. Морозостойкость – 4 цикла. ПВА используется при склеивании кожи, дерева, стекла, а также для изготовления красок, штукатурки, других строительных растворов.
- Профессиональный столярный клей ПВА – применяется при изготовлении и сборке мебели. Чаще всего им дублируют соединения на нагели. Выпускают несколько серий: D1 – для работы при температуре до +50°С и влажности не менее 15%, D2 – при влажности до 18%, D3 – предназначен для наружных работ и не боится краткого контакта с водой, D4 – водостойкий.
При покупке клея ПВА важно внимательно изучить маркировку. Нельзя использовать канцелярский вариант при отделке обоями или строительную дисперсию для подклеивания страниц в книге.
ДПА имеет 3 класс опасности. При работе с ним нужно надевать защитную маску и перчатки.
Рекомендации по применению
Прежде чем склеить любые детали или поверхности, их очищают от пыли и грязи, а также пятен жира. Если работают с пористой поверхностью, ее сначала обрабатывают грунтовкой. Если с окрашенной или старой, удаляют слои лака или краски и зашкуривают.
- Перед употреблением клей взбалтывают или перемешивают. Поверхности смачивают водой и ждут несколько минут, чтобы жидкость впиталась. Бумагу можно клеить и сухую.
- Клей наносят на детали, соединяют их и плотно прижимают друг к другу в течение минуты или меньше.
Состав сохраняет свои свойства на воздухе в течение 20–40 минут. Затем он окончательно отвердевает. Использовать клей нужно за это время.
Перед использованием строительного клея – ДПА – нужно изучить инструкцию.
Время застывания
Схватывается ПВА очень быстро. В течение минуты масса полимеризуется и образует первичное сцепление. Окончательной прочности соединение набирает спустя 24–36 часов.
При склеивании крупных элементов или большого их числа рекомендуется прижимать детали с помощью струбцины или груза. Удерживают изделия в таком виде весь срок застывания – до 24 часов.
Чем можно разбавить
ПВА – водный раствор, так что разводить его нужно водой. Берут для этого теплую, но не горячую жидкость, добавляют малыми порциями. Важно постоянно и интенсивно перемешивать состав, так как коллоидный раствор без достижения однородности не образуется.
Не стоит разбавлять состав ацетоном или спиртом. Проще купить новую упаковку.
Если клей очень старый, верхнюю корку, образующуюся на нем, удаляют. Комочки не выбирают: они растворяются, когда в ПВА добавляют воды.
Как правильно хранить
Хранить клеящий состав нужно в сухом теплом помещении. Температура не должна опускаться ниже +10°С. Емкость с ПВА нужно плотно закупоривать. Из открытой бутылочки испаряется вода, смесь становится слишком густой и затвердевает.
Срок хранения составляет 6 месяцев с даты выпуска. Открытая упаковка сохраняет годность в течение 3–4 месяцев. Канцелярский клей может использоваться полгода. Состав выпускается небольшими порциями и не может достаточно загустеть. Если ПВА хранится и используется при температуре ниже +10°С, срок годности сокращается до 1 месяца.
