Склеювання тепло- та звукоізоляційних органічних матеріалів - будівництво та ремонт
Застосовувані в сучасних конструкціяхтепло- і звукоізоляційні матеріали(пінопласти, пористі деревоволокнисті та деревостружкові плити) часто виконують не тільки огороджувальні функції, але і сприймають частину навантаження. Так, у тришарових панелях пінопласт сприймає зсувні зусилля від обшивок, у вентиляційних коробах ізоляційні плити піддаються вібрації, в утеплених покрівлях деревноволокнисті плити сприймають згинальні зусилля. Тому окремі блоки або плити ізоляційного матеріалу повинні бути скріплені монолітно і з елементами конструкцій, і між собою.
У конструкціях, в яких пінопласт бере участь у спільній роботі шарів під навантаженням, клейовий прошарок повинен бути еластичним, і мати здатність деформуватися без відшаровування від обшивки. У таких випадках краще застосовувати термопластичні клеї, що сприймають температурні деформації без концентрації напруги.
Особливості склеювання пінопластів залежать від властивостей цього матеріалу, і насамперед його пористості.
Міцність з'єднання пінопластів з іншими матеріалами визначається переважно міцністю самих пінопластів. Вона залежить від сили механічного зачеплення клею зі стінками осередків (пор). Внаслідок малої товщини стінок, а також нерівності поверхні пінопластів, витрата клею підвищується. Тому для склеювання пінопластів застосовують різні недорогі клеї, що містять наповнювачі.
Необхідно також знати, чи повідомляються осередки між собою. При сполучених осередках клей глибоко проникає в пінопласт; у своїй утворюється про голодний шов, тобто. клейовий прошарок виснажується а з'єднання виходить слабким, недоброякісним.
Зазвичай пінопласти із сполученимиосередками з'єднують клеями, отверждающимися при випаровуванні розчинника. У цьому випадку розчинник безперешкодно випаровується, залишаючи твердий або еластичний клейовий прошарок. Деякі пінопласти руйнуються під впливом органічних розчинників, тому розчинені клеї можна застосовувати лише для пінопластів, виготовлених на основі термореактивних смол. Інші пінопласти склеюють водомісткими клеями.
Використання розчинників у клеї також небажане при склеюванні пінопластів з металами. Наприклад, деякі водорозчинні клеї, що склеюють пінополістирол і пінополівінілхлорид, а також клеї, що містять кислі затверджувачі, корозійно впливають на метал і, крім того, мають погану адгезію до нього. Тому, склеюючи пінопласти з металами, наносять різні плівки підшару: на метали з органічним розчинником, на пінопласт – водорозчинні.
Спосіб нанесення клею залежить від фізико-хімічних властивостей клейової композиції. Латекси та дисперсії наносять способом розпилення. Щоб уникнути надмірного вбирання клею та отримати тонкий, відносно рівний шар, струмені клею направляють під деяким кутом до поверхні пінопласту.
Розглянемо способи склеювання деяких пінопластів залежно від властивостей цих матеріалів.
При склеюванніміпори- спіненої карбамідної смоли - необхідно враховувати поглинання вологи з клею та навколишнього повітря через пори, що сполучаються, в результаті чого знижуються міцність і адгезійні властивості пінопласту. Щоб уникнути цього, блоки міпори перед склеюванням занурюють у перхлорвініловий лак (розчин перхлорвінілової смоли в хлорбензолі). Після підсушування блоки приклеюють водомісткими клеями або клеями з розчинниками, що не руйнують захисну плівку.
Спочатку клей,найчастіше складається з 20%-ного розчину полівінілхлоридацетату в метиленхлориді, наносять на обшивку (розпорошенням). Після того як клей набуває необхідної в'язкості, прикладають блоки міпори і щільно закріплюють їх. Клей має гарну адгезію до захисної плівки міпори, а розчинник клею випаровується, не руйнуючи плівки та пінопласту. У такий спосіб обклеюють металеві повітроводи для зниження шуму, звукоізолюють покрівлі, утеплюють холодні огородження.
Приклеювання пінополістиролу - одного з найбільш перспективних пінопластів - проводять зазвичай без попереднього захисту матеріалу. Так як пінополістирол має замкнені осередки, розчинники випаровуються погано. Крім того, деякі органічні розчинники, затримуючись у осередках, руйнують пінополістирол. Отже, застосування клеїв з органічними розчинниками має бути зведене до мінімуму. Не руйнують пінополістирол такі розчинники, як вода, спирти та петролейний ефір. При невеликій (до 0,5x0,5 м) площі склеювання для кріплення блоків пінополістиролу можна застосовувати водоемульсійні клеї, наприклад, полівінілацетатні.
При склеюванні плит пінополістиролу, що мають велику поверхню, вода повільно випаровується з клейового прошарку, тому з'єднання може бути недоброякісним. У такому випадку емульсійний клей вводять гіпс, що поглинає воду. Полівінілацетатний клей, у якому вода зв'язується гіпсом, отверждается через 30 хв після нанесення, причому міцність склеювання досить висока. Цей прийом, однак, непридатний для склеювання пінополістиролу з металами.
Склеювання пінополістиролу полівінілацетатним клеєм можна прискорити, застосовуючи суміші органічних розчинників із високою швидкістю випаровування. Наприклад, використовують ацетоно-спиртову суміш, що утворює клейскладу 2:1:1,5 (полівінілацетат: ацетон: спирт). Ефективним розчинником у суміші є також метиленхлорид, який використовують у клеях для кріплення пінополістиролу до шаруватих пластиків. Добавки, що поглинають, при цьому не вводять.
Клеї наносять на обшивку вальцями товстим шаром. Через 10 хв утворюється плівка, під якою знаходиться шар в'язкого клею. У такому стані листи обшивки можна зберігати протягом 1-2 год. Прикладаючи потім блоки пінополістиролу і натискаючи на них, проривають плівку клею, змочують їм пінопласт та здійснюють склеювання контактним способом.
Для склеювання плит пінополістиролу між собою застосовують контактний спосіб. Спочатку відходи пінополістиролу розчиняють у трикрезилфосфаті у співвідношенні 2:1,5, занурюють одну з плит у клейову масу при температурі 80-100 ° С і з'єднують плити. Склеювання відбувається негайно та забезпечує високу міцність зчеплення.
При склеюванні пінополістиролу зі сталевими обшивками хороші результати отримані при використанні феноло-формальдегідного клею ВІАМ-Б-8 через підшар із клею БФ-2.
Для обклеювання блоків і плит пінополістиролу тонкими листами алюмінію застосовують швидкосхоплюючий поліхлоропоєновий клей, що не впливає на структуру пінопласту. Клей наносять на пінопласт та на алюміній шарами завтовшки 0,025-0,05 мм. Після нетривалої відкритої витримки намазані клеєм поверхні з'єднують і витримують під тиском 0,5-1 кг/см2.
Для склеювання пінополістиролу з алюмінієвими обшивками можна застосовувати такі клеї холодного затвердіння: 1) епоксидний, до складу якого входить смола ЕД-6 – 100 вага. ч., окситерпеновий розчинник (відхід камфорного виробництва) – 40 вагу. ч., поліетиленполіамін - 10 вага. ч., портландцемент – 200 вага. ч.; 2) феноло-формальдегідний КБ-3через підшар БФ-2.
Склеювання пінополістиролу з обшивками зі склопластику виробляють поліефірним клеєм на основі смоли ПН-1. Цей клей дещо послаблює пінопласт, стягуючи стінки осередків. Щоб усунути цей недолік, смолу вводять до 200% наповнювача (мелений кварцовий пісок).
Пінополівінілхлорид, що випускається як у вигляді жорстких плит, так і у вигляді еластичного матеріалу, має пори, що сполучаються, і тому може бути склеєний дисперсійними клеями, наприклад акриловим, або розчином полівінілхлоридацетату. До обшивок із фанери та деревних плит пінополівінілхлорид приклеюють перхлорвініловим клеєм. При склеюванні пінополівінілхлориду з металевими обшивками слід передбачати заходи захисту металу від корозії хлором, що виділяється з пінопласту.
Одним з перспективних тепло- і звукоізоляційних матеріалів єпінополіуретан, що склеюється акриловим, поліуретановим, нітроцелюлозним, а також модифікованими феноло-формальдегідними та епоксидними клеями. Пінополіуретан має властивості термореактивних полімерів і може бути жорстким або еластичним. Так як в процесі спінювання поліуретан склеюється з матеріалами, що стикаються без додаткових клейових складів, то при кріпленні його до обшивок достатньо підготувати чисту поверхню листів і забезпечити геометричну незмінність конструкції в період затвердіння.
Властивості самосклеювання мають і інші пінопласти на основі термореактивних смол, наприкладпіноепоксипласт, кремнійорганічні та феноло-формальдегідні пінопласти. Найбільш поширені феноло-каучукові пінопласту ФК-20 та ФК-40, що застосовуються для виготовлення тришарових конструкцій.
Деревноволокнисті та деревностружкові плитисклеюють звичайними клеями длядеревини. Однак при з'єднанні цих матеріалів з металом або азбестоцементом виникають додаткові труднощі. При склеюванні з алюмінієм, наприклад, міцність клейового з'єднання знижується через значну температурну деформацію металу. У таких випадках застосовувати тверді клеї недоцільно. Задовільні результати, особливо з погляду стійкості сполук до атмосферних впливів, отримані при використанні каучукового клею 88-Н.
У дослідах зі склеювання деревоволокнистих плит з азбестоцементом виявлено можливість застосування менш дефіцитних і економічно доступніших бітумно-різняних композицій типу мастики «ізол».
Скловолокніті та мінераловатні теплоізоляційні вироби(плити, блоки, мати) склеюють феноло-формальдегідними, епоксидними та комбінованими клеями (наприклад, суміш фенолоспиртів з полівінілаієтатною емульсією). Так як цими матеріалами найчастіше ізолюють нагріті поверхні (труб, технологічного обладнання тощо). клейові з'єднання їх повинні мати підвищену теплостійкість.
Піноскло, пінобетон та термоізоляційний газобетонсклеюють феноло-формальдегідними або дифеноло-кетоновими клеями. Якщо з'єднання призначене для експлуатації при значних перепадах температури, клеї модифікують тіоколом.