КЛЕИ и требования к ним

Требования, предъявляемые к клеям. Качество клееного материала в значительной степени зависит от качества клея. Поскольку область применения клееных материалов очень широка, а условия эксплуатации разнообразны, к клеям предъявляются различные требования эксплуатационного, технологического и экономического характера. Рассмотрим главные из этих требований.
Эксплуатационные требования следующие.
1. Клей должен создавать прочное клеевое соединение, для чего он должен иметь высокую адгезию к склеиваемому материалу и высокие когезионные свойства. Термин «адгезия» (прилипание) характеризует связь между двумя приведенными в контакт материалами разной природы, обусловленную спецификой взаимодействия между молекулами этих веществ. Определяется адгезия величиной силы, потребной для отрыва пленки клея от подложки (например, от древесины).
Термин «когезия» характеризует связь частиц внутри данного тела, т. е. прочность самого отвержденного клея. Желательно, чтобы когезионная прочность клея была выше прочности склеиваемого материала (например, древесины).
2. Клей после отверждения должен быть водостойким, т. е. должен сохранять свойства при длительном воздействии на него воды. Между тем структура и свойства клея, находящегося в твердой фазе, могут изменяться в результате набухания или экстракции водой водорастворимых ингредиентов клея — пластификаторов, стабилизаторов, наполнителей и т. д. Водостойкость клея определяется количеством влаги, поглощенной им за 24 ч пребывания в воде при t — 18...20°С По поскольку процесс поглощения воды носит диффузионный характер, его оценивают массой поглощенной воды, отнесенной к поверхности образца клея.
Водостойкость клея зависит от его природы, структуры, состава, степени отверждения, толщины пленки и т. д. Водостойкость может быть повышена термической обработкой клея или введением в него аппретированных наполнителей. Высокая водостойкость клея особенно необходима при изготовлении изделий, на которые может действовать капельно-жидкая влага (в судо- и авиастроении, производстве тары, сельхозмашиностроении и т. д.). Водостойкость клея и его стоимость находятся в прямой зависимости.
3. Клей после отверждения должен быть влагостойким (атмосферостойким), т. е. должен сохранять свои свойства при длительном воздействии на него влажного воздуха. Пары воды могут вызывать набухание гидрофильных материалов в результате адсорбции, что часто сопровождается гидролитическим расш,еплением связей в молекулах клея. Протекает этот процесс чаще всего при повышенных температурах.
Влагостойкость клея характеризуется влагопоглощением, т. е. количеством воды (в процентах), которое он в течение определенного времени поглощает из воздуха, имеющего относительную влажность 95—98 % при 1=20°С. При длительном нахождении во влажной атмосфере влагопоглощение достигает равновесного состояния. Требования в отношении влагостойкости особенно высоки, если клей используется для материалов, применяемых в тропиках.
4. Клей должен быть биостойким. Выполнение этого требования важно в случае работы клееного материала во влажной среде и при повышенной температуре. Последнее свойственно условиям тропического климата. Если в составе клея есть белки и углеводы, они могут стать питательной средой для микроорганизмов (грибков и плесени), что приводит к разрушению клея. Поэтому желательно иметь в составе клея ядовитые для микроорганизмов вещества.
5. Клей после перехода в твердое состояние должен быть термостойким. Во время эксплуатации клееного материала на него может действовать воздух, имеющий высокую температуру, и если при этом клей размягчится, прочность клеевого соединения снизится.
6. Клей после отверждения должен быть бензо- и маслостойким, т. е. при соприкосновении, например, с углеводородами он не должен набухать в них, так как это неизбежно отразилось бы на его прочности. Бензо- и маслостойкость зависят от химического строения клея, его структуры, состава, степени отверждения и толщины клеевого слоя. Оценивается бензо- и маслостойкость по изменению массы (в процентах) или относительному изменению какого-либо из прочностных показателей пленки отвержденного клея при выдержке ее в течение определенного времени в среде, содержащей топливо или масло.
7. Клей должен быть эластичным. Необходимость такого требования может возникнуть, например, при изготовлении фанеры, наружные слои которой выполнены из металла. Последний имеет значительно больший температурный коэффициент линейного расширения, чем древесина. Применение клея, имеющего повышенную эластичность, будет уменьшать опасность коробления готового продукта, снижения прочности или разрушения.
8. Клей должен быть нейтральным к древесине, т. е. не должен разрушать волокна древесины и изменять ее цвет. Последнее особенно неприятно, если имеется опасность просачивания клея и выхода его на лицевые поверхности склеиваемого материала. Цвет древесины может изменяться при сильной щелочности клея и содержании в древесине танина.
9. Клей должен обеспечивать получение долговечного клеевого соединения, в процессе склеивания и но время эксплуатации клеевого соединения при постоянных нагрузках в нем появляются внутренние напряжения, что, однако, не приводит к его разрушению. Причиной же последнего может быть термофлуктуационный разрыв межатомных связей, происходящий под действием тепла. Кроме того, на долговечность клеевых соединений оказывают влияние кислород воздуха, влага, различные излучения (гамма-лучи, ультрафиолетовые лучи и пр.), химически активная среда и т. д.
Старение клеевых соединений может сопровождаться испарением растворителя, миграцией пластификатора, различными диффузионными процессами.
10. Клей после отверждения не должен быть очень твердым, иначе при механической обработке склеенных деталей он будет оказывать абразивное действие на режущий инструмент, ускоряя его износ.
Технологические требования, вытекающие из необходимости иметь простую и удобную технологию склеивания, следующие.
1. Клей должен иметь определенную вязкость, которую необходимо подбирать так, чтобы клей хорошо смачивал поверхности древесины и хорошо распределялся по ним, создавая ровный, тонкий и непрерывный слой, применение низковязкого клея создает опасность сильного его поглощения древесиной и получения несплошного клеевого слоя. Излишне вязкий клей плохо смачивает древесину, его трудно нанести тонким слоем, поэтому появляется опасность получить клеевое соединение пониженной прочности, да и с экономической точки зрения это невыгодно.
2. Клей не должен быть токсичным, т. е. не должен во время его применения выделять вредные для организма человека продукты. Если все же таковые имеются, их вредное действие необходимо ликвидировать устройством в производственных помещениях местной и общей вентиляции.
3. Клей должен быть прост как в отношении его приготовления, так и при нанесении на подлежащие склеиванию поверхности.
4. Клей, должен иметь стабильные свойства, в частности его вязкость не должна быстро изменяться при хранении. Выполнение этого требования дало бы возможность централизованного изготовления клея на специализированных предприятиях и транспортировки его на значительные расстояния.
5. Клей должен обладать достаточной жизнеспособностью, т. е. время от момента его приготовления до момента, когда его уже нельзя применять вследствие недопустимого повышения вязкости или даже желатинизации, должно быть достаточно большим. В противном случае клей пришлось бы приготовлять малыми партиями и расход его при нанесении на склеиваемые поверхности стал бы неизбежно увеличиваться. Для условий производства удобно, чтобы жизнеспособность клея была несколько больше длительности рабочей смены.
6. Клей при отверждении не должен выделять большого количества летучих продуктов, так как чем меньше их выделяется, тем меньше требуется давление плит пресса и, следовательно, можно применять менее мощные прессы. Уплотнение склеиваемого материала (потери на упрессовку) также будет меньше.
7. Клей должен отверждаться при возможно меньшей температуре, так как излишне высокая температура плит пресса может отрицательно влиять на качество древесины (например, изменить ее натуральный цвет). Склеивание при высоких температурах приводит и к заметному снижению влажности готового продукта, что создает опасность коробления.
8. Клей должен иметь высокие диэлектрические свойства, позволяющие использовать его для, быстрого склеивания заготовок в поле ТВЧ. Характеристикой указанных свойств служат тангенс угла потерь клея tgб и его диэлектрическая проницаемость е. Чем больше произведение e*tgб (фактор потерь), тем быстрее клей будет отверждаться в электрическом поле высокой частоты.
Экономические требования, вытекающие из стремления обеспечить минимально возможную себестоимость изготовляемой клееной продукции, сводятся к следующему. 1. Сырье, применяемое для изготовления клея, должно быть доступным, 2. Стоимость клея, расходуемого на единицу площади склеиваемого материала, должна быть минимальной. 3. Клей должен иметь достаточно высокую скорость отверждения, что будет способствовать повышению производительности клеильного оборудования и, следовательно, снижению себестоимости склеивания. 4. Оборудование, необходимое для изготовления клея (смолы), должно отличаться простотой и быть дешевым.
5. Капитальные затраты на организацию производства клея должны быть минимальными, что обеспечит быструю их окупаемость.
Клеев, которые полностью удовлетворяли бы всем перечисленным требованиям, не существует, и стремиться к созданию таких клеев не следует, ибо экономически это себя не оправдало бы. Инженер, связанный с применением клеев, должен хорошо знать их свойства и уметь на большого количества правильно выбрать наиболее подходящий.
Свойства смол и клеев. Области применения. Высокие требования, предъявляемые к клеевым соединениям, а также стремление в ряде случаев уменьшить использование пищевого сырья для производства клеев, заставили расширить применение для этих целей синтетических смол. Синтетические смолы (полимеры) состоят из большого числа повторяющихся звеньев молекул, молекулярная масса которых может изменяться от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Они представляют собой сложную смесь компонентов, близких по своему составу, но отличающихся длиной молекулярных цепей.
Синтетические смолы получают на основе реакций полимеризации и поликонденсации. В первом случае протекает процесс укрупнения молекул при постоянстве химического состава вещества. Молекулярная масса при этом увеличивается и получающееся вещество приобретает новые свойства, отличные от свойств первичного продукта. Реакция полимеризации широко используется в производстве лаков и пластмасс.
Во втором случае из двух или нескольких низкомолекулярных веществ образуется новое по своему химическому составу высокомолекулярное вещество, а процесс сопровождается выделением таких простых продуктов, как вода, хлористый водород, аммиак и др. Образовавшееся новое вещество по своему составу резко отличается от исходных веществ. Важно отметить, что реакция поликонденсации, протекающая в реакторе во время изготовления смолы, до конца не доводится, ее прерывают после образования смолообразного продукта. Это необходимо для того, чтобы исключить переход последнего в твердое состояние, в котором он непригоден для дальнейшего использования. Завершаться реакция поликонденсации должна при использовании смолы в качестве клея, т. е. в момент формирования клеевого слоя. Скорость протекания реакции поликонденсации, а также молекулярная масса получаемых продуктов меньше, чем при реакции полимеризации.
По форме молекул различают линейные, разветвленные и сетчатые полимеры. Для линейных и разветвленных полимеров характерен комплекс специфических свойств, например способность образовывать анизотропные волокна и пленки, а также существовать в высокоэластическом состоянии. Наибольшую прочность имеют полимеры с пространственной структурой, у которых линейные молекулы особенно прочно соединены друг с другом: кроме обычных межмолекулярных сил притяжения, у них действуют дополнительные химические связи. Полимеры с линейной структурой, хотя и с трудом, но все же могут растворяться в органических растворителях. Полимеры с пространственной структурой неспособны растворяться, иногда они могут только несколько набухать.
По химической активности высокомолекулярные соединения делят на две группы - термопластичные и термореактивные. К термопластичным относят полимеры, имеющие линейную структуру, способные плавиться при нагревании. При этом они не имеют точки плавления, процесс протекает в определенном интервале температур. К термореактивным относят полимеры, имеющие двух- или трехмерную сетчатую структуру, способные при нагревании переходить в твердое состояние, при этом процесс перехода необратим. Последующим нагреванием такой полимер можно только разрушить.
В настоящее время известно большое число синтетических клеев. Для склеивания древесины преимущественное применение находят фенолоформальдегидные и карбамидоформальдегидные клеи, применяемые как в чистом виде, так и в виде различных модификаций. В меньшем количестве используют резорциновые и меламиновые клеи. Некоторое применение находят также поливинил ацетатная дисперсия, каучуковые клеи, клеи-расплавы.
Фенолоформальдегидные смолы и клеи. Основа клеев — фенолоформальдегидные смолы, впервые синтезированные в 1872 г., но практическое применение нашедшие значительно позже. Сырьем для этих смол служат фенол С6Н5ОН и его гомологи — крезол С6Н4ОНСН3, фенольная фракция (смесь фенола с крезолом), трикрезол (смесь трех изомеров), ксиленол С6Н3ОН (СНз)2, а также формальдегид СН2О и различные катализаторы (сильные и слабые кислоты, соли, дающие кислоты при нагревании, щелочь, аммиачная вода, гидрат окиси бария и др.).
Фенолоформальдегидные клеи могут быть: а) одно- или многокомпонентные; б) жидкие или твердые (пленки); в) предназначенные для горячего или холодного склеивания. Особенность однокомпонентных клеев (смол) — их способность отверждаться только под действием тепла, без введения в них специальных отвердителей.
Для фенолоформальдегидных смол и клеев характерна способность создавать высокопрочные и повышенной водостойкости клеевые соединения, хорошо работающие в условиях наружного воздуха. Еще лучшие свойства имеют клеи, приготовленные из резорцина С6Н4(ОН)2, отличающегося высокой реакционной способностью. К тому же он не токсичен. Клеевые соединения, выполненные на этих клеях, имеют высокую прочность, водо- и теплостойкость. Но резорцин значительно дороже и дефицитней фенола, поэтому в ближайшее время трудно рассчитывать на возможность широкого применения приготовленных из него смол.
Чтобы решить вопрос о пригодности смолы (клея) для тех или иных целей, необходимо знать, какими показателями она может быть охарактеризована, а также значение каждого из них. Рассмотрим главные из этих показателей.
1. Вязкость смолы, характеризующая ее внутреннее трение. Она зависит от концентрации смолы и содержания в ней свободного фенола: чем ниже концентрация и больше свободного фенола в смоле, тем ниже ее вязкость. Между тем этот показатель очень важен с технологической точки зрения, так как предопределяет область применения смолы. Смола, предназначенная для пропитки материала, должна иметь более низкую вязкость, чем клеящая смола. С ростом вязкости смолы сокращается продолжительность ее отверждения, но ухудшаются адгезионные свойства.
2. Содержание нелетучих веществ в смоле, или массовая доля сухого остатка. Этот показатель зависит от рецепта смолы, процента конденсации ее и режима конечной обработки (температуры, разрежения и времени). Содержание нелетучих веществ влияет на скорость отверждения смолы, ее вязкость и адгезионные свойства. С увеличением концентрации возрастает скорость отверждения смолы, повышается вязкость, но ухудшается смачивающая способность и, следовательно, понижаются адгезионные свойства.
3. Щелочность смолы. Этот показатель зависит от количества и вида катализатора, применяемого при ее конденсации, а также от схемы конденсации. Щелочность влияет на скорость отверждения смолы, водостойкость, адгезионные и диэлектрические свойства. При высокой щелочности смола отверждается быстрее, но ухудшаются ее адгезионные и диэлектрические свойства и снижается водостойкость клеевых соединений.
4. Содержание свободного фенола характеризует полноту реакции фенола с формальдегидом. Зависит этот показатель от молярного соотношения между фенолом и формальдегидом (от 1 :2,1 до 1 : 2,5) и влияет на токсичность смолы, адгезионные свойства, скорость отверждения и пластичность клеевого слоя. Увеличение содержания свободного, фенола улучшает адгезионные свойства смолы, повышает пластичность клеевого слоя, но снижает скорость отверждения смолы. В то же время с точки зрения охраны окружающей среды желательно, чтобы смола имела минимальное количество свободных продуктов. Основные свойства некоторых из наиболее часто применяемых фенолоформальдегидных смол (клеев), используемых при горячем склеивании шпона, приведены в табл. 4.

Смола СФЖ-3011—однокомпонентная водная смола, изготовляемая из наиболее качественного сырья — кристаллического фенола. Цвет ее темно-вишневый. Смола позволяет получить прочные и высоководостойкие клеевые соединения, срок хранения ее до 30 сут. Применяется смола для изготовления такой ответственной продукции, как авиационная фанера, плиты, фанерные трубы, бакелизированная фанера, челночный материал и др. К недостаткам ее относятся длительность процесса поликонденсации, высокая токсичность и необходимость подсушки после нанесения на шпон.
Смола СФЖ-3013 — водная малотоксичная смола, позволяющая получать прочные водостойкие клеевые соединения. Срок годности ее до 45 сут. Смола служит основой клеев В и КФР-2, рецепты которых приведены в табл. 5.

Дана характеристика смолы, применяемой для пропитки шпона. Если смола предназначена для нанесения на шпон вальцами, вязкость ее должна быть 28, содержание нелетучих веществ 55—60%
Эти клеи не требуют подсушки после нанесения на склеиваемые поверхности. Жизнеспособность клеев 8—16 ч. Введение в клей резорциновой смолы Р-1 активирует его отверждение и позволяет получить высоководостойкие клеевые соединения. Едкий натр уменьшает содержание свободного фенола. Введение уротропина (гексаметилентетрамина) оказывает аналогичное действие, но при этом снижает водостойкость и диэлектрические свойства клеевых соединений. Параформ повышает вязкость смолы, ускоряет процесс ее подсыхания и оказывает на нее дубящее действие. Клей на основе смолы СФЖ-3013 используют при изготовлении фанеры, плит, фанерных труб, бакелизированной фанеры, клееного паркета.
Смола СФЖ-3014 — водная малотоксичная смола. Рецепт клея на ее основе приведен в табл. 5. Клей не требует подсушки после нанесения на склеиваемые поверхности. Применяется для склеивания шпона при изготовлении фанеры, ДСтП и ДВП, изготовленных сухим способом, и др.
Смола СФЖ-3024 — водная малотоксичная смола. Рецепт клея на ее основе дан в табл. 5. Клей не требует подсушки после нанесения на склеиваемые поверхности. Имеет неприятный запах. Цвет клея темный. Применяется при изготовлении фанеры.
Смола УБФ - универсальная быстроотверждающаяся, служит основой для клея той же марки. Указанный клей приготовляют введением в смолу 70 %-ного водного раствора бетанафталинсульфокислоты в количестве 5,6—7,% массы смолы.
Смола (лак) СБС-1 - бакелитовая спирторастворимая, но пользуемая обычно в качестве пропитывающей смолы. Срок хранения ее до 180 сут. После пропитки шпона требуется его сушка Применяется в производстве ДСП, цельнопрессованных деталей и бакелизированной фанеры.
Кроме жидких фенолоформальдегидных клеев, для изготовления высококачественной фанеры и некоторых других модификаций древесины применяют бакелитовую пленку (табл. 6), представляющую собой сульфатную бумагу толщиной 30—40 мкм, поверхностной плотностью 22 г/м3, пропитанную фенолоформальдегидной смолой. Содержание растворимых продуктов в пленке не должно быть менее 75%, Срок хранения до 6 мес. Пленка удобна в употреблении и позволяет получать клеевые соединения высокого качества, но она дорога. Пленки, изготовляемые на водной смоле С-50, более чувствительны к атмосферным условиям и требуют быстрой загрузки пакетов шпона в пресс для горячего прессовании.
Для склеивания шпона, слоистой и массивной древесины холодным (теплым) способом создам целая группа клеев основные характеристики которых приведены в табл. 7. Все смолы, на основе которых приготовляются указанные клеи, представляют собой низковязкие жидкие продукты. Для перевода их в отвержденное состояние в смолу вводят отвердитель.

В связи с дефицитностью керосинового контакта, ранее широко применявшегося в качестве отвердителя фенольных смол, и необходимостью защиты окружающей среды, начали использовать такие органические сульфокислоты, как паратолуол-, бензо- и бетанафталинсульфокислота. Однако они более агрессивны и в ряде случаев вызывают расслоение смолы, что требует более точной их дозировки, хранить фенолоформальдегидные смолы следует в плотно закрытой таре при температуре воздуха ниже 20°С. Если смола поступает на предприятие в замороженном виде, ее необходимо оттаять, выдержав в помещении при температуре не свыше 25°С. Принудительный разогрев смолы паром недопустим.
В заключение дадим общую характеристику фенолоформальдегидных клеев. Они имеют высокую адгезию к древесине и другим материалам. Дают прочные, водо-, атмосферо-, био- и теплостойкие клеевые соединения. Хорошо совмещаются с другими полимерами и каучуками. Имеют высокие диэлектрические свойства. Недостатки их — токсичность, дефицитность, повышенная стоимость и темный цвет, в отвержденном состоянии подвержены старению.
Карбамидоформальдегидные смолы и клеи. Основа этих клеев — карбамидоформальдегидные смолы, впервые синтезированные в 1929 г. Их появление вызвано дефицитностью фенола и необходимостью иметь неокрашенные клеи. Сырьем для смол служит мочевина (МН2)2СО, формальдегид СН2О и различного рода катализаторы, способные изменять кислотность среды в ту или другую сторону (уротропин (СН2)6N4, аммиак NН3, едкий натр NаОН, хлористый аммоний NН4Сl). Свойства смол зависят от следующих факторов:
1. Молярного соотношения между мочевиной (карбамидом) и формальдегидом. Клеящие смолы изготовляют при соотношении от 1:1,5 до 1:2,2. Это соотношение влияет на вязкость получаемой смолы, скорость ее отверждения, токсичность и стабильность при хранении.
2. Активной кислотности среды, предопределяющей скорость и полноту протекания реакции поликонденсации смолы. При увеличении кислотности среды скорость и глубина реакции возрастает. Но при низком pH и небольшом избытке формальдегида есть опасность преждевременной желатинизации образующихся смолообразных продуктов.
3. Температуры поликонденсации, поддерживаемой обычно в пределах 80—100°С.
4. Конечной обработки смолы (вакуум-сушки), проводимой при t=65...70°С и разрежении (9,0—7,6) Па, что позволяет увеличивать содержание сухих веществ до 60—70,%. При этом удаляется также свободный формальдегид и метиловый спирт.
Смолы могут быть в жидком, пастообразном и твердом (порошкообразном) виде. Срок хранения смол при 5—20°С в герметично закрытой таре, защищенной от воздействия солнечных лучей и атмосферных осадков, 2 мес. Основные свойства карбамидоформальдегидных смол, наиболее часто употребляемых для склеивания древесины, приведены в табл. 8.

В обозначениях марок смол буква Б указывает на быструю отверждаемость смолы, Ж — на повышенную жизнеспособность, МТ — на малую токсичность. К обозначениям марок смол добавляют также буквы, указывающие на преимущественное применение смол: П — в производстве плит, Ф — в производстве фанеры, М — в производстве мебели.
Для превращения смолы в клей на нее воздействуют соответствующим отвердителем, имеющим кислую природу и способным понижать pH до 3,5—4. Вид и количество вводимого отвердителя зависят от его природы, начального значения pH смолы и способа склеивания. При горячем склеивании применяют хлористый аммоний NН4Сl, сернокислый (NН4)2SO4 или фосфорнокислый (NН4)3РO4, аммоний. Наиболее часто употребляют хлористый аммоний. В результате взаимодействия его со свободным формальдегидом смолы образуется соляная кислота, обеспечивающая понижение pH и, следовательно, отверждение смолы. Количество вводимого в смолу отвердителя зависит от начального значения pH и колеблется от 0,4 до 1,5 % массы смолы (считая на сухое вещество):

Вводят отвердитель в виде водного раствора 15—20,%-ной концентрации или в виде порошка, предварительно размешанного в небольшом количестве смолы. При холодном склеивании в качестве отвердителей применяют водные растворы органических кислот; щавелевой (СООН)2, молочной СПзСНОНСООП, лимонной С3Н4(ОН) (СО2Н3). На 100 мас. ч. смолы вводят 4—7 мае. ч. щавелевой кислоты 10 %-ной концентрации, а лимонной кислоты — 4—5 мае. ч. 50 %-ной концентрации. Возможно также применение 15—20 %-ного водного раствора ортофосфорной кислоты. Наиболее часто из указанных отвердителей применяют щавелевую кислоту.
Количество вводимого отвердителя выбирают, исходя из желаемой жизнеспособности клея, которая зависит от вида и количества вводимого в смолу отвердителя, pH смолы и температуры помещения, в котором хранится смола. Заметное влияние оказывает температура воздуха производственных помещений: при увеличении ее с 20 до 30 °С жизнеспособность клеев сокращается в 3 раза, а при снижении с 20 до 15°С увеличивается в 2 раза. Особое значение жизнеспособность клеев имеет при склеивании больших и многослойных конструкций, сборка которых продолжительна. Ориентировочно можно назвать следующие пределы жизнеспособности клеев; КФ-МТ — от 2 до 8 ч; КФ-Б — до 2 ч; КФ-БЖ — до 10 ч; КФ-Ж—15— 24 ч.
Удлинить жизнеспособность клея можно введением в него веществ, повышающих pH: аммиачной воды 25 %-ной концентрации в количестве 0,5—1 % массы клея; мочевины или меламина 1—3 %; уротропина — до 1 %.
Жидкие клеи, особенно в теплое время года, не могут долго сохранять вязкость на требуемом уровне, в связи с этим изготовление и использование порошкообразных смол представляет несомненный интерес. Жидкая смола, будучи мелко диспергирована центробежным, пневматическим или ультразвуковым распылителем, подвергается мгновенной сушке горячим воздухом и охлаждению. Получившийся мелкодисперсный гигроскопичный порошок упаковывают в герметически закрывающуюся тару. В таком виде он может храниться 2—3 года. В соответствии с техническими условиями он должен содержать влаги не более 3 % и полностью растворяться в воде. Водный раствор порошка должен иметь рН≥7 и жизнеспособность не менее 2 сут. После добавления в него отвердителя (например, хлорида цинка ZnCl2) жизнеспособность клея при 20°С должна быть не менее 2 ч. Содержание в клее свободного формальдегида не более 0,7 %. В настоящее время, однако, порошкообразные смолы не находят в промышленности широкого применения, так как стоимость их несколько выше, чем жидких клеев (выход порошка из жидких смол не превышает 75%). По удобство транспортировки и хранения порошкообразных смол, простота приготовления клея, несомненно, выгодны для предприятий, потребляющих небольшое количество клея. Особенно они удобны для использования в летнее время.
Что касается клеевых соединений, выполненных на карбамидном клее, то эксплуатация их даже при температуре до -40°С не опасна. Горячий же воздух температурой выше 80°С за 6 ч снижает прочность соединений на 25—30 %, а при более длительном воздействии приводит к полному расклею. Горячая вода также разрушает клеевые соединения, выполненные на карбамидном клее. Поэтому недопустимо применять эти клеи для изделий, работающих в условиях тропического климата. Обусловлено это недостаточным развитием цепей молекул, малым количеством поперечных связей, большей гидрофильностью метилольных групп и низкой водостойкостью амидных связей.
Дадим краткую характеристику карбамидоформальдегидным клеям. Они имеют высокую адгезию к древесине и другим материалам, дают прочные и стойкие к холодной воде соединения, атмосферостойкость их средняя, теплостойкость ограниченная, имеют высокие диэлектрические свойства. Скорость отверждения в 2—2,5 раза выше, чем у фенолоформальдегидных клеев; они недефицитны и дешевы; хорошо совмещаются с поливинилацетатной дисперсией.
Существенный недостаток карбамидных клеев — наличие в них части непрореагировавшего при поликонденсации формальдегида, а также образование его вследствие присутствия в клее метилольных групп и метиленэфирных связей, превращающихся в метиленовые. При этом формальдегид выделяется как в процессе горячего склеивания древесины, так и при эксплуатации готового изделия. Выделение формальдегида из клея — существенный недостаток вследствие его токсического действия на организм человека, а также из-за образования трещин в клеевом слое. Все рассмотренные карбамидоформальдегидные клеи пригодны как для горячего, так и для холодного склеивания древесины.
Карбамидомеламиноформальдегидные смолы и клеи. Высокую водостойкость имеют клеевые соединения, выполненные на меламиноформальдегидных клеях. Но меламин дорог и дефицитен, поэтому чаще применяют карбамидомеламиноформальдегидные клеи. Примером смолы, на основе которой приготовляют такие клеи, служит смола ММС, имеющая следующие свойства:

Для правильного дозирования вводимого в смолу хлористого аммония, от чего сильно зависит водостойкость клеевых соединений, рекомендуются следующие соотношения:

Вводят хлористый аммоний в смолу в виде водного раствора 20%-ной концентрации, нагретого до 50—70°С. Жизнеспособность клея при указанной дозировке 6 ч. Клей пригоден для склеивания в поле ТВЧ.
Для склеивания шпона и отделки поверхности листов фанеры может использоваться пленка, представляющая собой сульфатную бумагу поверхностной плотностью 20±2 г/м2, пропитанную низковязкими карбамидомеламиноформальдегидными невакeeмированными смолами. Если пленка предназначена для склеивания шпона, бумагу пропитывают смолой ММПК, содержание сухих веществ в которой 46±2 %. Количество хлористого аммония, вводимого в смолу, 0,1—0,5 %. Масса 1 м2 клеящей пленки 55±5 г, содержание влаги и летучих не более 10 %. Срок годности пленки 3—5 сут, в связи с чем она должна изготовляться только на заводе — потребителе пленки. Отделочная пленка готовится на основе смолы ММП, имеющей сухой остаток 38±2 %. В смолу перед пропиткой ею бумаги вводят хлористый аммоний в количестве 0,25 % массы смолы. Масса 1 м2 готовой пленки 65±2 %, содержание водорастворимой смолы не менее 70 %. Применяют пленку при изготовлении декоративной фанеры. В заключение приведем данные о свойствах отвержденных клеев (табл. 9).
Значение этих свойств, оказывающих влияние на прочность клеевых соединений, должно облегчить выбор вида клея для того или иного изготовляемого материала с учетом возможных условий его будущей работы.
Прочие виды клеев, в ряде случаев возникает необходимость соединения древесины с другими материалами, а также выполнения особых требований, предъявляемых к клеевым соединениям, с целью улучшения тех или иных их свойств.
Поливинилацетатный клей — водная дисперсия поливинилацетата (ПВАД), получаемого в результате полимеризации винилацетата — продукта взаимодействия ацетилена с уксусной кислотой. Внешний вид ПВАД — белая однородная жидкость со слабым эфирным запахом. Ее можно изготовлять непластифицированной и пластифицированной дибутилфталатом или трикрезилфталатом (их вводят от 5 до 35 % массы дисперсии). Пластификаторы понижают вязкость дисперсии и снижают стойкость ее к действию низких температур. Свойства дисперсии следующие:

Склеивание ПВАД основано на диффузионном слипании отдельных частиц в сплошную пленку. Для этого из дисперсии необходимо удалить растворитель, после чего под действием содержащегося в ней инициатора (перекиси водорода) происходит полимеризация. Этот вид клея характеризуется высокими адгезионными свойствами, безвредностью, постоянной готовностью к употреблению, достаточно большой жизнеспособностью, высокой скоростью склеивания при комнатной температуре. По ПВАД не морозостойка и почти в 3 раза дороже карбамидных смол. Клеевые слои отличаются эластичностью и бесцветностью, не затупляют режущий инструмент, но имеют низкие водо- и теплостойкость (до 60°С). хранить дисперсию надо в герметически закрытой таре при положительной температуре. Срок хранения до 6 мес. Употребляется дисперсия, как для холодного, так и для горячего склеивания, в частности для наклеивания пластика на листовой материал, при ребросклеивании шпона, сборке отдельных узлов мебели, музыкальных инструментов, склеивании шиповых соединений, а также в качестве модификатора для других клеев.
Каучуковый клей — раствор синтетического или натурального каучука или смеси каучука с некоторыми веш,ествами в органических растворителях. Он может быть невулканизируюш,имся и вулканизирующимся. Последнее обеспечивает более высокую прочность склеивания. Вулканизация может происходить как вследствие нагрева клея, так и под действием активаторов и ускорителей (при 1=25...30°С). Существует много марок каучуковых клеев, из которых наиболее известны 88П и КС-1. Первый из этих клеев — раствор наиритового каучука и бутилфенолформальдегидной смолы в этилацетате и бензине (при соотношении последних 2:1). По внешнему виду — вязкая непрозрачная жидкость желто-коричневого цвета. Срок хранения клея в герметически закрытой таре не менее 3 мес. Свойства клея следующие:

Аналогичные свойства имеет и клей КС-1. Применяют каучуковые клеи для приклеивания резины, декоративного пластика, металла, поролона и ткани к древесине.
Кроме каучуковых клеев на органических растворителях, находят применение латексные, или водоэмульсионные, клеи (ЛПТ-1, Л-4, Л-7 и др.), достоинства которых — меньшая стоимость, негорючесть и легкость смывания с рук, посуды, клеенаносящих устройств. Однако они имеют более низкую вязкость, что требует загущения их 2 %-ным водным раствором казеината аммония. Прочность склеивания ими ниже, чем клеями на органических растворителях; ниже и водостойкость клеевых соединений. Срок годности латексных клеев 3—6 мес. Они пригодны для приклеивания к древесине тканей и резины.
Клей-расплав — термопластичный клей, основой которого могут быть полиамид, полиэфир, инден-кумароновая или терпеновая смола и др. В настоящее время для этой цели часто используют сополимер этилена с винилацетатом. Помимо основного полимера, в состав клея входит пластификатор (например, гидрированная канифоль), наполнитель (кварцевая мука, двуокись титана, окись цинка, мел, основная соль висмута и др.), а также антиоксидант (например, бутилиро-ванный гидроокситолуол или гидрооксианизол), предотвращающий окисление клея, все время находящегося под действием высокой температуры. Свойства клеев-расплавов следующие:

На склеиваемые поверхности клеи можно наносить экструдером, лопаткой или роликом. Описанные клеи имеют высокую адгезию к древесине и другим материалам; не содержит в своем составе растворителей и не требуют поэтому больших давлений и открытых выдержек; стойки к атмосферным воздействиям; водостойки; не токсичны, позволяют легко автоматизировать процесс склеивания. Но они требуют применения специального оборудования, недостаточно жестки и теплостойки, дороги. Расход клея 350—450 г/м2. Данные клеи применяются главным образом при облицовывании кромок мебели, для выполнения работ, связанных со сборкой корпусной мебели, приклеиванием декоративных элементов, точечным ребросклеиванием шпона.
Фенолобутварный клей получается совмещением фенолоформальдегидной смолы с поли-винилбутиралем (бутваром). Выпускают несколько марок этих клеев — БФ-2, БФ-4, БФ-6 и др. Отличаются они друг от друга содержанием поливинилбутираля и степенью пластификации. С увеличением содержания поливинилбутираля понижается термостойкость клеевых соединений, но растут их эластичность и вибростойкость. Цвет клея — от желтого до красноватого. Имеет высокие адгезионные свойства. Клеевые соединения высокопрочны, водо- и морозостойки, хорошо сопротивляются действию бензина, керосина, масел, спирта. Основные свойства некоторых из этих клеев приведены ниже:

Недостатки рассмотренных клеев — высокая стоимость, ограниченная теплостойкость и необходимость нагрева соединения до 150—160°С для отверждения. Данные клеи можно применять для склеивания фанеры с различными материалами (металлами, текстолитом, пластмассами, оргстеклом и др.). В частности, их используют в качестве подслоя, если металл наклеивают фенолоформальдегидными клеями, содержащими в своем составе кислые отвердители. Хорошие результаты дает применение этих клеев для наклеивания алюминиевой фольги на древесину.
Клеевая нить получается в результате покрытия термостойкой стеклонити полиамидной смолой. Диаметр клеевой нити 0,3±0,05 мм, масса 1 м — 0,15±0,02 г, прочность на разрыв не менее 0,19 МПа. Применяют клеевую нить вместо гуммированной ленты для поперечного или продольного (методом «зигзаг») ребросклеивания полос шпона. Перед нанесением на шпон ее подогревают до 300°С для расплавления клея и прижимают к его поверхности. Охлаждаясь, клей снова переходит в твердое состояние и надежно соединяется с древесиной. Два кусочка шпона длиной по 50 мм, соединенных клеевой нитью, должны выдерживать при растяжении нагрузку не менее 30 Н. Срок хранения нити не менее 2 лет.

СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ СВОЙСТВ КЛЕЕВ. Наполненне клеев. Наполнители в клей вводят для придания ему необходимых эксплуатационных свойств и уменьшения расхода. При этом появляется возможность влиять на вязкость клея, особенно при низкой его концентрации; уменьшать глубину проникновения клея в древесину и предотвращать просачивание его на наружные поверхности тонких слоев; снижать величину усадки клея; уменьшать влияние изменения толщины клеевого слоя на прочность клеевого соединения; повышать разрывную прочность отвержденного клея; изменять модуль упругости клея; уменьшать разницу термических коэффициентов линейного расширения клея и древесины; способствовать равномерному распределению напряжений в клеевом слое и т. д.
Для достижения указанных целей наполнитель должен: а) прочно соединяться с клеем; б) образовывать с ним однородные композиции; в) не оказывать каталитического действия на отверждение клея и, в частности, не затормаживать этот процесс; г) не вызывать коррозии металла, приклеиваемого к основе; д) не ухудшать стабильности клея при хранении и т. д.
Наполнители классифицируют: а) по химическому составу; б) по воздействию на полимер; в) по структуре. По химическому составу они могут быть органическими и неорганическими.
Органические наполнители - древесная мука, мука злаковых (пшеничная и ржаная) и бобовых (соевая и др.), крахмал мука из скорлупы плодовых каштанов, кокосовых и грецких орехов, лигнин, карбоксиметилцеллюлоза, измельченная кора различных деревьев и т. п. Эти наполнители хорошо набухают в воде, активно абсорбируют влагу, повышают вязкость клея, предотвраш,ают стекание смолы с листов шпона. Некоторые из них, однако, снижают водостойкость клея, поэтому для ее восстановления в клей добавляют еш,е и альбумин.
Внутренние напряжения в клее от введения в него наполнителей, как правило, снижаются, так как не создается препятствий для развития релаксационных процессов и сохраняется подвижность молекул. Отвержденный карбамидный клей содержит около 10—15 % воды, химически не связанной с ним. В дальнейшем эта вода поглощается древесиной, что приводит к усадке и растрескиванию клеевого слоя. Введение в клей крахмала, белковых веществ, древесной муки и других гидрофильных веществ предотвращает появление этих нежелательных явлений.
Неорганические наполнители — каолин, мел, асбест, гипс, сажа, тонко размолотое стекло, высокодисперсные металлические порошки и многие другие. Эти наполнители не набухают в воде и не растворяются в ней. На вязкость клея они влияют слабо, но хорошо закрывают сосуды древесины, препятствуя просачиванию клея через ее тонкие слои. Наполнители уменьшают также влияние изменения толщины клеевого слоя на прочность клеевого соединения. Однако с течением времени прочность клеевого соединения может несколько снизиться. Что касается внутренних напряжений в клеевом слое, то перечисленные наполнители увеличивают их за счет увеличения модуля упругости клея, в то же время эти наполнители уменьшают разницу в термических коэффициентах линейного расширения клея и древесины. Минеральные наполнители способствуют сильному затуплению режущего инструмента при обработке им клееного материала.
Наполнители могут быть активными и инертными. Активные наполнители улучшают клеящие свойства полимера, упрочняют клеевой слой, повышают его модуль упругости или изменяют другие его свойства. Примеры таких наполнителей — крахмал, мука злаковых, двуокись титана и др. Следует, однако, заметить, что активными они называются в известной мере условно, так как, улучшая какое-либо одно свойство клея, они могут ухудшать другие его свойства. Кроме того, активность наполнителя может проявляться только при определенном его содержании в клее.
Инертные наполнители, в отличие от активных, не изменяют свойств клея. Примеры инертных наполнителей - мел, каолин, тальк и др. Основной эффект их применения обусловлен частичным заполнением объема. Структура твердых наполнителей может быть различной. Так, они могут быть тонкодисперсными, с частицами в форме зерен (древесная мука, мел и др.) или пластинок (тальк, графит, слюда), а также в виде волокнистых материалов (асбест, волластонит). Влияние некоторых наполнителей на свойства отвержденных фенолоформальдегидных и карбамидных клеев отражено в табл. 10.

Размеры частиц наполнителя — важная его характеристика, от которой зависит не только прочность клея после его отверждения, но и склонность наполнителя к агломерации и осаждаемость частиц в клеевом растворе. Мелкодисперсные наполнители, имеющие большую удельную поверхность, более склонны к агломерации и меньше осаждаются. Размеры частиц, как правило, должны быть в пределах 1—20 мкм, но в отдельных случаях они могут быть и несколько большими, так как применение тонкодисперсного наполнителя может вызвать появление технологических трудностей — сильное загустение клея и снижение его текучести.
Содержание наполнителя в клее колеблется в довольно широких пределах. При малых количествах наполнителя наблюдаюш,ееся повышение прочности происходит за счет усиления пространственной структуры, образованной макромолекулами полимера. При больших степенях наполнения (от массы полимера) упрочняющее действие связано с образованием предельно структурированных пленок, распределенных между частицами полимерам При большом наполнении клея частицы наполнителя соприкасаются друг с другом, что приводит к резкому повышению вязкости клея. Может также уменьшиться активность клея (затормозится процесс его отверждения, особенно при холодном склеивании) и снизиться прочность клеевого соединения.

При склеивании, например, листов шпона с ложным ядром количество вводимого в клей гипса увеличивается до 10—15%. В фенолоформальдегидных смолах, применяемых без предварительной подсушки, количество вводимого мела увеличивается до 12—14%.
Наполнитель можно вводить в реакционную смесь по истечении 1—1,5 ч после варки смолы или в готовую смолу за 8—10 ч до ее использования. В реакционную смесь целесообразно вводить наполнители, которые способны хорошо набухать в воде. В готовый клей, как правило, вводят неорганические наполнители. Для равномерного распределения минерального наполнителя в клее последний вспенивают в течение 8—10 мин.
Пластификация клеев. Некоторые из применяемых в настоящее время клеев отличаются после отверждения значительной жесткостью, что затрудняет развитие релаксационных процессов и, следовательно, способствует сохранению в клее значительных по величине внутренних напряжений. Эластичность пленки отвержденного клея можно повысить введением в него пластификатора, который усилит способность полимера к большим высокоэластическим и вынужденно высокоэластическим деформациям. При этом пластификатор должен быть способен совмещаться с клеем (т. е. образовывать с ним истинный раствор), отличаться малой летучестью, иметь небольшую вязкость, быть химически стойким, не вымываться водой, не ухудшать диэлектрических свойств клея и т. д. Эффективность пластификатора тем больше, чем меньше размер его молекул и больше их гибкость, при этих условиях молекулы пластификатора легче проникают между молекулами клея и принимают различные конформации.
Пластифицирующее действие могут оказывать и вещества, имеющие небольшое сродство с клеем, но в этом случае молекулы их распределяются между надмолекулярными образованиями, ослабляя связи между последними, повышая их подвижность. Такая пластификация носит название меж структурной и наблюдается при концентрациях пластификаторов до 1 %. В качестве пластификаторов, вводимых в клей для склеивания древесины, применяют глицерин, декстрин, сахара, сложные эфиры (дибутилфталат, дикрезилфталат), диэтиленгликоль.
Пластифицирующее действие на клей, как указывалось ранее, оказывают и наполнители, содержащие клейковину: пшеничная и ржаная мука, мука из скорлупы каштанов, кокосовых орехов и др. Пластификации клеевого слоя способствует также содержащийся в клее свободный фенол. Надо помнить, однако, что пластификаторы, повышая эластичность клея, снижают его прочность и долговечность и ухудшают адгезионные свойства. При этом снижение тем больше, чем выше концентрация пластификатора в клее. Подавляющее большинство пластификаторов вводят в клей в количестве, не превышающем 5 % его массы. На термический коэффициент линейного расширения клея пластификаторы оказывают слабое влияние, незначительна увеличивая его.
Модификация клеев. Под этим термином понимается направленное изменение свойств клея введением в него некоторых веществ, в качестве последних используют и другие клеи. Модифицирующие добавки могут изменять адгезионные, механические, диэлектрические, упругоэластичные и другие свойства клея, а также улучшать совместимость с другими полимерами и компонентами, входящими в состав клея. Рассмотрим несколько характерных случаев модификации фенолоформальдегидных и карбамидных смол, широко используемых для склеивания фанеры.
Модификация фенолоформальдегидных смол происходит следующим образом. Если чистый фенольный клей, которому свойственна повышенная хрупкость и не очень высокая прочность, совместить с каучуком, например СКН-40, при соотношении 1 : 1,6, то полученный модифицированный клей будет отличаться высокой теплостойкостью и упругоэластичными свойствами. Таким клеем древесину можно склеивать как холодным, так и горячим способом. Аналогичное действие оказывает поливинилбутираль, введение которого в фенолоформальдегидную смолу повышает эластичность и вибростойкость клея при некотором снижении его теплостойкости, пример такого клея — рассмотренный ранее клей БФ.
Для повышения водостойкости фенолоформальдегидных смол в них можно вводить резорцин или приготовленную на его основе смолу в количестве 1,5—5 %. Пример такого клея — клей КФР-2, созданный на базе смолы СФЖ-3013 и резорциновой смолы Р-1.
Карбамидоформальдегидные смолы модифицируют каучуковыми латексами, поливинилацетатной дисперсией, фенолом, резорцином, бензогуанамином или мел амином. Так, при добавлении в карбамидоформальдегидную смолу латексов типа ДММА, ЛПТ-1, Л-4, Л-7 (в соотношении 60:30) значительно повышается эластичность клеевого слоя без снижения его прочности. Замечено также, что в такой смоле почти в 2 раза уменьшается содержание свободного формальдегида, снижается ее вязкость и, следовательно, удлиняется продолжительность хранения (почти в 4 раза). Водостойкость практически остается на прежнем уровне. Склеивать таким клеем можно как холодным, так и горячим способом.
Модификация карбамидоформальдегидных смол поливинилацетатной дисперсией повышает эластичность и прочность клея. Ускоряется также нарастание прочности склеивания при комнатной температуре. Рекомендуемое соотношение между смолой и модифицирующей добавкой 100:25. Поливинилацетатную дисперсию можно добавлять в готовую карбамидоформальдегидную смолу или в реакционную смесь при ее поликонденсации.
В карбамидоформальдегидную смолу для повышения ее водостойкости и прочности вводят фенол, резорцин и бензогуанамин, заменяя ими часть мочевины в реакционной смеси, а также на стадии синтеза олигомеров. При этом введение в клей до 10 % резорцина взамен мочевины более эффективно, чем модификация его меламином. Хорошие результаты дает модификация указанных клеев бензогуанамином, которого вводят от 10 до 25% массы мочевины. Но применение таких смол сдерживается пока высокой стоимостью бензогуанамина,
В качестве модификаторов карбамидоформальдегидных смол применяют аминоэпоксид (его добавляют до 6 % массы смолы) или амидохлоргидрин (10—12 % массы смолы), вводимые в смолу в виде водного раствора 30 % -ной концентрации. Эти модификаторы повышают прочность и водостойкость клеевых соединений и снижают токсичность смолы, при подогреве исходных компонентов, раздельном нанесении смолы и отвердителя и невысокой температуре склеивания такие клеи пригодны для склеивания древесины повышенной влажности.
Приготовление клеев. Как было сказано ранее, клеи бывают одно-, двух- или многокомпонентные. Однокомпонентные клеи к месту их использования подают по трубопроводам шестеренчатым насосом или сжатым воздухом (Р = 0,2...0,4 МПа). Двух- и многокомпонентные клеи готовят в специальных стационарных или передвижных клеемешалках вместимостью 300—500 л, располагаемых на полу цеха, или вместимостью 150—200 л, располагаемых над клеенаносящими станками. Клеемешалка имеет вал с лопастями, перемешивающими смолу с введенными в нее компонентами. Особо хорошее перемешивание получается при использовании клеемешалок, снабженных планетарными механизмами. Частота вращения вала клеемешалки, предназначенной для двухкомпонентных клеев, должна быть 45—55 мин, а для многокомпонентных—до 1450. Для предотвращения увеличения температуры перемешиваемого клея свыше 20°С, что могло бы сократить его жизнеспособность, клеемешалки снабжают водяными рубашками, в которые подают водопроводную воду. Отвердитель в смолу вводят в твердом виде или в виде водного раствора 25 %-ной концентрации. Продолжительность перемешивания 15—30 мин.
Если в состав клея входит наполнитель, его вводят последним, после тщательного перемешивания смолы с отвердителем и другими компонентами. Для лучшего набухания наполнителя клей перед употреблением определенное время выдерживают.
Для экономии ненаполненных карбамидных клеев, уменьшения опасности просачивания их через тонкие слои вследствие увеличения вязкости и уменьшения количества вводимой в пакет влаги их вспенивают. Для этого в смолу вводят такие поверхностно-активные вещества, как альбумин, ОП-10, сапонал, некаль, сапонин и др., в количестве 0,2—1 % массы смолы. Даже при сравнительно небольшой поверхностной активности пенообразователи этого рода дают весьма устойчивую пену, что объясняется высокой поверхностной вязкостью и прочностью адсорбционных слоев, покрывающих с двух сторон пленки пены, при вращении в течение 5—10 мин многолопастной мешалки вспенивающего аппарата (рис. 9), имеющей частоту вращения 250—300 мин происходит увеличение объема смолы в 3 - 5 раз. После этого в нее добавляют отвердитель и снова перемешивают в течении 5-10 мин. Устойчивость получающейся пены обычно не менее 8 ч.

Если клей имеет рН<6,5 содержит много свободного формальдегида или органического растворителя, смолу вспенивают под давлением 0,15—0,2 МПа в течение 15—30 мин. Вспенивать клей можно также, продувая через него сжатый воздух. Вспенивание клея уменьшает его расход на 10-15%. К вспениванию наполненных клеев прибегают для более равномерного распределения в них наполнителя.
Клеи, предназначенные для изготовления конструкционных материалов, вспенивать не рекомендуется, так как пузырьки воздуха, являясь концентраторами напряжений, могут отрицательно повлиять на прочность клеевого соединения.
Охрана труда и техника безопасности при работе с клеями. Как сами клеи (полимеры), так и их ингредиенты могут оказывать вредное действие на кожные покровы, слизистые оболочки, нервную систему и печень человека, в результате чего могут возникнуть дерматит, гнойный конъюнктивит, раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и др. Содержание токсических веществ, выделяющихся из клеев, ограничивается величинами, приведенными в табл. 11.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) токсических веществ, выделяющихся из применяемых в деревообрабатывающей промышленности клеев, мг/м3:

Воздухообмен в рабочих помещениях обеспечивается устройством эффективных вентиляционных систем и установок. Количество воздуха, необходимого для установления требуемых параметров воздушной среды, определяют расчетом из условия растворения выделяющихся из смол и клеев вредных веществ. Общеобменная вентиляция служит для удаления воздуха из верхней зоны помещения, а местные вытяжные устройства — от всех источников выделения летучих токсичных веществ. Полы в помещениях, где работают с клеями, выкладывают метлахской плиткой или материалами, влагостойкими и устойчивыми к химическому воздействию. Стены рекомендуется облицовывать плиткой на высоте 1,5—2 м. Персоналу, работающему с клеями, выдают спецодежду, спецобувь и индивидуальные средства защиты — противогазы или респираторы, мази, кремы, пасты.
При работе с карбамидоформальдегидными клеями рекомендуются: паста ИЭР-2, цинкостеариновая мазь № 1 Селисского, мази на силиконовой основе, кремы «Силиконовый», «Защитный», а с клеями, содержащими органические растворители, — паста ПМ-1, паста «Биологические перчатки», пасты ИР-1, фурацилиновая «Айро» и кремы «Красная роза» и «Пленкообразующий».
После окончания работы пасты смывают с кожных покровов теплой водой с мылом. С оборудования и пола клееприготовительных отделений смывают остатки клея. При работе с клеями, содержащими растворители, мономеры и другие легковоспламеняющиеся вещества, необходимо строгое соблюдение специальных правил противопожарной безопасности