3) Właściwości materiałów klejowych i ich zastosowanie

W takcie laboratoriów zapoznaliśmy się z różnymi rodzajami materiałów klejowych oraz z możliwościami ich zastosowania. Zostały one przedstawione na zdjęciu nr 1.

Zdjęcie nr 1. Materiały klejowe poznane w trakcie laboratoriów.

I) Opis i charakterystyka poznanych materiałów klejowych.

Zdjęcia nr 2. Materiały kolejowe.

Na zdjęciu nr 2 przedstawione są bliżej następujące wybrane materiały klejowe:

• Belzona 1221 - jest to metaliczny polimer do odbudowy i pokrycia metalowych powierzchni. Należy on do klei chemoutwardzalnych. Jest to wielozadaniowy materiał kompozytowy do napraw awaryjnych.

Zastosowanie:

Belznona 1221, służy do naprawy i zabezpieczeniu przeciwko erozji, korozji, wycieraniu i innymi formami mechanicznego ataku. Kleje chemoutwardzalne składają się z dwóch składników, utwardzacz aktywizuje się, w momencie gdy zostanie zmieszany z materiałem bazowym i następuje utwardzenie mieszanki. Szybkość procesu utwardzania zależy od temperatury otoczenia i składu kompozycji klejowej.

Własciwości:

• Ten dwu składnikowy system (baza i utwardzacz) posiada dużą wytrzymałość. Kleje chemoutwardzalne składają się z dwóch składników, utwardzacz aktywizuje się, w momencie gdy zostanie zmieszany z materiałem bazowym i następuje utwardzenie mieszanki. Szybkość procesu utwardzania zależy od temperatury otoczenia i składu kompozycji klejowej.

• Od momentu wymieszania, BELZONA 1221 musi być użyty w czasie podanym w tabeli, zależnie od temperatury otoczenia:

• BELZONA 1221 należy pozostawić do utwardzenia się na czas - w zależności od warunków - jak to wskazuje poniższa tabela:

Powyższe czasy obowiązują dla grubości ok. 0,6 cm. Są one krótsze dla grubszych nakładanych warstw i dłuższe dla warstw cieńszych.

• Unirep 27 - polimerowy materiał kompozytowy w stanie stałym o wysokiej adhezji do większości materiałów , aplikowany na ruchu w miejscach pęknięć i wycieków wszystkich rodzajów cieczy w tym wysoko stężonych chemikaliów. Specjalna postać materiału w którym dwa składniki tworzą jednolity kompozyt umożliwia szybka i wygodną aplikacje w wielu zastosowaniach . Uszczelnienie następuje w wyniku szybko zachodzącej reakcji utwardzania materiału zapoczątkowanej przez naruszenie jego struktury w wyniku dokładnego mieszania -ugniatania . Wymieszany materiał nakłada się w miejscu wycieku na zawilgoconą powierzchnię i mocno dociska , tak aby przyłożona siła była w stanie zdławić ciśnienie medium. Po około 3 minutach materiał nabiera pełnych właściwości wytrzymałościowych staje się twardy i nie wymaga docisku. Aby adhezja materiału była większa miejsce aplikacji powinno być maksymalnie schropowacone

  • Tmax = 150 oC

  • Pmax = 0,5 MPa

• Unirep 28 - materiał polimerowy o właściwościach , budowie , sposobie naprawy podobnie jak UNIREP 28 przeznaczony do aplikacji na powierzchniach suchych.

Zdjęcie nr 3. Materiały kolejowe.

Na zdjęciu nr 3 przedstawione są bliżej następujące wybrane materiały klejowe:

• Chester Metal Super - jest dwuskładnikowym tiksotropowym kompozytem epoksydowo-metalicznym. Materiał zawiera modyfikowane żywice epoksydowe, wypełniacze metaliczne, ceramiczne i włókniste.

Zastosowanie:

• usuwanie przecieków w liniach centralnego ogrzewania

• odbudowa wybitych gniazd łożyskowych

• odbudowa zużytych czopów pod łożyska toczne

• usuwanie przecieków w zbiornikach, pękniętych korpusach np. silników oraz nieszczelności wszelkich spawów

• odbudowa ściętych gwintów i wybitych rowków wpustowych

• uszczelnianie odlewów z żeliwa, staliwa i metali kolorowych

• odbudowa skorodowanych dennic wymienników ciepła

• osadzanie łożysk mostowych

• odbudowa osadzeń elementów w metalu, betonie itp.

Właściwości:

Konsystencja	pasta tiksotropowa
Proporcja mieszania: (Baza: Reaktor) wagowo objętościowo	2.2:1 2:1
Maksymalny czas do aplikacji po wymieszaniu (w 20°C)	35 min
Czas do obróbki mechanicznej (w 20°C)	5 godz
Pełna odporność chemiczna (w 20°C)	po 2 dniach
Maksymalna temperatura pracy	150°C
Temperatura ugięcia (DIN53462)	90°C
Wytrzymałość na ściskanie (ISO 604)	146 MPa
Wytrzymałość na zginanie (ISO 178)	90 MPa
Wytrzymałość na ścinanie dla podłoża stalowego (ISO 4587)	24,8 MPa
Udarność (ISO 179)	6,1 kJ/m^2
Gęstość	2,22 g/cm^3
Wielkość opakowań	0.25kg, 0.5kg, 1kg, 2kg, 5kg

Wpływ temperatury na czas reakcji utwardzania:

• Chester Metal Ceramiczny T jest tiksotropowym kompozytem epoksydowym odpornym na zużycie ścierne i kawitacyjne.

Zastosowanie:

• odbudowa zużytych wirników i korpusów pomp

• naprawa śrub okrętowych

• odbudowa powierzchni zaworów i zasuw

• odbudowa zużytych elementów narażonych na erozję i kawitację

Właściwości:

Konsystencja	pasta tiksotropowa
Proporcja mieszania: (Baza: Reaktor) wagowo objętościowo	2.1:1 2:1
Maksymalny czas do aplikacji po wymieszaniu (w 20°C)	35 min
Czas do obróbki mechanicznej (w 20°C)	5 godz
Pełna odporność chemiczna (w 20°C)	po 2 dniach
Maksymalna temperatura pracy	150°C
Temperatura ugięcia (DIN53462)	94°C
Wytrzymałość na ściskanie (ISO 604)	146 MPa
Wytrzymałość na zginanie (ISO 178)	90 MPa
Wytrzymałość na ścinanie dla podłoża stalowego (ISO 4587)	23.9 MPa
Udarność (ISO 179)	5.5 kJ/m^2
Gęstość	2.2 g/cm^3
Wielkość opakowań	1 kg, 2 kg
Trwałość

• Chester Molecular B-36 - Klej anaerobowo-stykowy B-36 jest kompozycją zawierającą estry akrylowe i metakrylowe, nadtlenki organiczne. Klej utwardza się przy spełnieniu jednocześnie dwóch warunków: odcięcia dostępu tlenu i zapewnienia kontaktu z metalem.

Zastosowanie:

• Uszczelnianie połączeń gwintowych i pasowanych.

• Zabezpieczanie przed poluzowaniem i korozją połączeń gwintowych.

• Osadzanie łożysk o dużych średnicach.

Właściwości:

• Konsystencja ciecz

• Gęstość [g/cm3] w 25 oC 1.11

• Kolor pomarańczowy

• Temperatura zapłonu [o C] > 100

• Lepkość [mPa s] w 25 oC

• wrzeciono 3, prędkość 100 obr/min (wg DIN 54453) 600-1500

• NORMFEST SCREENOX COLD – klej do szyb

Właściwości:

• Stosowany na zimno

• Normalno modułowy

• Czas na włożenie szyby - 15 min

• Zakres temperatury: -10 ° C do +30 ° C

Zastosowanie:

• Klej do szyb samochodowych

Zdjęcie nr 4. Materiały Klejowe.

Na zdjęciu nr 4 przedstawione są bliżej następujące wybrane materiały klejowe:

• UNIREP 3 - podstawowy materiał regeneracyjny składający się z dwóch składników bazy i aktywatora (Klej utwardzany aktywatorem). Po zmieszaniu obu składników przyjmuje postać gęstej, tiksotropowej pasty w kolorze szarym. Najczęściej stosowany kompozyt, uniwersalny do wszystkich napraw. Podstawowe zastosowania:

Właściwości:

• Czas użycia po wymieszaniu 20⁰C – 25 min

• Zajście reakcji chemoutwardzalnej wstępnego utwardzenia 20⁰C – 60 min

Zastosowanie:

• osadzanie łożysk tocznych i panewek łożysk ślizgowych w wybitych i zdeformowanych gniazdach

• osadzanie klinów i wpustów w rozbitych i przewymiarowanych rowkach

• nakładanie do wymiaru średnicy nominalnej, ubytków na wałach, osiach, tłoczyskach i czopach

• naprawa pękniętych rurociągów, zbiorników oraz urządzeń chłodniczych

• naprawa pęknięć i wyrwanych ścianek wszelkich korpusów i odlewów w tym kadłubów silników, sprężarek, skrzyń przekładniowych itp.

• napraw uszkodzonych otworów gwintowanych

• usuwanie błędów produkcyjnych w nowych elementach

• usuwanie wad odlewniczych w odpowiedzialnych odlewach

• Unirep 1 - dwuskładnikowy, chemoutwardzalny materiał do szybkich napraw o niższych niż Unirep 3 parametrach wytrzymałościowych, ale za to bardzo szybko utwardzający się.

Właściwości

• Czas użycia po wymieszaniu 20⁰C – 3 min

• Zajście reakcji chemoutwardzalnej wstępnego utwardzenia 20⁰C – 10 min

Zastosowanie:

• usuwania wycieków i pęknięć rurociągów, zbiorników

• naprawianiu chłodnic pojazdów i maszyn budowlanych

• usuwaniu rys na tłoczyskach hydraulicznych

• trwałym klejeniu dwóch elementów

• Klej w sztyfcie – klej typu PVP. Cechuje się niską zawartością wody. Doskonały do klejenia takich materiałów jak papier i tkaniny.

II) Charakterystyka rozpuszczalników.

Odtłuszczanie w rozpuszczalnikach organicznych polega na usuwaniu z mytych powierzchni zanieczyszczeń tłuszczowych i tłuszczopodobnych (oleje, smary, itp.) na drodze fizycznego rozpuszczania.

Rozpuszczalniki organiczne stosowane są do mycia “ciężkiego”, z bardzo dużych i trudnych do usunięcia zabrudzeń, w procesach, które mają charakter mycia wstępnego oraz do mycia “precyzyjnego”, przy bardzo wysokich wymaganiach co do czystości mytych powierzchni.

Zalety odtłuszczania w rozpuszczalnikach organicznych są następujące:

• rozpuszczają trudne do usunięcia w kąpielach wodnych zanieczyszczenia takie jak smary, oleje mineralne, woski, itp.,

• stwarzają możliwość prowadzenia procesu odtłuszczania bez wytwarzania ścieków,

• jako środki myjące wykazują dużą żywotność, nie wymagają tak częstej wymiany jak kąpiele wodne.

Dobry rozpuszczalnik powinien wykazywać następujące właściwości:

• duża zdolność rozpuszczania różnego rodzaju tłuszczów,

• możliwość bezpiecznego operowania, tj. niepalność, brak zdolności tworzenia z powietrzem mieszanek wybuchowych,

• małe ciepło parowania, wysokie ciśnienie par, niska temperatura wrzenia (szybkie odparowanie rozpuszczalnika z mytych powierzchni),

• mała rozpuszczalność w wodzie,

• łatwość regeneracji,

• mała toksyczność,

• mała szkodliwość oddziaływania na środowisko,

• niskie opłaty za gospodarcze korzystanie ze środowiska,

• niska cena i łatwość nabycia.

Dobór rozpuszczalnika i techniki odtłuszczania zależy od skali produkcji, rodzaju usuwanych zanieczyszczeń, stawianych wymagań co do stopnia czystości mytych powierzchni metalu i od parametrów fizykochemicznych rozpuszczalnika (temperatura wrzenia, temperatura zapłonu, dolna i górna granica wybuchowości, lotność).

Istnieje wiele technik odtłuszczania w rozpuszczalnikach organicznych:

• odtłuszczanie w parach rozpuszczalnika,

• odtłuszczanie z zastosowaniem połączonego działania cieczy i pary z systemem ciecz-para, para-natrysk-para, ciecz-para-natrysk-para, itp.,

• odtłuszczanie zanurzeniowe na zimno,

• odtłuszczanie ręczne za pomocą tamponów, pędzli, szczotek, itp.

Rozpuszczalniki organiczne stosowane do odtłuszczania w galwanizerniach pochodzą głównie z trzech grup związków chemicznych:

• węglowodory chlorowane,

• węglowodory aromatyczne,

• węglowodory alifatyczne.

Najlepsze właściwości technologiczne wykazują węglowodory chlorowane, a wśród nich trójchloroetylen (tri) i czterochloroetylen (per). W warunkach prowadzenia procesu są niepalne i niewybuchowe, skuteczne usuwają różnego rodzaju zanieczyszczenia tłuszczowe i olejowe, szybko odparowywują z powierzchni po umyciu. Ich stosunkowo niska temperatura wrzenia umożliwia prowadzenie procesu odtłuszczania w parach rozpuszczalnika lub w układzie ciecz-para oraz regenerację brudnego rozpuszczalnika na drodze destylacji. Trójchloroetylen i czterochloroetylen są szkodliwe dla zdrowia. Znajdują się na liście czynników “prawdopodobnie rakotwórczych” (Rozporządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dn. 11.09.1996 r., Dz. U. Nr 121. poz. 571.). Trójchloroetylen dodatkowo wykazuje działanie narkotyczne przy długotrwałym stosowaniu. Trójchloroetylen i czterochloroetylen są dopuszczone do stosowania w warunkach przemysłowych. Praca z tymi rozpuszczalnikami powinna być prowadzona w pomieszczeniach z dobrą wentylacją ogólną, przy sprawnie działającym wyciągu miejscowym. Najkorzystniej jest proces odtłuszczania prowadzić w parach rozpuszczalnika lub w systemie ciecz-para w hermetycznych urządzeniach zapobiegających emisji par rozpuszczalnika. Trójchloroetylen i czterochloroetylen posiadają stosunkowo największe ograniczenia dotyczące najwyższych dopuszczalnych stężeń i stężeń chwilowych w środowisku pracy. Natomiast łagodniejsze są wymagania dotyczące dopuszczalnych stężeń w powietrzu atmosferycznym i stosunkowo niskie opłaty za gospodarcze korzystanie ze środowiska i wprowadzanie w nim zmian.

Całkowity zakaz stosowania wprowadzono dla rozpuszczalników organicznych niszczących warstwę ozonu. Z grupy węglowodorów chlorowanych można tu wymienić 1,1,1- trójchloroetan i czterochlorek węgla. Węglowodory aromatyczne (toluen, ksylen, solwent naftu, itp.) wykazują bardzo dobre właściwości odtłuszczające i szybko odparowywują z powierzchni po myciu. Są palne i wybuchowe co bardzo ogranicza ich stosowanie w galwanizerniach. Są stosowane raczej do odtłuszczania wstępnego. Zabieg odtłuszczania należy prowadzić w wydzielonych pomieszczeniach, bez urządzeń pod napięciem. Rozpuszczalniki z tej grupy są stosowane na ogół zanurzeniowo, “na zimno”.

Węglowodory alifatyczne należą do rozpuszczalników najbardziej przyjaznych dla człowieka i środowiska. Posiadają stosunkowo najmniejsze ograniczenia dotyczące dopuszczalnych stężeń w środowisku pracy, najwyższe dopuszczalne stężenie w powietrzu atmosferycznym i najniższe opłaty za gospodarcze korzystanie ze środowiska i wprowadzanie w nim zmian. Aktualnie na rynku pojawiło się wiele preparatów przeznaczonych do mycia i odtłuszczania powierzchni metali, opartych na odaromatyzowanych węglowodorach alifatycznych.