KLEJE GLUTYNOWEPodstawowy składnik to glutyna C102H135O39N31, którą otrzymuje się w wyniku hydrolizy białka zwanego kolagenem. Surowcem do jej wyrobu są odpady skór surowych i garbowanych oraz kości. Białko z tych surowców wyodrębnia się za pomocą gorącej wody lub pary. Po wysuszeniu przyjmuje ono postać stałą , tworząc szklistą masę koloru brązowego (nadaje się jej postać perełek). Masa ta w zimnej wodzie nie rozpuszcza się, lecz silnie w niej pęcznieje. W celu przygotowania roztw. klejowego konieczne jest jego ogrzanie do temp. nie większej niż 600C. Ze względu na dużą η roztworów nadaję się im stężenie (c) ~35% (oraz ze względu na temp. zastygania - tworzenia żelu). W zależności od η temp. żelowania roztw. klejowego kształtuje się nast. : stężenie 35% - η↑2,60E - 5,60E - temp. żel.↑23,24 - 290C. Ze wzrostem stężenia rośnie temp. żelowania.
Wytrzymałość spoiny wzrasta z η roztw. i stężeniem, przy czym w przedziale 20-50% wytrzym. na ścinanie wzrasta np. dla η 3,70E z 8,75MPa do 10,2MPa, a dla η 4,70E z 10 do 11MPa.
Można dodawać wypełniacze mineralne (kredę pławioną do 30% roztw.) obniża to zużycie kleju i rozjaśnia go.
Nanosi się je w postaci gorącego roztw. Czas otwarty roztw. o dużym c bywa bardzo krótki i tak np. dla c = 20% i η 2,60E, t = 9,30' i dla c = 50% t = 2 min. Szybki jest również przebieg zestalania się kleju w spoinie co przejawia się w prędkim wzroście jej wytrzymałości :
Właściwości utwardzonych klejów :-nieograniczona trwałość w suchych warunkach;-brak szkodliwego oddziaływania na organizm ludzki;-nie tępią narzędzi (niewielka twardość);-odporne na działanie rozp. organicznych;-łatwo i szybko wchłaniają wodę, pęcznieją i ulegają rozkładowi przez mikroorganizmy;-kostne mają mniejszą η niż skórne;-pH klejów kostnych jest kwaśny (4,5 - 6,5)-pH klejów skórnych obojętny lub zasadowy (pH 6,8 - 8);
Spoiny :-w warunkach suchych są trwałe i odporne na starzenie;-mała wrażliwość na zwiększoną grubość spoiny (związane to jest z dużą sprężystością glutyny);-roztwór przy zestaleniu kurczy się bez pęknięć;-odporność na zmienne obciążenia;-pod wpływem nawilżania szybko tracą swoją wytrzymałość;-spoiny mają doskonałe wł. rezonansowe. Zastosowanie :-klejenie złączy stolarskich, okleinowanie;-w instrumentach muzycznych;
KLEJ KAZEINOWE Kazeina - C170H268N42SPO51 występuje w mleku zwierzęcym w postaci związanej z wapniem, jako tzw. kazeinian wapnia. Zakwaszenie mleka do pH 4,8 powoduje odszczepienie atomów wapnia i wytrącenia czystej kazeiny. Kazeina w tym stanie ma postać białego proszku o zapachu twarogu. W wodzie jest nierozpuszczalna lecz silnie w niej pęcznieje. W celu rozpuszcz. spęczniałej kazeiny zmienia się jej pH na zasadowy działając wodorotlenkim wapnia lub (sody), odwracalny żel. Powstaje lepki roztwór, który na skutek zachodzącej między białkiem i Ca(OH)2 reakcji oraz częściowej hydrolizy białka, rozerwania części wiązań peptydowych w cząst. i powstawania nowych wiązań przechodzą w nieodwracalny żel, przyjmujący po wyschnięciu postać wytrzymałego ciała stałego. Ze względu na wysoką η c = 37%. Roztwór zawiera kazeinę i Ca(OH)2 (w ilości ok. 20 - 30 cz.w. na 100 cz.w. kazeiny), środki konserwujące i wypełniacze. pH kleju silnie zasadowy.Warunki utwardzania : -na gorąco; -na zimno; -Ca(OH)2 reagując z CO2→przechodzi w węglan wapnia nadający masie kleju dużą twardość; Spoiny :-kolor jasny;-duża wytrzym. w warunkach suchych; -w kontakcie z wodą spoina pęcznieje stopniowo obniżając swoją wytrzymałość;-zmienna wilgotność obniża wytrzymałość spoiny; Zastosowanie :
-klejenie połączeń klejowych (z wyjątkiem krzeseł narażonych na zmienne obciążenia statyczne i dynamiczne - ze względu na kruchość spoiny), okleinowanie elem. płytowych.
KLEJE NITROCELULOZOWEW związku z tym, że cząsteczki celulozy zawierają po 3 wolne grupy wodorotlenowe OH, które można zestryfikować lub zeteryfikować otrzymuje się pochodne celulozy wykazujące adhezję do wielu materiałów. Najszerzej stosowaną subst. do wyrobu tych klejów jest nitroceluloza. Jest ona uplastyczniana kamforą lub żywicą polioctanowinylową; rozpuszczana w acetonie lub octanie winylu. Właściwości :-duża lepkość i małe c = 20 - 30%;-łatwopalność i toksyczność;-ciecz przezroczysta, bezbarwna lub w kolorze żółtym do brązowego;-szybko schną po naniesieniu na podłoże;-mała ilość suchej masy;-kilkakrotne nakładanie (po uprzednim wyschnięciu); Bezpośrednio po nałożeniu lub po zwilżeniu acetonem warstwy suchej elem. składa się i przez 15 - 30min poddaje ciśnieniu. Spoiny klejowe :-wytrzymałe i całkowicie odporne na działanie wody i mikroorganizmów;-bezbarwne i przezroczyste;-wrażliwe na rozp. organiczne. Zastosowanie :-sklejanie skóry, drewna, pianki poliuretanowej i metale;-w przemyśle skórzanym, meblarskim, muzycznym.
KLEJE GARBNIKOWE Garbniki roślinne, uzyskiwane przez ekstrakcję liści, kory, drewna lub owoców różnych roślin, są polimerami o dużej masie cząsteczkowej i b. złożonej budowie. Obecność licznych grup wodorotlenowych w pierścieniach benzenowych wpływa na dużą reaktywność garbników, które reagując z formaldehydem tworzą pochodne metylolowe. Trudność ograniczania ruchliwości cząsteczek (duże wymiary cząst. garbników) można usunąć przez dodanie do klejów dodatków : nisko skondensowane żywice fenolowe, rezorcynowo - fenolowe czy mocznikowe lub dodając zemulgowanych żywic akrylowych czy izocyjanów. Garbniki w różnym stopniu nadają się do wyrobu klejów w zależności od składu chem. i budowy cząst. Bardzo dobre wyniki uzyskuje się, używając powszechnie stosowanych w przemyśle skórzanym garbników skondensowanych, jak mimozowy (który daje kleje odporne na wodę, przydatne do produkcji sklejek i płyt wiórowych i do klejenia w podwyższonej temp.). Garbniki dębowe nie wchodzące w reakcję z formaldehydem, nie nadają się do wyrobu klejów.
KLEJE SULFITOWEJednym ze sposobów wykorzystania ługów posiarczynowych jest sporządzenie klejów mieszanych, sulfitowo - fenolowych, przez polikondensację ługów i fenolu z formaldehydem. Kleje te znajdują zastosowanie przy wyrobie sklejek i płyt wiórowych. Dodaje się je również w ilości ok. 20% do żywic mocznikowych. Ługi posiarczynowe stosuje się do produkcji płyt wiórowych. W celu skrócenia czasu kondensacji klejów ich pH zostaje obniżone pod działaniem kwasu siarkowego dodawanego bezpośrednio do kleju lub natryskiwanego na wióry.
KLEJE POLICHLOROPRENOWEChloropren CH2 (-Cl)=C - CH=CH2-otrzymywany z acetylenu i chlorowodoru, dzięki podwójnym wiązaniom jest zdolny do polimeryzacji w polichloropren :
Polichloropren rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych np. w benzenie, toluenie, i dodaje się inne żywice syntetyczne jak : polioctanowinylowe, alkilowe, fenolowe. Dodaje się również wypełniacze mineralne i stabilizatory oraz benzynę jako rozcienczalnik. Klej kauczukowy PRONIKOL OBT-III - to roztw. kauczuku chloropr. zywicy butylo-fenolo-formaldehydowej, stabilizatora i aktywnych wypełniaczy mineralnych w mieszaninie rozp. organicznych.PRONIKOL 40 - to samo + żywica kauczukowa i inne rozpuszczalniki. PRONIKOL NT - roztw. kauczuku polichloropr. żywic syntetycznych oraz aktywnych i biernych wypełniaczy mineralnych w mieszaninie toluenu, benzyny i trójchloroetylenu. Własności :-lepka, nieprzezroczysta ciecz o jednolitej szaro kremowej lub jasnobrązowej barwie;-dobra przyczepność do wielu materiałów;-łatwość użycia;-wiążą na zimno po złożeniu sklejonych elem.;-elastyczna spoina;-duża wodoodporność;-dzięki Cl wykazują dużą adhezję do gumy, tw. sztucznych, metali, skóry i drewna itp.;-ze wzrostem ciśnienia wywieranego na sklejane elem. wzrasta ok. 5-krotnie wytrzymałość spoiny na ścinanie;-wrażliwość na wysoką temp.;-wrażliwość na rozp. organiczne;-pełzanie spoiny pod obciążeniem statyczn;-toksyczność;-łatwo zapalność. Zastosowanie :-łączenie gumy, skóry, tkanin oraz tych materiałów w kombinacji ze sobą i z metalami;-w tapicerstwie (łączenie drewna i materiałów tapicerskich);-przyklejanie laminatów i tw. sztucznych do płyt meblowych;-PRONIKOL OBT-III w produkcji stolarki budowlanej, w budownictwie do przyklejania uszczelek gumowych do szkła okiennego oraz do przyklejania listew przyściennych z tw. sztucznych.
KLEJE TOPLIWE Żywice termoplastyczne powstają w wyniku reakcji kopolimeryzacji etylenu CH2=CH2 z octanem winylu H2C=CH - O - CO - CH3 [EVA]. Cząsteczki octanu winylu wbudowane w łańcuchy polietylenu powodują ich rozsunięcie i utrudniają wytworzenie się regularnej struktury, co sprzyja zwiększeniu giętkości cząsteczek i miękkości żywicy. Ponadto polarne grupy acetylenowe cząsteczek octanu winylu ulatniają adhezję polimeru do wielu materiałów. Omawiane żywice znalazły zastosowanie zwłaszcza jako podstawowy surowiec do wyrobu klejów bezrozpuszczalnikowych, zwanych topliwymi. Kleje te są materiałami nielotnymi , w temp. 200C są ciałami stałymi, w temp. 150 - 2000C przechodzą w stan ciekły, a po ochłodzeniu ulegają zestaleniu. Podstawowy składnik to żywice syntetyczne ,jak :-kopolimer etylenu z octanem winylu;-polioctan winylu;-polietylen;-polipropylen;-poliamidy;
Do składnika podstawowego dodaje się :-kalafonię (zwiększenie η);-oleje mineralne ( zwiększenie elastyczności i zwilżalności);-woski naturalne lub syntetyczne (regulacja szybkości twardnienia - zwiększają adhezję kleju i obniżają jego lepkość po stopieniu);-talk, anhydryty lub baryty (wypełniacze) - w celu obniżenia ceny kleju; -pochodne fenoli (antyutleniacze przeciwdziałające zmianom η i barwy oraz zapobieżenia destrukcji polimeru pod wpływem ogrzewania w wysokich temp.);
-plastyfikatory i barwniki;
Oprócz kopolimerów etylenowo - winylowych, które dają spoiny elastyczne ale mięknące w temp. już ok. 800C, do wyrobu klejów topliwych używa się termoplastyczne żywice poliamidowe lub poliestrowe, których spiny miękną w temp. ok. 1200C, lecz kruche w niskich temp. Ponadto są one droższe i wykazują niższą adhezję od poprzednich. Mają postać gumowych ciał stałych. Produkowane są w formie tafli lub drobnych kawałków, albo nitki klejowej. Nanosi się je na sklejane powierzchnie po upłynnieniu pod działaniem temp. ok.2000C. Właściwości :-są nietoksyczne;-po długim moczeniu w benzenie, toluenie ulegają rozpuszczeniu (czyszczenie narzędzi);-wytrzymałość spoin na ścinanie w stosunku do wytrzym. drewna 25 - 30% (3 MPa). Po zanurzeniu w wodzie na 24h, spada do 1,7 MPa tj. 15% wytrzym. drewna;-podwyższona temp. drewna powoduje mięknienie kleju i odkształcenia sklejanych elementów;-należy przestrzegać termicznych reżimów klejenia; Zalety klejów topliwych :-szybkość tworzenia się spoiny klejowej umożliwia mechanizację niektórych operacji klejenia;-zdolność klejenia powierzchni nieprzepuszczalnych;-brak wrażliwości na grubość spoiny;-odporność spoiny na zimną H2O;-dobra wytrzymałość spoin na oddzieranie; Wady klejów topliwych :-mała wytrzymałość mechaniczna spoin na ścinanie;-konieczność stosowania specjalnych urządzeń w technologii stosowania (np. postforming);-wrażliwość na podwyższoną temp.;-pęcznienie kleju w niektórych rozpuszczalnikach (np. toluen, styren); Zastosowanie :-oklejanie wąskich płaszczyzn elem. (u = 50m/min.)-łączenie formatek oklein;-w produkcji mebli tapicerowanych (łączenie tkanin, mocowanie mat. do podłoża);-przy oklejaniu szerokich płaszczyzn elementów płytowych (kleje w postaci folii lub siatki - zużycie 25 - 85 g/m2. Postacie handlowe - PRONTOP GM, GMS, MS.
KLEJE POLIOCTANOWINYLOWE Octan winylu H2C=CH - O - CO - CH3 to bezbarwna, ruchliwa ciecz, która dzięki podwójnemu wiązaniu między atomami węgla w cząsteczce może polimeryzować w polioctan winylu. Jest to subst. stała bezbarwna, bezwonna, termpolastyczna, rozpuszczalna w wielu rozpuszczalnikach (niższe alkohole, ketony, estry, węglowodory aromatyczne).
Właściwości :Roztwory żywic polioctanowinylowych PVAC wykazują przy małych stężeniach dużą lepkość (kilkakrotne nanoszenie na sklejane powierzchnie, z każdorazowym zasuszeniem poprzedniej warstwy). Ponadto wysoka cena rozpuszczalników, ich palność i szkodliwe oddziaływanie na organizm ludzki to niekorzystne wł. tych klei.
Wodne emulsje polioctanu winylu mają postać lepkich, nieprzezroczystych cieczy o barwie mlecznej lub kremowej. Zawierają one odpowiednie stabilizatory (np. polialkohol winylowy), które utrzymują cząst. roztworu w rozproszeniu, oraz plastyfikatory (ftalan dwubutylu, fosforan trójkrezylu), które zapobiegają kruchości żywicy w niskich temp.
Odczyn klejowych emulsji Ph 4 - 7, a stężenie c = 40 - 60%. Emulsje te są niepalne, nieszkodliwe dla zdrowia (jedynie zawarte w nich rozp. działają szkodliwie na skórę). Żywotność tych klei zależy od trwałości emulsji (pod wpływem mrozu ulega nieodwracalnemu zniszczeniu) Można dodawać wypełniacze (np. kredę pławioną, gips) - nie obniżają wytrz. spoiny. Zestalanie się klei PVAC polega na uchodzeniu z emulsji wody i rozpuszcz. oraz wzajemnego łączenia się cząst. żywicy siłami kohezji. Czas otwarty jest krótki i zawiera się w granicach kilku minut.
Wzrost wytrzymałości spoin w czasie klejenia drewna jest szybki. Polioctan winylu jest subst. termoplastyczną. W temp. 50 - 700C nabiera cech elastomeru, w temp. 85 - 1100C mięknie i staje się plastyczny, a w temp. 140 -1500C ulega destrukcji. W temp. poniżej 280C, gdy polioctan winylu nie zawiera plastyfikatorów, staje się po zestaleniu kruchy. Pod wpływem wody pęcznieje na skutek zwartości emulgatorów. SPOINY :-bezbarwne i bezwonne;-nie tępią narzędzi przy obróbce sklejonego drewna;-wytrzymałość w normalnej temp. na ścinanie i rozszczepianie b. duża-niewielki wzrost temp. powoduje obniżenie wytrzymałości;-mało odporne na działanie obciążeń stałych;-obciążenia zmienne powodują również obniżenie wytrzymałości spoin i wzrost odkształceń połączenia;-spadek wytrzymałości następuje również w wyniku długotrwałego użytkowania np. złączy stolarskich w warunkach zmiennej wilg. powietrza, jak również pod wpływem wody;-spoiny te wykazują całkowity brak odporności na działanie czynników atmosf.;-ulegają rozkładowi przez grzyby;-polepszenie odporności na działanie wody można uzyskać podwyższając temp. klejenia lub obniżając Ph emulsji i dodając do niej żywice polikondensacyjne (mocznikowe, melaminowe).
KLEJE AKRYLOWE Stosuje się je do sklejania drewna z niektórymi tworzywami sztucznymi. Ich produkcja jest oparta na estrach kwasów : akrylowego CH2=CH - COOH, metakrylowego i alkoholi (metylowego, etlowego i butylowego). Estry te łatwo ulegają polimeryzacji. Polimery te łatwo rozpuszczają się w niektórych rozpuszcz. organ. dając kleje tworzące b. elastyczne spoiny. Polimery małocząsteczkowe stosuje się jako kleje w samoprzylepnych taśmach. Polimery o większej masie cząst. służą do wyrobu klejów używanych do klejenia pleksiglasu, szkła, metali, polistyrenu itp. Właściwości :-bezbarwne, lepkie ,szybko zastygające;-łatwo palne, toksyczne;-ulatniające się z nich rozpuszczalniki tworzą z powietrzem mieszaninę wybuchową.
KLEJE CYJANOAKRYLOWE Niezwykle reaktywne, utwardzające się w ciągu kilku minut pod wpływem zaabsorbowanej na sklejanych powierzchniach warstewki wody. Dają trwałe połączenia przy kontaktowym łączeniu takich materiałów jak metale, gumy, szkło, ceramika, tworzywa sztuczne i lakiery.
KLEJE WINYLOWO - AKRYLOWE Są to wodne dyspersje kopolimerów etylenu, octanu winylu i estrów akrylowych. Są niepalne, nietoksyczne, używa się ich do sklejania tworzyw sztucznych.
ŻYWICE POLIESTROWE Stosuje się je do wyrobu klejów przydatnych do sklejania tw. sztucznych i drewna. Są to produkty polikondensacji (poliestryfikacji) alkoholi wielowodorotlenowych (np. z kwasem maleinowym). Żywice te kopolimeryzują ze związkami winylowymi lub akrylowymi, tworząc następnie pod wpływem odpowiednich inicjatorów i przyspieszaczy polimery twarde, nietopliwe i nierozpuszczalne.
KLEJE POLIURETANOWE Wyrabiane są w dwóch wersjach : jako kleje jedno- i dwuskładnikowe. Pierwsze sporządza się ze związków z czynnym atomem wodoru, zmieszanych z izocyjanianem w nadmiarze, na skutek czego cząsteczki otrzymanego poliuretanu zawierają wolne grupy izocyjanianowe. Grupy te reagując z woda zawartą w powietrzu, doprowadzają do sieciowania cząst., co powoduje utwardzanie się kleju. Kleje dwuskładnikowe składają się z poliestru w postaci lepkiej cieczy i płynnego izocyjanianiu, dodawanego przed klejeniem w ilościach mniej więcej równoważnikowych. Kleje poliuretanowe są toksyczne i palne, gdy zawierają rozpusz. organiczne. Duża zaleta tych klei to możliwość utwardzania w nie podwyższonej temp.(chociaż całkowite usieciowanie wymaga działania temp. ok. 1000C. Utwardzone kleje po całkowitym usieciowaniu są nietoksyczne, bardziej wytrzymałe od klejów kauczukowych i bardziej od nich elastyczne. W warunkach podwyższonej temp. i wysokij wilg. ulegają degradacji (hydroliza grup estrowych). Spoiny : -wytrzymałość na ścinanie ok. 25 - 45% mniejsza od wytrzym. drewna (klejenie drewna z drewnem i drewna z metalami); -duża wytrzymałość przy rozszczepianiu sklejonych elementów i przy oddzieraniu przyklejonych folii -odporne na działanie rozpuszcz. organicznych, rozcieńczonych kwasów i zasad, olejów i smarów -w podwyższonej temp. miękną (obniżenie wytrzymałości połączenia). Zastosowanie :-dzięki dużej elastyczności spoiny i dużej adhezji do wielu materiałów (np. guma, metale, skóra, tw. sztuczne, laminaty, pianki, folie, tkaniny z włókien sztucznych i naturalnych itp. ) stosuje się ja w przemyśle gumowym, motoryzacyjnym, odzieżowym, obuwniczym, w budownictwie, meblarstwie, tapicerstwie.
KLEJE POLIIZOCYJANIANOWE Klejów tych używa się przede wszystkim w produkcji płyt wiórowych. Uzyskiwane b. dobre rezultaty sprawiają, że produkcja płyt (głównie dla budownictwa), stale się powiększa. Najlepszy z izocyjanianów okazał się 4,4`-dwuizocyjaniandwufenylometan. Stosowany klej ma postać ciemnobrązowej cieczy o lepkości ok. 200 - 450 mPas. Ostatnio nadaje się mu postać wodnej emulsji o c = ~50%, której lepkość zbliżona do lepkości wody, ułatwia dobre rozprowadzenie na wiórach. Reakcja izocyjanianów z drewnem przebiega już w temp. 25 -500C, jednak do uzyskania pełnego ich usieciowania konieczna jest temp. ok. 2000C. W porównaniu z klejami mocznikowymi lub fenolowymi izocyjaniany mają wiele zalet :a) można je nanosić na wióry w niewielkich ilościach (wyrób płyt lekkich, o niskim stopniu zaklejenia i dobrych właściwościach); b) jasny kolor płyt i mała wrażliwość na pył drzewny ( w porównaniu z fenolowymi); c) nie wydzielanie się formaldehydu (w porównaniu z mocznikowymi); d) czas prasowania płyt o ok. 20% krótszy niż dla klejów fenolowych; e) działają na drewno hydrofobizująco (higroskopijność płyt wiór. mniejsza jak przy użyciu klejów fenolowych). Wadą izocyjanianów jest duża przyczepność do aluminium i stali (przyklejanie się wiórów do powierzchni płyt prasy - konieczność powlekania pow. kobierca klejami (wióry zewnętrzne) klejami fenolowymi lub melaminowo - mocznikowymi).
KLEJE EPOKSYDOWE Produkowane są z żywic epoksydowych otrzymywanych przez polikondensację dianu z epichlorohydryną. Zawierają charakterystyczne, reaktywne grupy epoksydowe :
Polskie kleje epoksydowe dzieli się na :-wiążące na gorąco, t=100 - 2000C (EPIDIAN 100 i 101);-wiążące na zimno (EPIDIAN 5 i 57);EPIDIAN 100 to mieszanina żywicy z utwardzaczem w postaci nieregularnych, kruchych brył lub proszku. Pozostałe kleje epoksydowe są dwuskładnikowe ( roztw. żywicy + utwardzacz)
Żywice epoksydowe mają postać lepkich cieczy o jasnożółtym zabarwieniu. Zawierają plastyfikatory , środki uelastyczniające i środki sieciujące (aminy alifatyczne), których reakcje mają charakter egzotermiczny (szybsze utwardzanie się kleju w podwyższonej temp. niż w temp. otoczenia). Właściwości utwardzonych żywic (spoin):-odporne na działanie szeregu agresywnych środowisk (zasadowych);-odporne na działanie grzybów;-mało odporne na działanie kwasów i wielu rozpusz. organicznych;-wysoka wytrzymałość połączenia klejowego na sucho;-zdolność wiązania w temp. pokojowej (wzrost temp. zwiększa szybkość wiązania);-niewielka odporność spoin na działanie wody i czynników atm.;-mała odporność na starzenie;-minimalny ubytek objętościowy kleju w czasie utwardzania;-toksyczność żywic i utwardzaczy (zanika po utwardzeniu kleju);-brak wrażliwości na zwiększoną grubość;-zdolność wiązania bez ciśnienia prasowania (wystarcza ciśnienie styku); Zastosowanie :-przy sklejaniu metali, metali z drewnem, drewna z laminatami, polistyrenem itp.;-w drzewnictwie rzadko stosowane ze względu na wysoką cenę i możliwość ich utwardzania tylko w niezbyt wysokich temp.-przemysł lotniczy i motoryzacyjny.Zalecana gr. spoiny 0,05mm. Minimalna zmiana wytrzymałości w zakresie zmian grubości spoiny 0,1 - 0,35mm.
KLEJE MOCZNIKOWE Główny składnik to mocznik NH2CONH2 to bezbarwna, bezwonna substancja krystaliczna, higroskopijna i łatwo rozpuszczająca się w wodzie, nieszkodliwa dla zdrowia. Mocznik b. dobrze rozpuszcza się w formalinie. Po jego przejściu do roztworu i po dodaniu ługu sodowego (stworzenie środowiska słabo zasadowego) rozpoczyna się reakcja z formaldehydem.
O adhezji klejów mocznikowych do drewna decydują zawarte w nich grupy ketonowe =C=O i iminowe =NH tworzące wiązania wodorowe pomiędzy atomem tlenu lub azotu i atomem wodoru grup wodorotlenowych celulozy. Żywice mocznikowe można produkować przy różnym stosunku molowym formaldehydu do mocznika ( od 2,5:1 do 1,2:1). Im większy jest stosunek molowy formaldehydu do mocznika, tym więcej nie związanego formaldehydu występuje w żywicy, co wywiera b. duży wpływ na wiele jej właściwości (np. zwiększenie stężenia roztworów zapewnia im długą żywotność).
Wodne roztwory (na skutek dodawania formaliny do roztworów) są o c=60 - 70%. Roztwory te mają postać syropowatych, przezroczystych lub mętnych cieczy o jasnym, białym lub żółtawym zabarwieniu i pH słabo zasadowym. W miarę upływu czasu zawarty w żywicy niezwiązany formaldehyd stopniowo utlenia się obniżając w ten sposób pH (sprzyja to wzrostowi η).
Utwardzanie i utwardzacze : W wypadku utwardzania żywic w podwyższonej temp. wystarcza na ogół obniżenie odczynu do pH 6 - 5,5 , natomiast przy temp. nie podwyższonej konieczne jest zakwaszenie żywicy do pH 5 - 3. Podczas utwardzania żywic w podwyższonych temp. występuje parowanie wody a wraz z nim krótkotrwałe obniżenie temp. (pik endotermiczny). Badania dowiodły, że tylko przy utwardzaniu żywicy w temp. odpowiadającej pikowi egzotermicznemu ma ona charakterystyczną dla w pełni utwardzonych klejów mocznikowych temp. mięknienia powyżej 650C i daje wytrzymałe spoiny klejowe. Bez dodania katalizatora (utwardzacza) nawet w znacznie podwyższonej temp. nie następuje reakcja polikondensacji. W charakterze utwardzaczy dodaje się : -rozcieńczone kwasy nieorganiczne (solny, siarkowy, ortorofosforowy) i organiczne (szczawiowy, cytrynowy, mlekowy); -sole mocnych kwasów (amonowe); -chlorek amonu - najczęściej używany, w podwyższonej temp. rozkłada się na amoniak i kwas solny, a w temp. nie podwyższonej (w wyniku występowania nie związanego formaldehydu) na kwas solny, wodę i urotropinę, która w temp. poniżej 1500C opóźnia, natomiast w temp. wyższych przyspiesza żelowanie kleju : 4NH4Cl+6CH2O → C6N4H12 + 4HCl+6H2O -bezwodnik maleinowy - utwardzanie żywic w nie podwyższonej temp. dzięki występowaniu podwójnych wiązań w cząsteczce; Często razem z katalizatorem dodaje się do żywic różne związki chemiczne wiążące formaldehyd (np. dodatek mocznika).
Kwaśny odczyn niektórych soli używanych do przeciwgrzybowej impregnacji drewna pozwala na ich jednoczesne wykorzystanie do utwardzania żywic (np. kwaśne fluorki amonu, potasu).
Szybkość procesu żelowania pod wpływem działania katalizatorów jest zmienna i zależy od wielu czynników. W związku z tym stopień utwardzenia kleju po zakończeniu klejenia jest różny, co z kolei rzutuje na właściwości spoiny. Im większe jest stężenie żywicy, tym szybciej następuje jej zestalenie się. Na stopień utwardzenia kleju oddziaływuje też temp. oraz chemiczny odczyn sklejanego drewna, który ma decydujący wpływ na wytrzym. spoiny. Wypełniacze : Dodaje się w celu nadania klejom odpowiedniej konsystencji, co zapobiega przenikaniu ich przez drewno i tworzenia plam na pow. elementów, oraz zmniejszenia twardości i sztywności spoin. w charakterze wypełniaczy dodaje się : -mąki zbożowe, skrobie ziemniaczane, mączki drzewne, zmielone skorupy orzechów, zmielone odpady żywic fenolowych, kredę, gips, glinkę kaolinową. Najlepsze właściwości posiadają mąki zbożowe ( po zmieszaniu z roztw. żywicy pęcznieją, wchłaniając do 30% wody, a po ogrzaniu tworzą żele), jednak są zastępowane ze względu na deficytśrodków spożywczych. Gorsze efekty dają wypełniacze mineralne, które powodują wzrost twardości spoin (szybkie tępienie narzędzi), ale zwiększają odporność kleju na działanie grzybów. Pod wpływem wypełniaczy może ulec szybkość utwardzania się kleju, co wymaga odpowiedniego doboru ilości utwardzacza i czasu klejenia. Charakt. utwardz. żywic mocznikowych :-duża twardość, sztywność, kruchość (dzięki gęsto usieciowanym cząst.);-pod wpływem wzrastającej temp. miękną szybciej niż inne żywice polikondensacyjne-w miarę wzrostu temp. następuje ubytek ich masy (termiczny rozkład żywicy); -wyst. w nich wiązania metylenowe pomiędzy atomami węgla i azotu są podatne na hydrolizę (przejawia się to w spadku wytrz. spoin klejowych)-są b. mało odporne na działanie niektórych związków chem. (np. całkowite rozłożenie utwardzonej żywicy może nastąpić działając 40% roztw. kwasu forforowego; Bardzo poważny problem stanowi wydzielanie się z klejów mocznokowych wolnego formaldehydu. Jednym ze sposobów określania emisji formaldehydu jest pokrywanie pow. płyt różnymi wiążącymi go środkami chemicznymi lub wytwarzanie (przyklejanie) na pow. wyrobów powłok trudno przepuszczalnych.
SPOINY : -jasne (często białe zabarwienie); -twarde (silnie tępią narzędzia); -b. duża wytrz. na ścinanie (zbliżona do wytrz. drewna) w suchych warunkach; -wysoka wytrz. na rozszczapianie ( w warunkacg suchych); -nie odznaczają się dużą trwałością; -wrażliwosc na grubość spoiny; -wytrz. spoin obniża się pod wpływem działania zmiennych warunków atm. -niekorzystne dla spoin jest sprzyjające hydrolizie żywic działanie wilg. powietrza o podwyższonej temp.; -płyty wiórowe produkowane przy użyciu tych klei mocznikowych pod wpływem c zynników atm. silnie pęcznieją, czemu towarzyszy spadek wytrzymałości; -kleje mocznikowe nie chronią płyt wiórowych przed grzybami, a nawet stymulują ich rozwój; Zastosowanie : -b. duże w przemyśle drzewnym (niska cena, nieograniczona baza surowcowa, duża reaktywność żywic, bezbarwność spoin) - produkcja płyty wiórowej, sklejki; -klejenie drewna nasyconego impregnatami; -mała odporność spoin na wpływy atmosferyczne i wyższe temp. wyznacza granicę stosowania klejów mocznikowych.
KLEJE DYSPERSYJNE. A)Kleje dwuskładnikowe koagulujące w środowisku kwasowym. -jedno- dwustronne nanoszenie; -50 - 60% subst. stałych; -trudnopalny; -bez instalacji wybuchowych; -odporność cieplna spoiny; -utylizuje się jako odpad specjalny; -okres pracy; -wysoka zawartość kwasów; -specjalny pistolet do nanoszenia; -wrażliwy na ujemne temp.; -wysoka cena; -gęstość 1,05 g/cm3; -lepkość 1000 mPas; -pH 10. B)Kleje koagulujące pod ciśnieniem. -dwustronne ewentualni jednostronne nanoszenie; -50 - 60% subst stałych; -trudnopalny; -bez instalacji antywybuchowych;-elastyczna spoina; -wysoka odporność cieplna spoiny; -utylizacja jako odpad specjalny; -okres pracy; -niska stabilność w transporcie; -niska adhezja do drewna, styropianu i płyt; -niska odporność na plastyfikatory; -wrażliwy na ujemne temp.; -wysoka cena; -niemożliwość stosow. instalacji centralnej z klejem;-gęstość 1.80 g/cm3; -lepkość 10000 mPas;-pH - 8,5. C)Kleje reaktywowane termicznie: -jedno- lub dwustronne nanoszenie; -50 - 70% subst. stałych; -trudnopalny; -bez instalacji antywybuchowych; -elastyczna spoina; -umiarkkowana cena; -okres pracy; -konieczny tunel cieplny; -zwężony zakres aplikacji; -wrażliwy na ujemne temp.; -gęstość 0,97 g/cm3; -lepkość 15000 mPas; -pH - 7,8.
KLEJE FENOLOWE Fenol C6H5OH występuje w smole pogazowej powstającej przy suchej destylacji węgla. Jest to bezbarwna substancja krystaliczna o charakterystycznym zapachu, rozpuszczalna w wodzie i lotna z parą wodną. W poszczególnych stadiach procesu syntezy rozmiary cząsteczek są różne, co wpływa na właściwości żywicy (zmienia się jej lepkość, rozpuszczalność i topliwość po wysuszeniu). Stadia te określa się jako : A, B, C. Żywica w stadium A to rezol - jest rozpuszczalna i topliwa (w skutek występowania pomiędzy cząst. jedynie wiązań fizycz.) Przy dalszym przebiegu reakcji zaczynają się tworzyć pomiędzy cząst. wiązania chemiczne (powstaje luźna struktura przestrzenna) - jest to stadium B tzw. rezitol - żywca staje się nierozpuszczalna i nietopliwa (może mięknąć pod wpływem ogrzewania i pęcznieć pod wpływem rozpuszczalników). Na skutek tworzenia się nowych wiązań chemicz. żywica przechodzi w nierozpuszczalne, nietopliwe i niemięknące ciało stałe, stanowiące stadium C - tzw. rezit. Wodne roztwory żywic fenolowych uzyskuje się na skutek stosowania formaliny do ich syntezy. Nadaję się im stężenie c do 80% (klejenie w nie podwyższonej temp.) lub c 40 - 50% (klejenie w podwyższonej temp.). Wypełniacze : -mączka drzewne, mączki ze skorup orzechów kokosowych, mąki sojowe, kreda, gips, czasami odpadowa strużka porfurfurolowego czy wysuszonego igliwia świerkowego.-stosuje się je ze względów ekonomicznych (nadawanie żywicom mniejszych stężeń (25 - 33%) przy większym stopniu ich skondensowania). Do pełnego termicznego utwardzenia żywic fenolowych jest konieczna stosunkowo wysoka temp. Jej poziom wpływa na szybkość utwardzania się żywicy, która również zależy od wilg. sklejanego drewna.
Zwiększenie reaktywności żywic fenolowych pozwala na obniżenie temp. klejenia (korzyści ekonomiczne), zmniejszenie stopnia nierównomierności wysychania drewna, umożliwienie sklejania drewna bez konieczności zasuszania kleju na powierzchni elem. Jako dodatek zwiększający reaktywność klejów fenolowych dodawana jest rezorcyna. Utwardzanie żywic fenolowych - utwardzacze: Przy utwardzaniu żywic w nie podwyższonej temp. reakcja polikondensacji zostaje zintensyfikowana działaniem katalizatora kwasowego. W charakterze utwardzaczy stosuje się : -wodne roztwory kwasów sulfonowych (obniżają pH dzięki czemu uzyskuje się wytrzymałą spoinę). Reakcja wzbudzona działaniem katalizatora ma charakter egzotermiczny, wskutek czego temp. kleju wzrasta co wpływa na szybsze żelowanie się kleju (celowe jest oziębienie kleju pomimo tego iż ich żywotność przez to maleje). Utwardzone żywice fenolowe charakteryzują się b. dużą odpornością termiczną, są mało podatne na hydrolizę i odporne na działanie niektórych związków chemicznych. SPOINY -ciemnoczerwone zabarwienie;-odznaczają się b. dużą wytrzym. na ścinanie i odpornością na obciążenia zmienne; -są trwałe przy zanurzeniu ich w zimnej wodzie;-trwałe w wyrobach użytkowanych na otwartej przestrzeni; -mało wrażliwe na zwiększoną grubość; -płyty wiórowe wyrabiane przy użyciu tych klejów są również odporne na działanie wody, choć silnie w niej pęcznieją; -także sklejki pod wpływem wielogodzinnego gotowania ich w wodzie wykazują b. dużą wytrzymałość na ścinanie; Zastosowanie -w przemyśle sklejkowym (sklejka wodoodporna i lignofol); -klejenie fornirów nasyconych różnymi impregnatami przeciwogniowymi (sklejka niepalna); -w produkcji płyt wiórowych (głównie przeznaczonych dla budownictwa); -klejenie drewna z innymi materiałami np. metalem (konieczność dodawania do nich żywic termoplastycznych); -klejenie warstwowych elementów budowlanych (klejenie w nie podwyższonej temp.); -mała żywotność kleju i obecność występowania w nim kwasów są cechami niekorzystnymi dla stosowania ich w meblarstwie (praktycznie w meblarstwie nie są stosowane).
KLEJE REZORCYNOWE I REZORCYNOWO - FENOLOWE Rezorcyna C6H4(OH)2 jest substancją krystaliczną, w warunkach naturalnych nie występującą. Otrzymuje się ją w wyniku syntezy ketonów i kwasu akrylowego. Reaguje ona z formaldehydem energiczniej niż fenol, przy czym reakcja przebiega już w nie podwyższonej temp. i bez udziału katalizatora. Jako wodne lub alkoholowe roztwory o stężeniu 55 - 70% klejowe żywice rezorcynowe mają postać syropowatych cieczy o czerwonobrązowym zabarwieniu i pH obojętnym. Utwardzają się pod wpływem dodania do nich 15 - 20% paraformaldehydu (zmieszanego zwykle z mączką drzewną jako wypełniaczem). Kleje te mają stosunkowo krótką żywotność (reakcja polikondensacji zainicjowana przez paraformaldehyd ma charakter egzotermiczny). Duży wpływ na utwardzanie się kleju ma temp. Utwardzone żywice rezorcynowe i rezorcynowo - fenolowe charakteryzują się b. dużą odpornością termiczną, są b. mało odporne na hydrolizę i niemal zupełnie odporne na działanie niektórych związków chemicznych. Wysoka cena żywic rezorcynowych sprawia, że w czystej postaci stosuje się je rzadko. Najczęściej znajdują zastosowanie jako dodatek do innych żywic syntetycznych (żywice rezorcynowo - fenolowe). SPOINY : -ciemnoczerwone lub ciemnobrązowe zabarwienie; -duża odporność na różnych czynników; -nieograniczenie odporne na długotrwałe wpływy atm. i morską wodę; -znoszą kilkusetgodzinne gotowanie w wodzie; -są odporne na działanie wielu agresywnych cieczy; -ulegają osłabieniu pod wpływem niektórych rozpuszczalników organicznych. Zastosowanie :-przy wyrobie warstwowych elementów konstrukcji budowlanych; -klejenie drewna zaimpregnowanego lub modyfikowanego niektórymi polimerami; -klejenie drewna o wilg. do 25% lub zgoła mokrego i tylko powierzchniowego osuszonego prądem powietrza o temp. 1750C.
KLEJE MELAMINOWE I MELAMINOWO - MOCZNIKOWE Melamina - C3N3(NH2)3 wytwarzana z mocznika - to subst. krystaliczna, trudno rozpuszczająca się w zimnej wodzie, nieco lepiej w gorącej, Łatwo wchodząca w reakcje chemiczne dzięki trzem grupom aminowym. Proces polikondensacji żywic melaminowych przebiega od metylomelamin do utworzenia nierozpuszczalnej i nietopliwej żywicy o przestrzennej budowie wewnętrznej. Wyrób - ciekły polikondensat żywicy wykazuje po zakończeniu reakcji bardzo małą stabilność, dlatego poddaje się go najczęściej suszeniu, uzyskując żywicę sproszkowaną o żywotności 3 - 6 miesięcy, z której przyrządza się później zdatny do klejenia roztwór przez rozpuszczenie go w wodzie. Żywotność tego roztworu zależy w dużym stopniu od temp. (w 500C następuje b. szybkie żelowanie żywicy). Dodaje się utwardzaczy w celu obniżenia pH (do 5,8 -6,8). Większe obniżenie pH jest niewskazane (spoina staje się krucha). W charakterze utwardzacza dodaje się kwas szczawiowy lub ortofosforowy. Utwardzone żywice melaminowe są b. twarde, miękną pod wpływem wzrastającej temp. znacznie później niż mocznikowe i są od nich mniej podatne na hydrolizę.
SPOINY klejów melaminowych: -bezbarwne; -trwałe przy wieloletnim użytkowaniu sklejonego drewna na otwartej przestrzeni, jak i w wodzie; -odporne na gotowanie i suszenie w gorącym powietrzu;-odporność na działanie wysokich temp.; -duża twardość spoin (kleje mel. - mocz.); -dobrze znoszą zmienne obciążenia zginające (kleje mel. - moczn.); -odporność płyt zaklejonych tymi żywicami na działanie termitów (np. w porównaniu z płytami fenolowymi); -trwałość sklejek sklejonych tymi żywicami i wystawionych na wpływy atm. określa się na 5 - 9 lat; -dłuższy okres użytkowania płyt wiórowych na otwartej przestrzeni w porównaniu do płyt zaklejanych żywicami mocznikowymi; Zastosowanie : -przy produkcji sklejki niepalnej; -klejenie drewna nasyconego różnymi impregnatami przeciwogniowymi; -przy produkcji płyt wiórowych; -wysoka cena ogranicza ich zastosowanie. Z uwagi na niższą cenę częściej od klejów melaminowych są stosowane kleje melaminowo - mocznikowe, uzyskiwane w wyniku zmieszania żywic, bądź w wyniku reakcji kopolikondensacji melaminy.
KLEJE TAPICERSKIE -najpopularniejszy to PRONIKOL (butapren). Dzielą się na : 1)Rozpuszczalnikowe. 2)Dyspersyjne wodorozcieńczalne. 3)Topliwe.
KLEJE ROZPUSZCZALNIKOWE. Dzielą się na : 1.Kleje na bazie kauczuku butadienowo - styrenowego. a)High Solid. (HS) -jedno- lub dwustronne nanoszenie; -zwart. subst. stałych 50 - 65%; -gęstość ok. 0,90 g/cm3; -lepkość 900 mPas; -czas otwarty 0,5 - 15 min.; -b. dobra adhezja; -mało odpadów i łatwe ich usuwanie; -łatwa aplikacja; -instalacje centralnego rozprowadzania kleju, systemy hydrodynamiczne lub pneumatyczne; -niska emisja rozpuszczalnika; -znaczne rezerwy w zakresie NDS; -korzystna cena; -mrozoodporny; -łatwopalny; -niska odporność na plastyfikatory. SUPER HIGH SOLID (SHS) - zawartość substancji stałych ok. 85%.
Ogólne zalety HS i SHS ( w porównaniu do konwencjonalnych ). -znaczne obniżenie zawartości ciał lotnych; -mniejsza intensywność zapachowa; -wysoka wydajność i obniżenie kosztów produkcji; -możliwość przestrzegania normatywów ochrony środowiska; -nieskomplikowana aplikacja; -nie wymagają dodatkowych nakładów inwestycyjnych; -wysoka odporność na obciążenia mechaniczne i ciepło; -niższe koszty transportu i opakowań; -nie zawierają kalogenoalkanów; -ciała stałe w klejach SHS bazują na surowcach naturalnych.
b)Konwencjonalne. -jedno- lub dwustronne nanoszenie; -zawart. subst. stałych - 30 - 40%; -gęstość 0,80 g/cm3; -lepkość 200 mPas; -czas otwarty 0,5 - 15 min.; -b. dobra adhezja; -mało odpadów i łatwe ich usuwanie; -łatwa aplikacja; -instalacje centralnego rozprowadzania kleju, systemy hydrodynamiczne lub pneumatyczne; -średnia emisja rozpuszczalnika; -łatwopalny; -niska odporność na plastyfikatory. c)Trudnopalne. -jednostronne nanoszenie; -zawart. subst. stałych do 50%; -gęstość 1,15 g/cm3; -lepkość 500 mPas; -można stosować bez instalacji antywybuchowych; -łatwa aplikacja; -instalacje centralnego rozprowadzania kleju, systemy hydrodynamiczne i pneumatyczne; -mrozoodporny; -nieodporny na działanie plastyfikatorów; -negatywny wpływ na środowisko; -wysoka cena; -toksyczny; -utylizacja jako odpad specjalny (tylko dla odpadów płynnych). 2.Kleje na bazie kauczuku polichloroprenowego. -nanoszenie dwustronne; -zawart. subst. stałych 15 - 20%; -gęstość 0,85 g/cm3; -lepkość 550 mPas; -elastyczna spoina; -możliwość korygowania położenia sklejonych formatek; -b. wysoka odporność cieplna spoiny; -duża odporność na starzenie; -łatwopalny; -zawiera węglowodory aromatyczne jako rozpuszczalniki np. toluen; -utylizacja jako odpad specjalny; wysoka cena.
KLEJE DYSPERSYJNE. A)Kleje dwuskładnikowe koagulujące w środowisku kwasowym. -jedno- dwustronne nanoszenie; -50 - 60% subst. stałych; -trudnopalny; -bez instalacji wybuchowych; -odporność cieplna spoiny; -utylizuje się jako odpad specjalny; -okres pracy; -wysoka zawartość kwasów; -specjalny pistolet do nanoszenia; -wrażliwy na ujemne temp.; -wysoka cena; -gęstość 1,05 g/cm3; -lepkość 1000 mPas; -pH 10. B)Kleje koagulujące pod ciśnieniem. -dwustronne ewentualnie jednostronne nanoszenie; -50 - 60% subst stałych; -trudnopalny; -bez instalacji antywybuchowych; -elastyczna spoina; -wysoka odporność cieplna spoiny; -utylizacja jako odpad specjalny; -okres pracy; -niska stabilność w transporcie; -niska adhezja do drewna, styropianu i płyt; -niska odporność na plastyfikatory; -wrażliwy na ujemne temp.; -wysoka cena; -niemożliwość stosow. instalacji centralnej z klejem; -gęstość 1.80 g/cm3; -lepkość 10000 mPas; -pH - 8,5. C)Kleje reaktywowane termicznie: -jedno- lub dwustronne nanoszenie;-50 - 70% subst. stałych; -trudnopalny; -bez instalacji antywybuchowych; -elastyczna spoina; -umiarkowana cena; -okres pracy; -konieczny tunel cieplny; -zwężony zakres aplikacji; -wrażliwy na ujemne temp.;-gęstość 0,97 g/cm3; -lepkość 15000 mPas; -pH - 7,8.
KLEJE TOPLIWE Stosowane w tapicerstwie to kleje : -kauczuki termoplastyczne; - ataktyczne poliolefiny (APAO).
KLEJE MOCZNIKOWE Główny składnik to mocznik NH2CONH2 to bezbarwna, bezwonna substancja krystaliczna, higroskopijna i łatwo rozpuszczająca się w wodzie, nieszkodliwa dla zdrowia. Mocznik b. dobrze rozpuszcza się w formalinie. Po jego przejściu do roztworu i po dodaniu ługu sodowego (stworzenie środowiska słabo zasadowego) rozpoczyna się reakcja z formaldehydem.
O adhezji klejów mocznikowych do drewna decydują zawarte w nich grupy ketonowe =C=O i iminowe =NH tworzące wiązania wodorowe pomiędzy atomem tlenu lub azotu i atomem wodoru grup wodorotlenowych celulozy. Żywice mocznikowe można produkować przy różnym stosunku molowym formaldehydu do mocznika ( od 2,5:1 do 1,2:1). Im większy jest stosunek molowy formaldehydu do mocznika, tym więcej nie związanego formaldehydu występuje w żywicy, co wywiera b. duży wpływ na wiele jej właściwości (np. zwiększenie stężenia roztworów zapewnia im długą żywotność).
Wodne roztwory (na skutek dodawania formaliny do roztworów) są o c=60 - 70%. Roztwory te mają postać syropowatych, przezroczystych lub mętnych cieczy o jasnym, białym lub żółtawym zabarwieniu i pH słabo zasadowym. W miarę upływu czasu zawarty w żywicy niezwiązany formaldehyd stopniowo utlenia się obniżając w ten sposób pH (sprzyja to wzrostowi η).
Utwardzanie i utwardzacze : W wypadku utwardzania żywic w podwyższonej temp. wystarcza na ogół obniżenie odczynu do pH 6 - 5,5 , natomiast przy temp. nie podwyższonej konieczne jest zakwaszenie żywicy do pH 5 - 3. Podczas utwardzania żywic w podwyższonych temp. występuje parowanie wody a wraz z nim krótkotrwałe obniżenie temp. (pik endotermiczny). Badania dowiodły, że tylko przy utwardzaniu żywicy w temp. odpowiadającej pikowi egzotermicznemu ma ona charakterystyczną dla w pełni utwardzonych klejów mocznikowych temp. mięknienia powyżej 650C i daje wytrzymałe spoiny klejowe. Bez dodania katalizatora (utwardzacza) nawet w znacznie podwyższonej temp. nie następuje reakcja polikondensacji. W charakterze utwardzaczy dodaje się : -rozcieńczone kwasy nieorganiczne (solny, siarkowy, ortorofosforowy) i organiczne (szczawiowy, cytrynowy, mlekowy); -sole mocnych kwasów (amonowe); -chlorek amonu - najczęściej używany, w podwyższonej temp. rozkłada się na amoniak i kwas solny, a w temp. nie podwyższonej (w wyniku występowania nie związanego formaldehydu) na kwas solny, wodę i urotropinę, która w temp. poniżej 1500C opóźnia, natomiast w temp. wyższych przyspiesza żelowanie kleju : 4NH4Cl+6CH2O → C6N4H12 + 4HCl+6H2O -bezwodnik maleinowy - utwardzanie żywic w nie podwyższonej temp. dzięki występowaniu podwójnych wiązań w cząsteczce; Często razem z katalizatorem dodaje się do żywic różne związki chemiczne wiążące formaldehyd (np. dodatek mocznika).
Kwaśny odczyn niektórych soli używanych do przeciwgrzybowej impregnacji drewna pozwala na ich jednoczesne wykorzystanie do utwardzania żywic (np. kwaśne fluorki amonu, potasu).
Kleje dyspersyjne 1.koagulujące w środ. kwasowym (nakładane j. Lub d.),subst. stałe 50-60%,trudnopalne,bez instalacji antywybuchowych,wysoka odporność cieplna ,utylizacja jako odpad specjalny,wysoka zawartość kwasów,specjalny pistolet do nanoszenia,wrażliwy nz ujemne temp., wysoka cena, overspray 2.pod ciśnieniem (j. lub d.), s.s 50-60%, trudnopalny, bez inst. antywyb., elastyczna spoina , odporność cieplna , utylizacja jako odpad specjalny, niska stabilność w transporcie, niemożność stosowania instalacji centr. nanoszenia, niepompowalny, niska adhezja do drewna, niska odporność na plastyfikatory, wrażliwy na ujemne temp., wysoka cena 3.reaktywowane term. (j. lub d.), s.s.50-70%, trudnopalny, bez instalacji antywybuchowych, elastyczna spoina, konieczny tunel cieplny, zawężony zakres aplikacji, wrażliwy na ujemne temp., overspray
Kierunki modyfikacji kl. PVAC ; 1. układy jednokomponentowe :kopolimery PVAC *akryloamidowinylowe *etyleno winylowe *akrylowo winylowe , wewn. układ katal. *dialdecydy w obecności katalizatora 2. układy dwukomponentowe :utwardzone np. kwas Lewisa Cr+3, Al, 20% roztwór AlCl3, Cr(No3)3,związki N,P,B, nadtlenki, systemy redox , żywice duroplstyczne UF ,MF,* izocyjaniany
Zalety HM :*szybkość się tworzenia spoiny kl. umożliwiająca mechanizację niektórych operacji kl. *zdolność kl. powierzchni nieprzepuszczalnych *brak wrażliwości na grubość spoiny *odporność spoin na zimną wodę *dobra wytrzymałość na oddzieranie Wady :*mała wytrzymałość mechaniczna zwłaszcza na ścinanie *konieczność stosowania specjalnych urz. w technologii *wrażliwość na podwyższoną temp. *pęcznienie niektórych kl. w rozp. stosowanych do wyrobów lakierowanych . Uzyskiwanie zw. wielocząsteczkowych Kleje High Solid i SHS-*obniżenie zawartości ciał lotnych *mniejsza intensywność zapachowa *wysoka wydajność i związana z tym obniżka kosztów produkcji *możliwość przestrzegania normatywów ochrony środowiska *nieskomplikowana aplikacja *niewymagają dodatkowych nakładów inwestycyjnych *wysoka odporność spoin na obciążenia mechaniczne i działanie ciepła *niższe koszty opakowań i transportu *nie zawierająkalogenoalkanów *bazują na surowcach normalnych
POLIMERYZACJA-reakcja pomiędzy cząsteczkami związku lub związków prostych , w których występują wiązania wielokrotne.Homopolimeryzacja-gdy bieże w niej udział tylko jedna sub. wyjsciowa o małej masie cząsteczkowej, zwana tu monomerem. Proces chemiczny przebiega bez zmiany chemicznego składu sub.reagujacej (powstający polimer jest identyczny z wyjściowym monomerem, a różni się jedynie od niego masą cząsteczkową). Gdy do syntezy użyje się więcej niż 1 subst. wyjściowej o małej masie cząsteczkowej -kopolimeryzacja. POLIADDYCJA -reakcja chemiczna między cz. 2 zw. prostych : cz. 1 zw. zawierają przy tym ruchliwe atomy, zwykle wodoru , zdolne do przeskoku do cz. 2 zw., mogących je przyłączyć po rozerwaniu w nich wiązania podwójnego (np. synteza poliuretanów z glikolu). POLIKONDENSACJA - reakcja chemiczna między cz. zw. lub zw. prostych, zw.substratami.W czasie reakcji polikondensacji wydziela się zawsze produkt uboczny (prosty zw. małocz. , jak woda, alkohol, amoniak, na skótek czego łączące się zw. ulegają jakby zagęszczeniu). Omawiana reakcja-homopolikondensacja, gdy bieże udział 1 substrat, którego cz. muszą zawierać co najmniej 2 rodzaje zdolnych do reakcji elem., lub heteropolikondensacja -gdy udział w niej bieże więcej niż jeden substrat, przy czym cz. każdego z nich zawierają tylko 1 rodzaj miejsc reaktywnych.
Podwójna warstwa elektryczna- zew. warstwę tworzą ładunki ujemne utrzymywane w stanie równowagi elektrycznej przez ładunki dodatnie znajdującej się pod nią drugiej warstwy , w związku ciało z czym ciało ma na zew. charakter elektrycznie obojętny . Jednakże przy zbliżeniu 2 ciał na odległość poniżej 0,1 nm może nastąpić przemieszczenie elektr. z powierzchni 1 ciała do 2, zwłaszcza gdy 1 z ciał jest metal łatwo oddający elektrony. Na powierzchni 1 z nich wystąpi więc nadmiar elektronów, a więc ładunek ujemny, zaś na pow. 2 - niedobór równoznaczny z ładunkiem + (powstanie pomiędzy obu ciałami różnicy potencjałów elektrostatycznych).Dyfuzyjna -tłumaczy ona zjawiska adhezji wzajemnym przenikaniem cząsteczek kl. do podłoża i cz. podłoża do kl.., na skutek czego granica między fazami zanika i tworzy się warstwa pośrednia. Aby zatem wystąpiło zjawisko adhezji dyfuzyjnej : duże powinowactwo kl. do podłoża, i to nie tylko chemiczne , lecz także strukturalne, oraz obecność w kl . rozp. mogącego wywołać spęcznienie pow. sklejanego ciała . Przy spełnieniu tych warunków przenikanie łańcuchowych cz. lub ich fragmentów z 1 fazy do 2 następuje pod wpływem ruchów Browna. Wodorowa- wskutek zdolności przyciągania elekt. przez atomy tych pierwiastków wiązanie zostaje spolaryzowane, a atom wodoru uzyskuje cząstkowy ładunek +, dzięki czemu między nim a atomem pierw. Elektroujemnego innej cz. powstaje wiązanie zw. wodorowym.
7