24 вопроса о клее: как подобрать состав, чтобы получить
надежное и долговечное соединение? Часть 1

По сфере применения клеи делятся на бытовые, профессиональные и промышленные. По типу — на органические и неорганические (применяемые на производстве высокотемпературные материалы). В свою очередь, все органические углеродосодержащие клеи по механизму отверждения можно разделить на две группы: термопластичные (физический процесс) и термореактивные (химический процесс). Термопластичные составы не являются конструкционными, иными словами — не рассчитаны на большие нагрузки. Они растворяются под воздействием органических растворителей и плавятся при температурах до 100°С. Термореактивные клеи обладают высокой когезионной (внутренняя прочность материала) и адгезионной прочностью — 40–300 кгс/см².

По форме выпуска различают клеи в растворе (в органических растворителях); эмульсионные; клеи-расплавы (твердая субстанция, переходящая при нагреве в вязкотекучее состояние); клеи, восприимчивые к давлению (рабочий слой на самоклеящихся лентах). Среди термореактивных выделяют составы 1К (преполимеры) и 2К (на основе отвердителей мономерного или олигомерного типа и на полимерной основе).

По типу полимерного связующего клеи подразделяются на полиуретановые, акрилатные, поливинилацетатные (ПВА), эпоксидные и др.

Это каучуковые составы, которые содержат минеральные наполнители, обеспечивающие их механические свойства и прочность сцепки. Такие клеи позволяют быстро и надежно зафиксировать на вертикальной поверхности предмет массой от 3 до 5 кг. Ими можно крепить к различным минеральным материалам изделия из древесины, древесных плит, металлов, пластиков (за исключением пенопластов) и др. Основание обязательно должно быть впитывающим, поскольку клей отверждается за счет ухода из него растворителя: частично он испаряется, а частично его вбирает в себя основа.

Фактором, сужающим область применения клеев на органических растворителях, является цвет клеящего состава. Большинство продуктов имеют коричневатый оттенок и могут не подойти для монтажа, например, некоторых элементов декора. Прозрачные клеи данного типа встречаются нечасто.

Работают с монтажными клеями по контактной схеме. Состав наносят на приклеиваемое изделие, затем прикладывают его к поверхности и крепко прижимают — клей должен проникнуть в основание, что является залогом качественной адгезии. Далее изделие нужно снять и выждать 3–5, максимум 10 минут. За это время растворитель частично улетучится, а клей перейдет в стадию гуммирования, то есть проявит свойство каучука и станет липким. Вторичное приклеивание обеспечит надежную фиксацию изделия, без угрозы его сползания.

У людей, постоянно работающих с такими материалами — плиточников, паркетчиков и т. п., могут появиться профзаболевания. В первую очередь опасность представляют клеи, содержащие ароматические соединения (толуол, бензол, ксилол и их гомологи), а также составы на растворителях галогенного типа (хлорсодержащие). Однако после высыхания они становятся совершенно безвредными и не несут в себе никакой угрозы для человека. Вообще же, при работе с любыми клеями на растворителях в обязательном порядке нужно использовать специальные защитные маски с фильтрами (простые респираторы здесь бесполезны).

Это экологически безопасные, нетоксичные материалы с натуральными или синтетическими наполнителями, выпускаемые, в частности, в белом и прозрачном вариантах, что значительно расширяет возможности по их применению.

Так как отверждение водных клеев главным образом зависит от диффузии воды в материалы, качественное соединение можно получить только в случае впитывающего (пористого) основания: ДСП, МДФ, гипсокартон и т. п. Кроме того, процесс высыхания составов довольно продолжителен, и если речь идет о приклеивании на вертикальную поверхность изделия массой более 0,5 кг, чтобы оно не сползало, потребуется временная механическая фиксация.

Что касается акриловых клеев, то, несмотря на заверения производителей, что они годятся для любых материалов, специалисты не рекомендуют применять их на металлах. Дело в том, что составы на водной основе могут спровоцировать коррозию.

Клеи реактивного типа не содержат в своем составе ни воды, ни растворителей, ни изоцианатов (исключение — полиуретановые клеи).

Наиболее востребованные сегодня STP- и MS-клеи (модифицированные полиэфиры и полиуретаны) отверждаются по принципу силиконовых герметиков — побочным продуктом реакции является только спирт, поэтому их усадка составляет не более 2–5%.

Поскольку в реактивных составах нет летучих компонентов, ими можно соединять в любой комбинации различные впитывающие и невпитывающие материалы. Разумеется, кроме тех, что вообще не поддаются склеиванию обычными монтажными клеями: сюда относятся поверхности из силикона, полиолефинов, сополимеров (полиэтилен и полипропилен), покрытия из каучука и немодифицированного битума, тефлон. Впрочем, у отдельных производителей уже появились продукты (в частности, Classic Fix), предназначенные для работы с изделиями из полиэтилена и полипропилена.

По всем показателям: устойчивость к деформациям, прочность на отрыв, водостойкость и др. — реактивные клеи значительно превосходят клеи на растворителях или на водной основе. Это обусловлено тем, что за счет «сшивки» макромолекул они формируют клеевой шов с пространственной решеткой. Такая структура улучшает химические свойства соединения и придает ему способность нести высокие механические нагрузки.

Тут важно, что и куда планируется приклеивать. Если, к примеру, речь идет о линолеуме, следует учитывать динамические нагрузки. Так как это напольное покрытие, по которому ходят, значение имеет также нагрузка на сжатие; это рулонный, сворачиваемый материал — прибавляем сюда еще и нагрузку к изгибу. Когда расчет ведется для настенной плитки, принимают во внимание влияние сдвига. Иными словами, выбор клея диктуют область его применения и вид предполагаемой нагрузки: на изгиб, на сжатие или на сдвиг, статичная она, динамическая, циклическая и т. п.

Согласно действующим в строительной отрасли нормам, значения прочности монтажных клеев устанавливаются в зависимости от класса нагрузки. При этом прочностные показатели рассчитываются для конкретных сочетаний материалов, например «дерево + дерево». Кроме того, на долговечность клеевого соединения влияют и другие факторы: в частности, толщина шва, условия окружающей среды в момент монтажа покрытий и в период их эксплуатации (температура и влажность воздуха, воздействие ультрафиолета, микроорганизмов и др.). Так что производитель дает инструкцию по применению состава и приводит его технические параметры, действительные при соблюдении указанных требований, но определить срок службы продукта он может только условно.

Нужно проверить когезию и адгезию клея к материалу. Возьмем для примера ПВА. Приклейте к листу фанеры сосновый брусок, оставьте на пару суток, а потом оторвите его и посмотрите на разрыв. Если клей легко разойдется по шву, оставшись частью на фанере, а частью на бруске, значит, когезия у него слабая. То есть тяжелый предмет, посаженный на этот клей, под влиянием нагрузки рано или поздно отклеится. Качественным можно считать соединение, если разорвется не шов, а волокна древесины. Прочность сосны составляет 40–50 кгс/см², а прочность клеевого шва должна быть не ниже 100 кгс/см², то есть превышать ее в два раза. Также нужно посмотреть, как клей смачивает поверхность: если плохо, то сцепляемость с ней будет недостаточной и крепление ненадежным.

Минеральные поверхности следует очистить, удалив с них все, что может отслоиться, и обработать металлической щеткой или абразивным электроинструментом. После этого, чтобы добиться качественной адгезии, основание нужно тщательно обеспылить (при необходимости можно пройтись по нему праймером).

С металлических поверхностей надо удалить ржавчину. Зеркала, изделия из металлов и пластиков (твердый ПВХ, оргстекло, поликарбонат) обязательно обезжиривают. Этой процедурой можно пренебречь, только если речь идет о совсем легких предметах, например декоративных уголках из ПВХ.

Клеи на растворителях и на водной основе всегда дают усадку, величина которой зависит от сухого остатка (то есть от объема основного полимерного вещества). К примеру, если в клее его 60–65%, то усадка составит порядка 25–30%. Чем меньше сухой остаток, тем больше усадка. Таким образом, после испарения и диффузии растворителя или воды толщина шва может уменьшиться даже больше чем вдвое. Вот почему для клеев данного типа требуется давление при склеивании — это повышает качество соединения.

Реактивные клеи не содержат ни растворителей, ни воды, а значит, побочные продукты реакции у них практически отсутствуют (отщепится только часть молекул спирта). То есть это материалы с почти 100-процентным сухим остатком, и усадка у них будет минимальной — 2–5%.

Более толстый слой клея означает дополнительную усадку и перерасход материала, а более тонкий может оказаться недостаточным. Подобные нарушения технологии нередки. В частности — выравнивание стен или стяжки клеевым составом, что недопустимо.

Как правило, производители ограничивают толщину слоя 5–8 мм, но у некоторых марок есть толстослойные клеи с компенсатором усадки, позволяющие нивелировать неровности основания до 15 мм. Создание такой клеевой подложки занимает меньше времени, чем оштукатуривание и заливка ровнителя на стяжку (с учетом высыхания и набора материалом прочности), но требует особых профессиональных навыков от исполнителей работ. И все же на больших по площади поверхностях специалисты рекомендуют применять традиционные способы подготовки основания — выйдет это точно дешевле. А вот на ограниченных участках облицовки клеевая подложка будет оправданна.

Для облицовки поверхностей, подвергающихся нагреву, следует использовать специальные термостойкие клеи, способные выдерживать высокие температуры и резкие термические перепады. Такие составы, содержащие различные пластификаторы, органические и синтетические добавки, обладают повышенной эластичностью, позволяющей им компенсировать температурные деформации основания. Кроме того, им присуща механическая прочность, устойчивость к износу и воздействию влаги, благодаря чему их можно использовать в отделке влажных помещений.

Подбирают термоклей в зависимости от области применения (наружные или внутренние работы), материала основания и предполагаемой тепловой нагрузки. Например, для монтажа покрытия поверх системы теплого пола достаточно состава, выдерживающего нагрев до 40°С (у специализированных клеев от известных марок верхний порог температур достигает 70—90°С), а для облицовки печи или камина потребуется термостойкий клей, рассчитанный минимум на 120°С.