Чем склеить полиэтилен, полипропилен и другие полимеры Статья

Почему полиэтилен капризничает и не склеивается обычным клеем

Дело в химических и физических свойствах этого материала. Кстати, аналогичными свойствами обладают полипропилен и другие полимеры. Чтобы понять, о чем речь, проведите несложный эксперимент. Нанесите каплю воды на металлическую поверхность, например на деталь из стали или алюминия.

Вода растечется или равномерно распределится по плоскости. Это происходит благодаря высокому поверхностному натяжению металлов, в частности алюминия. Растекающаяся вода обеспечивает хорошее смачивание поверхности.

Теперь нанесите каплю воды на полиэтиленовую поверхность. Капля сохранит форму и не растечется. Полиэтилен, полипропилен и аналогичные материалы имеют низкое поверхностное натяжение. Поэтому вода плохо смачивает поверхности соответствующих предметов.

Капли воды сохраняют форму на поверхностях деталей из материалов с низким поверхностным натяжением

Поверхностное натяжение и смачивание влияют на способность материала взаимодействовать с клеем и прочно соединяться после его отвердения. Закономерность такая: чем ниже поверхностное натяжение, тем хуже смачивание поверхности. А чем хуже смачивание, тем менее эффективно работает на поверхности клей.

Как склеивать вещества с низким поверхностным натяжением

Для этого достаточно изменить физические свойства поверхности. Не бойтесь, это можно сделать без большого адронного коллайдера и другого сложного оборудования. Впрочем, в промышленности задачу решают аппаратным способом.

Плазменная обработка и обжиг с газами

В промышленности для повышения адгезии полиэтилена применяют плазменную обработку в вакууме или в условиях доступа воздуха, а также обжиг пламенем в присутствии газообразных катализаторов. Это аппаратный метод подготовки поверхности к склеиванию. Он изменяет свойства поверхности полимерных материалов и позволяет склеивать полиэтилен.

Обработка выполняется в специальной камере.

Камера для плазменного обжига полиэтилена

Сварка полимерных деталей

Это альтернатива склеиванию, которую используют для соединения полимерных деталей. В процессе сварки поверхности деталей расплавляются и соединяются. После остывания две детали становятся одним целым с общей поверхностью. Простой пример – сварка полипропиленовых труб с помощью паяльников.

Паяльник для полипропиленовых труб плавит поверхность

Клей для полиэтилена

Клей используют, когда важно сохранить поверхности деталей. Для склеивания полиэтилена, полипропилена и других полимерных материалов используют клей с праймерами.

Старые виды клея двухкомпонентные. Они состоят из праймера и самого клея, например цианоакрилатного клея. Чтобы склеить детали, необходимо нанести праймер тонким слоем с помощью кисточки. Этот компонент меняет физические свойства полимеров: повышает смачиваемость и улучшает адгезию. После праймера по инструкции нужно нанести клей.

Также полиэтилен можно склеить с помощью смесей, в состав которых входит метилакрилат. В состав смесей старого типа входят вещества, которые частично растворяют поверхность детали. После отвердения получается неразрывный шов.

Смесь для склеивания полиэтилена на основе метилакрилата

К недостаткам одно- и двухкомпонентных клеев старого типа относится их токсичность. При контакте праймеров с полимерами выделяются вредные вещества. Поэтому использовать такой клей в бытовых условиях не рекомендуется.

Как работает современный клей для полиэтилена

Клей нового поколения для полиэтилена, полипропилена и других полимеров выпускается на основе метакрилата. Это двухкомпонентная смесь, отличительной чертой которой является отсутствие химического праймера.

Например, в качестве праймера в клее Easy-Mix PE-PP компании Weicon используются стеклянные шарики диаметром 150–200 микрон. Их не видно невооруженным взглядом. При нанесении клея Easy-Mix PE-PP шарики распределяются по поверхности и повышают ее смачиваемость. При этом не выделяются вредные вещества, поэтому клей можно использовать в бытовых условиях и в закрытых помещениях.

Для применения клея Easy-Mix PE-PP достаточно очистить и обезжирить полиэтиленовую поверхность. Смесь застывает в течение суток. При этом клей нужно использовать в течение нескольких минут после смешивания компонентов.

Клей Easy-Mix PE-PP компании Weicon

Так что же выбрать для склеивания полимеров

Выбирайте инструменты в зависимости от стоящей задачи. В промышленности для склеивания полимерных деталей их поверхности предварительно обрабатывают аппаратным способом. А в быту, в небольших мастерских, в строительстве используют клей с праймером.

Состав старого типа вступает в химическую реакцию с поверхностью, благодаря чему повышается ее смачиваемость. Но в результате реакции выделяются вредные вещества. Состав нового типа содержит физический праймер: микроскопические стеклянные шарики. Они меняют свойство поверхности без выделения вредных веществ.

Дополнительную информацию о клее можно получить у специалистов TZ Group по телефону 8 (800) 555-9652.