О производстве и применении полиуретановых клеев

13.07.2011 | Служба новостей Росфирм

О производстве и применении полиуретановых клеев

Сегодня в строительстве полиуретановые клеи находят самое широкое применение. Они идеально подходят для склеивания разнородных поверхностей, от чего получили название универсальных клеев.
При этом их история на российском рынке не столь богата – первые клеи появились в России в начале 2000-х, в то время как в странах Западное Европы, США и Канаде их используют с начала 1980-х. Сегодня российская промышленность выпускает одно- и двухкомпонентные клеи. Мы решили разобраться с технологией изготовления столь необходимого и популярного строительного материала.

Почему он так важен?

Строго говоря, полиуретановые клеи при производстве строительных материалов используются не так часто. Они нашли широкое применение при производстве многослойных конструкций, например, сэндвич панелей. На каждый квадратный метр их расходуется от 50 до 250 грамм клея, в зависимости от совершенства применяемой технологии и типа установленного оборудования.
Цена производства сэндвич панелей мало зависит от вида используемого полиуретанового клея. Поэтому на предприятиях не принято всерьез относится к расходованию этого материала, и в списке закупщика он навсегда останется в категории CX.
Тем не менее, выбор типа клея во многом обусловлен свойствами сопрягаемых поверхностей. При использовании в качестве утеплителя пенополиуретана клей не используется, т.к. материал самого утеплителя обладает высокими показателями адгезии. При утеплителях на базальтовой основе – минеральная вата – к клею предъявляются дополнительные требования.
Дело в том, что поверхность минваты не обладает достаточной прочности, поэтому клей должен проникнуть достаточно глубоко в материал, чтобы надежно схватиться. Помимо этого для заполнения пространства между металлом и поверхностью минеральной ваты в элементах жесткости – ребрах – клей должен хорошо пениться.
К тому же клеевое соединение должно быть влагостойким, невосприимчивым к изменениям температуры и ультрафиолету, химически нейтральным, способным выдерживать значительные механические нагрузки – помимо собственного веса строительного элемента, на него действуют еще и ветровые нагрузки. А так же отвечать экологическим и санитарно-эпидемиологическим требованиям.
Аналитики отмечают высокие темпы роста рынка полиуретановых клеев. В ближайшие 5-10 лет ожидается ежегодный 15-25% рост. Связано это именно с развитием рынка трехслойных строительных материалов. То же время сильная конкуренция со стороны западных производителей душит неокрепший российский бизнес.
Так, на долю западных производителей приходится 75% всего продаваемого в России полиуретанового клея, и эта доля продолжает расти. Ожидается, что вскоре она достигнет величины 80-85%.

Каким бывает клей?

Сегодня на рынке представлено два типа полиуретановых клеев: одно- и двухкомпонентные. Отличаются они по типу отвердителей. Двухкомпонентный клей, как ясно из названия, состоит из двух компонентов – непосредственно клея и отвердителя.
Перед применением их следует смешать. Отвердевание смеси происходит буквально в течение нескольких минут, поэтому ее тут же стоит нанести на склеиваемые поверхности. Преимущества такого способа очевидны – потребитель может использовать ровно столько клея, сколько ему нужно. В отличие от двух- однокомпонентный клей затвердевает на воздухе, за счет влаги из воздуха или самого клея. Раз открытая упаковка клея должна использоваться максимально быстро.
Впрочем, сегодня существуют клеи с самой различной скоростью отвердевания. К тому же однокомпонентный клей проще в использовании, что делает его более популярным в производстве. В то же время он и в 1,5-1,8 раза дороже.
На заводах оборудование для сэндвич панелей может быть представлено как установками нанесения двух- смесей, так и однокомпонентных. Установки для нанесения однокомпонентного клея, как правило, более экономичные – на каждый квадратный метр они расходуют по 60-80 грамм против 150 у двухкомпонентных установок. В обоих случаях принцип нанесения клея один и тот же – он наносится полосами с промежуточным расстоянием между ними в 10 мм. Количество полос зависит от ширины линии и может доходить до 150 и больше.
Схематично любую подобную установку можно разделить на несколько блоков: емкость для клея, дозатор, непосредственно устройство для нанесения клея, пневмооборудование и система электропитания и управления. Во многом изготовление трехслойных материалов зависит от типа утеплителя.
В производстве стеновых панелей используется, как правило, минеральная вата и нанесение клея здесь необходимо. При производстве кровельных панелей, если там используется утеплитель на основе ППУ – нет, о чем уже писалось выше.

Как и зачем изготавливают клей?

Полиуретановый клей – это настоящее произведение искусство современной химической промышленности. В состав клея одновременно входят десятки различных компонентов: изоционаты, олигомеры, водные растворы солей щелочных металлов и органических кислот, спирт, водные эмульсии, воду, оксиды некоторых металлов, ацетон и т.д.
Каждый из компонентов служит своей собственной цели, например двуокись титана и окись цинка применяются в качестве наполнителей; ацетон – для лучшего смешивания прочих компонентов; спирт, вода и соли – в качестве отвердителей; синтетические смолы – для улучшения первоначальной липкости; ароматические изоцианаты повышают теплостойкость клеевого соединения. Так же в состав полиуретановых клеев могут входить различные поверхностно-активные вещества.
Но самыми главными компонентами являются полиэфиры и полиизоционаты. Производство последних в России практически отсутствует, а полиэфиры выпускаются небольшими партиями и ограниченным типажом. Потребности отечественных производителей на 85-90% удовлетворяются за счет импорта.
Тем не менее, производство полиуретановых клеев в России активно развивается в последнее десятилетие, так же на рынке представлены сотни марок зарубежного производства. Отечественного производителя сдерживает и весьма слабое развитие сырьевого рынка.
Примечательно, что 80% производимого в стране полиуретанового клея идет на удовлетворение потребностей производителей сэндвич панелей, еще 10-12% - на утепление зданий промышленного и гражданского назначения, 5-8% приходится на гидроизоляцию сооружений, оставшиеся 3-5% - это прочие расходы.

Как его использовать?

Однокомпонентный клей непосредственно наносится на склеиваемые поверхности. Компоненты двухкомпонентного сначала требуется смешать при температуре близкой к 20 градусам по Цельсию. Срок жизни смеси – от получаса до 3 часов.
Полное затвердевание клея происходит в период от 2 часов до 2 суток. При нанесении клея поверхности следует прижать друг к другу. В промышленности активно используется всевозможные прессы, а для повышения скорости высыхания клея – сушильные камеры, где поддерживается температура в 60-120 градусов. При такой температуре полное затвердевание клея происходит максимум за 6 часов.

Предыдущая | Следующая