Предварительная подготовка поверхностей перед склеиванием
Выполнение предварительной подготовки поверхностей — одно из необходимых условий получения наилучших результатов склеивания Прочность склеивания в значительной мере зависит от адгезии между клеем и соединяемыми поверхностями. Прочность клеевых соединений тем больше, чем тщательнее и полнее производится предварительное очищение рабочей поверхности (рис. 19).
- при удалении нежелательных поверхностных пленок после механической очистки или обезжиривания;
- при создании новых активных поверхностей в результате нанесения праймеров;
- при изменении активности поверхности после плазменной обработки металла, коронирующей обработки, протравки металлических поверхностей и тому подобных операций.
При загрязнениях склеиваемых поверхностей адгезия снижается.
Обезжиривание поверхностей перед склейкой
Чтобы получить наилучший результат следует произвести полное удаление масла, смазки, пыли и других остатков грязи с поверхностей, подлежащих склеиванию. Для этой цели можно использовать растворители, испаряющиеся без остатков. В таблице перечислены основные растворители и указаны их очистительные свойства.
В щелочных и кислотных водных системах практически всегда содержатся ингибиторы коррозии. Их остатки на очищенной склеиваемой поверхности, могут снизить адгезию или замедлить процесс полимеризации клея. До использования таких очистителей следует провести предварительные испытания. В каждом случае поверхности необходимо полностью промыть и высушить.
| Растворитель | Чистящая способность | Воспламеняемость |
| Гидрокарбоны (например, изопарафин) | Хорошая | Да |
| Кетоны (например, Ацетон) | Хорошая | Да |
| Спирты (например, изопропанол) | Средняя | Да |
| Водная основа | Хорошая | Нет |
Чистящий раствор: Зависимость окончательной прочности клеев от концентрации
Чистящий раствор: Зависимость окончательной прочности клеев от позиции сушки (горизонтальной или вертикальной ).
При использовании специальных обезжиривающих ванн на крупных производственных линиях, следует осуществить предварительную чистку поверхностей с сильным загрязнением, чтобы избежать загрязнения ванн. Нередко применяются испаряющиеся очистители. При их использовании раствор подогревается до температуры кипения и испаряется. Контактируя с холодными поверхностями, пар, чистящего состава, конденсируется на них. Образующаяся жидкость удаляет частицы смазки и грязи. Процесс обезжиривания осуществляется с использованием обезжиривающих составов внутри закрытых герметично механизмов.
Как правило, предварительной обработки поверхностей быстродействующими очистителями бывает достаточно. С их помощью происходит удаление масла, смазок, остатков грязи, тем самым поверхность подготавливается для склеивания. Если очистка растворителями осуществляется в дополнение к процессу химического обезжиривания, хороший результат удаления с поверхности грязи достигается путем использования механической обработки с помощью щеток, протирочных тканей.
Механическая обработка поверхностей перед склейкой
На загрязненных металлических поверхностях часто присутствуют окислы, которые обезжириванием не удаляются. Здесь необходимо проводить предварительную механическую обработку: очистку проволочной щеткой, шлифовку или пескоструйную обработку.
Пескоструйную обработку хорошо использовать при очистке больших поверхностей. Достигнутая таким способом шероховатость поверхности положительно влияет на качество склеивания, если песок применяется не очень грубый. Шлифовка также создает хорошую шероховатость поверхности. При этом способе очень важно использовать подходящее зерно шероховатости (для алюминия, например, — 300-600, для стали — 100). По окончании пескоструйной обработки, как и после обработки щеткой или шлифовки, с целью полного удаления остатков обработки детали необходимо обезжирить. Перед механической обработкой также необходимо обезжиривать сильно загрязненные детали. Делается это для того, чтобы используемый абразив или песок после себя не оставляли на поверхности твердых частиц. Как показывает практика,
механической предварительной обработки, используемые для создания адекватной прочности склеивания, общедоступны и очень просты.
При склеивании пластмассовых или резиновых деталей, все загрязнения в виде поверхностных пленок, плесневых отложений и вулканизационных пленок также следует предварительно удалить. Для обработки пластмассовых деталей эффективны абразивы из окиси алюминия или чугунных шариков. Резиновые поверхности можно очищать шлифовкой или растворителями.
Протравка поверхностей перед склейкой
При протравке поверхностей применяются химикаты с относительной агрессивностью. В зависимости от типа обрабатываемой поверхности используют сильные щелочи или кислоты. При протравке происходит изменение поверхностной структуры, так как происходит добавление реактивных групп и образование полостей, обеспечивающих пространство для механической фиксации клеевого состава. Результаты подобной обработки будут напрямую зависеть от типа поверхностей. Использование метода протравки на промышленном уровне ограничивается его дороговизной.
Ионизационная подготовка склеиваемых поверхностей
При ионизационной предподготовке поверхности изменяется ее потенциальная энергия и полярность, как и при влажной химподготовке. От материала изделия, его конфигурации, количества деталей и последовательности их сборки, будет зависеть выбор используемых процессов.
Применение праймеров для подготовки склеиваемых поверхностей
В праймерах обычно содержатся реактивные растворимые химические соединения. Они наносятся кистью или распыляется по поверхности материала. Частицы растворителя, оставшиеся после обработки, можно нейтрализовать. При использовании праймеров определенного типа готовность поверхности для склеивания может быть немедленной, как, например, при использовании полиолефиновых праймеров в цианоакрилатах. Благодаря поверхностным праймерам, склеиваемость поверхности улучшается. Они действуют подобно химическому мостику между клеем и поверхностью. В праймере реагирующая составляющая обычно многофункциональна по отношению к определенному набору реактивных групп, которые вступают в реакцию с рабочей поверхностью, а также с дополнительными клееподобными группами.
| Материал | Обезжиривание | Механическая обработка | Травление | Праймеры (в зависимости от типа клея) | Коронированный разряд | Плазма низкого давления |
| Металл | xxx | xxx | х | х | х | |
| Стекло | xxx | х | х | х | х | х |
| Керамика | xxx | х | х | х | х | |
| Резина | xxx | x | х | х | х | |
| Дерево | x | хxx | х | х | ||
| Пластмассы | xxx | xxx | х | х | ххх | ххх |
x = дополнительный или альтернативный метод
xxx = наиболее подходящий метод
Проверка поверхностей испытанием на смачиваемость
Качество подготовленности поверхности для склеивания можно определить, используя довольно простой метод отталкивания жидкости. На очищенную поверхность наносятся капли чистой воды. Если поверхность очищена недостаточно, то сохраняется сферическая форма капли, следовательно, данную поверхность необходимо повторно очистить. На достаточно чистой склеиваемой поверхности вода растекается.
Метод отталкивания жидкостей нельзя использовать для анодированных магниевых и алюминиевых поверхностей.
Основным преимуществом метода испытания на водоотталкивание является его легкодоступность.
Кроме того, использование данного метода не всегда приемлемо из-за различной жесткости воды, создающей разное поверхностное напряжение. Даже использование дистиллированной воды в процессе проведения испытаний на водоотталкивание порой не позволяет получить надежных результатов. Следовательно, для особых случаев необходимо пользоваться поверхностно напряженными жидкостями, у которых точно установленным поверхностным напряжением. Следует также учитывать, что проведение испытаний на водоотталкивание позволяет лишь провести проверку подготовленности поверхности, а не возможность склеивания как таковую.
Подготовка поверхности может быть проверена методом «отталкивания воды»
Обезжиривание поверхности перед окраской
Нельзя наносить порошковую краску без предварительной подготовки. Иначе есть риск появления дефектов. Сначала изделие очищают от пыли и грязи. Но этого мало. На поверхности остается тонкая пленка, которая снижает уровень адгезии. Порошок просто «скользит» по ней. Перед началом малярных работ следует узнать о том, чем можно обезжирить поверхность. Мастера применяют на практике составы, способные растворять жир. Их наносят на чистую ткань, а затем протирают металл или пластик. Есть альтернативный метод — распыление обезжиривателей в специальных закрытых камерах.
Основные средства
В домашних условиях у маляров есть много подручных средств. С их помощью можно убрать жир с поверхности. Только есть недостаток. Вручную это делать долго. Тем более, что бытовая химия расходуется довольно быстро. Плюс придется приобретать специальную ткань с микрофиброй. Она не оставляет ворса на поверхности. «Чистота» особенно важна при покраске автомобильного кузова. Для обработки больших площадей лучше выбирать промышленные обезжириватели.
Ацетон
Универсальный обезжириватель
Органическое вещество, которое производят из изопропилового спирта. Жидкость получила свое название от латинского слова acetum, что означает уксус. Состав стал популярен благодаря немецкому химику Леопольду Гмелину. Это произошло в 1848 году. С тех пор менялись компоненты ацетона и методы его производства, но неизменной осталась популярность среди домашних мастеров. Он хорошо отмывает с поверхности мастику, битум и краску. Похожими свойствами обладают керосин и бензин.
Не рекомендуется использовать ацетон для обезжиривания полимерных и металлических деталей. Он слишком агрессивный, поэтому может растворить некоторые виды пластика. При недостаточной просушке состав способен разрушить грунтовку и даже порошковую краску, нанесенную сверху.
Антистатик
Антистатическая жидкость
Подходит разве что для пластика. Например, для обезжиривания перед покраской бампера. Компоненты, входящие в состав, способны запустить процесс коррозии металла. Поэтому лучше воздержаться от применения антистатика для кузова автомобиля. При всех недостатках, жидкость снимает с поверхности статическое напряжение, что помогает получить стойкое порошковое покрытие.
Еще одно преимущество средства состоит в том, что им можно обработать ячеистую, фигурную поверхность. Антистатик справляется даже с ликвидацией масляной пленки на вспененном полистироле.
Антисиликон
Обезжиривающая жидкость
Хороший вариант для нанесения на металл. Жидкость прекрасно решает задачу обезжиривания стальных и алюминиевых деталей. Ее можно использовать перед шпаклевкой и грунтовкой. У средства большой срок годности. Оно сохраняет эксплуатационные характеристики на протяжении двух лет. Антисиликон расходуется экономично, что сокращает производственные затраты.
Средство справляется с ликвидацией застарелых пятен жира, расположенных на большой площади. Не обошлось без минусов. Жидкость издает неприятный запах. Поэтому работы лучше проводить в помещении с хорошей вентиляцией. Малярам следует использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ). Лучше всего подойдет респиратор.
Уайт-спирит
Растворитель White Spirit
Другое название — растворитель Стоддарда. Он состоит из жидких углеводородов. White Spirit на производстве получают методом дистилляции нефти. Порой жидкость пропускают через цикл гидроочистки. Это помогает убрать токсичные примеси. Средство используют в лакокрасочной промышленности для растворения красок. Без уайт-спирита не обходится покраска автомобилей в домашних условиях.
У состава резкий неприятный запах. Маляр без респиратора вряд ли сможет работать с жидкостью. Поэтому важно обеспечить работников покрасочного цеха надежными СИЗ.
Щелочь
Каустическая сода
Самое известное средство — едкий натр. Его используют для деактивации кислот. Щелочи обладают моющими свойствами. Они растворяют жир со средней эффективностью. Поэтому составы редко используют при покраске. Они приносят пользу на этапе подготовки. Например, некоторые компоненты способствуют процессу фосфатирования — образования защитной пленки на поверхности металла.
Перекись водорода
Пероксид водорода
Ходят слухи, что обезжирить поверхность можно с помощью перекиси водорода. На самом деле раствор не способен справиться с масляной пленкой. Его целесообразно использовать как окислитель. Нельзя отрицать, что у средства есть хорошие антибактериальные свойства. Оно работает лишь в том случае, если жир состоит из веществ, которые легко окисляются. Тогда они растворяются в воде и смываются с поверхности.
В большинстве случаев пероксид водорода не может заменить обезжириватель.
Этиловый спирт
Канистра со спиртом
В домашних условиях спирт справляется с задачей ликвидации жировой пленки. Раньше жидкость продавалась в любой аптеке, сейчас достать ее не так просто. У средства есть один недостаток — оно быстро испаряется, что делает весьма затратным использование при малярных работах. Получается слишком большой расход. Водка обезжиривает гораздо хуже, потому что в ее составе только 40 % спирта.
Комбинированные средства
Обезжириватель с комплексным составом
Есть составы, решающие несколько задач. Они не только обезжиривают, но и очищают поверхность от остатков нефтепродуктов и старой краски. Жидкость производят в концентрированной форме. Она заменяет растворитель 646, технические смывки и спирты. Концентрат обеспечивает защиту от коррозии, не разрушает поверхность материалов.
Достаточно взболтать канистру со средством перед применением и развести водой в пропорции 1:10. Для усиления эффективности можно нагреть раствор до 30-60 °C.
Группа компаний «Центр порошковых покрытий Радар» выпускает эффективные средства для обезжиривания.
Чем можно обезжирить поверхность перед нанесением герметика
Перед тем, как нанести герметик, поверхность нужно тщательно очистить. Если есть ржавчина или окалина, ее тоже следует удалить. Масляные загрязнения можно устранить ацетоном, фреоном, бензином, петролейным эфиром. Это также помогает удалить жир. Ведь не менее важно решить, чем обезжирить поверхность перед герметиком.
Подготовка поверхности
Чтобы тщательность обезжирить покрытие, необходимо протереть ее влажной тряпкой. Желательно использовать хлопчатобумажную ткань. Затем необходимо промыть при помощи кисти.
Для большего сцепления можно нанести на поверхность активатор. Это делается после обезжиривания. Но важно помнить, что слой должен быть тонким. Иначе активатор даст обратный эффект. Затем нужно дать средству высохнуть. Притом нельзя выдерживать больше 8 часов после нанесения активатора. Следом следует положить герметик.
Важно! Если в помещении скапливается не так много пыли, анаэробный состав можно нанести через несколько суток. Специалисты рекомендуют не выжидать более 5-6 суток.
Средства для обезжиривания
Есть универсальные смеси, которые подходят для металлической, пластиковой поверхностей. Эти средства лучше использовать вместе с безворсовой салфетки. От обычной могут остаться частицы, которые затруднят дальнейшую работу.
Стоит использовать специальные составы, предназначенные для внутренней и внешней отделки. Производители гарантируют отсутствие жировой пленки и антикоррозийность составов. В строительных магазинах можно найти следующие смеси для обезжиривания:
- Уайт-спирит. Является органическим растворителем. Применяется в самом начале работ. Затем используют спирт, ортофосфорная кислота. Из этих двух средств готовят раствор. Таким способом можно тщательно очистить покрытие. Преимущество Уайт-спирита в том, что он не вступает в реакции. Уменьшается риск того, что на поверхности появятся трещины, сколы. Кроме того, средство никак не сказывается на герметике. Часто люди задаются вопросом, чем можно обработать силиконовое покрытие. Для этого подходит Уайт-спирит.
- Дизель, ацетон или бензин. Перечисленные средства можно легко спутать между собой. Их всех объединяет едкий запах. Но сходство не только в том. Средства имеют одинаковые характеристики и отлично удаляют жир. Также справляются с мастиками и битумными пятнами. Но стоит помнить о том, что дизель и бензин сложнее всего смыть. Поэтому предпочтительнее использовать ацетон.
- Антисиликон. Подходит, если нужно обезжирить металл. Удаляет любые загрязнения. Преимущество материала в том, что оно абсолютно безопасно. Антисиликон не разрушит покрытие и не стерет краску с него. Можно использовать для обработки ванны или кафельной плитки.
- Специальные обезжириватели для пластика. Подобрать средство для пластика сложнее, потому что существует много его видов. На некоторых появляются пузырьки после применения ацетона или бензола. По этой причине необходимо использовать щадящие составы. К таким относятся Piton и APP WK900. Они мягко удаляют загрязнения и подготавливают поверхность к дальнейшей работе. Они считаются универсальными. Подходят для пластика, дерева, стекла, металла.
Порядок проведения работ
Обезжиривать покрытие нужно так:
- провести сухую и влажную уборку, чтобы удалить пыль (из-за грязи средство может не подействовать);
- нанести обезжириватель на 8 часов;
- поверх нанести герметик, дождаться полного высыхания материала.
Чем обезжирить поверхность перед герметиком?
Герметики на силиконовой и полимерной основе имеют хорошую адгезию ко многим материалам. Однако для достижения лучших результатов поверхность, на которую будет наноситься состав, нужно очистить и обезжирить.
Для это используются различные растворители – к примеру, изопропиловый спирт. Бензин или спирто-бензиновую смесь применять не рекомендуется, так как эти вещества оставляют после себя жирную пленку, снижающую адгезию герметика.
К некоторым пластикам (полиэтилену, капрону, капролону, полипропилену и др.) клеи-герметики и вовсе не прилипают без дополнительной подготовки.
Трудносклеиваемые поверхности предварительно «зашкуривают» наждачной бумагой мелкого зерна, очищают и обезжиривают, а затем покрывают специальной грунтовкой.
Для АБС-пластика, как правило, достаточно зашкуривания и обезжиривания.
Средства для обезжиривания поверхности перед нанесением герметика
В строительных магазинах представлены самые различные средства для подготовки поверхностей к герметизации. Производители гарантируют отсутствие жировых компонентов в составе продуктов и их антикоррозионность.
Наибольшей популярностью пользуются:
- Уайт-спирит: органический растворитель, используется перед обработкой поверхности раствором спирта и ортофосфорной кислоты; хорошо очищает силиконовые детали
- Ацетон: отлично удаляет жир, справляется с мастиками и битумными пятнами; может повредить некоторые виды лакокрасочного покрытия и металлов, поэтому перед применением средство тестируется на небольшом малозаметном участке
- Антисиликон: вещество для обезжиривания металла; удаляет любые загрязнения, в том числе силиконовые материалы и герметики, не разрушает лакокрасочное покрытие
- Антистатик: особенно подходит для пластика, винила, ПВХ и резины; снимает наэлектризованность поверхностей и облегчает их очищение
- Щелочи: средства на мыльной основе; доступны и просты в использовании, не горят, не вредят основанию, хорошо расщепляют жир
Существуют универсальные средства, которые подходят как для пластиковых, так и для металлических поверхностей.
Для небольших элементов сложной формы (с резьбой, мелкими отверстиями, полостями внутри), помимо жидких очистителей, применяют ультразвуковой способ обезжиривания. Детали помещают в емкость с растворителем. При помощи установки создают вибрацию в ультразвуковом диапазоне. Под действием колебаний грязь разрушается и остается в жидкости.
Помимо ультразвука, для металлических деталей используют электролит. Загрязненные материалы помещают в тару с диэлектрической жидкостью. С помощью двух электродов создается гальванический эффект. Физико-химические реакции разрушают связи между молекулами жира, расщепляя его.
Эти два способа используются, в основном, в крупных автомастерских.
Порядок проведения процедуры обезжиривания
Перед тем, как нанести обезжириватель, осмотрите поверхность. Если на ней остался какой-либо материал, который может раскрошиться в дальнейшем, обязательно его уберите. В этом вам поможет шлифовальная бумага. От остатков старого герметика избавьтесь с помощью ножа.
Далее протрите поверхность влажной безворсовой тряпкой и промокните бумажными салфетками. Обезжирьте те места, куда будет наноситься герметик, воспользовавшись чистой ветошью и растворителем.
После обработки дождитесь полного высыхания поверхности и только потом приступайте к герметизации.