Клей ПВА

Клей ПВА

Клей ПВА высококачественный клей на основе водной дисперсии ПВА. Предназначен для склеивания изделий из дерева или материалов на древесной основе (ДСП, ДВП, МДФ), бумаги, картона, стекла, фарфора, кожи, тканей, линолеума, облицовочных плит и т.п. Обладает высокой прочностью склеивания и оптимальным временем схватывания. После высыхания образует эластичную прозрачную пленку. Клей ПВА легко наноситься на склеиваемые материалы. Не токсичен, после высыхания пленка не выделяет вредных веществ. Состав: Водная дисперсия ПВА, пластификатор, гидроксиэтилцеллюлоза, консервант, пеногаситель.

Состав клея ПВА

Основой клея ПВА является виналон – синтетическое волокно, главным компонентом которого является поливиниловый спирт. Данное вещество не является токсичным, и поэтому клей ПВА безопасен для здоровья. В ограниченных количествах, конечно. Виналон преобразуют в поливинилацетат, который потом разбавляют. В результате получается как раз тот клей, которой мы покупаем в магазине. В зависимости от предназначения, в него добавляют различные составляющие. Это могут быть спирты и второстепенные элементы, усиливающие скрепление поверхностей.
Также в составе клея ПВА можно обнаружить так называемый пластификатор. Данное вещество необходимо для придания пластичности пленке клея и морозоустойчивости. В самом клее пластификатора около 1-2%. (В качестве пластификаторов как правило применяются трикрезилфосфат, дибутилфталат, диизобутилфталат, «Эдос» и др.)

Создание клея ПВА

Поливинилацетат был изобретен и получен опытным путем в 1912 году германским ученым Фритцем Клаттом. В 1938 году было налажено производство этого препарата в больших масштабах Спустя два года корейский ученый Ли Сын Ги, ученик профессора Итиро Сакурады вместе с японскими коллегами Каваками и Масахидэ открыли волокно, которое было растворимо в воде. Волокно получило название виналон и было основано на поливиниловом спирте. 1941 году Ли Сын Ги получил патент на открытие нового материала, которое позже станет основным составляющим в клее ПВА. На основе карбида, в середине 21 века стали получать ацетилен, который преобразуется в винилацетат, а затем в поливинилацетат. В настоящее время поливинилацетат, производят из синтетического волокна виналона, на основе поливинилового спирта. Используя различные добавки, получают различные свойства клея, которые обуславливают направления в применении.
Такими свойствами могут быть повышенная пластичность, морозоустойчивость, адгезия с различными поверхностями. Поливинилацетатные клеи начали применять как синтетические заменители животного клея. Поливинилацетат — это продукт полимеризации винилового эфира уксусной кислоты (винилацетата) в водной среде и присутствии эмульгатора и инициатора. Во всем мире винилацетат (мономер) перерабатывается в поливинилацетат, половина которого продается в виде гомополимерных дисперсий. Остальной используется для получения сополимерных материалов, поливинилового спирта, поливинилбутирола и др. В США и в странах Европы около 60 % винилацетата используется для изготовления эмульсий. Крупнейший рынок сбыта эмульсий в США — клеи. В Европе около половины эмульсий используется для красок, в Великобритании — даже две трети. В Японии 85 % всего винилацетата перерабатывается в поливиниловый спирт для получения волокна «винилон». Таким образом, на клей и краски используется около 80 % всего производства эмульсий в мире. Остальное идет на изготовление бумаги и текстиля. В последние годы наблюдается; значительный рост потребления ПВА для изготовления клеев и красок.

Описание клея ПВА

Клеи ПВА на поливинилацетатной основе можно подразделить: на летучих растворителях, без растворителей, эмульгированные.
Клеи на летучих растворителях — 30%-ные растворы ПВА в метил- или этилацетате. либо в толуоле. Концентрация ПВА и ацетоне может составлять от 35 до 70 %, в зависимости от молекулярной массы полимера. Адгезия этих растворов повышается добавлением глифталевых, малеиновых смол.
Клеи ПВА без растворителей получают из поливинилацетата его расплавлением в смеси со смолами. Наиболее используемым клеем является поливинилацетатная дисперсия. Клеи ПВА на ее основе имеют ряд преимуществ, наиболее важные из которых: Быстрое схватывание; химическая стойкость клеевой пленки; слабый запах, белый цвет; отсутствие пенообразования; готовность к применению — не требуют отвердителей, нагревания; необходимая текучесть при низких и высоких температурах; механическая стабильность; сохранение свойств после замерзания — оттаивания; способность склеивать при температуре окружающей среды; негорючесть; стойкость к хранению; нетоксичность; простота изготовления различных смесей с целью улучшения тех или иных показателей клея; низкая стоимость; незначительный износ инструментов при дальнейшей обработке склеенных изделий.
В упаковочной промышленности клеи на основе дисперсии ПВА используют в автоматических линиях для изготовления упаковки из картона, многослойных бумажных мешков, картонных барабанов, комбинированных материалов, конвертов и др. В бумажной промышленности ПВА -эмульсии наносят на бумагу для улучшения ее жесткости, цвета, стойкости к жирам и старению и лучшей восприимчивости к типографским краскам. ПВА — эмульсии наносят на моющиеся обои. Добавление эмульсии в бумажную пульпу улучшает прочность бумаги. Для изготовления гибкого картона с хорошей ударопрочностью используют эмульсию с 4 % дибутилфталата. В автомобилестроении ПВА — клеи используют при внутренней отделке автомобилей. В табачной промышленности дисперсия ПВА применяется в производстве сигаретных фильтров. Не обходится без клея ПВА и мебельная промышленность.
При склеивании деревянных деталей чистыми поливинилацетатными дисперсиями наблюдается любопытное явление: В течение первых четырех часов прочность связи склеенных деталей возрастает, затем несколько снижается, а затем снова начинает увеличиваться. Спустя 24 часа прочность клеевого шва составляет: при склеивании бука с буком — 10,0-12,5 МПа, сосны с сосной — 6,5-7,5 МПа. ПВА — дисперсии широко используются в текстильной промышленности в качестве аппретур благодаря низкой стоимости и хорошей адгезии к натуральным и искусственным волокнам. Они придают тканям жесткость, плотность, упругость, износостойкость. ПВА — аппретуры не обесцвечиваются, хорошо сохраняются при добавлении формальдегида или глиоксаля. Эмульсии, содержащие 1-5 % ПВА, используются для пропитки простынного полотна, тканей, идущих на пошив одежды. Эмульсии с концентрацией ПВА 50-60 % предназначены для шлихтовки ажурных и прозрачных тканей, пропитки фетра, бортовки, лент и прочее. ПВА — эмульсии используются для изготовления водоотталкивающих добавок, применяемых в производстве тканей, а также в качестве добавки в крахмал при переработке хлопка. Пластифицированные эмульсии наносят на изнаночную поверхность готовых ковров для закрепления волокон и придания изделию жесткости, плотности, упругости. ПВА — эмульсию используют для укрепляющих покрытий ворсовых декоративных и обивочных тканей. С появлением ПВА — эмульсий началось промышленное производство красок на их основе. Такие краски образуют эластичные износостойкие пленки с хорошей адгезией к чистой поверхности дерева, штукатурки, бетона, камня, кирпича, шлакоблока, асбоцемента, асфальта, бумаги, картона, алюминия, оцинкованного железа. Добавка пластификатора улучшает глянец образующейся пленки, повышает ее прочность при растяжении и относительное удлинение. При окрашивании железа и стали поверхность следует предварительно покрыть грунтовкой, предотвращающей образование ржавчины. Свежая неокрашенная деревянная поверхность также требует грунтовки, иначе влага, содержащаяся в дереве, может вызвать разбухание слоя краски.



Краски на основе ПВА достаточно свето — и атмосферостойки. Их потемнение заметно через несколько лет эксплуатации покрытия, если основой пигментной смеси является литопон. Основными недостатками красок ПВА является их малая водостойкость и необходимость применения низкомолекулярного пластификатора (как правило, дибутилфталата), который улетучивается из пленки в процессе эксплуатации покрытия. Сопо-лимеризацией винилацетата с придающими краске водостойкость и пластифицирующими ее мономерами эти недостатки можно исключить. В состав водоэмульсионной краски, кроме ПВА — дисперсии, входят также титановые белила, мел, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы и целевые добавки.



Лаки на основе ПВА отличаются прозрачностью, износостойкостью, хорошо сохраняют цвет. Их используют как для декоративной отделки, так и для защитных покрытий. В полиграфической промышленности клей ПВА применяется для брошюровки книг и тетрадных блоков. Поливинилацетатную эмульсию используют как связующее при изготовлении карандашей, пробок. Фрукты, овощи, яйца, покрытые спиртовым раствором ПВА, долго не портятся. ПВА-клей также широко применяется в быту

Основные свойства клея ПВА

• Механизм склейки основан на смачивании и частичном пропитывании поверхностей растворителем (водой). 
• Поверхности которые не смачиваются и не пропитываются водой, клей ПВА клеит крайне плохо. 
• Высокая морозостойкость клеевого соединения, низкая морозостойкость самой ПВА-дисперсии (не допускает замерзания). 
• Хорошая клеящая способность (по ГОСТу (ГОСТ 18992-80) клеящая способность должна составлять не менее 400 Н/м для первых сортов, 550 Н/м для высших сортов). 
• Нетоксичен, пожаро- и взрывобезопасен. 
• Разводится водой. После полимеризации - набухает, но не растворяется (не отстирывается). Полимеризованная часть растворима в уксусной кислоте и многих органических растворителях: ацетоне, метаноле, этилацетате, бензоле, дихлорметане и др. 
• Тонкий слой клея ПВА на бумаге практически незаметен, что удобно при склейке бумажных моделей и поделок. В частности, с использованием клея ПВА можно работать в кусочной технике папье-маше. 
• При застывании стекленеет с малой усадкой, но не становится излишне хрупким, что позволяет заполнять просветы до нескольких миллиметров. При истечении срока годности расслаивается на две фракции (сверху прозрачная жидкость - "вода", внизу густая белая сметанообразная масса поливинилацетат). 
• После крайне тщательного взбалтывания возможно повторное применение. Однако клей с истёкшим сроком годности - не может долго оставаться в виде коллоидного раствора и быстро расслаивается обратно на фракции.