Анаэробные клеи и герметики для фиксации и герметизации
Анаэробными называются клеевые композиции, способные отверждаться без доступа воздуха и не содержащие растворителей. В современном машиностроении анаэробные клеи нашли исключительно широкое применение для надежной контровки, фиксации или уплотнения любых механических узлов. С помощью современных анаэробных композиций можно обеспечить контровку и уплотнение резьбовых соединений, болтов и шпилек, фиксировать положение штифтов без прессовой посадки, закреплять детали с высокими аксиальными нагрузками по окружности со свободной посадкой (втулки, шестерни, роторы и т. д.), уплотнять подшипники скольжения, трубопроводы холодильных сред, обеспечивать стойкость элементов конструкций в различных агрессивных средах, герметизировать литейные раковины. В ряде случаев применение анаэробных клеев позволяет заменять пайку и сварку.
Обычно используют сложные и смешанные эфиры акриловой и метакриловой кислот, а также эфиры ди-, три-, тетра-, пента- и полиэтиленгликолей с фталевой, малеиновой, акриловой, себациновой и малоновой кислотами. Кроме того, в композиции вводят различные полимерные загустители, пластификаторы, ингибиторы и окислительно-восстановительные системы. Для регулирования вязкости в качестве загустителей композиций предложены полистирол, полиакрилаты и другие соединения. В качестве пластификаторов применяют моноакриловые эфиры высших алифатических спиртов и диметакриловые эфиры полигликолей. В качестве неорганических наполнителей и тиксотропных добавок можно использовать аэросил, диоксид титана, мел и другие вещества.
Основное назначение анаэробных клеев стопорение и уплотнение резьбовых соединений, герметизация литья и сварных швов, монтаж технологической оснастки, а также использование в качестве компенсирующего заполнителя. Применение композиций позволяет упростить процесс сборки деталей и повысить надежность и качество работы конструкций.
Анаэробные композиции могут быть двух- и однокомпонентными. Первые состоят из двух растворов, в одном из которых находится катализатор полимеризации, а в другом — ускоритель разложения катализатора. При соединении этих растворов начинается быстрая полимеризация. В качестве катализаторов используют гидроперекиси (кумила, метилэтилкетона, диизопропилбензола и др.) в количествах от 1 до 10%. Для ускорения разложения гидроперекисей вводят третичные амины.
Растворы солей металлов переменной валентности, изоцианатов и аминов в инертных растворителях могут применяться как модификаторы склеиваемых поверхностей. В качестве ингибиторов полимеризации применяют гидрохинон, 1,4-бензохинон, 2,5-ди-грег-бутилгидрохинон и др.
Эффективность процесса отверждения анаэробных композиций зависит от таких факторов, как чистота обработки соединяемых поверхностей и температура отверждения. Кроме того, существенное значение имеет активность соединяемых материалов: медь и медные сплавы ускоряют процесс отверждения, все неметаллические материалы и металлы, подвергнутые поверхностной обработке (анодирование, кадмирование и т. д.), а также нержавеющие стали относятся к неактивным; нейтральными являются углеродистые стали. Ингибирующее действие указанных выше материалов устраняется нанесением на одну из соединяемых поверхностей таких веществ (активаторы), как, например, раствор меркаптабензоктазола и диметиланилина в смеси трихлорэтана и изопропилового спирта.
Интервал рабочих температур анаэробных композиций — от —200 до +150—200 °С; при +250 °С допускается кратковременная эксплуатация. При использовании анаэробных композиций при контровке после отверждения образуется твердый полимер с контролируемым моментом кручения, который даже в случае разрушения полимера обеспечивает фрикционный эффект в резьбе и передает крутящий момент на несколько полных витков резьбы. Это обусловливает устойчивость всех видов резьбовых соединений к ударам и вибрации .
Контровка (фиксация) резьбовых соединений (винт, болт, шпилька, гайка) с помощью анаэробных продуктов позволяет исключить применение контрящих приспособлений, а следовательно, удешевить операцию контровки, повысить прочность соединения, за счет увеличения площади сцепления с 30% до 100%, устранить напряжения, деформации и исключить срыв резьбы, а также повысить вибропрочность, обеспечить герметичность соединения и предохранить его от коррозии.
Анаэробные продукты обладают способностью обеспечивать полный контакт сопрягаемых поверхностей, что позволяет повысить прочность при сдвиге в 6 раз по сравнению с прочностью аналогичных деталей с прессовой посадкой и дает возможность устанавливать детали с подвижной посадкой, обеспечивать герметичность, вибропрочность и предохранять узлы от коррозии.
С помощью анаэробных композиций герметизируют пористое литье, поры сварных швов, гладкие трубы (вместо пайки и сварки), трубопроводы с резьбой для жидкостей, газов и хладоагентов, фланцевые соединения всех видов.
Обычно используют сложные и смешанные эфиры акриловой и метакриловой кислот, а также эфиры ди-, три-, тетра-, пента- и полиэтиленгликолей с фталевой, малеиновой, акриловой, себациновой и малоновой кислотами. Кроме того, в композиции вводят различные полимерные загустители, пластификаторы, ингибиторы и окислительно-восстановительные системы. Для регулирования вязкости в качестве загустителей композиций предложены полистирол, полиакрилаты и другие соединения. В качестве пластификаторов применяют моноакриловые эфиры высших алифатических спиртов и диметакриловые эфиры полигликолей. В качестве неорганических наполнителей и тиксотропных добавок можно использовать аэросил, диоксид титана, мел и другие вещества.
Основное назначение анаэробных клеев стопорение и уплотнение резьбовых соединений, герметизация литья и сварных швов, монтаж технологической оснастки, а также использование в качестве компенсирующего заполнителя. Применение композиций позволяет упростить процесс сборки деталей и повысить надежность и качество работы конструкций.
Анаэробные композиции могут быть двух- и однокомпонентными. Первые состоят из двух растворов, в одном из которых находится катализатор полимеризации, а в другом — ускоритель разложения катализатора. При соединении этих растворов начинается быстрая полимеризация. В качестве катализаторов используют гидроперекиси (кумила, метилэтилкетона, диизопропилбензола и др.) в количествах от 1 до 10%. Для ускорения разложения гидроперекисей вводят третичные амины.
Растворы солей металлов переменной валентности, изоцианатов и аминов в инертных растворителях могут применяться как модификаторы склеиваемых поверхностей. В качестве ингибиторов полимеризации применяют гидрохинон, 1,4-бензохинон, 2,5-ди-грег-бутилгидрохинон и др.
Эффективность процесса отверждения анаэробных композиций зависит от таких факторов, как чистота обработки соединяемых поверхностей и температура отверждения. Кроме того, существенное значение имеет активность соединяемых материалов: медь и медные сплавы ускоряют процесс отверждения, все неметаллические материалы и металлы, подвергнутые поверхностной обработке (анодирование, кадмирование и т. д.), а также нержавеющие стали относятся к неактивным; нейтральными являются углеродистые стали. Ингибирующее действие указанных выше материалов устраняется нанесением на одну из соединяемых поверхностей таких веществ (активаторы), как, например, раствор меркаптабензоктазола и диметиланилина в смеси трихлорэтана и изопропилового спирта.
Интервал рабочих температур анаэробных композиций — от —200 до +150—200 °С; при +250 °С допускается кратковременная эксплуатация. При использовании анаэробных композиций при контровке после отверждения образуется твердый полимер с контролируемым моментом кручения, который даже в случае разрушения полимера обеспечивает фрикционный эффект в резьбе и передает крутящий момент на несколько полных витков резьбы. Это обусловливает устойчивость всех видов резьбовых соединений к ударам и вибрации .
Контровка (фиксация) резьбовых соединений (винт, болт, шпилька, гайка) с помощью анаэробных продуктов позволяет исключить применение контрящих приспособлений, а следовательно, удешевить операцию контровки, повысить прочность соединения, за счет увеличения площади сцепления с 30% до 100%, устранить напряжения, деформации и исключить срыв резьбы, а также повысить вибропрочность, обеспечить герметичность соединения и предохранить его от коррозии.
Анаэробные продукты обладают способностью обеспечивать полный контакт сопрягаемых поверхностей, что позволяет повысить прочность при сдвиге в 6 раз по сравнению с прочностью аналогичных деталей с прессовой посадкой и дает возможность устанавливать детали с подвижной посадкой, обеспечивать герметичность, вибропрочность и предохранять узлы от коррозии.
С помощью анаэробных композиций герметизируют пористое литье, поры сварных швов, гладкие трубы (вместо пайки и сварки), трубопроводы с резьбой для жидкостей, газов и хладоагентов, фланцевые соединения всех видов.
