Для захисту будівельних конструкцій і технологічного устаткування від корозії застосовують листові синтетичні матеріали: гуми, поліізобутилен, полівінілхлорид, поліетилен, фторопласти. Склеювання цих матеріалів має бути особливо ретельним, тому що необхідно забезпечити не тільки надійне кріплення листів до основи, але і отримати герметичні з'єднання.
Щоб захистити конструкції від корозії в умовах дії рідких агресивних середовищ поверхні зазвичай обкладають резинами і склеюють їх між собою. Для склеювання гум застосовують клеї на основі натурального або синтетичних каучуків, що містять іноді синтетичні смоли.
Розрізняють склеювання невулканізованому (сирих) і вулканізованих гум. При склеюванні сирих гум виробляють вулканізацію по режиму, передбаченому для даного виду гуми. При цьому потрібно нагрівання. Вулканізовану гуми склеюють при нормальній кімнатній температурі (іноді і при нагріванні).
Вулканізовані гуми на основі бутадієн-акрилонітрильних каучуку (СКН) склеюють за допомогою клеїв ВІ-4-18Б і НС-30, що мають в своєму складі каучук СКН-40, феноло-формальдегідні смоли і розчинники. Поверхня гум, що підлягають склеюванню, зачищають Грубозерниста наждачним папером, потім протирають тампоном, змоченим в бензині «калоша» або ацетоні, і витримують на повітрі 10-15 хв при 20-30 ° С. Наносять клеї двома шарами, підсушуючи кожен шар до отлипа. Потім поверхні з'єднують і накочують металевим роликом. При роботі з клеєм НС-30 температура склеювання повинна бути не нижче 23 ° С, відносна вологість повітря в приміщенні - 65-75%. Після склеювання деталі витримують 8 год при нормальній температурі, а потім їх вулканізуют.
Вулканізовану гуми на основі каучуку СКН склеюють холодним способом за допомогою клею 4Н. Поверхні протирають бензином «калоша» і наносять на них два шару клею. Кожен шар сушать 15-30 хв при 18-30 ° С. Час витримки в зібраному стані 16 год при температурі не нижче 18 ° С.
Кремнійорганічні гуми склеюють плівками невулканізованому кремнійорганічних гумових сумішей з наступною вулканізацією.
З металами вулканізовані гуми склеюють гарячим способом клеями ВДУ-3, «Термопром», «Лейконат». При склеюванні клеєм «Термопром» очищену поверхню металу покривають шаром рідкого клею, висушують його, потім наносять ще 1-2 шари і накочують гуму. Вулканізацію виробляють під тиском 2-3 кг / см². Клей ВДУ-3 наносять на метал двома шарами, кожен шар підсушуючи 45-60 хв при температурі 18-20 ° С. Склеювання відбувається при температурі 143 ° С під тиском 3-5 кг / см².
Для більш міцного склеювання метали попередньо покривають латунню шляхом електрохімічного осадження на них міді і цинку з розчину комплексних ціанистих солей. Товщина шару латуні 0,001-0,006 мм. Спосіб склеювання заснований на властивості гумових сумішей міцно з'єднуватися в процесі вулканізації з латунню. Для приклеювання беруть свежевальцованние гумові суміші, прикладають їх до чистої поверхні латуні і виробляють вулканізацію під тиском не менше 20-30 кг / см².
Іноді до металів (чавуну, алюмінію, сталі) гуми приклеюють за допомогою прошарку ебоніту. Поверхня металу знежирюють, очищають шкіркою і потім покривають 1-2 шарами ебонітовою суміші. Кожен шар підсушують. Далі накладають кілька шарів гумової суміші, накочують їх роликом і вулканізуют виріб під тиском. Цей спосіб застосовують для футеровки ємностей і для захисту комунікацій (труб, лотків, запірної арматури і т.п.).
Велике значення має склеювання вулканізованих гум з металами холодним способом. Склеювання проводять на місці монтажу конструкцій, використовуючи підручні засоби запрессовки. Однак міцність клейових з'єднань, отриманих при склеюванні холодним способом, нижче, ніж при гарячому. Тому холодний спосіб склеювання гум з металами застосовують в несилових конструкціях; при обкладанні ємностей зсередини, футеровке апаратів, наклеюванні амортизаційних прокладок. Щоб підвищити міцність склеювання, поверхня металу ретельно обробляють (знежирення, механічне очищення, надання шорсткості, усунення нерівностей, виступів і поглиблень). Після цього поверхню металу промивають розчинником і, якщо склеювання виробляють не відразу, наносять захисний шар клею. Поверхня гум зачищають наждачним папером і промивають розчинником. Клей наносять на гуму і на метал декількома шарами. Через 24-48 год після змикання деталей з'єднання досягає робочої міцності.
Так як гума - неполярний матеріал, то склеюють її переважно неполярними каучуковими клеями. Тим часом, клеї холодного затвердіння в більшості своїй полярні. У зв'язку з цим виникає необхідність модифікування поверхні гум для додання їм полярності. Модифікування здійснюють обробкою поверхні гум сірчаною кислотою. При цьому поверхня звільняється від гідрофобних Мягчители, очищається від забруднень, стає гідрофільній. У молекулах каучуку відбувається перебудова, яка називається циклизацией (звідси назва - ціклізованние каучуки).
Модифіковані гуми клеять перхлорвінілову, нітроцелюлозним, тіоколовимі клеями.
Значного поширення в антикорозійного техніці отримали захисні обкладання з листових матеріалів на основі високомолекулярного поліізобутилену (марки П-115 і П-200).
Для кріплення листового поліізобутилену до поверхні металевих апаратів і конструкцій, а також для склеювання між собою листів наповненого, поліізобутилену, використовуваних для покрівлі та гідроізоляції будівельних споруд, застосовують каучукові клеї № 88-Н і «Термопром», розчинений в бензині або стиролі. Через 5-6 діб після склеювання досягається робоча міцність (близько 15 кг / см².
Зважаючи на низьку теплостійкість каучукових клеїв при температурі вище 80 ° С зчеплення поліізобутиленових листів з металом помітно послаблюється. Тому поліізобутіленові обкладання, що працюють при температурі вище 85 ° С, додатково захищають за допомогою шару керамічних або діабазових плиток, що закріплюються неорганічної кислотоупорной замазкою. Такі комбіновані покриття знайшли застосування на багатьох хімічних підприємствах.
При обклеювання апаратів поверхню металу попередньо очищають піскоструминним способом і знежирюють чистим бензином. Потім на метал наносять два шари клею 88-Н (з невеликою витримкою), а на аркуші поліізобутилену - один шар. Листи поліізобутилену або викроєні з них заготовки щільно накочують до стінок апарату ручними роликами. Стики з'єднують зварюванням або склеюванням. Якість обклеювання перевіряють нагрітої до 100 ° С водою, що заливається в апарат. Ремонтують обкладку, приварюючи або приклеюючи латки з листового поліізобутилену до основної обкладанні.
При обклеювання листовим поліізобутиленом бетонних споруд, наприклад підлог і фундаментів, часто замість каучукових клеїв застосовують бітумну мастику, що містить 15-20% низькомолекулярного поліізобутилену, що поліпшує властивості, що клеять мастики і підвищує еластичність клейового шва. Поверхні складного профілю захищають за допомогою рідких або пастоподібних складів на основі каучуків, бітуму, поліізобутилену.
Цінним, а в деяких випадках і незамінним антикорозійним матеріалом є фторопласти, зокрема фторопласт-3 (політріфторхлоретілен) і фторопласт-4 (політетрафторетилен). Фторопласт-4 не руйнується ні однієї з відомих кислот і лугів, не розчиняється у розчинниках, володіє антифрикційними властивостями. Використовують фторопласт-4 для футерування ємностей, в якості ущільнюючих прокладок в труться частинах механізмів, що працюють в агресивних середовищах, для запірної арматури, для ізоляції високочастотної апаратури.
Адгезійні властивості фторопласта-4 невеликі. В даний час розроблено декілька способів склеювання фторопластов, але деякі з них складні, небезпечні і можуть застосовуватися лише в особливих умовах. Найбільш доступний спосіб - склеювання епоксидними, поліуретановими, феноло-каучуковими і іншими клеями, з попередньою обробкою деталей з фторопласту сумішшю калію, дифеніл і діоксану (2,7: 101: 100), перемішаних до повного розчинення калію. Обробляють поверхню, занурюючи деталі на 1 ч в суміш, підігріту до 50-60 ° С. Потім деталі відмивають ацетоном і водою.
Міцність на зсув з'єднань фторопласта-4 на клеях холодного затвердіння 40-50 кг / см², на клеях гарячого затвердіння - 100 кг / см². Кращі результати отримані при склеюванні поліуретановим клеєм ПУ-2 при питомому тиску 1-2 кг / см², підтримуваному 2 ч при 105 ° С, 4 ч при 60 ° С або 24 год при 20 ° С: міцність з'єднання фторопласта-4 зі сталлю 61 кг / см², з поліетиленом 40 кг / см², з дюралюмінію 66 кг / см², з текстоліту 33 кг / см².
Деталі з фторопласту-4 обробляють також в 1% -ому розчині натрію в безводному рідкому аміаку протягом 1,5 сек (потім промивають холодною проточною водою). При такій обробці хімічно модифікується тонкий шар поверхні. Після висушування деталі склеюють клеями БФ, епоксидних тощо.
Незважаючи на те, що після такої обробки міцність склеювання висока, застосовують цей спосіб рідко через його крайню небезпеку (можливі виплеск і спалаху суміші при попаданні в неї навіть незначних кількостей води).
Один з ефективних способів обробки поверхні фторопласта-4 - занурення деталей в розчин натрійнафталінового комплексу в тетрагідрофурані. Після висушування при 120-130 ° С фторопласт-4 міцно склеюється з металами епоксидними клеями холодного і гарячого затвердіння. Міцність з'єднання при нерівномірному відриві 70-90 кг / см² при 20 ° С, причому руйнування відбувається з оголенням шару фторопласта, що не піддалося хімічній обробці. Клейовий шов має підвищену герметичністю.
Фторопласт-3 так само, як і фторопласт-4, володіє багатьма цінними фізико-механічними, хімічними і діелектричними властивостями, проте на відміну від останнього набухає і розчиняється при нагріванні.
Завдяки виключно високої стійкості до кислот і лугів плівкові матеріали із фторопласта-3 використовують для футерування ємностей і захисту від корозії технологічного обладнання.
Склеюють фторопласт-3 з металами клеєм, що складається з тонкоизмельченного порошку політріфторхлор-етилену, невулканізованому поліалкіленполісульфідного каучуку і наповнювача, диспергованих в ксилолі, або епоксидною смолою, отверждающей діетиламіно-пропіламіно протягом 16 год (при температурі 120-160 ° С). При склеюванні фторопласта-3 епоксидним клеєм гарячого затвердіння (без попередньої обробки поверхні полімеру) максимум міцності на зрушення досягається у випадках, коли склеювання виробляють при температурі, близької до температури плавлення полімеру (200 ° С).
До числа антикорозійних матеріалів, вже давно застосовуються в будівництві і добре освоєних вітчизняною промисловістю, відноситься полівінілхлорид. Його використовують в жорсткому (вініпласт) і пластифікований (пластикат) вигляді. З вініпласту виготовляють труби, обкладувальні листи, деталі вентиляційних систем, запірну арматуру. Зпластикату виготовляють плівки, лінолеум, кабельну ізоляцію, листи для захисту конструкцій від корозії.
Деталі з вініпласту склеюють 10-20% -ним розчином перхлорвінілової смоли в метіленхлоріде або діхлоретане. Поверхні деталі зачищають перед склеюванням наждачним папером і знежирюють. Потім наносять 2-3 шари клею, кожен з них підсушуючи. Після цього деталі з'єднують і витримують в запресованому стані протягом 24 год при нормальній температурі (тиск приблизно 1 кг / см²).
До металевих, бетонних, дерев'яних деталей в якості декоративного або захисного шару приклеюють тонколистовой винипласт товщиною 0,5-2 мм. Як клеїв використовують розчини перхлорвінілової смоли в діхлоретане (13%), ацетоні (20%) або суміші циклогексанона з метіленхлорідом (13%). З металом винипласт з'єднується міцніше, ніж з бетоном або деревиною.
Склеювання полівінілхлориду більш ускладнене тим, що пластифікатор, мігруючи в поверхневі шари пластикату, а потім і в клей, перешкоджає міцному зчепленню. Задовільний результат виходить при використанні в якості клею розчинів перхлорвиниловой смоли або поліметилметакрилату.
Для склеювання полівінілхлориду з бетоном, керамікою, склом, металами використовують клеї холодного затвердіння, які є продуктом поєднання перхлорвиниловой і епоксидної смоли в співвідношенні 2: 3 або 1: 1. Ці клеї пластифікують дибутилфталат або модифікують каучуком СКН-26 (в розчині). Для затвердіння вводять 75-10 вагу. ч. поліетиленполіамін. Клейові сполуки відрізняються високою еластичністю, стійкі до дії води, палива, мастил.
При склеюванні полівінілхлориду з металами або тканиною клей наносять тільки на метал або тканину. Клейовий шар просушують для видалення розчинника і на нього накладають полівінілхлоридний пластик (без притирання). Склеювання проводять під тиском до 2 кг / см² гарячим або холодним способом. Щоб підвищити міцність клейового з'єднання, поверхня металів механічно обробляють (роблять шорсткою).
З'єднання полівінілхлориду з металом на суміщених перхлорвініла-епоксидних клеях досить тепло і морозостійкі. Міцність їх не знижується після витримування в дизельному паливі протягом 12 місяців, що має велике значення при монтажі пластмасових трубопроводів для паливних систем.
Використання листового поліетилену в якості антикорозійного матеріалу зустрічає труднощі. Однак незважаючи на обробку поверхні поліетилену, максимальна міцність склеювання не перевищує 20 кг / см², т. Е. Значно нижче міцності не тільки самого поліетилену, але навіть такого порівняно слабкого підстави, як штукатурка. Тим часом при склеюванні поліетилену з металами потрібна висока міцність з'єднання. Підвищити міцність склеювання можна, використовуючи метод Латунювання металів і застосовуючи в якості клею частково гидрірованний полібутадієн, який в суміші з вулканізуючими агентами при нагріванні міцно скріплює поліетилен з латунню і будь-якими іншими металами, покритими латунню. До складу клею входить (в вагу. Ч.) 10% -ний розчин гідрополібутадіена в толуолі-100; окис цинку - 40-50, вазелін - 3,5, сірка - 2,5, тріметілдігідрохінолін - 1, стеаринова кислота - 0,5, меркаптобензотіазол - 0,5.
Клей в гарячому вигляді наносять на склеювані поверхні і підсушують до утворення плівки. Потім деталі з'єднують, запресовують і нагрівають до 150 ° С протягом 30-40 хв. Міцність з'єднання при цьому способі досягає 70-100 кг / см², завдяки подібності структур гідрополібутадіена і поліетилену, а також речовин, що додаються до гідрополібутадіену і надає клею здатність зчіплюватися з латунню. При такому способі склеювання поліетилен НЕ піддають попередній хіміко-термічній обробці.
Спосіб склеювання поліетилену з латунірованная металами використовують в з'єднаннях труб з фітингами в системах газо- і водопостачання, в гальмівних пневматичних системах і т.п.
Наявність в складі клею сірки дозволяє таким же способом склеювати поліетилен з гумою. Успіх склеювання пояснюється тим, що атоми сірки в процесі вулканізації утворюють хімічний зв'язок з атомами вуглецю в каучуку. При випробуванні на міцність клейових з'єднань поліетилену з гумою, отриманих цим способом, розрив відбувається по гумі. Іноді через подслой гуми поліетилен приклеюють до металів.
Існує спосіб кріплення поліетилену до поверхні будівельних конструкцій та виробів (з металу, бетону) через подслой поліізобутилену. При цьому спочатку здвоюють (дублюють) листи поліетилену і поліізобутилену на дублюючих агрегатах. Потім на поверхню виробу і на поліізобутилен наносять клей (каучуковий). Після підсушування листи накочують роликами до виробу, що захищається від корозії.
Щоб можна було склеювати деталі з поліетилену без попередньої обробки поверхні стінки форм, що служать для відливання деталей, посипають адгезіонноактівнимі порошками, наприклад кварцовою борошном. При литві деталі порошок вплавляется в її поверхню і служить проміжним шаром, що забезпечує міцне зчеплення з епоксидними, каучуковими і іншими клеями.
Склеювання поліпропілену зустрічає ті ж труднощі, що і склеювання поліетилену. Однак поліпропілен більш теплостоек, і тому його можна склеювати клеями гарячого затвердіння. При холодному отверждении поліпропілен склеюють поліуретановим клеєм ПУ-2, епоксидним Л-4 або епоксидно-полісульфідним К-153. Поверхня поліпопілена обробляють газоподібним хлором, сірчаною кислотою, хромової сумішшю, розчином марганцевокислого калію в сірчаної кислоти або розчином надхромовокіслого амонію в концентрованої сірчаної кислоти протягом 2-3 хв (при 150 ° С).
Після промивання деталей в дистильованої воді і підсушування їх можна клеїти по звичайним режимам колодного і гарячого склеювання. Хороші результати дає спосіб дублювання поліпропілену з поліізобутиленом з подальшою склеюванням листів каучуковими клеями, які наносять на поверхню поліізобутилену і конструкції, що захищається.