Содержание
Принципы и механизмы действия
Основой анаэробных составов являются полифункциональные соединения акрилового ряда, например, диметакриловые эфиры полиалкиленгликолей, для которых характерна высокая скорость превращения в пространственно-сшитые полимеры.
Контакт инициирующей системы с металлом способствует образованию активных частиц — радикалов, которые ответственны за исчерпание кислорода и протекание процесса полимеризации (отверждения). Поэтому металл является необходимым компонентом, благодаря которому анаэробная композиция из стабильного жидкого состояния превращается в прозрачный твердый полимер. Так как металлы отличаются друг от друга электронным строением, то они обладают и различной способностью к взаимодействию с компонентами инициирующей системы,. По этому свойству их можно условно разделить на «активные»- медь, железо, кобальт, сплавы меди (латунь, бронза), сплавы железа (чугун, сталь) и «пассивные» — цинк, алюминий, кадмий, серебро, хром, легированная сталь. Активные поверхности ускоряют полимеризацию из-за присутствующих ионов металлов, участвующих в окислительно-восстановительных процессах. На активных поверхностях отверждение при комнатной температуре с набором 50-70 % от максимальной прочности происходит за 1-3 часа. На пассивной поверхности для отверждения требуется 5-7 часов. Полная прочность обычно достигается в течение 5-24 часов. К ингибирующим поверхностям относятся поверхности пористых материалов, содержащих кислород воздуха. Пассивация поверхности металла также придает поверхности неактивный характер.
При повышенных температурах 60-120° С, а также при обработке поверхности активатором время отверждения резко сокращается.
Активаторы (марок КВ , К-101 М) — это растворы в органических растворителях (изопропиловом спирте, хлористом метилене) сероазотсодержащих соединений, солей меди. Ими смачиваются герметизируемые, склеиваемые поверхности, растворитель улетучивается и при последующем нанесении клея-герметика, происходит его быстрое отверждение. Работая с пассивными и ингибирующими поверхностями, активатор существенно ускоряет отверждение, в том числе и при работе при пониженных (до −10 °С) температурах.
В качестве инициаторов свободно-радикальной полимеризации используют гидроперекиси и перекиси различных классов. Ускорители позволяют снизить температуру полимеризации ОЭА. Это становится возможным вследствие заметного снижения энергии активации распада инициатора в результате образования окислительно-восстановительной системы инициатор-ускоритель. В качестве ускорителей используют амины (прежде всего третичные), азотсодержащие гетероциклические соединения, четвертичные аммонивые соли и др.
Эффективность инициирования возрастает при введении в анаэробные композиции соускорителей инициирования. В качестве таковых используют сульфимиды, ароматические карбоновые кислоты, меркаптаны имиды кислот и др. Возможно применение смесей указанных соединений. Одной из распространенных инициирующих систем является система, включающая гидроперекись кумола, N,N — диметил-п-толуидин и о-бензосульфимид (сахарин).
В качестве ингибиторов полимеризации ОЭА используют хиноны, стерически затрудненные фенолы, полимеры с системой сопряженных связей, гетероциклические вторичные аминосоединения, стабильные радикалы, ароматичеслие амины, нитро- и нитрозосоединения и др. Смесь ингибиторов позволяет получить синергический эффект ингибирования полимеризации ОЭА.
Поведение соединений, используемых в инициирующей и ингибирующей системах, в сильной степени зависит от донорно-акцепторных свойств молекул этих соединений.
Свойства анаэробных композиций
Анаэробными составами можно герметизировать и склеивать и неметаллические материалы: эмаль, керамику, графит, стекло, дерево, пластики (кроме полиолефинов), но с обязательным использованием активаторов.
Анаэробные клеевые материалы обладают следующими свойствами:
- длительная жизнеспособность, не менее 1 года, которая зависит от чистоты применяемых реактивов, условий изготовления ( температуры, порядка смешения, материала реактора, наличия примесей металлов, качества тары, условий хранения и т.д.);
- широким диапазоном вязкости от 10 до 1,5-106 мПа•с (сПз), что позволяет использовать их в зазорах от 0,07 до 0,5 мм;
- высокой скоростью отверждения при комнатной температуре;
- однокомпонентностью при применении;
- различными прочностными характеристиками, по которым они классифицируются как низкопрочные, среднепрочные и высокопрочные.
Обычно для оценки прочности проводят испытания на стандартных резьбовых парах М10х1,5 из стали 3(40), определяя момент отвинчивания в Н•м (Ньютон на метр) и рассчитывая предел прочности на сдвиг при отвинчивании в мегапаскалях (МПа), который составляет 0,5-6 МПа для низко-, 6-12 МПа для средне- и более 12 МПа для высокопрочных анаэробных материалов. Следует отметить, что эта градация условна, т.к. эта прочностная характеристика в реальных условиях связана с размером резьбы, зависит от высоты распределения герметика в болтовом соединении, материала резьбовой пары и других факторов.
Анаэробные клеи EFELE для фиксации, герметизации и уплотнения соединений
Анаэробные клеи – особый класс соединений, которые представляют собой жидкости с различной вязкостью и прочностью. Их отличительная особенность от клеевых и герметизирующих составов других типов – способность отверждаться при отсутствии кислорода в узких зазорах между металлическими поверхностями, образовывая прочный полимерный слой.
Анаэробные материалы были разработаны в США в 50-х годах XX века. Благодаря преимуществам перед другими клеевыми составами эти составы за короткое время получили широкое распространение во многих странах. Изначально они создавались как альтернатива механическим средствам фиксации и стопорения резьбовых соединений и предназначались для предотвращения самопроизвольного раскручивания винтов, гаек, болтов и т.д.
Первые применения анаэробных материалов в России были связаны с развитием автомобилестроения и авиационно-космической техники. Сейчас они применяются не только для фиксации, но и для герметизации в самых различных технологических процессах.
Для повышения эффективности производственных процессов при склеивании, герметизации и фиксации соединений из металлических деталей компания «Эффективный Элемент» выпустила специальные материалы – анаэробные клеи EFELE.
Специальные клеи-герметики, клеи-фиксаторы и жидкие уплотнители EFELE используют для склеивания деталей, герметизации трубных резьб, дефектов сварных швов, литых металлических заготовок, для фиксации резьбы, цилиндрических соединений, для уплотнения фланцев и т.д.
Фиксаторы резьбы
В эту группу материалов входят анаэробные составы, основное назначение которых – предотвращение самопроизвольного ослабления и раскручивания элементов крепежа под действием вибраций, механических нагрузок или тепловых расширений.
Типичными представителями материалов EFELE этой группы являются анаэробные клеи – фиксаторы резьбы EFELE 113 средней прочности и EFELE 115 высокой прочности.
EFELE 113 – тиксотропный (то есть не стекающий при нанесении на наклонные и вертикальные поверхности) состав средней прочности, предназначенный, прежде всего, для фиксации часто разбираемых резьбовых соединений с метрической резьбой до М36 или нестандартных резьб с зазором до 0,3 мм. Этот фиксатор резьбы может быть использован также для герметизации трубных часто разбираемых резьб до 1¼».
EFELE 115 – тиксотропный клей высокой прочности. Он подходит для фиксации метрических резьб до М56 или нестандартных резьб с зазором до 0,4 мм. Может подойти для фиксации в корпусах и на валах подшипников, звездочек, шестерен или герметизации трубных резьб до 2″.
Жидкие уплотнители
Анаэробные жидкие уплотнители заменяют уплотнители других видов. Они не требуют дополнительной обработки поверхности, быстро отверждаются и надежно герметизируют соединения. При этом, в отличие от традиционных уплотнителей, они не усаживается со временем. Благодаря этому качеству отпадает необходимость подтягивать фланцы через определенное время эксплуатации. Еще одним несомненным преимуществам анаэробных уплотнителей является возможность создания уплотнений любых форм и конфигураций прямо на месте монтажа. Это позволяет избежать необходимости создавать большой складской запас большого ассортимента традиционных прокладок.
Жидкие анаэробные уплотнители в линейке материалов EFELE представлены гелеобразным высоковязким составом EFELE 143. Он предназначен для фиксации и герметизации плоских разборных фланцевых соединений с зазором до 0,5 мм. Этот жидкий уплотнитель средней/высокой прочности и высокой вязкости для фиксации и герметизации плоских разборных металлических фланцевых соединений с зазором до 0,5 мм. Может подойти для герметизации редко разбираемых трубных резьб до 3″. В отличие от обычных прокладок он полностью заполняет весь зазор, включая микронеровности поверхности, и создает абсолютно герметичное соединение.
Преимущества анаэробных клеев
По сравнению с другими составами и традиционными методами фиксации, герметизации и создания уплотнений анаэробные клеи EFELE имеют ряд преимуществ.
- Материалы EFELE быстро отверждаются, сохраняют прочность и обеспечивают надежность соединений в очень широком диапазоне температур от -60 до +150…+180 °С, допуская кратковременное нагревание до еще более высоких температур
- Соединения, выполненные с применением клеев-фиксаторов, клеев-герметиков и жидких уплотнителей не боятся вибраций, не вызывают коррозии металлов и их сплавов
- Один и тот же материал может выполнять сразу несколько функций. Так, клей-фиксатор может быть использован для герметизации резьбы, а клей-герметик – для фиксации
- Анаэробные составы застывают только в зазорах между металлическими поверхностями. Излишки клея на внешних поверхностях соединений не застывают и могут легко быть удалены
- Клеи являются хорошим барьером для проникновения влаги и коррозионно-активных сред, поэтому обеспечивают защиту изделий и долгий срок их службы
- Они просты в применении и доступны для работы даже неспециалисту
