Открыть сервисСервис

Термостойкие клеи

Термостойкие клеи — группа клеевых материалов, способных длительно сохранять адгезионную прочность при высоких температурах, как правило, от 150 °C и выше. Относятся к классу специальных конструкционных и технологических клеёв; в отличие от обычных полимерных адгезивов содержат термостойкие связующие — эпоксидные, силиконовые, полиимидные, фенольные, неорганические системы — и часто армирующие наполнители.

Классификация

По температурному диапазону рабочего применения термостойкие клеи подразделяют на:

  • Термостойкие — рабочая температура до 200–300 °C (силикатные, фенольные, эпоксидно-силикатные системы).
  • Жаропрочные — до 400–600 °C (фосфатные, силикатные составы на основе щелочных и фосфорных связующих).
  • Термостойкие высокотемпературные (жаростойкие) — свыше 600 °C, вплоть до 1000–1500 °C (неорганические фосфатные и силикатные клеи, керамические адгезивы).

По химической природе связующего выделяют:

Тип связующегоРабочая температураОбласть применения
Модифицированные эпоксидные смолыдо 150–180 °CСклеивание металлов, композитов
Силиконовые (кремнийорганические)до 250–300 °CЭлектротехника, уплотнение
Полиимидныедо 250–350 °CАвиация, радиоэлектроника
Фенольныедо 200–250 °CФанера, тормозные накладки
Силикатные (стеклосвязующие)до 1000 °C и вышеМеталлокерамика, футеровка
Фосфатные (алюмофосфатные, магниевые)до 1200–1500 °CНаружная изоляция, керамика

Состав и свойства

Основу термостойкого клея составляет связующее, устойчивое к термоокислительной деструкции. Эпоксидные системы модифицируют высокотемпературными отвердителями (ароматические амины, ангидриды) и наполнителями — оксидом алюминия, кремнезёмом, графитом, металлическими порошками. Силиконовые клеи содержат кремнийорганические полимеры с кремний-кислородным скелетом, что обеспечивает термостойкость до 300 °C при сохранении эластичности.

Неорганические клеи на основе силикатов натрия и калия, алюмофосфатов и боратов после отверждения образуют стеклообразную или керамическую матрицу. Их недостаток — хрупкость и невысокая ударная прочность, поэтому часто применяют наполнители волокнистого характера.

Ключевые характеристики термостойких клеёв: предел прочности при сдвиге и скалывании после выдержки при высокой температуре, термоокислительная стабильность, коэффициент термического расширения, адгезия к различным подложкам.

Производство и применение в России

В России термостойкие клеи выпускают предприятия химической промышленности, в том числе «Композит» (Дзержинск), «Кремнийполимер» и ряд заводов, работающих по оборонным и аэрокосмическим программам. Разработки ведутся в НИИ прикладной химии (Санкт-Петербург), Институте химической физики РАН и профильных кафедрах ведущих вузов.

Основные области применения:

  1. Авиастроение и космос — склеивание конструкций из термостойких композитов, ремонт турбинных лопаток, герметизация высокотемпературных узлов.
  2. Электротехника и радиоэлектроника — изоляция обмоток, монтаж компонентов, работающих при нагреве.
  3. Автомобилестроение — тормозные системы, выпускные коллекторы, крепление керамических футеровок.
  4. Металлургия — футеровка печей, ремонт форм, склеивание огнеупорных изделий.
  5. Нефтегазовая отрасль — ремонт трубопроводов, работающих при высоких температурах.

Методы испытаний

Стандартизация термостойких клеёв в России осуществляется по ГОСТ 14759 (определение прочности клеевых соединений) и отраслевым нормативным документам. Испытания включают термоциклирование, выдержку при постоянной температуре с последующим определением прочности, а также оценку адгезии по методу отслаивания и скалывания.

Примечания

Срок службы клеевого соединения при высоких температурах зависит от совпадения коэффициентов термического расширения склеиваемых материалов, поэтому подбор клея всегда сопровождается испытаниями на конкретных подложках.

Источники: ГОСТ 14759-73; «Клеи и клеевые технологии» (учебник); справочник «Клеи в машиностроении»; публикации журнала «Клей. Технологии. Экология».

Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru