Чудният свят на лепилата
Едно от направленията, в които съвременната химия извърши чудеса, е създаването на нови, непознати досега лепила, които, особено през последните години, се изсипаха на пазара ни като от рога на изобилието. Ако човек се спре по-продължително пред щандовете за лепила на всеки от големите магазини, рискува да го заболи главата, ако не знае какво точно търси. Без предварителна подготовка едва ли ще може на място да се ориентира в многообразието от лепила и тяхното приложение, като се мъчи да разчита ситния текст на фабричните указания. Предлагат се лепила за практически всички използвани в бита материали, лепила с изключителна здравина на съединението, устойчиви на нагряване и силно охлаждане, на влага и химически вещества, лепила, които залепват за „секунда“ време, и т.н.
Съвременните лепила коренно промениха монтажната и строителна практика. В редица случаи класическите методи за механично закрепване на детайли с винтове, пирони или нитове безвъзвратно отстъпиха пред лепилата. Защото къде по-лесно, бързо и чисто е да се залепят два детайла, примерно окачалка за пешкири в банята, вместо да се пробива отвор през фаянсовите плочки в стената, последван от набиване на дюбел и завиване на винт. С подходящо лепило може да се ремонтира спуканият чугунен блок на автомобилния двигател, чаена чаша от полупрозрачен фин китайски порцелан, да се лепят вместо приковават первазните летви на подовите настилки и т.н. Специални лепящи ленти моментално решават проблема, ако се пробие градинският маркуч, а с двукомпонентен кит, наподобяващ пластелин за моделиране, може не само да се лепи, но и да се доизграждат отчупени парчета от различни материали, включително камък, бетон, дърво и др. С лепенки и ленти с термолепило се кърпят дрехи и правят подгъви, отново с лепила вместо с нитове се сглобява обшивката на самолетите. Да не говорим, че, когато се счупи някой скъп в материално или сантиментално отношение предмет, само подходящото лепило може да възстанови загубата.
Списъкът с чудесата, на които са способни съвременните лепила, е дълъг и предълъг – със сигурност надхвърля „1001 приложения“.
С ясното съзнание, че темата не може да се обхване в статия или две, ще се опитаме на направим кратка разходка в обширния, любопитен и най-вече изключително полезен за решаване на всекидневните ни проблеми свят на лепилата.
Подготовка на предметите за слепване
За качественото залепване, независимо от вида на материала и лепилата, много голямо значение има добрата подготовка на слепваните повърхнини. Универсалното изискване е те да бъдат добре почистени от различни замърсявания, като ръжда, остатъци от боя и др., обезпрашени, обезмаслени и в преобладаващия брой случаи – да са подсушени. За обезмасляване се използват органични разтворители като: ацетон, спирт, кореселин и др. Обезмаслените повърхности не бива да се докосват даже с пръстите на ръката, защото кожата също омазнява.
Силата на лепилната връзка е правопропорционална на допирната площ, по която двата предмета се слепват. Следователно там, където това е възможно, трябва да се вземат мерки за нейното увеличаване – например при челно съединяване, челата да се срежат косо, под ъгъл 45о, например, а не под прав ъгъл. При залепване на предмети с гладка повърхност се препоръчва шлифоване с едрозърнеста шлифовъчна хартия, за да стане повърхността грапава. Така адхезията на лепилото към детайла значително ще се подобри, а слепването ще стане по-здраво.
Върху здравината и бързината на слепване влияние оказва и температурата на лепилото и залепваните предмети. Не бива да се работи при температури, по-ниски от посочените на опаковката на лепилото, защото химичните процеси протичат по-бавно и залепването няма да стане достатъчно здраво.
Влияние на посоката на натоварване
Вече стана дума, че от съществено значение за здравината на свързването чрез залепване е допирната площ между двата предмета. Издръжливостта на слепеното съединение обаче зависи и от начина на натоварването на детайлите, т.е. от направлението на приложеното усилие. Съединението е най-устойчиво, когато силата на опън е перпендикулярна на слепените повърхности. Добър е и вариантът, когато силите на опън са насочени успоредно на тях. И в двата случая натоварването се разпределя равномерно върху цялата площ. Най-неблагоприятен е случаят, когато силата на опън е приложена в края на единия от двата детайла, като се стреми да го повдигне и отлепи. В този случай цялото напрежение се концентрира върху тясна ивица и лепилната връзка лесно се разрушава. За намаляване на вероятността от отлепване при такова натоварване се прибягва до усилване на челния кант, неговото заобляне, огъване и подгъване на горния пласт около канта на долния и др.
Основни групи лепила
Лепилата се втвърдяват било поради изпаряване на разтворителя (вода или друго течно вещество) в резултат на извършване на химична реакция, или чрез изстудяване на лепилото – при стопяемите лепила. Лепилата, които се втвърдяват чрез химична реакция, от своя страна се делят на едно- и двукомпонентни. Тук ще разгледаме съвсем накратко основните групи лепила според общоприетите им търговски обозначения. Поради голямото разнообразие от видове лепила и производители дадените тук наставления за начина на употреба трябва да се приемат като ориентировъчни за дадената група, а на опаковката на всяко лепило са написани предписанията на производителя.
Универсални лепила
Наименованието подсказва, че те са пригодени за залепване на широк кръг от материали. При по-високи изисквания към качеството на връзката трябва да се подбере специализирано лепило за дадения материал и условията на експлоатация на слепените предмети. Универсалните лепила могат да лепят хартия и картон, кожа, дърво и дървесни материали, твърд PVC, плексиглас и др. За лепене на стъкло, порцелан или метали се препоръчва лепилото да се изпробва, преди да се пристъпи към същинското лепене.
При залепване на напълно непорьозни материали, като стъкло например, първоначално и двете слепвани повърхности се намазват с лепило и се оставят за около 30 min, за да се изпари разтворителят на лепилото. След това се намазва само едната от двете повърхности и предметите се притискат един към друг.
Контактни лепила
Характерно за тези лепила е, че стягат бързо, съединението издържа на големи натоварвания, както и на сравнително висока температура. Тези лепила се използват най-често за лепене на изделия от каучук, твърд PVC, кожа, меки подови покрития. Масово се използват при ремонт на обувки и в мебелното производство, най-често за лепене на кантове. С тънък слой лепило се намазват и двете слепвани повърхности, след което се изчаква достатъчно време, докато повърхността изсъхне. Това се установява лесно, като се докосне леко. Към слепване може да се пристъпи едва след като лепилото престане да полепва и да образува „конци“. След това предметите се наместват точно в положението, в което ще бъдат залепени, и силно се притиснат един към друг. Характерно за контактните лепила е, че здравината на слепването зависи не от продължителността, а от силата, с която са били притиснати двата предмета. Когато е възможно, за това се използват дърводелски стеги, а при лепене на меки подови покрития краищата, където здравината на слепване е най-важна, се чукат с чук. Лепилото свързва много бързо, поради което възможностите за корекции и донаместване на вече притиснатите един към друг детайли са ограничени до минимум. Крайната здравина на лепеното съединение се достига след около 5 дни.
Контактните лепила съдържат органични разтворители, които в една или друга степен са вредни за здравето. Затова при работа с такива лепила се препоръчва добра вентилация на помещението.
Реакционни лепила
Тези лепила се делят на две групи: еднокомпонентни и дву- и повече компонентни. При втората група всяка от компонентите на лепилото се съхранява в отделна опаковка и те се смесват в предписаното съотношение непосредствено преди употреба. В резултат на извършващата се химична реакция лепилото стяга и бързо се втвърдява. Указанията на производителя за съотношението и начина на смесване на компонентите трябва да се спазват стриктно, защото може да се получи смес с лоши лепилни качества. Повечето производители предлагат двукомпонетните си лепила в специални опаковки, например наподобяващи сдвоена спринцовка със свързани бутала, които гарантират точното дозиране на двете съставки.
Характерно за двукомпонентните лепила е изключително голямата здравина на слепване, издръжливостта на температури до около 100 °С, устойчивостта им на въздействието на редица агресивни химикали и др. Освен за слепване тези лепила са подходящи и за запълване на фуги, за запълване на отвори, в които впоследствие да се нареже резба, за попълване на отчупени парченца, може да се използват и като смоли за отливане на детайли по предварително подготвен калъп. Тук не уточняваме големината на детайлите, защото с двукомпонентни епоксидни смоли и стъкловлакнеста мрежа се правят също така корпуси на лодки, детайли от каросерията на автомобила и др. Тези лепила са подходящи за лепене на различни метали, камък, бетон, различни пластмаси и др.
Времето на втвърдяване и здравината на слепване силно зависят от температурата на лепилото и на слепваните детайли. Затова в някои случаи се препоръчва предварително нагряване (под 200 °С) и държане на слепените детайли във фурната на кухненска печка, докато лепилото се втвърди. Тези възможности обаче трябва да се проучат за всяко конкретно лепило според съпровождащите го указания за работа.
Разновидност на двукомпонентните лепила са доставяните във вид на две отделни пръчки пластична маса, наподобяваща обикновения пластелин за моделиране. Преди употреба от всяка от двете пръчки се отрязва по равна част и двете парчета се омесват старателно, точно, както се работи с пластелин, за да омекне. След втвърдяване се получава изключително здрава маса, подходяща не само за лепене на редица материали, но и за запълване на отчупени парчета от тях и възстановяване целостта на предмета.
Секундни лепила
Тази група е позната още под наименованията „моментни“ и „цианакрилатни“ лепила. Първото име подсказва свойството им да слепват почти моментално, качество, което в редица случаи ги прави незаменими. Второто е свързано с химичния им състав – цианакрилат, който се втвърдява под въздействие на съдържащата се във въздуха влага. Тези лепила са особено подходящи за слепване на малки предмети, които почти веднага са готови за употреба, защото не се налага продължително притискане на слепваните елементи.
В процеса на втвърдяване се отделят силно дразнещи обонянието и очите вещества, а лепилото лепи еднакво добре и кожата на пръстите. Всъщност цианакрилатни лепила се използват в хирургията за лепене вместо шиене на тъкани. Затова трябва да се работи, като се внимава лепилото да не попада върху кожата.
Лепила за дърво
Специално за лепене на детайли от дърво се използват т. нар „бели лепила“, произведени на основа на водна поливинилацетатна емулсия. Именно от този вид бе и възлюбеното от българския майстор преди две десетилетия прословуто нашенско лепило Ц200 (създадено за цигарената индустрия – оттук и буквата „Ц“ в наименованието). Възлюбено, просто защото нямаше друго и затова то се използваше за щяло и нещяло, включително и за правене на циментови подови замазки. На пазара се предлагат няколко разновидности на този вид лепила, които се различават по времето на втвърдяване и устойчивостта си на влага. В повечето случаи след нанасяне на лепилото залепваните детайли се притискат един към друг за около 30 min, а след около 3–4 часа сглобката е годна за използване. При притискане на детайлите от фугата помежду им избива лепило, което трябва своевременно да се отстрани. Прясното, още течно лепило се остъргва внимателно и остатъците се почистват с влажна кърпа. Когато лепилото желира, но още не се е втвърдило, се остъргва лесно с шпахтел или широко дърводелско длето.
Лепящи ленти
Това е помощно средство, което може да помогне там, където обикновените лепила са безпомощни. Лепи веднага след притискането ù, има голяма здравина на разтегляне и пробиване. Използва се за поправка на спукани маркучи, за уплътнения на течове по канализацията, за поправка на различни спортни уреди, като лодки, палатки, сакове и др.
Твърди лепила
На тези лепила има посветена специална статия в този брой и затова ги подминаваме.
Специализирани лепила
Това са лепила, специално предназначени за лепене на един или повече материали. Съответно с такова лепило се постигат и най-добри резултати във всеки конкретен случай. Такива например са лепилата за: паркетни подови дъски, прозрачен плексиглас, различни пластмаси, дунапрен, стиропор и други изолационни плочи, текстилни материали и др. За избиране на оптималното за всеки конкретен случай лепило трябва да се ползват каталозите на водещите производители. Ето някои от тях:
UHU plus endfest 300
Двукомпонентно лепило, подходящо за лепене на различни метали, стъкло, порцелан, керамика, дърво, мрамор, естествен камък, бетон, дуропласти, усилени със стъкловлакна пластмаси, твърд PVC, твърди пенопласти, като стиропор, например и др. Лепилото се приготвя чрез старателно размесване на двете съставки (смолата и втвърдителя) в съотношение 1:1. След размесване на компонентите лепилото е годно за използване в границите на 2 часа. Нанася се само върху единия от слепваните предмети или върху двата, при грапави повърхнини. При стайна температура лепилото се втвърдява напълно за около 12 часа, при температура 40 °С – за 3 часа, при температура 100 °С – за 10 min, а при максимално допустимата температура 180 °С – само за 5 min. Съответно на това здравината на слепване при 20 °С е 1200 N/cm², докато при температура 180 °С тя нараства до 3000 N/cm².
UHU plus schnellfest. Двукомпопентно лепило със сходно приложение, като UHU plus endfest 300. Характерно за него е много бързото първоначално стягане на лепилото и съответно съкратеното време, през което може да се използва – до 5 min. След около 20 min лепилото е стегнало достатъчно здраво, за да няма опасност детайлите да се разместят. При стайна температура достига половината от крайната си твърдост след около 60 min, а крайната здравина на слепване (1300 N/cm²) – за 72 часа.
Вече казаното за влиянието на температурата върху времето на втвърдяване лепилото и здравината на слепване важи и тук.
UHU plus sofortfest. Двукомпонентно лепило със същите области на приложения. Характерното за него е, че в сравнение с останалите две лепила,това има най-кратко първоначално време на стягане – само 1–2 min, а след 5 min (при 20 °С) вече няма опасност предметите да се разместят. Всичко това прави лепилото много подходящо за лепене на малки предмети със сложна форма, защото изисква минимално време, през което те трябва да бъдат притиснати един към друг. Крайната здравина на лепилото е 800 N/cm².
UHU repair all powerkit. Двукомпонентна пластична маса, която се обработва подобно на пластелина за моделиране. След размесване на съставките сместа се използва еднакво успешно за попълване на отчупени парчета и запълване на шупли, за залепване на предмети, за уплътняване на фуги, за монтиране на различни детайли, за моделиране и т.н. Получените повърхности или предмети са изключително твърди и могат да се режат, пилят, пробиват, шлифоват и боядисват.
Препаратът захваща много добре върху естествен камък, бетон, метали, керамика, порцелан и различни пластмаси с изключение на полиетилен, полипропилен, тефлон и каучук.
Добре омесената маса се нанася върху ремонтираните или слепвани места и старателно се притиска, за да прилепне плътно. Може да се нанася и върху влажни повърхности, както и да се използва под вода, като се притиска непрекъснато, докато започне да се втвърдява. Началото на процеса започва след около 2 min, а сместа се втвърдява окончателно след 10–15 min.
Показаната тук паста не е същинско лепило, но е изключително полезна и няма домакинство, в което да не намери приложение. Затова ù заделихме място в статията. Повечето от готварските електрически печки, перални и други машини, тенджери, метални вани, различни умивалници и др. домакински прибори са емайлирани – твърд бял защитен слой, който покрива металните части. Той обаче има един съществен недостатък – крехък е и при удар лесно се отлюспва, а отдолу се показва дразнещ окото черен метал. Отгоре на всичко след време оголеното и незащитено място започва да кородира. Този, първоначално козметичен дефект лесно може да се коригира, като се възстановят първоначалната белота и блясък на покритието.
Пастата се нанася на няколко пласта, докато повреденото място бъде запълнено и повърхността му се изравни с околната. Замърсявания с препарата се почистват с ацетон.
