Анаэробный герметик¶
Анаэробный герметик — это группа жидких уплотнительных материалов, полимеризация которых инициируется в отсутствие кислорода (анаэробно) в металлических зазорах между сопрягаемыми деталями. В отличие от обычных герметиков, отверждающихся под действием влаги воздуха, анаэробные составы остаются жидкими на открытом воздухе и превращаются в прочный термореактопластический полимер только при контакте с металлом и изолировании от кислорода. Широко применяются для герметизации резьбовых соединений, фланцев, прессовых посадок и цилиндрических шпоночных сочленений в машиностроении, автомобилестроении, судостроении и авиастроении.
¶Принцип действия
Основа анаэробного герметика — мономер, чаще всего метакрилатная кислота или её сложные эфиры (например, диметакрилат полиэтиленгликоля). В жидком состоянии мономер стабилизирован ингибитором полимеризации, который препятствует самопроизвольному отверждению при контакте с воздухом. Когда герметик наносится на резьбу или в зазор между деталями и соединение собирается, кислород вытесняется, а ионы металла (железа, меди, латуни) запускают каталитическую реакцию полимеризации. В течение 10–30 минут при комнатной температуре жидкий состав превращается в твёрдый пластик, заполняющий весь зазор и образующий герметичное и одновременно конструкционное соединение.
Полная физико-механическая прочность достигается обычно через 24 часа. Скорость отверждения зависит от вида металла: на активных металлах (сталь, латунь, медь) реакция идёт быстрее, на пассивных (нержавеющая сталь, алюминий, оцинкованные поверхности) — медленнее, поэтому для таких материалов выпускают специальные активаторы.
¶Состав и классификация
Типичный анаэробный герметик включает:
- мономер-олигомер (метакрилаты);
- инициатор полимеризации (пероксиды, чаще гидропероксиды);
- ингибитор, стабилизирующий состав в бутылке;
- загустители и пластификаторы;
- пигменты (для маркировки по прочности).
По назначению анаэробные герметики делятся на несколько основных групп:
| Группа | Применение | Характеристики |
|---|---|---|
| Фиксаторы резьбы | Болтовые соединения, шпильки | Высокая прочность, разборка инструментом |
| Герметики резьб | Трубные и гидравлические соединения | Заполняют зазоры до 0,25 мм |
| Фланцевые герметики | Плоские неразъёмные соединения | Заполняют зазоры до 0,5 мм |
| Конструкционные клеи | Прессовые посадки, шпоночные соединения | Очень высокая прочность на сдвиг |
| Вакуумные герметики | Картеры, маслозаливные горловины | Работают при пониженном давлении |
По прочности на сдвиг анаэробные составы маркируются по шкале (в частности, система маркировки Loctite): от слабых (разбираемых ручным инструментом) до конструкционных, требующих нагрева до 250 °C для разборки.
¶Область применения
Основные сферы использования анаэробных герметиков:
- герметизация резьбовых соединений трубопроводов, работающих под давлением и с масляными средами;
- предотвращение самооткручивания гаек и болтов от вибраций (вместо шплинтов и стопорных шайб);
- герметизация прессовых посадок подшипников, втулок, шестерён;
- уплотнение фланцевых соединений насосов, редукторов, картеров;
- ремонт повреждённых резьб и посадочных мест.
В России анаэробные герметики выпускают предприятия химической промышленности, в том числе под марками «Аналог» и аналоги импортных продуктов. Основными мировыми производителями являются компании Henkel (марка Loctite), 3M (марка Scotch-Weld), Devcon и Vibra-Tite.
¶Преимущества и ограничения
К достоинствам анаэробных герметиков относятся:
- полная герметизация зазора по всей длине резьбы, в отличие от ФУМ-ленты, уплотняющей только поверхность;
- одновременное выполнение функций уплотнения и фиксации;
- устойчивость к вибрациям, перепадам температур и химическим средам (масла, топливо, многие растворители);
- отсутствие усадки при отверждении.
Ограничения связаны с тем, что анаэробные составы неэффективны на пластмассах, стекле и большинстве неметаллических материалов, а также в широких зазорах (более 0,5 мм). Для активных сред (кислоты, щёлочи, горячая вода свыше 150 °C) требуются специальные марки. Разборка соединений с высокопрочными составами возможна только с локальным нагревом.
¶Техника безопасности
При работе с анаэробными герметиками необходимо соблюдать меры предосторожности: составы раздражают кожу и слизистые, могут вызывать аллергические реакции. Рекомендуется использовать перчатки и проветривание рабочего места. Отверждённый полимер химически инертен и безопасен.
Источники:
- Технические паспорта и инструкции по применению анаэробных герметиков Loctite (Henkel).
- ГОСТ Р 52867-2007 «Клеи композиционные. Общие технические условия».
- Справочник «Клеи и герметики в машиностроении», под ред. А. А. Берлина.
- Материалы журнала «Химия и технология топлив и масел».