Клей эпоксидка

Содержание

Температура застывания эпоксидной смолы

  • admin
  • Стройка и ремонт
  • 0

Какую температуру выдерживает эпоксидная смола после застывания

Эпоксидным смолам, без использования которых трудно представить себе современное высокотехнологическое производство, часто приходится работать в очень жестких условиях. Это и повышенная радиация, и воздействие на изделия из эпоксидок химических реагентов, и широчайший диапазон температур, от минус 30 до 200°C градусов. Притом имеется в виду не разовое экстремальное понижение или повышение до указанных пределов, а постоянное воздействие таких температур на связывающий материал.

Нет нужды говорить, что бытовой клей ЭДП или смола ЭД-20, ЭД-22 для подобных температурных перепадов не годятся. Уже полностью отвержденные, они начнут сначала трескаться, потом, в зависимости от применимого когда-то отвердителя, вспенятся, не переходя в жидкую фазу, и начнут разрушаться на мелкие фракции, меняя цвет и структуру.

Могут и загореться, опять-таки в зависимости от исходных веществ и в каком виде были полимеризованы, в виде тонкого покрытия или монолита, занимающего определенный и большой объем в пространстве. Тонкая эпоксидная пленка может воспламениться с выделением огромного количества копоти, если она напрямую контактирует с открытым пламенем. Но горение будет продолжаться только до того момента, пока сохраняется такой контакт и идет интенсивная подпитка теплом. Уберите пламя от эпоксидной пленки, и она тут же погаснет.

Поэтому говорить о пожароопасности использования эпоксидных компаундов в быту или при ремонте не стоит. Горят они не лучше других искусственных материалов, и уж намного безопаснее того же вспененного полистирола или пенопласта, вспомните хотя бы ночной клуб «Белая лошадь» с его многочисленным жертвами от продуктов горения потолочной плитки, с выделением при этом фосгена.

Поэтому говорить о какой-то температуре плавления застывшей эпоксидной смолы нет смысла, в подавляющем большинстве случаев она не плавится, а просто разрушается, превращаясь в бесструктурную обугленную массу.

Огнеупорные смолы

Существуют огнеупорные смолы, это, в первую очередь, безгалогенные KDP-555MC80, KDP-540MC75, KDP-550MC65. Первые цифры в индексе после буквосочетания KDP означают критическую температуру, которую может выдержать эта смола, при ее использования в качестве связывающего каких-нибудь композитов. Основная область применения таких огнеупорных смол – авиационная и космическая промышленности, где материалы, сделанные с использованием KDP, применяются в изготовление внешних контуров крыльев, обтекателей, выдерживающих большие динамические нагрузки управляющих полетом стабилизаторов, элеронов и лонжеронов.

Немалую долю в огнестойкость таких материалов вносят углепластики, которые способны выдержать и кратно высокие температуры. Но сама основа приобретает огнеупорные свойства, в первую очередь, из-за вносимых в нее в процессе полимеризации добавок в виде элементоорганических соединений. В первую очередь – кремнийорганики.

Во время модификации эпоксидной смолы этими элементами происходит изменение многих свойств такой смолы, и часто весьма существенное. Изменения не проходят даром, при сохранении главного параметра в виде термостойкости требуется обычно еще какой-нибудь один. Например, сохранение некоторой пластичности или стабильности свойств смолы как диэлектрика, притом в широком температурном диапазоне. Обычно этого добиваются включением в полимерную цепочку ациклических диэпоксидов вместо основы диановых смол, но тогда увеличивается хрупкость изделий из такой смолы.

Обычно, чем больше числовой индекс у эпоксидных смол (ЭД 16, 20, 22) тем вернее под воздействием запредельно-высоких температур состоится переход застывшей, полимеризированной формы смолы сразу в деструктивно-кристаллическое состояние, с предварительным растрескиванием монолита. Перехода в какое-то жидкое агрегатное состояние в поведении смолы не предусмотрено. Возможно разве что некоторое предварительное размягчение, смолы деформируются.

Более стойким к воздействию высоких температур оказываются смолы с числовыми индексами ЭД-6 и ЭД-15. При воздействии относительно низких температур в пределах 200-250°C градусов изделия из такой смолы начинают выделять газообразные продукты и бесцветную вязкую жидкость. Это следствие процессов, обратных полимеризации, которая происходила при отверждении продукта. О полноценной обратной реакции речи, конечно, не идет, процессы деструкции преобладают над «расшивкой» молекул, а указанная температура в ее верхнем пределе является критической и предраспадной. При длительности ее воздействия более часа, а тем более при ее повышении, процессы распада эпоксидных компонентов делаются необратимыми, с резким падением всех присущих материалу свойств.

Самые термостойкие материалы эпоксидного ряда получают синтезом фторированных дифенилолпропанов. Эти вещества играют роль скрытых, или латентных отвердителей, химически-нейтральных к смоле при комнатной температуре, но начинающими активно работать на полимеризацию смолы при воздействии на нее температуры в 100°C и более градусов, когда начинают меняться ее химические и физические свойства. К ним относят дициандиамид, меломин, изофталилдигидразид.

Именно изделия из этих эпоксидных смол, с введенными в них пластификаторами кремнийорганического ряда, ставятся в качестве головок обтекателей у выводимых на орбиту кораблей, пускаются на армированные углепластиком элементы динамического управления ракетоносителями и сверхзвуковыми самолетами.

В перспективе разработка элементов силового каркаса элементов управления гиперзвуковыми аппаратами. Верхний предел температуры для них превышает на настоящий момент 550°C градусов. Хотя этого, конечно, мало, но и химики не стоят на месте, разрабатываются новые методы усовершенствования физических свойств олигомеров. Перспективным представляется направление с введением в состав эпоксидных полимеров мелкодисперсных порошков из тугоплавких металлов или их карбидов, например, карбида вольфрама.

Обычные составы

Впрочем, описываемые смолы сложны в производстве, требуют специальных боксов-реакторов для отверждения, огнеупорных форм, в которых делаются эти отливки, так что массовому потребителю они малоинтересны, да еще и чрезвычайно дороги. Более интересны для него были бы обычные смолы класса ЭД или его аналогов, в которых для отверждения использовались нестандартные вещества, да еще с введением в них наполнителей пластификаторов, повышающих термостойкость.

Наибольший спрос на жаропрочные материалы из эпоксидных смол отмечается у авто- и мотолюбителей. Камнем преткновения у которых чаще всего выступают компоненты соединений в глушителях, которые быстро выгорают. Вот здесь жаростойкость изделий из эпоксидки или материалов с нею может быть усилена применением армирования прокладок углепластиком или даже самым обыкновенным стеклопластиком.

С введением в застывающую смолу в местах соединения или прокладок дополнительного армирующего и цементирующего элемента в виде мелкодисперсных стальных опилок или даже алюминиевой пудры, которая в связке со смолой отлично держит температуру до 340°C градусов. Правда, страдает ударная прочность такой смолы.

Смолы с наполнителями, а тем более армированные, и подавно не поддаются плавлению. Речь может идти только о постепенном их обугливании и разрушении.

Если же говорить о полноценном плавлении эпоксидных материалов при воздействии высокой температуры, то оно возможно только с попеременным воздействием на них быстродействующих едких растворителей и высокой температуры. Тогда, наряду с физическими изменениями в кристаллической решетке полимера будет происходить и химическое ослабление межмолекулярных связей.

Очевидно, что температура эксплуатации эпоксидной смолы имеет широкий диапазон. Здесь все зависит от полимерного состава и добавок, внесенных в него.

Прочнейший клей, который склеит почти все, за исключением капрона, оргстекла, полиэтилена и других непористых эластичных материалов — двухкомпонентная эпоксидная смола. Вещество также применяется в рукоделии, изготовлении мебели, декупаже, авто, творчестве, строительстве. Иначе оно называется компаунд эпоксидный. В свободном виде эпоксидка не применяется, только в сочетании с отвердителем, который дает возможность проявиться после реакции полимеризации ее уникальным свойствам. По этой причине важно знать, как развести эпоксидную смолу правильно.

Как работать с эпоксидной смолой

Для работы с эпоксидной смолой понадобится отвердитель, одноразовый стаканчик, 2 шприца и палочка для перемешивания.

Совет
Вливайте отвердитель в смолу, а не наоборот. Обычно отвердитель имеет жидкую консистенцию и при резком нажатии на шприц может разбрызгиваться, поэтому делаете это осторожно.

Инструкция по применению:

  1. Возьмите шприц, наберите в него необходимое количество смолы и выпустите в стаканчик. То же самое проделайте с отвердителем. Пропорции смешивания у разных производителей различны, потому перед началом работы внимательно прочитайте инструкцию по применению. Неправильно разведенная эпоксидка плохо застывает.
  2. Хорошенько перемешайте смолу с отвердителем, масса должна стать однородной. Смешивать необходимо медленно и осторожно, если делать это резкими движениями и быстро, то в массе появятся пузырьки. Жидкая консистенция состава обеспечит быстрый выход пузырьков наружу, в изначально густых компонентах они останутся. Плотность смолы зависит от производителя. Недостаточно хорошо смешанные компоненты обусловят плохое застывание состава.
  3. Полимеризация не происходит мгновенно, необходимо немного подождать пока масса приобретет требующуюся для работы консистенцию.
  4. Залейте в форму или сделайте линзу.
  5. Подождите указанное производителем в инструкции время, пока эпоксидная смола окончательно застынет.

Совет
Во время застывания к массе хорошо прилипают пылинки и разная грязь. Предотвратить это поможет использование емкостей и коробок с крышкой. Сделайте изделие в коробке и закройте крышкой на время затвердевания состава.

Эпоксидная смола имеет условные стадии застывания:

  1. Вначале масса очень жидкая и легко стекает, что делает ее максимально подходящей для заливки в форму. Жидкая консистенция позволяет эпоксидке проникнуть в мельчайшие углубления, более густому составу это не под силу, и рельеф получится не очень явным.
  2. По прошествии некоторого времени эпоксидная смола становится гуще и подходит для изготовления выпуклых линз на плоской основе. Сделать подобную линзу из жидкой смолы не удастся — состав будет скатываться вниз с заготовки. На этой стадии лучше всего заливать нерельефные формы в домашних условиях.
  3. Наименее подходящая консистенция смеси для работы — наподобие густого меда. При набирании эпоксидки на палочку легко формируются пузырьки, убрать которые очень сложно. На этой стадии состав подходит для того, чтобы склеить детали между собой. Эпоксидка характеризуется отличной адгезией и прекрасно прилипает к большинству материалов (на основе этого свойства был разработан клей ЭДП.), но легко отслаивается от полипропилена, полиэтилена, силикона, резины, поверхностей, покрытых пленкой жира.
  4. Эпоксидная смола становится очень густой и липкой, отделить немного от основной массы проблематично.
  5. Следующая стадия — резиновая. Эпоксидка не прилипает к рукам, но легко мнется и гнется, из нее получится сделать множество изделий, но если вы хотите, чтобы она затвердела в нужном положении, то закрепите ее, иначе она вернется в первоначальное состояние.
  6. Окончательно затвердевшая эпоксидная смола. Ее нельзя продавить ногтем, на ощупь она похожа на пластик.

Совет
Если нет формы из специального материала, то смажьте имеющуюся растительным маслом, но сначала проверьте, как отреагирует на него конкретно этот состав эпоксидки.

Эпоксидна смола от разных производителей характеризуется различным временем отвердения. Время наступления стадий определяются исключительно опытным путем. Существует мягкая эпоксидная смола, которая остается резиновой даже после полного застывания, что для некоторых изделий является идеальным вариантом.

Как развести

Разводить пропорции необходимо очень тщательно, так как недостаточное либо избыточное количество отвердителя в смеси отрицательно сказывается на качестве образующегося полимера.

Избыток отвердителя характеризуется тем, что состав остается устойчивым к нагреванию, действию химических веществ и воды, но становится менее прочным. Кроме того, излишек выделяется на поверхности при эксплуатации изделия, поэтому необходимо точно знать, как развести эпоксидную смолу правильно.

Недостаточное количество отвердителя делает смолу липкой, так как ее часть остается несвязанной.

Для получения различных смесей отвердитель и эпоксидная смола смешиваются в различных пропорциях, о чем вы узнаете, прочитав инструкцию по применению. Современный состав обычно делается так: на 1 часть отвержающих компонентов берутся 2 части смолы или отвердитель и смола смешиваются 1 к 1.

На скорость полимеризации оказывают влияние тип отвердителя и температура состава. Чтобы ускорить процесс, слегка нагрейте массу. Повышение температуры на 10° С обеспечит ускорение полимеризации в 3 раза. Существуют составы, которые включают в себя ускорители отвердения, есть и такие, которые застывает при низких температурах.

Эпоксидная смола становится твердой при температуре от —10 до +200° С, что зависит от вида применяемого состава. Чаще всего в быту применяются отвердитель холодного типа, он встречается в условиях маломощного производства и там, где термическая обработка недопустима.

Отвердители горячего типа применяются в процессе получения изделий с высокой прочностью, которые будут подвергаться значительным нагрузкам и действию высоких температур. Горячая полимеризация способствует формированию густой сетки молекул, которая и обеспечивает устойчивость состава.

Полезные советы

Советы и рекомендации профессионалов помогут облегчить работу с эпоксидной смолой и сделать все максимально качественно:

  1. Перед началом работы застелите стол полиэтиленовой пленкой, чтобы избежать протекания и загрязнения его поверхности. Бумага не защитит от пятен, так как эпоксидка пропитывает ее.
  2. Не допускайте попадание воды в отвердитель, эпоксидную смолу или смесь этих веществ. Если работать с составом при высокой влажности воздуха в помещении, застывание будет происходить плохо.
  3. Можете придать эпоксидке любой оттенок. Это делается с помощью добавления в состав специальных тоннеров, но их стоимость сравнительно высока. Более приемлемым по цене вариантом являются чернила гелевых ручек, краска, находящаяся внутри фломастеров, маркеров или витражная.
  4. Не работайте с эпоксидкой при температуре окружающего воздуха ниже +22° С, так как существует вероятность, что состав плохо застынет.
  5. Если смолу подержать в холодном помещении, например, на балконе, в ней могут появиться хлопья или крупинки. Чтобы вернуть состав в первоначальное состояние, нагрейте его до 40—60° С.
  6. Поставив изделие на батарею отопления, вы сократите продолжительность застывания эпоксидной смолы. Обеспечьте не слишком сильное повышение температуры, чтобы состав не закипел с образованием множества пузырьков.
  7. Если близко к поверхности эпоксидной смолы сформировался пузырек — просто подуйте на него через коктейльную трубочку или раскрученную ручку. Образовавшийся пузырек лопнет.
  8. Эпоксидка характеризуется повышенной текучестью, по этой причине не применяйте состав в качестве покрытия (лака) для рельефных изделий.
  9. Сделать качественно линзы на заготовках с плоской поверхностью удастся, только разместив их в идеально горизонтальном положении. В противном случае линзы получатся неровными — с одной стороны выше, с другой — ниже.
  10. Если линза сползается к центру и не закрывает края заготовки, это говорит о том, что эпоксидки было налито мало или она очень жидкая. Попробуйте залить еще один слой, это позволит исправить положение.
  11. Чтобы с течением времени эпоксидная смола не пожелтела под действием солнечных лучей и тепла, приобретайте продукт, в составе которого имеется УФ-фильтр.
  12. При попадании эпоксидки на кожу рук оттирайте загрязнения спиртом, после чего вымойте руки с мылом.
  13. Если смола попала в глаза или была проглочена — обратитесь к врачу.

Эпоксидные смолы токсичны в большей или меньшей степени, в зависимости от состава. По этой причине работать с ними необходимо в хорошо проветриваемой комнате или под вытяжкой. Полностью обезопасить себя от вдыхания паров органических кислот можно, работая с эпоксидкой в респираторе.

Сколько сохнет эпоксидная смола, можно ли ускорить этот процесс

Время застывания или засыхания эпоксидного состава, будь то эпоксидка для ювелирных поделок, заливка-покрытие для пола или эпоксидный клей, зависит от многих факторов. Ключевую роль играют возраст состава или сколько лет прошло после выпуска эпоксидного материала заводом-изготовителем, срок годности, соотносимый с датой производства. Среди факторов, влияющих на скорость полимеризации, значимыми величинами будут:

  • Состав реактива-отвердителя.
  • Количество отвердителя при добавлении в эпоксидную смолу или клей.
  • Температура, при которой производится смешивание компонентов и застывание готового состава.
  • Площадь заливаемой поверхности или ее объем.

Мнение эксперта Олег Васильев Мастер по изготовлению мебели и предметов интерьера из эпоксидной смолы. Создает уникальные вещи на заказ на своем производстве. Задать вопрос мастеру Нельзя удержаться, чтобы не сказать о том, что термины «сохнет» или «застывает» практически не верны и применяются только для бытового разговора. Смесь эпоксидной смолы и отвердителя проходит стадию отверждения.

О составе отвердителей

Самые массовые реактивы-катализаторы, запускающие механизм полимеризации – это полиэтиленполиамин (ПЭПА) и триэтилентетраамин (ТЭТА). Оба относятся к аминовой группе отвердителей эпоксидной смолы, но действуют несколько по-разному.

ПЭПА принято относить к «холодным» реактивам, это означает, что для нормального, в течение суток, застывания катализатор добавляют в основной состав смолы, замешивают и наносят на какие-то поверхности или отливают в виде объемного изделия при обычной комнатной температуре, в пределах 20-25°C. Изделия или поверхности из такой смолы выдерживают без ущерба для качества температуру до 350-400°C градусов, и только после 450-500°C начнется разрушение застывшего полимера.

При нагревании смеси эпоксидной смолы с полиэтиенполиаминным отвердителем время засыхания рабочего раствора уменьшится, но некоторые эксплуатационные качества готовых застывших поверхностей или объемов могут ухудшиться. В частности, уменьшится сопротивление на разрыв от стекловолокна при его изготовлении, с 9,3-11,0 до меньших величин или разрушающее напряжение при изгибе в Мпа вместо величин 60-100 может стать всего 40, а при растяжении вместо 35-70 – всего в 30.

Триэтилентетраамин ведет себя несколько иначе. Относясь к «горячим» катализаторам застывания эпоксидного состава, у ТЭТА рабочие температуры при длительной эксплуатации в среднем на 100°C градусов выше, чем у ПЭПА, температура начала разрушения при перегреве готовых изделий – 473-480°C, а разрушающее напряжение Мпа на изгиб держится в пределах 90-130, а на растяжение – 70-98.

Для ТЭТА желателен некоторый нагрев готовой смеси, что вызовет ускорение реакции застывания. Чем температура смеси будет ближе к 50°C градусам, тем скорость полимеризации будет выше.

Только нужно иметь в виду, что повышение температуры нагрева для ускорения процесса выше 50°C крайне нежелательно. В больших объемах (иногда этот «большой объем» равен всего 100-150 куб. см) может начаться быстрый саморазогрев готовой эпоксидной смеси, вплоть до закипания, даже задымления.

Поэтому если нужно сделать объемную отливку из эпоксидки с отвердителем ТЭТА, то проводить ее нужно в несколько этапов, заливая объем слоями, и при этом давая каждому предыдущему слою полностью застыть. Хлопотно, тогда воспользуйтесь ПЭПА, у которого коэффициент саморазогрева ниже в разы и можно заливать сразу большой объем.

Поэтому «горячие» катализаторы полимеризации находят большее применение в тех случаях, когда будущие изделия будут подвергаться значительным нагрузкам и воздействию высоких температур. В процессе застывания повышенная температура эпоксидной массы с отвердителем способствует образованию более густой молекулярной сетки с обширным и разветвленными валентными связями, а это и прочность, и жаростойкость, и большее сопротивление на растяжение, изгиб, разрыв и скручивание.

Повышение температуры смеси эпоксидка с отвердителем на 10°C градусов ускоряет застывание такой смеси в 3 раза.

Мнение эксперта Олег Васильев Мастер по изготовлению мебели и предметов интерьера из эпоксидной смолы. Создает уникальные вещи на заказ на своем производстве. Задать вопрос мастеру Но при этом резко возрастает и вероятность «закипания» смеси с образованием пузырьков в толще отвержденной смеси.

Зависимость скорости высыхания от площади заливки

С температурой разобрались, хотя есть еще один интересный нюанс, но и он полностью связан со следующей темой. Иногда смолы с аминовыми отвердителями типа ТЭТА не нуждаются в подогреве, он происходит спонтанно, и связано это с той формой, в которую заливают исходное сырье.

Здесь прослеживается следующая зависимость: чем компактнее форма заливки, то есть чем ближе она по форме к кубу и тем более к шару, тем быстрее и интенсивнее будет происходить процесс саморазогрева, вплоть до закипания и даже задымления, что безусловно может испортить заготовку.

Если эпоксидной смолы с отвердителем взято небольшое количество, то при комнатной температуре 100 г состава полностью полимеризуются уже через 5-6 часов. Но тот же самый объем смолы, разлитый по площади в 100 кв. см, будет застывать уже сутки, то есть в смоле с отвердителем ТЭТА образуется некая критическая масса, зависимая от объема, который занимает такая эпоксидная смесь, и эта критическая масса тем меньше, чем больше занимаемый ею объем стремится к шарообразной форме.

Полная аналогия с плутонием: в форме цилиндра его нужно, предположим, 5 килограммов для начала самопроизвольной цепной реакции деления ядер, а в форме шара всего 2 килограмма. В форме же плоского листа масса металла может быть хоть до центнера, и ничего не произойдет.

Только в случае с эпоксидкой процессы протекают химические, затрагивающие сугубо внешне оболочки атомов вещества и его молекулярные связи, а с делящимися материалами вроде плутония или урана-235 в дело вступает чистая физика, где задействованы уже внутриядерные процессы. Но механизм схож: образование критической массы, зависимой от компактности размещения.

Мнение эксперта Олег Васильев Мастер по изготовлению мебели и предметов интерьера из эпоксидной смолы. Создает уникальные вещи на заказ на своем производстве. Задать вопрос мастеру Речь идет о площади теплоотдачи такой «критической массы». Чем больше площадь, тем меньше разогревается смесь и тем больше время ее отверждения. У шара эта площадь минимальна и, соответственно, разогрев наибольший.

Как смешать компоненты оптимально

От точности отмеривания доз основного эпоксидного компонента зависит время застывания смолы и качество получаемых отливок или покрываемых площадей. Кроме того, большое значение имеет тщательность зачистки обрабатываемых поверхностей или форм для заливки.

В зачистку входит как удаление пыли и предварительное придание некоторой шероховатости обрабатываемой поверхности, но второе не обязательно, так и химическая подготовка стенок емкости для отливок или заливаемых площадей. Обычно это обезжиривание ацетоном или спиртом, нужно только дождаться испарения их частиц перед заливкой эпоксидным составами, иначе и спирт, и ацетон вступят в реакцию затвердения и изменят ей время, ведь они применяются и в качестве пластификаторов уже в готовых застывших изделиях.

Как проводится работа:

  • Компоненты эпоксидки тщательно отмеряют. Для этого нужно воспользоваться одноразовым мерным стаканчиками с делениями, пусть даже без оцифровки. Для небольших объемов, где точность может быть критична, лучше применять медицинские шприцы большого объема на 20 или 50 мл.
  • Для ускорения процесса застывания (сушки) эпоксидную смолу, пока без отвердителя, подогревают на водяной бане до 40-50°C при постоянном медленном помешивании. Быстро мешать не следует, от этого образуются воздушные пузырьки, которые при быстром протекании процесса могут не успеть выйти на поверхность и так и остаться в толще застывшего полимера.
  • Далее следует быстро влить при постоянном помешивании отвердитель, проследить, чтобы смесь получилась однородной.
  • Использовать полученный состав в течение не более 30 минут. Если задержитесь, смесь может критически загустеть и не лечь равномерно.

Здесь описывается работа с неким конкретным образцом смолы и отвердителя. В реальности и компоненты разных эпоксидок можно отмерять по весу, а не по объему, и время использования может составлять от указанных 30 минут до нескольких часов. Все зависит от типа и области применения смолы, позиционируемой производителем

Стадии застывания

Смесь эпоксидки и отвердителя не встает вся разом, образования сплошных и сверхдлинных (в молекулярном масштабе) полимерных цепочек во всей массе эпоксидного состава не происходит. Полимеризация идет отдельными фрагментами, которые только потом, со временем, сливаются в единую полимерную массу.

Процесс застывания, загущения и сушки изделия из эпоксидной смолы в смеси с отвердителем проходит несколько стадий:

  1. Жидкая текучая консистенция, позволяющая за счет этой текучести заполнить малейшие неровности каверны заливаемого материала.
  2. Загущение смеси до состояния холодного гречишного меда. В таком виде смесь уже неспособна полностью залить поверхности со сложным и ярко выраженным рельефом.
  3. Густота уже такая, что из опрокинутого сосуда сползает со скоростью не более сантиметра в секунду. Годится только для склеивания крупных деталей.
  4. Такая густата, что при попытке отделения хоть часть от общей массы за этой частью тянется длинный шлейф смолы, застывающий на глазах.
  5. «Резиновая стадия», к рукам уже не липнет, можно сгибать, растягивать, перекручивать отливку из состава.
  6. На ощупь изделие из оргстекла или пластмассы. Твердое, прочное, мало подверженное внешним воздействиям.

Cлово «эпоксидка» знакомо практически каждому человеку сознательного возраста. Эпоксидная смола является разновидностью синтетических смол. Она появилась в пятидесятые годы и сразу получила большую популярность благодаря универсальным потребительским свойствам.

Эпоксидные смолы широко используют и в домашнем хозяйстве, и в промышленном производстве. Возможности применения эпоксидных смол постоянно расширяются за счет разработки новых составов с улучшенными характеристиками.

Что такое эпоксидная смола

По химическому строению эпоксидная смола представляет собой синтетическое олигомерное соединение. Эпоксидные материалы востребованы практически во всех сферах промышленности. В свободном виде эпоксидная смола не применяется. Она проявляет свои уникальные свойства только в соединении с отвердителем после реакции полимеризации.

При комбинировании разных видов эпоксидных смол и отверждающих веществ получаются совершенно непохожие материалы: твердые и жесткие, прочнее стали и мягкие, наподобие резины. Эпоксидные смолы обладают устойчивостью к воздействию кислот, галогенов, щелочей, растворяются в ацетоне и сложных эфирах без образования пленки. Отвержденные эпоксидные составы не выделяют летучие вещества и отличаются незначительной усадкой.

Что такое отвердитель

Эпоксидный состав включает два компонента. При смешивании они вступают в реакцию полимеризации. Полимеризирующий компонент называется отвердителем.

Путем различного комбинирования смол и отвердителей получаются самые разнообразные эпоксидные композиции.

В качестве отверждающих агентов используют фенолы, третичные амины и их аналоги. Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя имеет широкие пределы и зависит от ее состава. Эпоксидная смола — это реактопласт, реакция взаимодействия эпоксидной смолы с отверждающим агентом является необратимой, это значит, что застывшая смола не растворяется и не расплавляется как термопласт.

Каким должно быть соотношение смолы и отвердителя

Избыток и недостаток отвердителя в эпоксидном составе негативно отражается на качестве полимера: снижается прочность, устойчивость к нагреванию, сильнодействующим химическим веществам, воде. При недостатке отвердителя изделие становится липким из-за несвязанной смолы. Излишек свободного отвердителя постепенно выделяется на поверхности полимера. Для разных компаундов смола и отверждающий компонент берутся в разной пропорции, что отражено в инструкции. В современных компаундах наиболее часто встречается соотношение 1:2 или 1:1.

От чего зависит скорость отверждения эпоксидной смолы

Существует расхожее заблуждение, что если взять отвердителя больше нормы, то отверждение произойдет быстрее. Самый простой способ ускорения полимеризации — повысить температуру реагирующей смеси. Увеличение температуры на 10°С ускоряет процесс в 2-3 раза. Существуют специальные компаунды, содержащие ускорители отверждения, а также эпоксидные составы, способные застывать при низкой температуре. Температура смеси и тип отвердителя являются основными факторами влияния на скорость отверждения.

Преимущества эпоксидных смол

Эпоксидная смола имеет значительные преимущества перед аналогичными материалами:

  • высокая прочность клеевого соединения,
  • минимальная усадка,
  • незначительная влагопроницаемость в отвержденном виде,
  • высокая устойчивость к абразивному износу,
  • лучшие физико-механические параметры.

Виды эпоксидных смол

Температура отверждения эпоксидной смолы варьирует от -10 до +200°С в зависимости от вида применяемого состава. Различают смолы холодного и горячего отверждения. Эпоксидная смола и отвердитель холодного типа используется чаще всего в быту, на производствах с малой мощностью и там, где не допускается термическая обработка. Для изготовления высокопрочных изделий, способных выдерживать сильные нагрузки, высокую температуру и активные химические вещества, применяют отверждающие компоненты горячего типа. При горячем отверждении формируется более густая сетка полимерных молекул. Разработаны эпоксиды и составы, которые застывают в условиях влажной среды и даже в морской воде.

Где применяется эпоксидная смола

Эпоксидные материалы широко распространены во всем мире с середины прошлого века.

В последние годы характер их применения претерпел значительные изменения, но остается традиционным использование в следующих областях:

  • Для пропитки стеклоткани или стеклонити. В качестве пропиточного средства для стеклоткани и для склеивания деталей эпоксидные составы используют в электротехнике, радиоэлектронике, автомобильной и авиационной отраслях промышленности, при производстве стеклопластика в строительстве, корабле- и машиностроении, в мастерских по ремонту лодочных корпусов и кузовных элементов автомобиля.
  • Покрытия для гидроизоляции. Эпоксидная смола нашла эффективное применение для гидроизоляции пола и стен подвальных помещений и бассейнов.
  • Химически стойкие покрытия. Краски и материалы для внутренней и наружной отделки зданий. Пропитки для повышения прочности и гидроизоляции пористых материалов: бетон, дерево и другие.
  • Прозрачный твердый материал, получаемый способом заливки в формы с последующей механической обработкой, путем резания и шлифовки. Применяется для изготовления стеклопластиковых изделий в строительстве, электронной промышленности, дизайнерских работах, домашнем хозяйстве.

Подготовка поверхности для нанесения эпоксидной смолы

Независимо от вида поверхности, при нанесении эпоксидного состава необходимо соблюдение ряда правил для качественной адгезии (прилипания):

  • Обезжиривание. На поверхности должны отсутствовать следы жира и нефтепродуктов. Поверхность обычно очищают с применением эффективных моющих средств или растворителей.
  • Отсутствие глянца. Тонкий верхний слой снимают путем шлифования. Малые поверхности подготавливают вручную наждачной бумагой. Большие площади обрабатывают шлифовальными машинами, образовавшуюся пыль убирают промышленным пылесосом.
  • При изготовлении слоистого стеклопластика или послойной укладке наливных эпоксидных полов, красок и лаков каждое следующее покрытие наносят на не полностью застывший и еще липкий предыдущий слой.
  • Если допускает технология и требования к готовому продукту, то подложку (нижний слой) посыпают мелким песком, после отверждения лишний песок удаляют и наносят новый слой.

Эпоксидный клей

Эпоксидная смола особенно хорошо проявила свои свойства и получила широкое применение в качестве клея.

Свойства и применение эпоксидного клея

Именно эпоксидные смолы больше всего подходят для создания защитных слоев или склеивания материалов с непористой поверхностью: алюминий, сталь, тик, дуб, эвкалипт и другие плотные породы дерева, керамика, фаянс.

В качестве универсального клея используют специальные эпоксидные составы с прочной адгезией ко многим материалам. Их конечные свойства после отверждения варьируют в большом диапазоне. Клеевые составы бывают эластичные и жесткие. Для работ в бытовых условиях выпускаются составы, не требующие точного соблюдения пропорции смолы с отвердителем. Она составляет от 100:40 до 100:60. В комплект таких составов входит отвердитель холодного типа.

Эпоксидный клей считается одним из наиболее универсальных и надежных средств, благодаря качественной адгезии и прочности соединения. Применяется для склеивания деталей в самых разных сферах деятельности, начиная с обувных мастерских и заканчивая авиастроением.

Как приготовить эпоксидный клей

Для получения клея эпоксидную смолу смешивают с отвердителем в малом количестве (несколько граммов) при комнатной температуре. Стандартная пропорция эпоксидной смолы и отвердителя – 1:10. Точного соблюдения пропорции не требуется. Допустима передозировка отвердителя до 1:5. Небольшое количество смолы и отверждающего агента смешивают вручную.

Как приготовить большой объем эпоксидной смолы

Незнание специфических свойств эпоксидной смолы приводит к проблемам при изготовлении большого объема смолы с отвердителем. Чем больше количество эпоксидного материала, тем сильнее выделяется тепло. Если эпоксидная смола с отвердителем не рассчитана для смешивания в больших количествах, то сразу после соединения смесь моментально полимеризуется, становится плотной и непригодна к дальнейшему использованию. В худшем случае, смесь вскипает, выделяется едкий дым, наступает самовозгорание. Это связано с лавинообразным разогреванием смолы, что ускоряет реакцию полимеризации и вызывает еще более интенсивное теплообразование.

При покупке эпоксидной смолы и отвердителя, следует уточнить и проконсультироваться у специалиста, для каких целей она предназначена. Из специального состава для большого объема получается чистая, прозрачная, без воздушных пузырей и равномерно застывшая отливка.

Технология производства большого объема эпоксидного состава, например, несколько килограммов, отличается от замешивания нескольких граммов клея. Прежде, чем добавить пластификатор и отвердитель, смолу нагревают для уменьшения вязкости. Иногда смола при длительном хранении становится вязкой или кристаллизуется и мутнеет. Чтобы устранить эти явления, смолу подогревают на водяной бане. Емкость со смолой опускают в воду и нагревают до температуры 50-60С.

Следует знать, что увеличение температуры на 10°С ускоряет реакцию полимеризации в 2-3 раза. При закипании эпоксидная смола вспенивается, становится мутно-белой. Такой состав не пригоден к использованию. Иногда для уменьшения вязкости добавляют растворители и разбавители. Даже небольшая концентрация растворителя (5-7% от всего объема) приводит к выраженному снижению прочности и теплостойкости изделия. Впоследствии любой разбавитель «выпотевает» из полимера, что влечет еще большее ухудшение качества материала.

Необходимо полностью исключить наличие воды в эпоксидной смоле и отвердителе. В результате попадания воды, эпоксидная смола становится мутной, теряет свои свойства. В настоящее время выпускается водоразбавляемая эпоксидная смола. Такие составы специально разводятся дистиллированной водой для получения дисперсии.

Процесс смешивания компонентов эпоксидного материала начинают с добавления пластификатора. Смесь эпоксидной смолы с ДБФ медленно нагревают, при применении ДЭГ-1 – просто перемешивают. Для более тщательного смешивания используют строительный миксер или специальную насадку на дрель. Пропорция эпоксидной смолы и пластификатора подбирается в зависимости от требуемой пластичности, но чаще всего доля пластификатора составляет 5-10%.

В смесь эпоксидной смолы с пластификатором добавляют отвердитель. Желательно остудить эпоксидную смолу до 30°С, чтобы не допустить закипания смеси. Стандартная пропорция смолы с отвердителем – 1:10. Иногда в специфических технологических условиях соотношение сильно варьирует от 1:5 до 1:20. Для равномерного растворения отвердителя в смоляной части необходимо постоянное перемешивание. Иначе отверждение получится неоднородным и несвязанный отвердитель в последствие будет выпотевать. Для качественного смешения отвердитель наливают постепенно, очень медленно тонкой струйкой, при постоянном перемешивании смоляной части.

Даже временное повышение концентрации отвердителя в части емкости приводит к «вскипанию» эпоксидной смолы. Смола становится матово-белой и покрывается пеной и в результате не пригодна к применению. Для большого объема в несколько килограмм понадобится дрель со специальной насадкой и низкими оборотами. Реакция соединения эпоксидной смолы с отвердителем является экзотермической, с выделением тепла. Иногда при добавлении отвердителя происходит слишком быстрое нагревание эпоксидной смолы и практически моментальное затвердевание. Это связано с передозировкой отверждающего компонента и повышенной исходной температурой эпоксидной смолы.

Что такое «время жизни» эпоксидной смолы

«Временем жизни» эпоксидного состава называют промежуток времени, в течении которого композиция сохраняет жидкое или вязкое состояние после соединения смолы с отвердителем и пригодна для переработки. «Время жизни» отличается у разных видов смол и отвердителей. Выпускаются композиции, которые отверждаются при -10°С, а есть — от +100°С и выше. Смесь смолы и отвердителя пригодна для использования обычно в течение 30-60 минут, что зависит от температуры смолы, вида и количества отвердителя.

Как изготовить объемные изделия из эпоксидной смолы

Изготовление крупного изделия из эпоксидной смолы имеет определенные сложности. Оно должно быть прозрачным, без пузырьков воздуха. Отверждение в толще и на поверхности должно быть равномерным.Если толщина изделия более 2 мм, то материал обычно наносят слоями после первичной полимеризации предыдущего покрытия.

Эпоксидную смолу можно заливать в формы. Чтобы готовое изделие легко отделялось, форму смазывают техническим вазелином или другим жиром. С помощью порошкового красителя изделию придается любой цвет. После завершения работы изделие сначала выдерживают при температуре немного выше комнатной. Через 2-3 часа наступает первичная полимеризация, отверждение «до отлипания», после чего изделие прогревают в жарочном шкафу для ускорения процесса отверждения до 5-6 часов.

При комнатной температуре полная полимеризация длится до 7 дней, а при добавлении ТЭТА (триэтилентетрамин) поверхность может остаться липкой.

Отлитое из эпоксидного материала изделие в дальнейшем подлежит механической обработке (резанию и шлифованию).

Эпоксидная смола отечественного производства малопригодна для отливки массивных изделий из-за неравномерного отверждения в толще.

Как придать цвет эпоксидной смоле

В домашних условиях сложно приготовить окрашенный эпоксидный состав определенного цвета. Чтобы пигмент равномерно распределился в смоле и после отверждения получилась качественная поверхность, производители используют в цветных эпоксидных составах десятки различных ПАВ (поверхностно-активных веществ). Следует помнить, что пигментирование снижает прозрачность смолы, иногда темнеет или меняет цвет. Пигмент добавляют до катализатора, но после воска.

С чем можно комбинировать эпоксидную смолу

Эпоксидные составы используют с тканными материалами для усиления прочности сцепления в условиях жесткой эксплуатации, но высокая стоимость ограничивает их широкое применение.

Возможна комбинация эпоксидной смолы с другими видами смол, например, с полиэфирными. Главное правило при комбинации разных видов смол – они не должны контактировать в жидком и неотвержденном виде. Жидкую эпоксидную смолу наносят поверх застывшего полиэфирного слоя. При обратном комбинировании полиэфирная смола на эпоксидном покрытии держится плохо. Если необходима именно такая последовательность нанесения, то отвержденную эпоксидную поверхность зачищают наждачной бумагой или протирают растворителем. Это позволит добиться максимально возможной адгезии.

Правила техники безопасности

В неотвержденном состоянии эпоксидная смола опасна для здоровья. Необходимо принять максимальные меры предосторожности, особенно в отношении аминных отвердителей.

Многие эпоксидные компаунды способны вызвать дерматиты, ожоги кожи, поражение органов дыхания.

При работе с химическими веществами очень важно неукоснительно соблюдать правила безопасности:

  1. Нельзя использовать посуду, предназначенную для хранения и приготовления пищи.
  2. Работы с эпоксидными смолами разрешается проводить только в спецодежде, перчатках, с защитным кремом. При шлифовании отвержденных изделий обязательно надевают очки и респиратор.
  3. Эпоксидно-диановую смолу хранят в плотно закрытой емкости при температуре не более 40°С. Срок хранения 12 месяцев.
  4. При попадании на кожу эпоксидную смолу немедленно смывают водой с мылом или вытирают денатурированным спиртом.
  5. Все работы с эпоксидными составами должны выполняться в помещении с приточно-вытяжной вентиляцией.

Характеристики эпоксидной смолы ЭД-20

По химическому составу эпоксидная смола ЭД-20 представляет собой олигомер на основе диглицидилового эфира дифенилолпропана.

Для отверждения диановой эпоксидной смолы ЭД-20 используют различные вещества — алифатические и ароматические амины, полиамиды, поликарбоновые кислоты и их ангидриды, фенолформальдегидные смолы и другие соединения. В зависимости от вида отверждаемого агента, характеристики смолы ЭД-20 изменяются в широких пределах.

  • ЭД-20 применяется в промышленном производстве и в чистом виде, и в составе композиционных материалов: заливочные и пропиточные компаунды,
  • клей,
  • герметик,
  • армированный пластик,
  • защитные покрытия.

Эпоксидная смола ЭД-20 не является взрывоопасной, но горит в источнике огня. Содержит летучие вещества (толуол и эпихлоргидрин) в микроскопических дозах. По степени воздействия на организм человека эти соединения относятся ко 2-му классу опасности.

Стандарты качества эпоксидной смолы

При покупке эпоксидной смолы, особенно больших объемов для масштабных работ, необходимо проверить характеристики на соответствие стандартам качества по ГОСТ. Например, качественные показатели эпоксидной смолы ЭД-20 высшего сорта по ГОСТ 10587-84 включают:

  1. Внешний вид — высоковязкая прозрачная без механических включений и следов воды.
  2. Цвет по железокобальтовой шкале — не более 3.
  3. Динамическая вязкость, при 20 °С — 13-20 Па*с.
  4. Время желатинизации с отвердителем — не менее 8,0 ч.
  5. Кроме того предусмотрены нормы содержания различных химических соединений : массовая доля эпоксидных групп — 20,0-22,5%, хлора — не более 0,001%, омыляемого хлора — не более 0,3%, гидроксильных групп — не более 1,7%, летучих веществ — не более 0,2%.

Упаковочная тара для эпоксидных смол — стальные ведра, барабаны, бочки.

Стоимость эпоксидной смолы ЭД-20 от 140 до 220руб/кг в зависимости от объема упаковочной тары.

Использование эпоксидной смолы для защитного покрытия древесины

Эпоксидное покрытие древесины служит для создания водонепроницаемого барьера и поддержания стабильного уровня влаги. Наиболее часто эпоксидная защита применяется при изготовлении и ремонте лодок и яхт. Для деревянных лодок используют пластифицированную эпоксидную смолу, которая обладает достаточной эластичностью и упругостью. Эта особенность позволяет обрабатывать детали на столе, а затем устанавливать на корпус лодки. Смолу смешивают с отвердителем в нужной пропорции и аккуратно укладывают ровным слоем сначала резиновым шпателем, а затем поролоновым валиком.

Как только поверхность перестанет липнуть, наносят следующий слой. Для большей надежности склеивания каждый слой рекомендуется зашлифовать вручную наждачной бумагой или шлифмашинкой. Шлифование финишного слоя можно заменить циклеванием, снятием тонкой стружки эпоксидной смолы. Эпоксидное покрытие является хорошей основой для лака. В завершении наносят два лаковых слоя. Нежелательно работать на ярком солнце

Применение эпоксидной смолы для пропитывания стеклоткани

Наружные поверхности корпуса лодки или яхты часто покрывают эпоксидной смолой со стеклотканным армированием. Такое покрытие обладает высокой износоустойчивостью, водонепроницаемостью, противостоянием ударам. Независимо от типа стеклоткани и вида смолы процесс оклейки не сложен, нужно просто приклеить ткань к поверхности. Главная задача — не допустить перерасхода эпоксидной смолы. Для этого:

  • Наносят предварительный слой смолы.
  • После отверждения заделывают впадины смесью смолы.
  • Выравнивают выступы и наплывы.
  • Протирают пыль чистой влажной тряпкой.
  • Раскатывают стеклоткань по поверхности.
  • Закрепляют её малярной лентой.

Не следует разводить слишком много смолы с отвердителем, достаточно полкилограмма, приблизительный расход 300г на кв.м. Если поверхность горизонтальная, смолу просто наливают на покрытие зигзагообразными линиями и распределяют резиновым шпателем, наклонную поверхность обрабатывают валиком. Для равномерного распределения смолы, прочного сцепления и выдавливания воздушных пузырьков по приклеенной стеклоткани еще раз проходят чистым валиком. Когда покрытие немного затвердеет, излишки стеклоткани обрезают бритвой.

Прочность на века

В последнее время на рынке появилось много новых эпоксидных компаундов, еще более эффективных и безопасных. Эпоксидные составы успешно конкурируют с традиционными материалами: деревом, металлом, керамикой. Эпоксидные смолы более прочные, долговечные, устойчивые к коррозии. У эпоксидных материалов большое будущее и безграничные возможности применения.

Клеящие вещества используются для соединения различных деталей в промышленности, строительстве и в быту. для разных нужд было создано огромное количество вариантов, отличающихся по составу, свойствам, техническим характеристикам и способу применения. Клей ЭДП обладает универсальным действием и применяется для множества операций.

С его помощью можно соединять металлы, древесину, пластик, керамику, фарфор стекло, монтировать декоративные и облицовочные материалы, заделывать трещины и щели в сантехнике. Его также используют при ремонте автомобилей и различного инструмента.

Производится универсальный клей ЭДП на основе эпоксидной смолы, к которой добавляют специальные компоненты. Все элементы предназначены для придания смеси необходимых свойств. Она не чувствительна к воздействию атмосферных раздражителей, влаги и времени. Недаром окаменевшие участки смолы находят и через миллионы лет в нетронутом виде. Так что за долговечность клеевого шва волноваться не приходится.

Скорее всего, проклеенный участок по своей механической стойкости будет превосходить сами соединяемые материалы. Застывает эпоксидка довольно быстро, так что работать нужно, не теряя времени. Вернуть засохший клей к жизни будет практически невозможно.

Приготовление рабочей смеси

Поставляется эпоксидный клей марки ЭДП не в виде готовой смеси, а в виде набора отдельных составляющих, которые перед применением нужно смешать в определенной пропорции. Делается это очень просто, достаточно прочесть рекомендации изготовителя и в точности повторить их на практике. Последовательность действий:

  • 1. Смещать эпоксидную смолу с отвердителем в пропорции 60% смолы и 40% отвердителя. Получившуюся смесь тщательно перемешать палочкой.
  • 2. Готовить нужно небольшую порцию, потому что скорость затвердевания составляет несколько минут, и если весь клей израсходовать не получится, его придется выкинуть, так как никакой растворитель уже не поможет.
  • 3. Перед смешиванием смолу лучше подогреть при помощи водяной бани при температуре 50-70 градусов по Цельсию. Это сделает ее более жидкой и поможет проще смешивать с растворителем до однородного состава.
  • 4. При желании можно использовать любые порошковые красители на основе природных химических элементов. Они не будут влиять на свойства, но позволят окрасить клеевой шов в любой необходимый цвет. Компоненты обязательно должны быть сухими, так как жидкость может негативно повлиять на состав клея.
  • 5. Подготовленный клей наносится на обе соединяемые поверхности при помощи ватного тампона или любого другого инструмента. Стоит учесть, что емкость и все используемые предметы, скорее всего, придется выкинуть, так как смыть с них клей будет очень трудно. Поэтому лучше сразу взять ненужные вещи.

Вот такая простая инструкция по приготовлению рабочей смеси. Стоит также упомянуть о технике безопасности. Работать нужно в защитных перчатках, так как адгезия с кожей тоже очень хорошая, и отмыть руки будет трудно. При попадании вещества в глаза или органы пищеварения нужно немедленно обратиться к доктору.

Беречь вещество стоит в родной упаковке при домашней температуре в недоступных для детей и домашних животных местах. Срок годности составляет один год, но производитель допускает использование материала и по завершению указанного периода. При этом в незначительной степени может быть снижена прочность клеевого шва, но состав останется неизменным и никакие токсичные вещества там не образуются.

Основные характеристики

Технические характеристики у клея следующие:

  • — внешне представляет собой вязкую жидкость желтоватого или светло-коричневого цвета без твердых частиц и летучих примесей;
  • — предел прочности при нормальных условиях составляет не менее 8 мегапаскаль;
  • — время до полного застывания составляет полтора часа при комнатной температуре;
  • — подходит для работы с практически любыми материалами;
  • — не чувствителен ко всем видам химического и механического воздействия.

Такие эксплуатационные параметры позволяют клею по праву входить в число лидеров среди соединительных материалов. Применение вещества происходит по следующей схеме:

  • 1. Соединяемые поверхности очистить от всех инородных предметов и обезжирить при помощи специального состава. Заусениц и отшелушивающихся частиц также быть не должно. При их наличии — заполировать поверхность наждачной бумагой.
  • 2. Нанести клей на обе поверхности, после чего крепко прижать их друг к другу на несколько минут. Затем оставить их в состоянии покоя на 5-10 часов в зависимости от внешних условий окружающей обстановки.
  • 3. Затвердевшие частицы лишнего клея удаляют аккуратно механическим путем при помощи ножа или другого подходящего инструмента.

Клей не подходит для ремонта изделий, которые будут непосредственно контактировать с пищевыми продуктами. Для этих целей нужно использовать специальный состав. В остальном ограничений по применению нет. Клей хорошо подходит для последующего окрашивания любым видом краски. Без окрашивания после застывания приобретает довольно приятный на вид коричневатый оттенок, который не будет меняться под воздействием времени и других факторов.

Приобретать материал, конечно же, лучше в специализированной точке продаж. Цена клея ЭДП в среднем составляет 250 рублей за 100 грамм. Сумма довольно внушительная, но учитывая качество работы материала, можно назвать ее справедливой.

153 votes + Голос за! — Голос против!

Для соединения разных деталей используются способы, не требующие сверления отверстий или применения горячей сварки. Одним из наиболее простых, доступных и надежных методов считается использование эпоксидного клея. Материал обладает необходимыми свойствами, чтобы решить любую проблему локального масштаба.

  1. Эпоксидный клей – неразрывное соединение
  2. Область применения эпоксидного клея
  3. Состав и свойства эпоксидного клея
  4. Разновидности эпоксидного клея и их характеристики
  5. Технология склеивания: пошаговая инструкция
  6. Меры предосторожности при работе с клеевым составом
  7. Полезные советы по хранению и применению клея

Эпоксидный клей – неразрывное соединение

Можно смело утверждать, что эпоксидный клей – наиболее востребованный тип клея у мастеров-любителей и технических работников. Даже с появлением на строительном рынке более устойчивых и мощных соединений эпоксидка не утратила своей популярности и используется повсеместно, где нужно склеить изделия из твердых материалов.

Эпоксидная смола (основной ингредиент клея) была изобретена в 1938 году, а начиная с 1940-го года, начался массовый выпуск клея. Первое коммерческое название эпоксидного клея – «Аральдит 1». Это был новый образец универсального клея для бытового и широкого промышленного использования.

За последние десятилетия в данной отрасли достигнуты значительные успехи, разработаны уникальные материалы и методики склеивания. Созданы многочисленные виды эпоксидных композиций, действующих в широком диапазоне температур, позволяющие получить высокопрочные соединения с длительным сроком эксплуатации.

Область применения эпоксидного клея

Сочетание универсальных свойств эпоксидного клея нашло широкое применение во многих областях народного хозяйства и промышленности:

  • в строительстве – соединение железобетонных конструкций мостов, трехслойных панелей, заполнение трещин в бетоне, приклеивание плитки, склеивание металла с бетоном и др.;
  • в отрасли машиностроения – производство абразивного инструмента, технологической оснастки, крепление тормозных колодок, пластмассовых деталей к металлическим поверхностям, проведение ремонтных работ бензобака, кузова автомобиля, коробок передач, обшивок, тормозных коробок и пр.;
  • авиа конструировании – создание клеесварных стыков при сборе летательных аппаратов, изготовление солнечных батарей, фиксация внутренней и наружной теплозащиты;
  • в области судостроения – сборка судов из стеклопластика, монтаж высоконагруженных узлов крепления, создание водонепроницаемого барьера для поддержания стабильной влажности, обработка корпуса яхт и лодок эпоксидкой со стеклотканным армированием.

Эпоксидный клей — применение для склеивания пластмассовой рамки.

В целом, эпоксидный клей стал незаменимым помощником и в быту. Его используют для ремонта обуви, мелкой реконструкции мебели, создании сувениров, герметизации стыков труб и т.д.

Состав и свойства эпоксидного клея

Эпоксидный клей представляет собой термореактивный синтетический продукт. Материал создан как комбинация эпоксидной смолы и дополнительных компонентов: отвердителей, растворителей, наполнителей и пластификаторов.

В качестве отвердителей применяют аминоамиды (дициандиамид), ди- и полиамины, полимерные отвердители-модификаторы (фено-формальдегидные, каучуки, кремнийорганические смолы, полиамиды на основе жирных кислот и пр.), ангидриды органических кислот, комплексы к-т Льюиса с эфирами и аминами.

Вторичные и первичные амины обычно составляют 6-15% от общей количества эпоксидной смолы, третичные амины – не более 5%. Большие концентрации этих отвердителей могут спровоцировать образование из эпоксидных смол простых полиэфиров.

Оптимальные физико-механические свойства достигаются путем применения 40% фталевого ангидрида или 30% малеинового. Прочие кислоты и ангидриды добавляются в состав клея в количестве до 0,85 моль/1 моль смолы.

Для эпоксидных клеев используют такие растворители:

  • ацетон;
  • кселол;
  • спирты;
  • прочие органические соединения.

Количество растворителей не должно превышать 3-5% объема сухой смолы. Превышение количества растворителей нежелательно, так как впоследствии их сложно удалить из клеевого соединения. Спирты и некоторые другие растворители ускоряют отверждение эпоксидных клеев.

Наполнители эпоксидной смолы-клея:

  • порошкообразные вещества (сажа, окись алюминия, ванадия, цинка или берилия, кремнезем, никелевый и алюминиевый порошки);
  • стеклянные, углеродные волокна;
  • ткани из стеклянных/синтетических волокон.

Процентное содержание наполнителей от массы смолы зависит от природы самой добавки, и может составлять от 50% до 300%. Некоторые наполнители (окись цинка, барилия и ванадия) действую как стабилизаторы и отвердители термоокислительной деструкции.

Роль пластификаторов выполняют эфиры фосфорной и фталевой кислоты. Предпочтительнее использовать полимерные и олигомерные пластификаторы, олигосульфиды и олигоамиды, так как их применение позволяет регулировать физико-механические качества эпоксидных клеев и повышает надежность соединений склеиваемых деталей.

Соединение всех компонентов в одну композицию позволяет получить клеевой состав, обладающий следующими качествами:

  • теплостойкость – зависимо от наполнителя достигает +250°С;
  • морозостойкость – соединение выдерживает до -20°С;
  • клеевой шов хорошо переносит масляное/бензиновое, атмосферное воздействие;
  • клей не разлагается под действием бытовой химии и моющих средств;
  • застывший состав обладает эластичностью – при незначительных смещениях деталей разрыв шва не происходит;
  • устойчивость к усадке и трещинам;
  • водонипроницаемость, придающая обрабатываемой поверхности гидроизоляционных качеств;
  • высокая адгезия со многими материалами, в том числе с цементной стяжкой, деревом, гипсокартонном и фанерой.

Недостатки эпоксидного клея:

  • невозможность работы с тефлоном, силиконом и полиэтиленом;
  • состав клея очень быстро застывает – для исправления мелких огрехов склеивания времени не остается;
  • важно придерживаться мер безопасности, так как после попадания на кожу клей будет проблематично отмыть.

Разновидности эпоксидного клея и их характеристики

Эпоксидный клей классифицируют по трем основным критериям: по составу, консистенции и способу отверждения. Зависимо от состава эпоксидка делится на однокомпонентные и двукомпонентные.

Однокомпонентный клей эпоксидный прозрачный содержит жидкую смолу или органический растворитель со смолой. Состав в готовом виде заключен в тюбик и перед применением не нуждается в какой-либо подготовке. Такой клей используется для склеивания небольших деталей, герметизации зазоров и стыков труб. Для отвердения большинству однокомпонентных состав не требуется предварительное нагревание, а некоторые клеи «схватываются» под воздействием тепла.

Большинство эпоксидных клеев выпускаются двухкомпонентными. Такой клей поставляется комплектом из двух тюбиков. В одной емкости содержится смола в виде пасты, а во второй – жидкий или порошкообразный отвердитель. Ингредиенты соединяют и перемешивают маленьким шпателем (обычно прилагается в комплекте). Готовая смесь клея эпоксидного двухкомпонентного надо использовать в течение одной-двух минут. В противном случае состав утратит свои клеевые свойства.

По консистенции отличают два типа клея: жидкие и в форме пластичной массы.

Жидкий клей — это гель, выдавливаемый из тюбика. Основное достоинство – удобство нанесения состава на склеиваемые поверхности, экономия времени на подготовке раствора.

Пластичная масса напоминает обычный пластилин и поставляется в цилиндрических тюбиках. Для извлечения клея понадобится отрезать часть пластилина, размять его и смочить водой. Пастообразную смесь нанести на склеиваемую поверхность.

Способ отверждения клея зависит от применяемого отвердителя. Составы, содержащие жидкую эпоксидную смолу, алифатический полиам, пластификаторы и наполнители затвердевают без нагрева – в течение 24-72 часов, температура около +20°С. Однако структурирование подобных клеев происходит дольше. Для повышения прочностных характеристик такие составы рекомендуют дополнительно подвергать термообработке.

Соединения, отвержденные без нагрева, устойчивы к воздействию разбавленных щелочей и кислот. Однако при длительном пребывании в воде (до 3-х месяцев) прочность соединения снижается – особенно при склеивании гидрофильных материалов, например, древесины.

Модифицированные композиции эпоксидного клея (температура отверждения +60-120°) применяются для склеивания неметаллов и металлов, обладают ударной вязкостью, стойкостью к действию масел, топлив и прочих органических растворителей.

Особо прочные – клеи горячего отверждения (температура +140-300°С) обладают повышенной теплостойкостью и высокими электроизоляционными качествами.

Среди наиболее популярных эпоксидных клеев, используемых в быту можно выделить:

  1. Эпоксидный клей «Момент» — продается в любом строительном магазине по доступной цене. Фасовка клея – небольшие тюбики, пластичные массы весом около 50 грамм или объемные упаковки для многоразового применения. Срок хранения клея после открытия – несколько месяцев при температуре до +25°С.
  2. Эпоксидный клей-пластилин «Контакт» подходит для ремонта изделий, подвергающихся воздействию влаги. Подходит для герметизации трубных стыков, приклеивания нетяжелых полочек в ванной комнате. Время застывания клея – 1-2 минуты.
  3. Клей «Холодная сварка» соединяет металлические изделия за считанные секунды. Зачастую, уровень сопряжения не уступает надежности термической обработки. Дополнительные плюсы: края металлического изделия не деформируются, появляется возможность склеить сплавы, которые нельзя соединить сваркой.
  4. Эпоксидный клей ЭДП – скрепляет разные поверхности: от фарфоровых, стеклянных изделий до металлических. Многие считают этот состав оптимальным по цене и качеству. Клей эпоксидный универсальный – используется для ремонта автомобильных деталей, заделыванию трещин в сантехники и пр.

Технология склеивания: пошаговая инструкция

Весь процесс склеивания можно разбить на три основных этапа: чистка поверхности изделий, подготовка клеевого раствора и непосредственное склеивание.

Обработка поверхности склеиваемых изделий проводиться в первую очередь. Так как готовый клеевой раствор требует быстрого нанесения, и чистить детали уже будет некогда. Поверхности зачищаются наждачной бумагой, обезжириваются и высушиваются. В условиях производства обработку выполняют дробью, песком или ультразвуком. Склеиваемые детали подвергаются травлению в кислотной ванне и обезжириванию в органических растворителях.

Подготовка клеевого состава:

  1. Эпоксидную смолу выдавить из тюбика в емкость для замеса.
  2. Добавить несколько грамм отвердителя. Стандартная пропорция отвердителя и эпоксидной смолы – 1:10. Допустима передозировка отвердителя (1:5).
  3. Смешать вручную ингредиенты клея.

Полученную смесь аккуратно нанести на поверхность одной из деталей, плотно прижать предметы друг к другу и зафиксировать в таком положении на 8-10 минут. Спустя несколько часов соединение приобретет нужную прочность, а изделие будет готово к эксплуатации.

Эпоксидный клей: инструкция по работе с эпоксидной смолой

Меры предосторожности при работе с клеевым составом

При работе с эпоксидными клеями важно соблюдать обычные меры предосторожности. Чтобы уберечься от пыли и вредных испарений следует надеть защитную маску с угольным фильтром, работы надо выполнять в хорошо проветренном помещении.

Важно придерживаться всех рекомендаций по мерам безопасности, указанным на этикетке клея.

Людям с чувствительной кожей обязательно надо надевать во время смешивания и работы с клеем резиновые перчатки. При приготовлении клеевого состава нельзя использовать посуду, предназначенную для приготовления или хранения пищи.

Полезные советы по хранению и применению клея

  1. Нельзя использовать клей для ремонта предметов, которые контактируют с пищевыми продуктами.
  2. Если клей попал на кожу, надо быстро помыть поврежденный участок водой с мылом. При появлении раздражения следует обратиться к врачу.
  3. Если смола или клей плохо выдавливается из тюбика, то надо его подогреть – положить на батарею или поместить в горячую воду.
  4. Чтобы продлить срок годности клея, надо с упаковки откачать воздух и положить тюбик в холодильник.

Для соединения многих деталей используются методы, которые не требуют сверления отверстий и любых других манипуляций с обрабатываемыми деталями. Наиболее простым и надежным способом в данном деле является эпоксидный клей. Он обладает всеми необходимыми качествами, чтобы справляться с любой проблемой локального масштаба. И самое главное, что справиться с задачей по склеиванию сможет даже ребенок.

Свои свойства изделие получает благодаря уникальному составу, разработанному в ходе множественных лабораторных испытаний. Клей на основе эпоксидной смолы изготавливается при помощи добавления к основе специальных элементов. Всего существуют четыре основных типа компонентов:

Производится клей на современных заводах при помощи высокоточного оборудования, которое четко рассчитывает необходимое количество каждого вещества в составе и правильно распределяет время его внесения. Применяется эпоксидный клей для соединения фарфоровых, стеклянных, деревянных, металлических и керамических изделий. Причем можно склеивать и элементы из разного материала.

Как развести клей?

Несмотря на наличие инструкции на каждой упаковке, многие все равно задаются вопросом, как развести эпоксидный клей? Для этого нужно осуществить следующую последовательность действий:

  1. Взять любую ненужную емкость, которую будет не жалко выкинуть после использования, и налить в нее смолу и растворитель в равной пропорции.
  2. При помощи специальной лопатки или любого подходящего предмета перемешать содержимое емкости до образования однородной массы.
  3. После этого клей готов к использованию. Стоит работать оперативно, так как застывает смесь всего через 5 минут после приготовления.

Свойства универсального эпоксидного клея марки ЭДП впечатляют. Теплостойкость в зависимости от наполнителей может достигать до 250 градусов по Цельсию. Морозостойкость достигает -20 градусов по Цельсию. Клеевой шов стойко переносит атмосферное, масляное и бензиновое воздействие. Не разлагается вещество и под влиянием моющих средств и бытовой химии. Застывший клей обладает эластичностью, так что при небольших смещениях деталей не происходит нарушения целостности клеевого шва.

Недостатком эпоксидного клея можно назвать невозможность работы с полиэтиленом, тефлоном и силиконом. Для соединения этих элементов придется искать другое вещество. Также эпоксидный материал очень быстро застывает, поэтому часто нет времени исправить мелкие огрехи. И нужно обязательно работать в перчатках, так как к коже он приклеивается намертво, и смыть его с рук будет весьма проблематично.

Разновидности клея

Прозрачный эпоксидный клей «Момент» является одним из наиболее узнаваемых брендов. Наверняка многие склеивали с его помощью разбитую любимую чашку или вазу. Купить его можно в любом крупном супермаркете по весьма доступной цене. Упаковывается изделие в небольшие тюбики, которых как раз хватает для осуществления одного ремонта. В строительных магазинах можно приобрести и более объемную упаковку для многоразового использования. Хранить клей после открытия можно несколько месяцев при комнатной температуре. А если положить его в холодильник, то срок хранения может возрасти до трех лет при условии полной герметичности упаковки и отсутствия воздуха внутри.

Эпоксидный клей пластилин «Контакт» был разработан специально для ремонта изделий, которые в процессе эксплуатации постоянно сталкиваются с воздействием воды. Его иногда используют в качестве герметика на трубных соединениях. Также с его помощью можно легко приклеить полочки в ванной комнате. Водостойкие свойства позволяют ему без проблем выполнять свои функции в условиях повышенной влажности в течение длительного периода времени. Застывает клей практически мгновенно, всего за 1-2 минуты, так что работать нужно очень быстро. Полное затвердевание шва достигается за сутки.

Эпоксидный клей «Холодная сварка» получил свое название благодаря уникальным свойствам. С его помощью можно соединять металлические изделия за считанные секунды, причем уровень сопряжению не будет уступать термической обработке. И при этом можно склеивать разные сплавы, которые невозможно было бы соединить сваркой. Да и температурная обработка все равно деформирует края металлического изделия, а при использовании клея они остаются как новенькие.

Несколько полезных советов по хранению и эксплуатации эпоксидных веществ:

  1. Если клей или смола не выдавливается из тюбика, нужно его немного подогреть, положив в горячую воду или на батарею.
  2. Чтобы клей дольше хранился, нужно положить его в холодильник и откачать из упаковки весь воздух.
  3. Перед склеиванием лучше обезжирить обрабатываемые поверхности для усиления сцепления деталей между собой.
  4. Не стоит применять клей для починки предметов, которые непосредственно контактируют с пищевыми продуктами.
  5. При попадании на кожу нужно немедленно помыть задетый участок теплой водой с мылом. При образовании раздражения стоит обратиться к врачу.

Соблюдение простых правил поможет избежать любых неприятных ситуаций.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *