Эпоксидная смола что клеит

Эпоксидная смола что клеит

Эпоксидная смола — олигомеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать сшитые полимеры. Наиболее распространённые эпоксидные смолы — продукты поликонденсации эпихлоргидрина с фенолами, чаще всего — с бисфенолом А. Смолы на основе бисфенола А часто называются эпоксидно-диановыми в честь русского химика А. П. Дианина, впервые получившего бисфенол А [1] .

Содержание

Свойства [ править | править код ]

Эпоксидные смолы стойки к действию галогенов, некоторых кислот (к сильным кислотам, особенно к кислотам-окислителям, имеют слабую устойчивость), щелочей, обладают высокой адгезией к металлам. Эпоксидная смола в зависимости от марки и производителя выглядит как прозрачная жидкость желто-оранжевого цвета, напоминающая мёд, или как коричневая твёрдая масса, напоминающая гудрон. Жидкая смола может иметь очень разный цвет — от белого и прозрачного до винно-красного (у эпоксидированного анилина).

Следующие свойства имеет чистая, не модифицированная смола без наполнителей:

  • модуль упругости: E ≈ 3000 − 4500 N m m 2 <displaystyle Eapprox 3000-4500<frac <
    m ><
    m <^<2>>>>>Эпоксидная смола что клеит;
  • предел прочности: R ≈ 80 N m m 2 <displaystyle Rapprox 80<frac <
    m ><
    m <^<2>>>>>Эпоксидная смола что клеит;
  • плотность: ρ ≈ 1 , 2 g c m 3 <displaystyle
    ho approx 1<,>2<frac <
    m ><
    m <^<3>>>>>Эпоксидная смола что клеит.

Хотя отверждённая по правильной технологии эпоксидная смола считается абсолютно безвредной при нормальных условиях, её применение сильно ограничено, так как при отверждении в промышленных условиях в ЭС остаётся некоторое количество золь-фракции — растворимого остатка. Он может нанести серьёзный урон здоровью, если будет вымыт растворителями и попадёт внутрь организма. В неотверждённом виде эпоксидные смолы являются достаточно ядовитыми веществами и могут также навредить здоровью.

Модификация [ править | править код ]

Эпоксидные смолы поддаются модификации. Различают химическую и физическую модификацию.

Первая заключается в изменении строения сетки полимера путём добавления соединений, встраивающихся в состав оной. Как пример — добавление лапроксидов (простых полиэфиров спиртов, содержащих глицидиловые группы, например, ангидрида глицерина) в зависимости от функциональности и молекулярной массы придаёт отверждённой смоле эластичность, за счёт увеличения молекулярной массы межузлового фрагмента, но понижает её водостойкость. Добавление галоген- и фосфорорганических соединений придаёт смоле большую негорючесть. Добавление фенолформальдегидных смол позволяет отверждать эпоксидную смолу прямым нагревом без отвердителя, придаёт большую жёсткость, улучшает антифрикционные свойства, но понижает ударную вязкость [2] .

Физическая модификация достигается добавлением в смолу веществ, не вступающих в химическую связь со связующим. Как пример — добавление каучука позволяет увеличить ударную вязкость отверждённой смолы. Добавление коллоидного диоксида титана увеличивает её коэффициент преломления и придаёт свойство непрозрачности к ультрафиолетовому излучению [ источник не указан 1426 дней ] .

Получение [ править | править код ]

Эпоксидная смола что клеит

Впервые эпоксидная смола была получена французским химиком Кастаном в 1936 году [1] .

Эпоксидную смолу получают поликонденсацией эпихлоргидрина с различными органическими соединениями: от фенола до пищевых масел, например, соевого [ источник не указан 1426 дней ] . Такой способ носит название «эпоксидирование».

Ценные сорта эпоксидных смол получают каталитическим окислением непредельных соединений. Например, таким образом получают циклоалифатические смолы, ценные тем, что они совершенно не содержат гидроксильных групп, и поэтому очень гидроустойчивы, трекинго- и дугостойки.

Для практического применения смолы нужен отвердитель. Отвердителем может быть полифункциональный амин или ангидрид, иногда кислоты. Также применяют катализаторы отверждения — кислоты Льюиса и третичные амины, обычно блокированные комплексообразователем наподобие пиридина. После смешения с отвердителем эпоксидная смола может быть отверждена — переведена в твёрдое неплавкое и нерастворимое состояние. Если это полиэтиленполиамин (ПЭПА), то смола отвердеет за сутки при комнатной температуре. Ангидридные отвердители требуют 10 часов времени и нагрева до 180 °C в термокамере (и это ещё без учёта каскадного нагрева со 150 °C).

Применение [ править | править код ]

Эпоксидная смола что клеит

Эпоксидная смола что клеит

Основные области применения эпоксидных смол [6] :
Отрасль примененияОсновные виды эпоксидных материаловОсновное назначениеПреимущественные показателиЭкономический эффект применения, отнесённый к стоимости материала
СтроительствоПолимербетоны, компаунды, клеиРазметочные полосы дорог, плиты для полов, наливные бесшовные полыФизико-механические показатели, износо-химстойкость, беспыльность, высокая адгезияот 3 до 29
Покрытия (лакокрасочные, порошковые, водно-дисперсионные)Декоративно-облицовочные и защитные функцииМалая усадка, химическая стойкость
Связующие для стекло- и углепластиковРемонт железобетонных конструкций, дорог, аэродромов. Склеивание конструкций мостов и др. Вытяжные трубы и ёмкости хим. производств. ТрубопроводыАтмосферостойкость, Химстойкость, Прочность, Теплостойкость
Электромашиностроение и радиотехникаКомпаунды, связующие для армированных пластиков, покрытия, прессматериалы, пенопластыГерметизация изделий, электроизоляционные материалы (стеклопластик и др.). Заливка трансформаторов и др. Эл. изоляционные и защитные покрытия.Радиопрозрачность, высокие диэлектрические показатели, малая усадка при отверждении, отсутствие летучих продуктов отвержденияОт 0,1 до 7,0; 300—800 (электроника)
СудостроениеСвязующие для стеклопластиковСудовые гребные винты, лопатки компрессоровПрочность, кавитационная стойкость75
Покрытия из жидких ЛКМ и порошковСосуды для газов и топливаВодо-, химстойкость, абразивная стойкость
Синтактические пенопластыОбтекатели гребных винтовУдаропрочность при низких температурах
Машиностроение, в том числе автомобилестроениеКомпаунды, Лакокрасочные материалы, КлеиРемонт и заделка дефектов литьевых изделий, формы, штампы, оснастка, инструмент (модели, копиры и т. д.)Прочность, твёрдость, износостойкость, размерная стабильностьОт 3,1 до 15,0
ПолимербетоныНаправляющие металлорежущих станков, станины прецизионных станковТеплостойкость, высокая адгезия к подложкам и наполнителям, функциональные и антифрикционные свойства320 (тяжёлые станки)
Связующие для армированных пластиковЁмкости, трубы из стеклопластиков «мокрой» намоткиХим. стойкость Ударопрочность
Прессматериалы и порошкиПодшипники и др. антифрикционные материалы, пружины, рессоры из эпоксидных пластиков, электропроводящие материалы
Авиа- и ракетостроениеСвязующее для армированных стекло-и органопластиковСиловые конструкции и обшивки крыльев, фюзеляжа, оперения, конуса сопел и статоры реактивных двигателейВысокая удельная прочность и жёсткость, радиопрозрачность, абляционные свойства (теплозащитные)
Покрытия защитныеЛопасти вертолёта, топливные баки ракет, корпус реактивного двигателя, баллоны для сжатых газовСтойкость к действию топлива

Химическая стойкость полиэпоксидных и эпоксидных смол [ править | править код ]

Эпоксидная смола что клеит

Таблица ниже описывает химическую стойкость полиэпоксидных и эпоксидных смол ко многим рабочим средам.

Когда в 50-е годы прошлого века была изобретена эпоксидная смола, проблемы со склеиванием различных материалов были решены. Новое соединение нашло применение и на промышленных производствах, и в бытовых условиях. Постепенно появились разные составы, возможности их использования расширились. Теперь это вещество применяют не только для склеивания. Эпоксидку используют при изготовлении изоляционных материалов, стеклопластика, составы применяют при гидроизоляции, устройстве покрытий, подвергающихся воздействию влаги и агрессивных веществ. Раствор заливают в формы и получают различные изделия для промышленного применения и дизайнерских работ.

Эпоксидная смола что клеитСостав и свойства клеящего соединения

В зависимости от компонентов соединение деталей может быть прочным и жестким или мягким и эластичным, как резина. После полимеризации получается надежный шов. Высохший полимер невозможно растворить или расплавить, соединение можно назвать вечным. Полученные изделия разрешается использовать и в спальнях, и в детских комнатах: застывшая эпоксидная смола не выделяет вредных веществ. Если вам нужно клеить материалы с гладкой поверхностью, лишенной пор, лучшее средство трудно придумать.

В качестве отвердителя используются разные вещества. Их подбор зависит от требований к соединению, условий эксплуатации изделия и многих других факторов. В качестве полимеризующего агента, от которого во многом зависят характеристики клея, можно использовать:

  • фенолы;
  • третичные амины;
  • поликарбоновые кислоты.

Эпоксидная смола – обобщающее название клея из 2 компонентов, а марки и составы продукта существуют разные. Для бытового применения обычно используются марки, способные высыхать при комнатной температуре. На производствах иногда нужно работать на горячей поверхности, в условиях высокой влажности или воздействия агрессивной среды. В зависимости от состава компонентов можно приготовить раствор, способный создать прочное соединение и при температуре +200⁰C, и в морской воде.

Эпоксидная смола что клеитКак правильно развести эпоксидную смолу?

Если вы не любите заниматься приготовлением рабочего раствора, хотите открыть тюбик и сразу намазать склеиваемые поверхности, эпоксидная смола не для вас. Сама она ничего не клеит – чтобы получить надежное соединение, нужно добавить отвердитель и хорошо перемешать состав. Соотношение компонентов зависит и от вида смолы, и от состава отвердителя. Если вы ошибетесь в соотношениях, изделие получится недостаточно прочным, станет менее устойчивым к перепадам температур, воздействию влаги и другим условиям. Правильный состав нужно готовить по инструкции, где подробно описывается, как развести эпоксидную смолу.

Один из видов эпоксидки – клей ЭДП – изготовители рекомендуют разводить в пропорции: 6 частей смолы и 4 части отвердителя. У других марок соотношение составляет 10:4 или 10:6. Залейте компоненты в специальную емкость и тщательно перемешайте. Если плотность смолы слишком высокая и возникают трудности с перемешиванием, немного подогрейте ее на водяной бане. Если хотите добавить красители, используйте только сухие порошковые пигменты. Любая капля влаги может отрицательно повлиять на качество клеящего состава.

Для приготовления, смешивания и нанесения эпоксидной смолы используйте посуду и инструменты, которые не жалко выкинуть. Отчистить их от клея очень сложно, и нет гарантии, что вы смоете весь состав без остатка.

Иногда необходимо, чтобы полимеризация прошла быстро и изделием можно было пользоваться через несколько часов. Бесполезно экспериментировать с пропорциями состава, на скорость реакции это не влияет. Лучше нагрейте склеиваемое соединение, каждые 10⁰C позволят ускорить процесс затвердения в 2-3 раза. Существует двухкомпонентная эпоксидная смола со специальным составом, которая может создать прочное соединение быстро и при низких температурах.

Эпоксидная смола что клеитКак работать с эпоксидной смолой, расход материала на 1 м 2

Чтобы работа была выполнена качественно, поверхности следует хорошо подготовить. Эпоксидная смола должна крепко пристать к обеим поверхностям, иначе ваше изделие быстро развалится.

Перед нанесением смолы выполните следующие операции:

  1. очистите поверхность от пыли и грязи;
  2. обезжирьте детали растворителем или моющими средствами, чтобы на них не осталось следов масла и нефтепродуктов;
  3. глянцевые поверхности обработайте наждачной бумагой или шлифовальным кругом.

Если вам нужно сделать наливные полы или другие конструкции большой толщины, накладывайте эпоксидную смолу тонким слоем. Когда первое покрытие станет твердым, но еще не будет лишено липкости, накладывайте следующий слой, так и повторяйте, пока не достигните нужной толщины.

Соедините намазанные клеем поверхности, крепко прижмите их друг к другу и зафиксируйте. В качестве держателя можно использовать прочную веревку, тиски, струбцины, груз. В таком положении изделие должно находиться около суток, пока пройдет первичная полимеризация. Потом можно убрать крепление, но подвергать соединение нагрузкам не следует, эпоксидная смола еще не набрала прочность. Полное высыхание обычно происходит через 7 дней при комнатной температуре.

Часто при работе возникает вопрос, сколько смолы нужно развести, чтобы состава хватило на весь объем и не осталось больших излишков. Примерный расход составляет 300 г на м 2 , но многое зависит от толщины слоя, фактуры поверхности и других факторов. Не разводите больше 0,5 кг, ведь состав быстро засыхает и вы можете не успеть намазать и соединить все поверхности.

Читайте также:  Анкерные болты по бетону с гайкой

Эпоксидная смола что клеитСколько сохнет эпоксидка?

Приготовленным раствором можно пользоваться от 30 минут до часа, время зависит от марки смолы и температуры. Если начался процесс полимеризации, бесполезно пытаться остановить его растворителями или другими способами. Останется только выкинуть банку с эпоксидной смолой и приготовить новую порцию.

Пользоваться изделием можно, когда полностью пойдет процесс полимеризации. Продолжительность процесса зависит от температуры, при которой сохнет изделие. При +20⁰C клей высохнет за сутки, а максимальной прочности соединение достигнет примерно через 7 дней. При +100⁰C полимер образуется за полчаса и полностью окрепнет за 2 часа.

Иногда требуется изменить цвет эпоксидного клея. Можете добавить в состав пигмент. Если нужно покрыть эпоксидным составом поверхность, на которую была нанесена полиэфирная смола, дождитесь, пока она полностью высохнет. Старайтесь не наносить составы в обратном порядке, но если нужно нанести полиэфирную смолу на эпоксидную, дождитесь полной полимеризации (при комнатной температуре она продолжается 7 дней), а затем зачистите поверхность наждачной бумагой.

Эпоксидная смола что клеитКакую температуру выдерживает клей?

Производятся разные виды эпоксидной смолы, от состава компонентов зависят ее качества. Для бытового применения чаще всего выпускается клей с отвердителем холодного типа. Его можно применять для склеивания изделий, не подвергающихся воздействию высоких температур: обуви, мебели, декоративной отделки. Какую температуру выдержит шов, производители пишут в инструкции и технических характеристиках.

Если требуется наклеить что-нибудь на камин, или отремонтировать вещь, подвергающуюся воздействию сильного жара, возьмите состав с отвердителем горячего типа. Обязательно посмотрите, какой максимальный нагрев может выдержать шов. Эпоксидная смола – универсальный клей, но огня сталеплавильной печи даже она не выдержит, не подвергайте соединение воздействию слишком высокой температуры.

То же самое относится и к температуре склеиваемых поверхностей. Чтобы работать с эпоксидкой на улице, выпускается клей, который твердеет при минусовых температурах, есть составы, которые схватятся только при нагревании. Перед походом в магазин подумайте, в каких условиях будет сохнуть и эксплуатироваться изделие. В инструкции будет указано, годится ли эта марка клея для ваших работ.

Эпоксидная смола что клеитОшибки при работе с эпоксидной смолой

Для бытового применения выпускаются марки, не требующие точного соотношения смолы и отвердителя. Такие составы рассчитаны на приготовление небольшого количества раствора, нескольких грамм вам хватит для ремонта обуви, мебели, установки зеркала в раму. Обычно рекомендуется пропорция: на 1 часть смолы 1-2 части отвердителя, но товары бывают разные, не забудьте прочитать инструкцию. Маленькие дозы несложно перемешать вручную в банке или старой миске, а для приготовления больших объемов лучше использовать специальный миксер.

После застывания материалы остаются склеенными навсегда. Бесполезно искать в справочниках информацию, какова температура плавления заполимеризовавшегося состава и чем можно его растворить. Пока клей не схватился, подумайте, правильно ли вы соединили детали или нужно изменить их положение. Потом исправить ошибку будет невозможно.

Если материала требуется много, могут возникнуть сложности. При смешивании больших объемов происходит сильное выделение тепла, состав быстро затвердевает. Если повышение температуры идет слишком бурно, начинает выделяться дым, может произойти самовозгорание смеси. При покупке поинтересуйтесь у продавца или прочитайте в инструкции, на какой объем смеси рассчитана эта марка. Для изготовления отливок, наливных полов и других конструкций, требующих большого количества раствора, выпускаются специальные составы. Они не перегреваются, застывают равномерно, без пузырьков. При приготовлении большого объема нельзя просто добавить отвердитель и размешать, смолу сначала нужно нагреть, чтобы она стала менее вязкой.

Если эпоксидная смола долго хранилась, стала слишком густой и помутнела, поставьте банку на водяную баню и нагрейте до температуры около +60⁰C. Не пользуйтесь для этой цели разбавителями или растворителями, они несовместимы с эпоксидной смолой – состав потеряет свои качества, соединение изначально будет непрочным. В дальнейшем растворитель испарится, полимер станет держать склеенные детали еще хуже. Если при подготовке состава смесь закипела, появилась пена, клеем пользоваться нельзя. Приготовьте новый раствор, как рекомендует инструкция по применению.

Будьте осторожны при прогревании состава на водяной бане. Если капли воды попадут в клей, раствор помутнеет и потеряет свои качества.

Вредна ли эпоксидка для здоровья?

В застывшем виде эпоксидный клей безопасен для здоровья, не выделяет в воздух вредных веществ, но при приготовлении раствора и работе с ним в домашних условиях нужно соблюдать меры предосторожности. Чтобы пары не раздражали органы дыхания, пользуйтесь респиратором. Работать с вредными составами желательно на открытом воздухе или в нежилых помещениях. Если пользуетесь клеем в квартире, откройте форточки.

Компоненты эпоксидного клея вредно действуют на кожу: вызывают ожоги, раздражения, дерматиты. Чтобы уберечь руки, наденьте перчатки с защитным кремом. Если состав попал на тело, протрите пораженный участок денатурированным спиртом и вымойте водой с мылом. Не используйте для работ пищевую посуду, эпоксидная смола не должна контактировать со съедобными продуктами.

Храните компоненты в местах, недоступных для детей и животных. При работе следите, чтобы малыши не зашли в комнату и не заинтересовались содержимым банки. Если кто-то нечаянно проглотил эпоксидный клей или состав попал в глаза, срочно обратитесь за медицинской помощью.

Эпоксидной смолой можно клеить любые изделия, нужно только правильно выбрать марку клея для конкретных работ. Набирайтесь опыта на небольших поверхностях, где состав следует наносить тонким слоем. Когда научитесь правильно смешивать компоненты, поймете, как развести эпоксидную смолу без закипания и пузырьков, можете приступать к более сложным процессам: делать наливные полы, отливать декоративные элементы в формах. Освойте разные приемы использования эпоксидки, и тогда многие другие виды клея вам просто не понадобятся.

Неразрывное соединение — это сложная задача, которую на все 100 % способен решить эпоксидный клей. Его популярность и востребованность объясняются уникальными свойствами, доступностью в продаже и простотой использования. Он широко применяется там, где необходимо надежно склеить твердые материалы.

Эпоксидная смола что клеитСфера применения и виды

Основной компонент клея — это эпоксидная смола. Она представляет собой искусственно выведенное вещество-отвердитель. Также в него входят другие синтетические вещества — растворители, наполнители, модификаторы и пластификаторы. На основе эпоксидных смол производят разные виды пластмасс и клеев, лакокрасочные материалы, стекло, пластоцементы и полимеры. Эпоксидный клей в промышленности, производстве, строительстве и в быту позволяет достичь высокопрочного соединения на длительный срок эксплуатации.

Эпоксидные смолы и дополнительные ингредиенты, смешанные в разных пропорциях при производстве, позволяют достичь необходимых технических характеристик:

  • теплоустойчивости до 250° C;
  • морозоустойчивости до –20° C;
  • влагостойкости;
  • химической инертности;
  • устойчивости к механическому и атмосферному воздействию.

При этом клеевой шов получается достаточно гибкий и эластичный. Клей отлично сцепляется с разными типами материалов: цементом, деревом, стеклом, гипсокартоном, пластиком, металлом, фанерой, бетоном и другими. Среди недостатков эпоксидной массы можно отметить быстрое отвердение, невозможность склеивания с силиконами, тефлоном и полиэтиленами. При работе с веществом необходимо соблюдать осторожность: эпоксидка разъедает кожу и плохо смывается с ее поверхности.

Читайте также:  Выбор гравера для дома

Эпоксидная смола что клеит Эпоксидная смола что клеитСвойства эпоксидного двухкомпонентного эпоксидного клея

Два компонента эпоксидного клея — это отвердитель и смола. На рынке он представлен в двух консистенциях: в виде пластичной массы или жидкости. По мнению экспертов, жидкий клей, похожий на гель, более удобен для работы, так как не требует предварительной подготовки. Мягкий клей выглядит как пластилин, для использования его необходимо разминать руками и соединять с водой. Для склеивания пластичная масса наносится непосредственно на поверхность соединяемых элементов.

Все клеи на базе эпоксидных смол относятся к категории термореактивных композиций. Качество клея находится в прямой взаимосвязи с его составом и температурой приготовления. Еще свойства двухкомпонентных эпоксидных клеящих масс различаются способом отвержения:

  1. Без нагрева. В их составе присутствует алифатический полиамин, позволяющий клею затвердевать без дополнительного теплового воздействия. Время окончательного отвердения происходит в течение 1—3 суток. В результате получается прочный клеевой шов, устойчивый к воздействию кислот и щелочей, но разрушающийся в водной среде. Температура эксплуатации — от +20 до +25° C.
  2. С нагревом. Эти композиции эпоксидного клея подвергают разной высокой температуре. Если для соединения материала необходим диапазон от +60 до +120° C, то получается шов, инертный к влиянию органических растворителей, в том числе масел, жиров и топлива. Клеи горячего отвержения считаются самыми прочными, для них температурный диапазон лежит в пределах от +140 до +300° C. Клеевые швы в этом случае получаются с высокой термоустойчивостью, водонепроницаемостью и диэлектрическими качествами.

Эпоксидный клей обладает свойством равномерного отвердения. После окончательного застывания клеевые швы могут подвергаться дальнейшей обработке — шлифованию и сверлению, окрашиванию и распилу. Эпоксидные смолы хорошо воспринимают красящие пигменты на стадии приготовления, клею можно придать желаемый цвет.

Как применяется и какую температуру выдерживает

Эпоксидный клей широко востребован в быту, им можно соединять трубы и сантехнику, изделия из фарфора, керамики, стекла, дерева, пластика, металла и сплавов. Он клеит любые ткани и материи, гипс и цемент, бумагу и картон. Основные требования для долговечного соединения — чистота тары и поверхности, соблюдение инструкции и времени выдержки.

Эпоксидная масса аккуратно наносится на одну из склеиваемых поверхностей. Далее части прижимаются друг к другу и на 10 минут фиксируются в необходимом положении. Соединение будет готово к эксплуатации через несколько часов.

Совет
В процессе работы с клеями на основе эпоксидной смолы необходимо соблюдать меры предосторожности: защищать от едкой массы руки, лицо и глаза. А вредные испарения вдыхать только сквозь специальную маску с угольным фильтром.

Как разводить эпоксидку

Наиболее часто задаваемый вопрос среди потребителей — как развести эпоксидный клей? Правильно разводить эпоксидку с отвердителем следует в пропорции 1:10, однако допустима передозировка в пропорции 1:5. Инструкция по применению к каждому магазинному клеящему продукту подскажет точные пропорции эпоксидной смолы и отвердителя, которые рекомендованы самим производителем. На упаковке товара содержится информация о составе и мерах безопасности, о том, сколько сохнет клей и когда можно приступать к эксплуатации готового изделия.

Эпоксидная смола что клеитСфера применения

Клей на базе эпоксидной смолы станет ценным помощником в ремонте и строительстве. Им восстанавливают форму и выравнивают поверхность, проводят гидро- и электроизоляцию, заделывают трещины и полости, создают прочное соединение там, где невозможно применение других материалов. Он незаменим в домашнем хозяйстве: им восстанавливают разбитую посуду, ремонтируют мебель и сантехнику, клеят аппаратуру и обувь, делают сувениры и поделки. Масштабно клей используется в сфере автомобилестроения, сборки судов, самолетов и космических кораблей.

Эпоксидная смола что клеит