Эпоксидная смола: разновидности и широкий спектр ее использования

Разновидности материала

В настоящее время на рынке стройматериалов можно отыскать более десятка марок эпоксидного клея, поэтому его необходимо правильно классифицировать, чтобы выбрать оптимальный вариант для конкретного типа работ или для конкретных условий. В качестве критериев, по которым определяют типы клеевых смол, выступают такие, как состав, консистенция и способ отверждения.

В классификации по составу определено два типа клея: однокомпонентный и двухкомпонентный.

1. Однокомпонентный клей продается в герметичном тюбике. Этот тюбик наполнен смолой и растворителем. Предварительной подготовки состава не требуется. В силу малого объема тюбика такие клеевые составы предназначены для небольшого ремонта или для заделывания зазоров, а также стыков. Но зачастую однокомпонентному клею для застывания требуется повышенная температура, хотя сейчас выпускают такие модели, которые схватываются без предварительного нагревания.
2. На первый взгляд кажется, что однокомпонентный клей имеет преимущество, тем не менее, чаще в продаже встречаются двухкомпонентные составы. В комплекте поставляются два тюбика. В одном из них содержится смола, которая имеет пастообразную консистенцию, а в другом – порошковый или жидкий отвердитель. Приготовление эпоксидного клея сводится к смешиванию содержимого тюбиков в указанной производителем пропорции. Мастер должен оперативно приготовить состав и воспользоваться им до отверждения, в противном случае клеевые способности смолы исчезнут.

Разделение по консистенции определяет две группы эпоксидных смол: жидкие и пластичные. Жидкая смола по вязкости напоминает свежий мед. Она выдавливается из пластикового или жестяного тюбика небольшим усилием. Возможность дозирования клея позволяет оптимизировать его расход. Пластичная смола похожа на пластилин. Она продается в цилиндрических емкостях и представляет собой два компонента, которые не взаимодействуют друг с другом при хранении и транспортировке. Чтобы подготовить клей к работе, необходимо отрезать нужное количество массы, и в руке размять ее, смачивая при этом водой. В результате компоненты начнут взаимодействовать, поэтому массу следует сразу же нанести на область шва.

Процесс отверждения может происходить по-разному. Все зависит от типа используемого отвердителя. Если клей состоит из алифатического полиамида, эпоксидной смолы и некоторых пластификаторов с наполнителями, то отверждение происходит при температуре 20°C градусов. Среднее время реакции составляет 24-72 часа. Подобные клеевые материалы удобнее использовать, но при длительном воздействии влаги они теряют свои свойства. Качество соединения резко ухудшается при склеивании деталей из гидрофильных материалов, таких, как древесина.

У модифицированных композиций температура для процесса отверждения может достигать 120°C градусов. Такие материалы в основном используются при работе с неметаллами и металлами, подверженными ударным нагрузкам. Эпоксидный клей «горячего» отверждения устойчив к воздействию масел и нефтесодержащих продуктов. Чем выше температура отверждения, тем прочнее соединение. Повышается не только прочность, но и теплостойкость, а также электроизоляционные свойства.

Технические характеристики

Эпоксидная клеящая смесь представляет собой синтетическую массу, в которой протекает необратимая химическая реакция с образованием прочного материала. В состав клея на основе смолы может входить модификатор, отвердитель, растворитель, наполнители, пластификаторы.

Главный компонент в клеящем составе – эпоксидная смола. Еще она состоит из эпихлоргидрина с фенолом или бисфенолом. Смола может подвергаться модификации. Эпоксидная смола, модифицированная каучуком, позволяет улучшить характеристики ударной вязкости. Форфорорганические модификаторы снижают горючесть изделия. Добавка модификатора лапроксива увеличивает эластичность.

Отвердителем могут выступать соединения аминоамидов, полиаминов, ангидриды органических кислот. Смешивание эпоксидной смолы с отвердителем позволяет запустить термореактивную реакцию. Доля отвердителей составляет 5-15% от смолы.

Растворителями может быть ксилол, спирты, ацетон. Растворитель не превышает содержание 3% от общего объема раствора. Пластификаторы вносят для повышения надежности скрепляемых деталей. Для этого используют эфирные соединения фталевой и фосфорной кислоты.

Наполнители применяют для придания массы и дополнительных физических характеристик готового продукта. В качестве наполнителя используют пыль различных металлов, минеральные порошки, волокна, цемент, опилки, микрополимеры. Количество дополнительных наполнителей может изменяться от 1 до 300% от общей массы эпоксидной смолы.

Температурный диапазон при эксплуатации – от -20 до +120 градусов. Особо прочный клеящий состав выдерживает температуру до +250 градусов.

Эпоксидный клей имеет 3 класс опасности по классификации ГОСТ 12.1.007-76 и представляет собой малоопасное раздражающее вещество, но может вызвать аллергическую реакцию на коже. Для окружающей среды является экологическим опасным и ядовитым при попадании в водоемы.

Время жизни приготовленной смеси составляет от 5 минут до двух часов в зависимости от разных производителей. Разный состав клея показывает прочность от 100 до 400 кгс на 1 см2. Средняя плотность на м3 составляет 1,37 тонн. Эластичность при ударе и смещении шва – в пределах 1000-2000 МПа. Затвердевший эпоксидный слой показывает устойчивость к бензину, щелочам, кислотам, солям, маслам, керосину. Поддается разрушению в толуоле и ацетоне.

Эпоксидные составы различаются по объему выпуска и весу. В шприцах разливают компоненты по 6 и 25 мл. Сдвоенными шприцами удобно пользоваться в быту для склеивания небольших поверхностей. Универсальные эпоксидные клеящие смеси характеризуются продолжительной жизнеспособностью до двух часов и выпускаются в таре по 140, 280 и 1000 г. Эпоксидка быстрого отвержения приближается по скорости затвердения к холодной сварке, изготавливается в тубах по 45 и 70 мл и в ведрах и флаконах по 250 и 500г. Для промышленного использования эпоксидные компоненты поставляют в бочках по 15, 19 кг.

Как выбрать и использовать эпоксидную смолу для заливки столешницы

Столешницы на любой кухне подвергаются постоянному воздействию термических перепадов, агрессивных химических средств и иногда механическим ударам. Также необходимо учитывать и то, что заливается всегда приличная толщина столешниц. И не забываем про декоративные качества готового изделия. Наиболее приемлемыми составами для работы в таком направлении для новичков являются MG EPOX STRONG и MG EPOX WHITE. Более опытные мастера используют всем известную ЭД-20 и кучу разных пластификаторов.

Столешницы, имитирующие море и берег, – маленькое чудо, которым можно любоваться бесконечно

О том, как пользоваться эпоксидной смолой, выбранной для заливки столешницы, поэтапный процесс её создания, а также масса важных нюансов подробно описаны в видео ниже.

Watch this video on YouTube

Виды эпоксидного клея

Выделяют две основные разновидности этого адгезионного материала:

Однокомпонентный эпоксидный клей. Это уже готовый к использованию состав, поставляемый, как правило, в тубах небольшого объема. В нем уже присутствует отвердитель, поэтому раствор начинает действовать сразу после вскрытия упаковки. Он не подходит для масштабных работ, а вот в быту, когда нужно произвести мелкий ремонт, просто незаменим.

Двухкомпонентный клей. Представлен в виде двух емкостей. В одной находится сам эпоксид, а в другой – отвердитель. Как правило, поставляется в больших объемных банках, благодаря чему можно замешивать состав по мере необходимости и использовать по назначению

Однако, как уже было сказано, очень важно соблюдать пропорции при разведении эпоксидного клея.

Плюсы и минусы эпоксидного клея

Клеящие смеси на основе эпоксидных смол разнообразны, но все они имеют общие достоинства:

• Устойчивость к воздействию агрессивных химических веществ, среди которых масла, бензин, неконцентрированные кислоты и щелочи. Моющие средства и остальная бытовая химия не разрушают шов.
• Термостойкость. Переносит повышение температуры до +250 С.
• Эластичность. Возможны небольшие смещения склеенных фрагментов, сверление и шлифование шва.
• Полная водонепроницаемость.
• Хорошая адгезия с различными материалами, включая пластмассы, дерево, цемент, гипсокартон и др.
• Устойчивость усадке и к образованию трещин.

Есть у эпоксидных составов и некоторые недостатки, которые нужно учесть перед их применением. Смесь нельзя выбирать для работы с никелем, полиэтиленом, цинком, силиконом, хромом и тефлоном. Запрещено склеивать такими составами предметы, которые соприкасаются с продуктами. Еще один минус — высокая скорость отвердевания, поэтому работать следует очень быстро и точно. Иначе исправить возможные огрехи будет невозможно.

Фото: Instagram aviora_sekunda_aktobe

Химический состав

Эпоксидная смола, как химическое вещество, принадлежит к олигомерам, то есть, сложным органическим соединениям, состоящих из эпоксидных групп. Свои физические свойства в полной мере проявляет только в виде полимера. При взаимодействии с отвердителями, в качестве которых выступают амины, полиамиды, фенолформальдегидные смолы или ангидриды поликарбоновых кислот, олигомеры образуют структуру связанных полимеров. Получаются эпоксидные смолы путем поликонденсации эпихлоргидрина с бисфенолом А или с бисфенолом F. Смолы на основе бисфенола A встречаются чаще всего.

Заводя разговор о химическом составе, необходимо отметить, что эпоксидную смолу можно модифицировать. Существует два способа модификации: химический и физический.

1. Химическая модификация подразумевает реакцию с дополнительными элементами, в результате которой меняется сама формула, а по сути – строение сетки полимера. Например, после реакции с ангидридом глицерина или с другими полиэфирами спиртов глицидиловых групп меняется эластичность застывшей смолы. Одновременно при этом снижается ее водостойкость. Или можно повысить негорючесть материала, добавив в состав фосфорорганические или галогенорганические соединения. Реакция эпоксидки и фенолформальдегидной смолы дает однокомпонентную смесь, которая застывает без отвердителя, а лишь при нагревании.
2. Физическая модификация осуществляется смешиванием смолы с дополнительными компонентами, но без их вступления в химическую реакцию. Наличие в отвержденном материале каучука повышает показатель ударной вязкости, а смешивание основного состава с диоксидом титана меняет оптические свойства эпоксидки. Она становится непрозрачной для ультрафиолетового излучения.

Основные особенности вещества

Эпоксидные клеи быстрого отверждения после добавления в основной состав отвердителя быстро полимеризуется. Отвердевшая масса отличается следующими качествами:

• морозостойкость (масса легко выдерживает температурный режим до -20⁰С);
• термостойкость (предел температур, при которых клей сохраняет склейку: до +250⁰С);
• хорошая пластичность и эластичность, что обеспечивает высокий уровень прочности склейки;
• устойчивость к воздействию агрессивных сред (кислот, щелочей, масел, нефтепродуктов, бытовой химии);
• малая усадка;
• водоотталкивающие свойства и высокие показатели гидроизоляции;
• отличное взаимодействие практически со всеми материалами.

Но следует знать и о некоторых минусах такого клея. Например, не все поверхности поддаются склейке – тефлон, силикон и полиэтилен эпоксидка соединить не сможет. Учитывайте и ускоренное время полимеризации, поэтому при наличии огрехов при склеивании, убрать их потом будет очень трудно.

Клей работает не со всеми материалами

Где используется

Благодаря своим высоким техническим качествам, универсальности, эпоксидный клей активно используется в самых разных отраслях современной промышленности. А именно:

• в строительстве для соединения железобетонных конструкций, панелей — клеем заполняют трещины и выбоины в бетоне, с его помощью проводят укладку плиток;
• судостроение использует клеевую субстанцию при монтаже и сборке деталей судов из стеклопластика, пластика и металла, вещество применяется и для повышения гидроизоляционных качеств материалов;
• авиация (конструирование), применяется для склеивания различных деталей, изготовления и монтажа батарей, дополнительной фиксации для теплозащиты;
• машиностроение использует эпоксидный клей для монтажа оснастки, крепления тормозных колодок и различных деталей при сборке машин, для проведения различного ремонта.

Разновидности клея

Специалисты выделяют две крупные группы клеевого эпоксидного состава. Это:

1. Жидкий. Фасуется в тюбики. Такая форма выпуска удобна и проста в использовании.
2. Пластичные бруски. По своей консистенции похож на пластилин или тесто. Также выпускается фасовкой по тубам. После выдавливания масса немного смачивается водой и размягчается руками.

В продаже также можно встретить и различные модифицированные составы. Температурный режим полимеризации таких модификаций колеблется в пределах +60–120⁰С. Такие клеевые субстанции используются для склеивания различных материалов, обладающих стойкостью к растворителям, нефтехимии и маслам.

В бытовом, домашнем использовании распространены несколько марок эпоксидного клея. Они узнаваемы и знакомы практически всем:

• универсальный клей Момент;
• Контакт, предназначенный для герметизации труб, ремонта сантехники;
• для склеивания металлических изделий предназначен клей Холодная сварка.

Вреден ли эпоксидный клей для здоровья

При работе с клеевой субстанцией на основе эпоксидки следует знать, что она представляет опасность для здоровья. При работе с нею обязательными становится использование средств личной защиты: перчаток, маски-респиратора и очков. При попадании клеевой массы в желудок человек рискует столкнуться с серьезным отравлением, а контакт с кожными покровами приводит к развитию аллергических реакций.

Виды эпоксидного клея

Даже такой продукт, как эпоксидный клей, бывает самых разных видов. Основным критерием для деления является форма, в которой продается средство.

• Однокомпонентный. Он состоит непосредственно из смолы и специальных веществ. Такой клей продается в виде уже готовой смеси. Правда, по своим скрепляющим свойствам он несколько уступает следующему средству.
• Двухкомпонентный. Он продается не в готовом виде – набор состоит из двух тюбиков. Один заполнен смолой, а другой веществом, благодаря которому состав в итоге застынет. И смешивать их необходимо непосредственно перед использованием. Готовый продукт застывает быстро и надежно закрепляет детали.

Отдельные классы клея отличаются и по своей консистенции:

• пастообразный клей. Он обычно и встречается в виде однокомпонентных или двухкомпонентных составов;
• пластичная масса, продающаяся блоками;
• пленочный клей.

Также клей отличается и некоторыми другими свойствами.

• «Момент» выпускает специальный прозрачный состав. Он универсальный – клей в большой таре подойдет для ремонта, а с помощью вещества в удобном тюбике можно, например, склеить разбитую вазу.
• «Контакт» производит эпоксидный клей, который отличается повышенной устойчивостью к влаге и подойдет для вещей, которые постоянно контактируют с водой. При этом он скрепляет любые материалы.
• Клей ЭДП больше подойдет для серьезных строительных и отделочных работ. Он также универсален и может скрепить любые материалы. Но, например, для посуды его использовать не стоит – попадание даже небольшой частички смолы в организм опасно для здоровья.
• Для металлических предметов есть специальный клей под названием «Холодная сварка». Как понятно из названия, этот продукт способен заменить сварку. Он даже лучше, ведь справляется с большим количеством сплавов.

Как работать с эпоксидной смолой, расход материала на 1 м2

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.

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 м2, 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.

Свойства и области применения

Клей на основе эпоксидной смолы обрел огромную популярность, благодаря своим свойствам:

• Шов не дает усадки в процессе эксплуатации, на нём не образуются трещины.
• Обеспечивает хорошее сцепление с разными основами и материями.
• Устойчивость к воздействию химических веществ: масел, щелочей, растворителей.
• Морозостойкость до -20 °C.
• Устойчивость к воздействию тепла до+250°C.
• Устойчивость к механическим воздействиям.
• Высокая эластичность шва.
• Готовый клеевой шов можно покрыть лаком или покрасить.
• Не является проводником электрического тока.
• Скорость отверждения не определяется толщиной клеевого слоя.
• В состав можно добавлять при необходимости другие компоненты.
• Хорошая износостойкость, атмосферостойкость и влагонепроницаемость.

Но у эпоксидного клея есть несколько и отрицательных качеств. Например, скорость схватывания, которая очень сокращена, по сравнению с другими существующими видами. За небольшой отрезок времени нужно не только нанести состав, но и зафиксировать, успеть убрать излишки смеси, очистить рабочую поверхность, руки или другие материалы.

Если клей успевает застыть, то удалять его можно только механическим путем. Эпоксидный клей не подходит для склеивания тех материалов и поверхностей, которые соприкасаются с пищей. Также им невозможно будет склеить тефлоновые поверхности, никелевые, силиконовые, цинковые, хромированные и полиэтиленовые. Мягкие материи со временем начнут разрушаться под воздействием смол в составе эпоксидного клея.

Многочисленные положительные свойства эпоксидного клея позволяют его использовать в абсолютно разных отраслях, промышленностях и сферах:

• Строительство.
• Автомобилестроение.
• Судостроение.
• Производство самолетов.
• Для решения бытовых проблем.
• В рукоделии.