Эпоксидный клей: виды, свойства и характеристики
Содержание
Соединить две детали из одного материала методом сварки, жесткой фиксации с помощью болтов и саморезов или клеем не составляет проблем. Трудности появляются при ремонте изделий, состоящих из различных материалов. В этом случае требуется универсальное решение в виде клея. По отзывам пользователей для этих целей подходит эпоксидный клей. О разновидностях и способе применения будет рассказано в статье.
Существующие разновидности
Центральный компонент клея – эпоксидная смола. Материал представляет собой синтетический олигомер, которые применяется без дополнительных веществ. Эпоксидная смола выступает незаменимым составляющим лакокрасочных и отделочных материалов. Консистенция смолы зависит от материала, частью которого выступает.
По составу
Рынок эпоксидных клеев представлен двумя группами:
- однокомпонентной;
- двухкомпонентной.
Однокомпонентный состав эпоксидного клея готов к склеиванию после распечатывания емкости для хранения. В состав, помимо эпоксидной смолы, входят органические растворители, предотвращающие полимеризацию. Однокомпонентный состав задействуется при склеивании мелких деталей, герметизации сантехнических швов и соединении труб. Еще одна сфера бытового применения – рукоделие. Нельзя хранить клей в открытом состоянии, т. к. он быстро высыхает, что и является недостатком однокомпонентного эпоксидного клея. Среди плюсов материала важно отметить:
- многоразовое применение;
- простота нанесения;
- доступная цена;
- простота хранения;
- не токсичность;
- прочность после полимеризации.
Застывание однокомпонентного состава происходит при комнатной температуре, поэтому не требуется приборов для нагревания. Двухкомпонентный состав поставляется в двух отдельных тюбиках. Один тюбик содержит вещество на основе эпоксидной смолы, а второй – отвердитель, выполняющий полимеризацию. Отвердитель выпускается в жидком или порошковом виде. Плюсами состава являются:
- склеивание двух разных материалов;
- прочность и эластичность соединения;
- простота нанесения;
- отсутствие вредных выделений.
Двухкомпонентный эпоксидный клей фиксирует детали из металла, древесины, пластика и стекла. Материалы комбинируются в любой последовательности, что не влияет на прочность склеивания. Соединение сохраняет эластичность, что важно при вибрационных нагрузках. Клей наносится небольшим шпателем или палочкой. Перед нанесением на поврежденный участок требуется смешивание двух компонентов. Требуется правильный расчет количества отвердителя, добавляемого к основному составу. Если будет излишек отвердителя, то «живучесть» раствора будет низкой, полимеризация происходит быстро, что усложняет склеивание. Недостаток отвердителя препятствует набору прочности, что приведет к ненадежному соединению деталей.
По консистенции
Клеи различаются не только по составу, но и по консистенции. В зависимости от вязкости клея выделяют:
- гели;
- жидкости;
- пластичные массы.
Гель обладает меньшей текучестью, чем жидкость, поэтому его проще применять на участках с большими повреждениями. Клеи с гелевыми составами расходуются экономнее жидких составов. Глубокие повреждения нуждаются в интенсивной текучести состава для обволакивания места разрыва. Жидкие клеевые составы проще наносятся и самостоятельно покрывают обрабатываемый участок. Время полимеризации жидких клеев больше, чем у гелеобразных. Пластичные массы эпоксидных клеев представляют собой вещество, схожее с пластилином. Компоненты поставляются в отдельных упаковках или в одной. Если это одна упаковка, то отвердитель находится поверх эпоксидного компонента.
Для начала полимеризации отвердитель и эпоксидная часть тщательно разминаются руками. Компоненты смешиваются до однородной массы. После этого есть пятнадцать минут для нанесения клея на место повреждения. Другое название двухкомпонентных эластичных составов – холодная сварка. Пластичный клей подходит для склеивания деревянных, металлических и пластиковых поверхностей. Недостаток метода – выступающая масса клея после полимеризации.
Состав и свойства эпоксидного клея
Тип состава – не единственная причина, которая влияет на скорость полимеризации. По составу отличаются отвердители, растворители, наполнители и пластификаторы. Некоторые виды составов лучше подходят только для пластика или для металла, понимание особенностей – залог правильного выбора.
Отвердители
В составе эпоксидного клея указывается тип отвердителя:
- аминный;
- кислотный.
Первый вид отвердителя состоит из аминов, диаминов и полиаминов. Вспомогательными веществами выступают полиэтиленполиамин и гексаметилендиамин. Аминный отвердитель подходит для любых эпоксидных смол. Состав проявляет свойства при комнатной температуре, поэтому называется холодным. В состав кислотных отвердителей входят ангидриды карбоновых кислот и кислоты. Ангидриды представлены малеиновым, гексагидрофталевым и фталевым веществом. Прочность соединений, которые обработаны эпоксидным клеем с кислотным отвердителем выше, чем у аминных отвердителей. Недостатком является сложность применения, требующая нагрева до температуры в 200 градусов. До нагрева состава есть больше времени для нанесения клея и его распределения. Для работы понадобится строительный фен, который нагреет состав до указанной в инструкции температуры.
Отвердители идентифицируются по маркировке. Названиями традиционных отвердителей является:
- ПЭПА;
- ТЭТА;
- ДТБ-2.
Первые два вида отвердителей стоят недорого, поэтому широко распространены при использовании клеев на основе смол. ПЭПА полимеризует клей при комнатной температуре. Коричневый оттенок – единственный недостаток, препятствующий достижению прозрачности. Отвердитель ПЭПА не используется при склеивании деталей, контактирующих с пищевыми продуктами или питьевой водой. Отвердитель ТЭТА полимеризует состав при повышенной температуре. Вещество имеет количество примесей в 4%, что является низким показателем. Отвердитель сохраняет прозрачность соединения. Компонент эффективен только при соблюдении пропорций, указанных в инструкции.
Наряду с классическими, применяются и модифицированные компоненты, среди них популярны:
- УП-620;
- 921;
- М-4;
- Этал;
- АФ-2.
УП-620 – вещество, применяемое при склеивании двух поверхностей в условиях повышенной влажности. Для запуска отвердевания достаточно 18% вещества от общего объема клея. Компонент применяется при комнатной температуре. Девятьсот двадцать первая серия повышает устойчивость склеиваемого места к ультрафиолетовому излучению. Компонент 921 применяется для деталей, которые находятся вне помещений, например, на яхтах, транспортных средствах и неподвижных строениях. Плоскость, покрытая клеем с 921 отвердителем, не теряет цвета.
Компонент М-4 относится к группе аминных отвердителей, прошедших модификацию. Жидкость окрашена в красно-коричневый оттенок, имеет повышенную вязкость. Для полимеризации добавляется 25% отвердителя от общего объема клея. Прочность стыка не нарушается, если склеивание производится при температуре +2 градуса. Другим компонентов на основе аминных кислот является «Этал». Вещество не выделяет токсичных паров, поэтому используется в закрытых помещениях. Выдерживает температурный режим до -20 градусов. Отвердитель применяется для антикоррозионного покрытия металлических поверхностей, ремонта металлических и полимерных труб, герметизации соединений, создания заливок. АФ-2 используется с особой осторожностью, что связано с входящими в состав соединениями фенола, амина и формальдегидов. Работа с веществом производится в проветриваемом помещении. Плюсом состава является устойчивость к низкой температуре и повышенной влажности.
Растворители
При склеивании поверхностей не обходится без попадания клея на одежду, кожу или окружающие предметы. Для удаления состава используются растворители. Агрессивные виды клея вызывают раздражение кожи, поэтому руки моются с мылом и вытираются мягким полотенцем. Для удаления остатков состава с кожи используется ацетон или жидкость для снятия лака. Наносятся они локально, чтобы не повредить кожу вокруг места поражения. Металлические поверхности очищаются нагреванием до температуры в 200 градусов, после чего состав снимается металлическим шпателем.
Одежда очищается от небольших потеков вещества. Пораженные участки сразу меняют свой цвет, а волокна разрушаются от смолы. Небольшие пятна ликвидируются этиловым спиртом или 10% раствором аммиака. Жидкости наносятся на пятно и через несколько минут клей счищается металлическим предметом. Другим вариантом является замораживание, при котором вещь помещается в пакет и морозильную камеру. Замерзший клей счищается металлическим предметом. Ткань нагревается утюгом. Делается это через бумажную прокладку, которая забирает на себя клей с одежды.
Наполнители
Наполнители для эпоксидных клеев изготавливаются самостоятельно или приобретаются готовые. Целью – создание вещества с повышенной вязкостью, которое наносится по примеру шпаклевки на проблемные стыки труб и других деталей. В качестве наполнителя применяется измельченное стекловолокно. Материал прочный и выдерживает высокие нагрузки, что в паре с эпоксидным клеем обеспечивает хорошую фиксацию. В вещество добавляются кварцевые микросферы. Сферы представляют собой шарики, размер которых измеряется в нанометрах. Микросферы заполняют объем, повышая вязкость и уменьшая плотность. Перечисленные свойства материала необходимы при фиксации легких деталей.
Добавляют в клей микросферы из полиэфирных и фенольных смол. Шарики полые, заполнены инертными газами. При смешивании клея и шариков образуется синтактный пенопласт. Состав прост в обработке после полимеризации. В качестве наполнителя применяется коллоидный диоксид кремния. В продажу состав поступает под названием «Аэросил». Преимуществом является большая текучесть и простота нанесения на сложные повреждения. При работе с деталями из древесины в клей добавляется древесная мука. Цель – уменьшение впитываемости и повышение вязкости.
Другим вариантом наполнителя является серебрянка. Вещество известно, как алюминиевая пудра. Серебрянка окрашивает состав в серый цвет и повышает электропроводность. Такие свойства востребованы при склеивании проводящих частей. Стоимость алюминиевой пудры выше, чем у древесной муки. Графитовый порошок добавляется в эпоксидный клей для придания черного цвета. Применяется как обмазка для днища суден, что обеспечивает гладкую и обтекаемую поверхность. Разрушается под воздействием УФ лучей, поэтому нельзя покрывать участки, открытые солнцу. Оксид титана придает клею белый оттенок, а также повышает вязкость вещества. Составы с такой добавкой применяются в бытовых целях, т. к. оксид не токсичен, не вызывает аллергии и устойчив к воздействию щелочей и кислот.
Дорогостоящие добавки заменяются подручными материалами, среди которых есть:
- мел;
- цемент;
- зубной порошок;
- гипс;
- песок;
- тальк;
- мука;
- нарезанная стеклоткань.
Мел, зубной порошок и гипс придают клею белый цвет, но материалы впитывают влагу, поэтому используются для декоративной отделки. Цемент повышает прочность участка, подвергшегося склеиванию. С такой же целью применяется песок, прошедший предварительную очистку и разделение на фракции. Вместо древесной муки, используется пшеничная или ржаная. Вещество повышает вязкость и легко обрабатывается. В тальк входит силикат магния, перед добавлением в клей вещество прокаливается для удаления остатков влаги. Увеличивает плотность и упрощает обработку. Заменителем стекловолокна является нарезанная стеклоткань.
Пластификаторы
Эпоксидный клей склеивает детали без добавления пластификатора, но наносить такой состав сложнее, а затвердевшее место склеивания получается хрупким. Пластификатор добавляет клею эластичности, что препятствует крошению после полимеризации. При склеивании больших деталей эпоксидный клей без пластификатора потрескается в процессе затвердевания. Пластификаторы отличаются по составу и целям, для которых применяются. Распространенным пластификатором является дибутилфталат. Состав подходит для смешивания с любыми видами эпоксидных клеев и ПВХ клеев. Недостатком пластификатора является его универсальность. Так как материал применяется с различными составами, то его характеристики имеют средние показатели.
В качестве пластификатора применяется ДЭГ-1. Это эпоксидная смола, которая улучшает свойства эпоксидных клеев. Вещество добавляется в соотношении 1 к 5, при этом клей становится по эластичности близким к битуму. Недостатком пластификатора является высокая цена, невысокое качество и коричневый оттенок, который образуется при затвердевании. Используется состав редко, т. к. на рынке присутствуют модифицированные заменители с лучшими характеристиками. На смену ДЭГ-1 пришел S-7106. Пластификатор представляет собой реактивный разбавитель. При использовании пластификатора 7106 потребуется увеличить количество отвердителя. Расчет ведется от массы пластификатора и эпоксидной смолы. Пластификатор увеличивает текучесть клея, повышает эластичность и термостойкость. Клей приобретает гидрофобные свойства, удаляя влагу с места склеивания. Пластификатор не замутняет состав, что важно при получении прозрачного шва.
Область применения эпоксидного клея
Эпоксидный клей используется в таких областях:
- строительство;
- машиностроение;
- авиаконструирование;
- судостроение;
- быт.
В строительной сфере эпоксидный клей применяется для трехслойных панелей и для соединения металлических конструкций мостов. Клей хорошо заполняет трещины в бетоне, скрепляя поверхность. Подходит для фиксации керамической плитки. В машиностроении эпоксидный клей используется для склеивания пластиковых деталей и приклеивания их к металлическим поверхностям. Клей с добавлением стекловолокна применяется для ремонта частей кузова и обшивки. Незаменим при создании абразивного инструмента. Эпоксидный клей фиксирует фотоэлементы для солнечных панелей и используется для наружной теплоизоляции. Корпуса легких судов состоят из стекловолокна, которое пропитывается эпоксидным клеем для придания прочности и гладкой поверхности.
Эпоксидный клей: инструкция по применению
Для использования эпоксидного клея необходимо не только правильно приготовить состав, но и подготовить поверхность для склеивания. Первый этап подготовительных работ заключается в зачистке поверхностей склеиваемых деталей мелкой наждачной бумагой. Задача состоит в создании шероховатой поверхности. Следующим этапом выполняется обезжиривание зачищенных элементов. Растворитель подбирается в соответствии с обрабатываемым материалом, чтобы не повредить поверхность. Требуется смыть органические остатки и жиры, снижающие адгезию.
После подготовки поверхности готовится раствор эпоксидного клея. Отвердитель и основное вещество выдавливаются в стеклянную емкость или на подкладку из пластика. Количество отвердителя указано на упаковке. Обычное соотношение составляет один к десяти. Вещества перемешиваются до образования однородной массы. Если смола не имеет в составе пластификатора, то он добавляется по инструкции производителя. Полученный состав наносится на поврежденный участок, детали прочно фиксируются между собой. Жесткая фиксация требуется в течение 15 минут при достаточном количестве отвердителя. В нормальном состоянии клей полимеризуется в течение нескольких часов. При больших площадях и объемах требуется больше времени. Процесс замешивания показан в видео ниже.
Меры предосторожности при работе с клеевым составом
В состав пластификатор или отвердителя могут входит токсичные вещества, поэтому при работе с эпоксидным клеем важно соблюдать правила безопасности. При зачистке поверхностей не обойтись без респиратора, уберегающего дыхательные органы от пыли склеиваемых частей. Респиратор приобретается с угольными фильтрами, которые блокируют проникновение испарений от веществ, вступающих в реакцию. Во время работы обеспечивается интенсивное проветривание помещения. Работать важно в перчатках, чтобы клей не контактировал с кожей. При смешивании компонентов используется одноразовая посуда, которая не задействуется при приеме пищи. Предварительно подготавливается емкость с мыльной водой, в которой моются руки при попадании эпоксидного клея на кожу. Для простоты выдавливания состава из тюбика, емкость подогревается в теплой воде или на батарее.
Хранение клея
Для хранения клея применяется заводская тара. При переливании в другие емкости может произойти полимеризация и потеря свойств материала. Производитель подбирает материал емкостей, которые не вступают в реакцию с эпоксидным клеем. Перед фасовкой удаляется пыль и другие вещества из емкости. Емкость размещается в темном прохладном месте. Задача состоит в том, чтобы исключить попадание солнечных лучей на эпоксидный клей. В помещении для хранения не должно быть резких перепадов температуры и влажности. Оптимальной является температура в 20 градусов. Клей пригоден к использованию на протяжении срока годности. Если после его окончания клей не потерял своих свойств, то его также можно использовать.
Обзор наиболее популярных марок эпоксидных клеев
Линейка клеев «Момент» включает в себя и эпоксидный клей. Состав представляет собой двухкомпонентную пластичную массу. Фасуется в блистеры с весом в 50 грамм. Хранить состав можно несколько месяцев при комнатной температуре. Схожий по консистенции эпоксидный клей «Контакт». Клей используется на участках с повышенной влажность. Незаменим при работе с водопроводными трубами или натяжными потолками в ванной комнате. Преимуществом является время схватывания – 2 минуты. Следующим популярным составом является «Холодная сварка». По консистенции схожа с «Моментом». В основном применяется для склеивания металлических деталей, но подходит и для пластика. Не вступает в реакцию с металлами. ЭДП – состав, используемый для склеивания поверхностей из различных материалов в быту и на производстве. Поставляется в двух пластиковых емкостях. Смешивается в соотношениях, указанных выше.
Эпоксидный клей: виды, свойства, характеристики. Правила использования клея, меры предосторожности, применение пластификаторов и затвердителей.
Обсудить статью на форуме
