Свойства эпоксидного клея и правила его применения

Одним из самых используемых клеев можно по праву назвать эпоксидный. Он широко применяется как в быту, так и в промышленности. Залог его популярности заключается в высокой сцепляемости с подавляющим большинством стройматериалов, долговечности склеивания и особой прочности застывшего состава.

Эпоксидный клей – это состав, который очень востребован у производственных работников и домашних мастеров. Несмотря на то что современный строительный рынок постоянно предлагает потребителям варианты более сильных соединений, спрос на эпоксидку не снижается – она по-прежнему широко используется там, где требуется склеить жесткие материалы.

Как и следует из названия, основным компонентом вещества является эпоксидная смола, в которую добавлен отвердитель. Впервые эпоксидная смола появилась на рынке в 40-х годах прошлого столетия. С тех пор технология изготовления клея претерпела существенные изменения, были разработаны современные методики склеивания и по-настоящему уникальные материалы.

Оба компонента относятся к категории полимеров с незначительной молекулярным весом, при их соединении начинается процесс полной полимеризации, иными словами, мелкие молекулы объединяются в более крупные. При этом полимеризация проходит одновременно по всему составу, поэтому можно смело утверждать, что клей в затвердевшем состоянии представляет собой единую огромную молекулу полимера. При этом смола выступает в качестве массообразующего вещества, а отвердитель отвечает за прохождение полимерной реакции.

Очень важно, чтобы оба вещества вступали в реакцию строго перед изготовлением клеевого состава, поскольку отвердение эпоксидки – это необратимый процесс, который невозможно остановить и вернуть смолу в первоначальное состояние.

В качестве основного отвердителя, как правило, используют ди- и полиамины, а также аминоамиды, помимо того, требуемого эффекта можно достигнуть при добавлении модификаторов (каучуки или кремнийорганические смолы), ангидриды различных органических кислот, некоторые технологии предусматривают соединение смолы с комплексами кислотных растворов Льюиса с эфирами, а также аминами.

Содержание первичных или вторичных аминов в структуре клея обычно не превышает 7-20% от всего объема смолы, а доля третичных гораздо ниже – не выше 5%. Если использовать завышенные концентрации данных компонентов, то это может вызвать химическую реакцию, в результате которой из эпоксидной смолы формируются полиэфиры.

Необходимые для использования вещества в качестве эффективного клеевого состава характеристики можно получить при помощи использования малеинового либо фталевого ангидрида, все другие реагенты вводятся в клей количеством не выше 0,85 моль на каждый моль взятой эпоксидной смолы.

Эпоксидный клей отличается повышенной адгезией с большинством типов поверхностей. Он отлично склеивает поверхности из металла, пластика, фарфора, а также гипса, стекла, древесины и керамики. Благодаря разжиженной консистенции и равномерному типу застывания этот состав нередко применяют для пропитки всевозможных наполнителей (опилок, металлической стружки, стеклоткани, бумаги и прочего), а также для ремонта в быту, авто- и авиастроении, моделировании и других отраслях.

Клей считается отличным диэлектриком, что обуславливает его использование в электротехнике. Примечательно, что по окончании затвердевания клей можно подвергать дальнейшей обработке, а именно: шлифованию и окрашиванию, его можно сверлить и даже пилить. При необходимости в клей до отвердевания вводят пигменты, это позволяет придать застывшему слою необходимые свойства. Производство эпоксидных составов осуществляется в соответствии с установленным ГОСТ 10587-84.

Объединение всех входящих в клей компонентов дает на выходе состав, обладающий исключительно высокими эксплуатационными параметрами.

Среди преимуществ клея можно отметить несколько.

• Стойкость к высоким температурам – клей может переносить нагрев до 250 градусов, не меняя своих пользовательских характеристик.
• Морозостойкость – состав не теряет своих потребительских свойств при регулярных морозах до -20 градусов. Сцепление может также выдержать единовременные краткие падения температуры до более низкого уровня, поэтому клей широкой используют для ремонта и монтажа уличных конструкций.
• Клеевой шов не разрушается под действием неблагоприятных атмосферных воздействий, сохраняет свою прочность при контакте с агрессивными веществами бензинового и масляного ряда.
• Влагонепроницаемость – склеивание дает максимальную герметизацию, и при этом не теряет своих физико-технических характеристик под воздействием влаги.
• Высокая сцепляемость с подавляющим большинством материалов, используемых в строительно-отделочных работах и в быту. Эпоксидка может соединить даже железо с цементом, не говоря уже о таких «малотребовательных» поверхностях, как фанера, пластик, стекло и прочее.
• Клей не разлагается при регулярном воздействии всевозможных чистящих средств и другой бытовой химии.
• В застывшем состоянии состав тем не менее в некоторой степени эластичный, благодаря чему в случае смещения деталей не следует разрыва соединения.
• Клей проявляет стойкость к трещинам и усадке поверхности.

Впрочем, у состава есть и свои недостатки.

• Для начала следует запомнить, что эпоксидный клей категорически недопустимо использовать для создания и ремонта вещей, которые каким-либо образом могут контактировать с пищей, поскольку даже незначительное количество веществ при попадании в пищу может привести к отравлению.
• Эпоксидка не склеивает полиэтилен, тефлон и силикон, более того, на эти вещества состав действует разрушающим образом, изменяя его структуру, форму и размеры.
• Клей очень быстро застывает – многие считают это достоинством, однако в отдельных ситуациях подобное свойство рассматривается скорее как недочет, поскольку в случае каких-либо деформаций и ошибок соединения деталей внести изменения уже не получится. Поэтому работать с клеем должен специалист с большим опытом работы, который способен сделать все как требуется с первого раза.
• В случае попадания клея на кожу, отмыть его будет довольно проблематично. Поэтому при работе со смолой рекомендуется использовать защитные перчатки – такая мера позволит свести к минимуму риск контакта смолы с наружными покровами рук человека.

Клей на основе эпоксидной смолы можно классифицировать по трем базовым параметрам: по его составу, конечной консистенции и варианту затвердевания.

По этому параметру клей подразделяется на одно- и двухкомпонентный:

• Однокомпонентная эпоксидка имеет прозрачную структуру, в ее состав входит жидкая смола либо смолосодержащий растворитель. Смесь упаковывается в небольшие тюбики и не требует особой подготовки перед использованием. Однокомпонентный клей повсеместно используется для эффективного склеивания маленьких деталей, а также для надежной герметизации мест стыков водопроводных труб и всевозможных зазоров.

• Двухкомпонентный клей – это наиболее распространенный вариант клеящего состава. Этот клей поступает в продажу в виде упаковки из двух туб – в первой содержится непосредственно смола, а во втором – отвердитель в жидком либо порошкообразном состоянии. Перед использованием обе компонента сливают вместе и перемешивают небольшим шпателем – приготовленный состав требуется наносить на поверхность в течение 60-120 секунд, в противном случае состав застынет, и необходимые клеящие свойства будут полностью утрачены.

Эпоксидный клей поступает в продажу в виде пасты либо в жидком состоянии:

• Жидкий клей, как правило, выдавливается из тубы, его достоинством является экономичность и возможность наносить точечно, это позволяет склеить небольшие детали. Такой состав может выпускаться и в шприцах.

• Паста представляет собой пластичную массу, которая по текстуре напоминает простой пластилин. Для того чтобы использовать его в работе, следует отрезать небольшой кусок, размять и немного увлажнить обычной водой комнатной температуры, разведя до консистенции густой сметаны. Подготовленный состав необходимо нанести на склеиваемую основу.

По данному параметру все виды клея различаются на три варианта – их разница обусловлена параметрами базового отвердителя в структуре клея:

• Смеси, которые включают разжиженную смолу, полиамид алифатический и различные пластификаторы могут достигать полного затвердения довольно быстро, их можно высушить в течение 1-3 дней при температуре примерно 20 градусов. В то же время и структурирование подобных составов длится гораздо продолжительнее. Для увеличения прочностных параметров подобные марки клея советуют дополнительно подвергать незначительной термообработке. Кстати, места сцепления, которые застывают без воздействия температур, отличаются повышенной устойчивостью к воздействию кислотно-щелочных растворов.

• Модифицированные варианты эпоксидки имеют температурный диапазон затвердевания от +60 до 120 градусов, они применяются для соединения металлов, характеризуются ударной вязкостью, а также повышенной стойкостью к воздействию масел, бензинов, жидкого топлива и других орграстворителей.
• Высокотемпературный термостойкий особо прочный состав – к такой категории относятся клеи, для затвердевания которых нужны максимальные температуры: от +140 до 300 градусов. Подобные соединения отличаются электроизоляционными и теплостойкими параметрами.

Среди самых популярных марок эпоксидного клея, пользующихся высоким спросом у потребителей, можно выделить некоторые.

«Момент» – этот эпоксидный клей можно найти в любом строительном и хозяйственном магазине по вполне демократичной цене. Такой состав реализуется в небольших тубах, вес которых не превышает 50 мл, а также в объемных упаковках – такие клеи могут применяться многократно.

Клей «Момент» может использоваться для склеивания самых различных оснований, он реализуется в нескольких вариантах: «секунда» – мгновенного действия и «стандарт» – срок затвердевания которого составляет примерно сутки. И в том, и в другом случае сцепление получается прочным и долговечным.

Клей «Контакт» – это второй по популярности эпоксидный состав, который оптимален для проведения ремонта изделий, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности – например, для надежной герметизации стыков канализационных и водопроводных труб в санузле или кухне, а также для фиксации легких полок в душевой комнате.

Холодная сварка – эта подвид эпоксидного клея буквально за несколько секунд склеивает поверхности из металла, причем степень скрепления по своей надежности ничем не уступает прочности термообработки. При контакте с клеем углы металлических листов не подвергаются деформации, кроме того, благодаря клею можно соединить между собой такие сплавы, которые не подвержены сварке.

ЭДП – еще одна популярная марка эпоксидки, которая используется для работы с самыми разными поверхностями: от фарфора до металла. Отзывы потребителей однозначно выделяют этот тип клея как оптимальный, с точки зрения цена – качество, и универсальный с позиции сферы применения. Этот клей нашел применение в быту, а также для ремонта автотехники, устранении трещин во всех типах сантехники, моделировании и тому подобного.

Универсальность эпоксидного клея исключительная сцепляемость с самыми разнообразными поверхностями обуславливает его использование в самых различных отраслях и сегментах промышленности.

• В строительстве этот состав применяют для фиксации ЖБК мостов, а также трехслойных панелей, клей используют для фиксации керамических панелей, соединения бетона с различными металлами и тому подобное.
• В машиностроении – клей служит обязательным участником технологического цикла при изготовлении абразивных инструментов, а также для техоснастки, фиксации тормозных колодок и производства пластиковых элементов к покрытиям из металла. Клей повсеместно употребляют для ремонта бензобака, а также для выполнения кузовных работ, ликвидации дефектов коробки передач и любых обшивок.
• В авиапромышленности – с использованием клея становится возможным формирование клеесварных стыков при создании летательных аппаратов, а также для создания солнечных батарей и формировании наружной и внутренней термозащиты.
• В судостроении клеи используют для сборки плавательных устройств из стеклопластика, а также для формирования узлов укрепления с повышенной нагрузкой и создания водонепроницаемого барьера. Клеи применяют, чтобы делать покрытия корпусов катеров и яхт со стекловолоконным армированием.
• Кроме того, эпоксидку применяют в радио- и электротехнике, в изготовлении стекла и других отраслях как средство для пропитки. Использование смол существенно повышает прочность материала и качество сцепления, а также создает влагозащиту.

Смолы высокой температуры плавления применяются как надежная гидроизоляция стен и полов в помещениях с высокой влажностью, таких как бассейны, бани и душевые комнаты, а также в подвалах и погребах.

Клей по-настоящему незаменим в ремонте и отделке, поскольку застывая, смолы получают рельеф и отлично держат форму, ее можно шлифовать, пилить и резать, поэтому можно придать составу необходимую форму и текстуру. Клей использую также в рукоделии.

Отдельно стоит остановиться на температурном режиме, который выдерживает эпоксидный клей и сохраняет рабочими свои физико-технические характеристики. Даже для обычной работы с материалом его следует нагреть, температура использования находится примерно на уровне 70 градусов.

Максимально допустимая температура для эпоксидного клея составляет 250 градусов, а минимальная находится на отметке -20. Подобная стойкость к жаре и к морозам и стала одной из основных причин, по которой состав на основе эпоксидных смол применяют не только в быту, но и в строительстве, промышленности, авиа- и судомоделировании.

Обычно эпоксидка сохнет около суток, однако скорость затвердевания во многом зависит от правильности технологии приготовления клея. Перед началом работы очень важно хорошо разобраться, как следует разводить смолы и все имеющиеся в ее структуре дополнительные компоненты, чтобы полученный состав отвечал всем требуемыми техническим нормативам.

Как правило, смола довольно густая, поэтому ее совсем непросто смешать с отвердителем, для начала следует положить тюбик в емкость с горячей водой, при этом нужно следить, чтобы жидкость не вступила в контакт со смолой. После нагрева можно начинать растворять клей – при этом пропорции смолы и используемого отвердителя, как правило, указываются на упаковке и составляют для одних изделий 5 к 1, а для других 10 к 1.

При любом контакте с эпоксидными составами следует соблюдать правила техники безопасности. Стандартными мерами предосторожности станет использование защитных масок с угольными фильтрами, которые уберегут от опасных испарений.

Людям с повышенной кожной чувствительной рекомендуется надеть резиновые перчатки, впрочем, их можно надевать в любом случае, поскольку клей, попавший на кожу очищается с большим трудом.

Нельзя оставлять клей открытым, так как он выделяет летучие вещества, которые могут причинить вред здоровью детей и взрослых.

Избегайте попадания клея в глаза. Если такое произошло, обратитесь за квалифицированной медицинской помощью, поскольку самостоятельно смыть клей из глаза невозможно.

Клей не следует использовать для ремонта изделий, которые будут контактировать с пищей, в противном случае смолы и растворители попадут в организм, что нередко приводит к отравлению.

Более подробно о применении эпоксидного клея расскажет следующее видео.