Несмотря на то что до сегодняшнего времени создано большое количество клеящих составов, эпоксидный двухкомпонентный клей является одним из наиболее популярных и часто применяемых составов как на производстве, так и в домашнем хозяйстве.
Его секрет – высокие прочностные характеристики склеиваемых поверхностей, отличное взаимодействие с большинством материалов. В этой статье разберемся, что такое эпоксидный клей, как его правильно приготовить и применить.
Что это такое
Эпоксидная смола, являющаяся основным ингредиентом клея, была впервые изготовлена в 1938 году, а с 1940 года начинается производство клея в широких масштабах. Первым коммерческим названием клеящего средства стало «Аральдит-1». Это был совершенно новый универсальный клей для промышленного и широкого бытового использования.
За последние несколько десятилетий в отрасли по производству строительных материалов достигнуты успешные результаты по разработке уникальных композиций и методик склеивания. Придуманы многочисленные типы эпоксидных составов, способных действовать в широком диапазоне температур, при этом дающие высокопрочные соединения, имеющие длительный срок службы.
Универсальный эпоксидный клей склеивает любые материалы, кроме таких:
- эластичные беспористые;
- оргстекло;
- полистирол;
- фторопласт;
- капрон;
- полиэтилен.
Также этому клею неподвластны изгибающиеся поверхности, например, обувная подошва. А вот что склеивается с особой прочностью, так это металлические части. Стоит упомянуть, что клей обладает водостойкими свойствами.
Принцип действия
Эпоксидный двухкомпонентный клей получают путем смешивания двух ингредиентов – отвердителя и эпоксидной смолы. По своей химической структуре оба действующих компонента – полимеры с маленькой молекулярной массой, в результате чего при смешивании их происходит полимеризация – процесс объединения простых молекул.
Этот процесс происходит одновременно во всем объеме клеевого вещества, поэтому после застывания клей является одной большой полимерной молекулой. Эпоксидная смола в этом случае – массообразующий компонент, а отвердитель – компонент, запускающий процесс полимеризации.
Важно соблюдать такое правило: оба компонента эпоксидного клея не должны соприкасаться и перемешиваться друг с другом до момента приготовления состава, лишь непосредственно перед склеиванием. Это связано с тем, что процесс затвердевания смолы является необратимым.
С помощью повышения температуры можно ускорить процесс полимеризации. Также этого можно добиться увеличением объема отвердителя. Замедление можно получить обратными действиями.
Где применяется
Применение эпоксидного клея обусловлено сочетанием его универсальных свойств.
Его используют:
- В отраслях машиностроения – при производстве абразивного инструмента, креплении тормозных колодок, при изготовлении технологической оснастки или пластиковых деталей к поверхностям из металла, в ходе ремонта кузова автомобиля или бензобака, обшивки, коробки передач и прочего.
- В строительстве – при соединении железобетонных конструкций мостов, при спайке трехслойных панелей, для заполнения трещин в бетоне, при приклеивании керамической плитки, в процессе склеивания бетона с металлом.
- В быту эпоксидный состав незаменим при ремонте обуви, реконструкции мелких деталей мебели, герметизации стыков труб, создании подарочных композиций (например, эпоксидный клей «Момент»).
- В судостроении – при сборке судов из стеклопластика, монтаже узлов крепления с высокой нагрузкой, при создании водонепроницаемых барьеров, при обработке корпусов лодок и яхт армированием стеклотканью.
- В авиаконструировании – при создании клеесварных стыков в процессе сборки летательных аппаратов, при изготовлении солнечных батарей, фиксации наружной и внутренней тепловой защиты.
Состав
Универсальный эпоксидный клей (ЭДП) является термореактивным синтетическим продуктом, созданным в виде комбинации эпоксидной смолы как основного компонента и дополнительных ингредиентов.
Дополнительными элементами состава являются:
- Отвердители. Это: комплексы Льюиса с эфирами и аминами, ангидриды органических кислот, полимерные отвердители-модификаторы (полиамиды на жирных кислотах), ди- и полиамины (кремнийорганические и фено-формальдегидные смолы, каучуки), аминоамиды (дициандиамид).
- Растворители – спирты, кселол, ацетон, прочие органические соединения. Масса растворителя не должна превышать три-пять процентов от объема сухой смолы. Спирты ускоряют процесс отвердевания универсального эпоксидного клея.
- Наполнители – синтетические или из стеклянных волокон ткани, углеродные и стеклянные волокна, порошкообразные вещества (алюминиевый и никелевый порошок, кремнезем, окись бериллия, цинка, ванадия или алюминия, сажа). Содержание наполнителей в процентном отношении от массы смолы во многом зависит от добавки и может варьироваться от 50 до 300 %. Окиси металлов действуют в качестве стабилизаторов и отвердителей термоокислительной деструкции.
- Пластификаторы. Это фталевая и фосфорная кислоты (их эфиры). Более предпочтительным является использование олигомерных и полимерных пластификаторов, олигоамидов и олигосульфидов. Они регулируют физико-механические характеристики клея и повышают надежность склеивания деталей.
Свойства
В результате соединения ингредиентов в одну композицию получается эпоксидный клей, обладающий следующими характеристиками:
- теплостойкостью – в зависимости от наполнителя параметр может достигать +250 °С;
- морозостойкостью – клеевое соединение способно выдерживать до -20 °С;
- хорошей переносимостью масляных/бензиновых, атмосферных воздействий;
- отличной устойчивостью к разложению под действием химических и моющих средств;
- эластичностью – после застывания при незначительных сдвигах элементов шва не происходит разрыва;
- устойчивостью к трещинам и усадке;
- водонепроницаемостью – место склейки имеет гидроизоляционные качества;
- высокой адгезией с большинством материалов, в том числе с цементом, гипсокартоном и деревом.
Недостатками двухкомпонентного эпоксидного клея являются:
- быстрое застывание состава – нет времени на исправление ошибок;
- не склеивает силикон, полиэтилен, тефлон и некоторые другие материалы;
- требуются меры предосторожности при работе.
Классификация по составу и консистенции
Клей на эпоксидной смоле подразделяют на виды по таким критериям: состав, консистенция, способ отвердения.
По составу клей подразделяется на:
- Двухкомпонентный – поставляется комплектом из двух емкостей: в одной – пастообразная смола, в другой – порошкообразный или жидкий отвердитель. Компоненты непосредственно перед применением смешиваются специальной лопаткой. Пригоден к использованию в течение двух минут.
- Однокомпонентный – прозрачный эпоксидный клей, содержащий в составе органический растворитель со смолой или одну жидкую смолу. Продается в готовом к использованию виде. Применяется для соединения мелких деталей, заделки стыков труб и зазоров.
По консистенции различают два вида клея:
- Жидкий – напоминает гель, удобен тем, что хорошо наносится на склеиваемые поверхности, не нуждается в подготовке.
- Пластичный состав – похож на обычный пластилин. Продается в цилиндрических емкостях. Перед применением требуется отрезать часть массы, размять ее и разбавить водой до получения пастообразной смеси.
Классификация по способу отвердения
По способу отвердения клей эпоксидный (ЭДП) подразделяется в зависимости от применяемого отвердителя:
- Требующий термической обработки – составы, содержащие жидкую эпоксидную смолу, наполнители, пластификаторы и алифатический полиам, затвердевают в течение одних-четырех суток без нагрева при температуре около +20 °С. Но структурные изменения таких клеев происходят долго. Для ускорения процесса и повышения прочности соединения рекомендуется такой состав подогревать.
- Не требующий подогрева эпоксидный клей – такие соединения, затвердевшие без воздействия температуры, устойчивы к химическому воздействию кислот и щелочей, но после длительного пребывания в воде (около трех месяцев) прочность стыка снижается.
- Модифицированные составы – имеют температуру отвердевания в пределах от +60 до 120 °С. Применяются для соединения неметаллических деталей и металлов. Составы имеют вязкую структуру, стойки к воздействию горюче-смазочных материалов и растворителей.
- Клеи горячего отвердевания – особо прочные составы с температурой отвердения от плюс 140 до 300 °С. Имеют повышенные электроизоляционные качества и теплостойкость.
Для использования дома
Современная промышленность выпускает несколько марок клея для домашнего использования.
Наиболее популярными составами являются:
- Эпоксидный клей «Момент» – реализуется во всех строительных магазинах, имеет доступную широкому потребителю цену. Расфасовывается клей в небольшие тюбики, содержащие пластичную массу весом 50 грамм, или большие упаковки, рассчитанные на многоразовое применение. Сроки использования клея после вскрытия – несколько месяцев при условии хранения при температуре до +25 °С.
- Клей-пластилин «Контакт» – применяется для склейки поверхностей, контактирующих с влагой, – трубных стыков, полочек в ванной. Срок застывания клея – одна-две минуты.
- Клей «Холодная сварка» – предназначен для мгновенного соединения металлических изделий. Не портит края металлических частей, склеивает сплавы, не поддающиеся сварке.
- Эпоксидный клей ЭДП предназначен для скрепления разных поверхностей – от металлических до стеклянных и фарфоровых. По отзывам потребителей, считается оптимальным по сочетанию цена-качество. Применяется для ремонта деталей автомашин, заделывания трещин в сантехнике и других целей.
Эпоксидный клей: инструкция по применению
Весь процесс использования клеевого состава можно описать тремя основными этапами: очистка склеиваемых поверхностей, приготовление клея и непосредственно склеивание.
Обработка склеиваемых поверхностей проводится в первую очередь, так как от ее качества зависит прочность соединения. Кроме того, клей после приготовления нужно наносить быстро, возиться с чисткой не будет времени.
Сначала поверхности зачищают мелкой наждачной бумагой, затем обрабатывают обезжиривателем любым доступным средством, а потом высушивают.
На производственных предприятиях детали обрабатывают с помощью дроби, песка или ультразвука. Затем склеиваемые поверхности травят в кислотной ванне и обезжиривают растворителями.
Качество клеевого соединения и скорость его затвердевания во многом зависят от того, как развести эпоксидный клей.
Этапы подготовки клеевого состава:
- В емкость для замеса из тюбика выдавливают эпоксидную смолу.
- В нее добавляют отвердитель в количестве нескольких грамм. Стандартной пропорцией является такая: эпоксидной смолы – 10 частей, отвердителя – 1 часть. Допускается передозировка отвердителя в пропорции (5:1).
- Ингредиенты аккуратно смешивают вручную.
- Полученный раствор осторожно наносят на поверхность одной детали.
- Вторую склеиваемую часть плотно прижимают к первой в месте нанесения клея и фиксируют на десять минут.
- Затем изделие оставляют в покое на несколько часов, в течение которых клеевой шов приобретет необходимую прочность.
Отзывы
Большинство тех, кто использовал клей, говорят о том, что остались довольны результатом. Соединение получается прочным и быстро сохнет.
Отзывы покупателей призывают соблюдать при разведении пропорции эпоксидного клея, указанные на упаковке. Иначе существует риск того, что на застывание уйдет больше рассчитанного времени.
Также те, кто применял такой клей, советуют обязательно использовать резиновые перчатки – клей тяжело отмывается с кожи рук, и она потом остается очень сухой.
Все потребители отмечают то, что клей на эпоксидной смоле является незаменимым в домашнем хозяйстве для ремонта мелких деталей, сколов, заделки швов. При правильном применении результат получается отличным.
Меры предосторожности
При применении эпоксидных составов важно точно соблюдать меры предосторожности, указанные на этикетке, чтобы уберечься от неблагоприятных последствий.
Они могут быть такими:
- Пыль и вредные испарения – для защиты следует надевать защитную угольную маску, а работы проводить в хорошо проветриваемом помещении.
- Перед тем как развести эпоксидный клей, нужно обязательно надеть резиновые перчатки с целью защиты кожи рук.
- В качестве емкости нельзя использовать посуду, применяемую для приготовления пищи.
- В месте проведения работ не должно быть детей.
- При попадании состава в глаза следует немедленно обратиться к врачу.
- При попадании клея на кожу ее вытирают ацетоном и моют с мылом.
Хотя после застывания клей из эпоксидной смолы безвреден, им нельзя склеивать посуду для приема пищи.
Перед началом работ место необходимо застелить защитным слоем – бумагой или пленкой, иначе отчистить капельку случайно попавшего на поверхность клея будет трудно.
Полезные советы
Если клей или смола плохо выдавливается из тюбика, его нужно подогреть, положив на батарею или поместив в горячую воду.
Для продления срока годности клеевой массы с упаковки откачивают воздух и кладут тюбик в холодное место, например в холодильник.
При добавлении к клеевому составу красителей нужно иметь в виду, что прочность изделия будет меньше. Если добавляют масляную краску, то клей становится пластичным и не таким твердым.
В процессе приготовления клея в раствор не должна попасть вода.
Если по истечении двух суток масса не затвердела, тому есть несколько причин, которые нужно исправить:
- срок годности клея истек;
- в помещении слишком холодно;
- добавлено мало отвердителя.
Проверить качественные характеристики приготовленного клея можно следующим образом: набрать небольшое количество в ложку из металла и нагреть ее на огне, не допуская закипания. Если после остывания клей затвердел – пропорции подобраны правильно, если нет – следует добавить еще отвердителя.
При соблюдении всех необходимых пропорций и правил применения клей будет в хозяйстве хорошим помощником.
