Епоксидний клей види, властивості, застосування.

Для з'єднання різних деталей використовуються способи, що не вимагають свердління отворів або гарячого зварювання. Одним із найбільш простих, доступних та надійних методів вважається використання епоксидного клею. Матеріал має необхідні властивості, щоб вирішити будь-яку проблему локального масштабу.

Епоксидний клей – нерозривне з'єднання

Можна сміливо стверджувати, що епоксидний клей – найбільш затребуваний тип клею у майстрів-аматорів та технічних працівників. Навіть з появою на будівельному ринку більш стійких та потужних з'єднань епоксидка не втратила своєї популярності та використовується повсюдно, де потрібно склеїти вироби із твердих матеріалів.

Епоксидна смола (основний інгредієнт клею) була винайдена в 1938 році, а починаючи з 1940 року почався масовий випуск клею. Перша комерційна назва епоксидного клею - "Аральдіт 1". Це був новий зразок універсального клею для побутового та широкого промислового використання.

За останні десятиліття в цій галузі досягнуто значних успіхів, розроблено унікальні матеріали та методики склеювання. Створено численні види епоксидних композицій, що діють у широкому діапазоні температур, що дозволяють отримати високоміцні з'єднання з тривалим терміном експлуатації.

Область застосування епоксидного клею

Поєднання універсальних властивостей епоксидного клею знайшло широке застосування у багатьох галузях народного господарства та промисловості:

у будівництві – з'єднання залізобетонних конструкцій мостів, тришарових панелей, заповнення тріщин у бетоні, приклеювання плитки, склеювання металу з бетоном та ін;
у галузі машинобудування – виробництво абразивного інструменту, технологічноїоснастки, кріплення гальмівних колодок, пластмасових деталей до металевих поверхонь, проведення ремонтних робіт бензобака, кузова автомобіля, коробок передач, обшивок, гальмівних коробок тощо;
авіа конструюванні – створення клеєзварних стиків при зборі літальних апаратів, виготовлення сонячних батарей, фіксація внутрішнього та зовнішнього теплозахисту;
в області суднобудування – збирання суден зі склопластику, монтаж високонавантажених вузлів кріплення, створення водонепроникного бар'єру для підтримки стабільної вологості, обробка корпусу яхт та човнів епоксидкою зі склотканним армуванням.

Епоксидний клей – застосування для склеювання пластмасової рамки.

Загалом епоксидний клей став незамінним помічником і в побуті. Його використовують для ремонту взуття, дрібної реконструкції меблів, створення сувенірів, герметизації стиків труб тощо.

Склад та властивості епоксидного клею

Епоксидний клей є термореактивним синтетичним продуктом. Матеріал створений як комбінація епоксидної смоли та додаткових компонентів: затверджувачів, розчинників, наповнювачів та пластифікаторів.

В якості затверджувачів застосовують аміноаміди (диціандіамід), ді- і поліаміни, полімерні затверджувачі-модифікатори (фено-формальдегідні, каучуки, кремнійорганічні смоли, поліаміди на основі жирних кислот та ін.), ангідриди органічних кислот, комплекси к-т Льюїса з ефірами та амінами.

Вторинні та первинні аміни зазвичай становлять 6-15% від загальної кількості епоксидної смоли, третинні аміни – не більше 5%. Великі концентрації цих затверджувачів можуть спровокувати утворення епоксидних смол простих поліефірів.

Оптимальні фізико-механічні властивості досягаються шляхом застосування 40% фталевогоангідриду або 30% малеїнового. Інші кислоти та ангідриди додаються до складу клею у кількості до 0,85 моль/1 моль смоли.

Для епоксидних клеїв використовують такі розчинники:

ацетон;
кселол;
спирти;
інші органічні сполуки.

Кількість розчинників має перевищувати 3-5% обсягу сухої смоли. Перевищення кількості розчинників небажано, тому що згодом їх складно видалити з клейової сполуки. Спирти та деякі інші розчинники прискорюють затвердіння епоксидних клеїв.

Наповнювачі епоксидної смоли-клею:

порошкоподібні речовини (сажа, окис алюмінію, ванадію, цинку або берилію, кремнезем, нікелевий та алюмінієвий порошки);
скляні, вуглецеві волокна;
тканини із скляних/синтетичних волокон.

Роль пластифікаторів виконують ефіри фосфорної та фталевої кислоти. Переважно використовувати полімерні та олігомерні пластифікатори, олігосульфіди та олігоаміди, так як їх застосування дозволяє регулювати фізико-механічні якості епоксидних клеїв і підвищує надійність сполук деталей, що склеюються.

З'єднання всіх компонентів в одну композицію дозволяє отримати клейовий склад, що має такі якості:

теплостійкість - залежно від наповнювача досягає +250 ° С;
морозостійкість - з'єднання витримує до -20 ° С;
клейовий шов добре переносить масляну/бензинову, атмосферну дію;
клей не розкладається під дією побутової хімії та миючих засобів;
застиглий склад має еластичність - при незначних зміщення деталей розрив шва не відбувається;
стійкість до усадки та тріщин;
водоніпроникність,що надає оброблюваної поверхні гідроізоляційних якостей;
висока адгезія з багатьма матеріалами, у тому числі з цементною стяжкою, деревом, гіпсокартоном та фанерою.

Недоліки епоксидного клею:

неможливість роботи з тефлоном, силіконом та поліетиленом;
склад клею дуже швидко застигає – для виправлення дрібних огріхів склеювання часу не залишається;
важливо дотримуватися заходів безпеки, оскільки після попадання на шкіру клей буде проблематично відмити.

Різновиди епоксидного клею та їх характеристики

Епоксидний клей класифікують за трьома основними критеріями: за складом, консистенцією та способом затвердіння. Залежно від складу епоксидка ділиться на однокомпонентні та двокомпонентні.

Однокомпонентний епоксидний клей прозорий містить рідку смолу або органічний розчинник зі смолою. Склад у готовому вигляді укладений у тюбик і перед застосуванням не потребує будь-якої підготовки. Такий клей використовується для склеювання невеликих деталей, герметизації зазорів та стиків труб. Для затвердіння більшості однокомпонентних складів не потрібне попереднє нагрівання, а деякі клеї «схоплюються» під впливом тепла.

Більшість епоксидних клеїв випускаються двокомпонентними. Такий клей поставляється комплектом із двох тюбиків. В одній ємності міститься смола у вигляді пасти, а в другій рідкий або порошкоподібний затверджувач. Інгредієнти з'єднують і перемішують невеликим шпателем (зазвичай додається в комплекті). Готову суміш клею епоксидного двокомпонентного треба використовувати протягом однієї-двох хвилин. В іншому випадку склад втратить свої клейові властивості.

За консистенцією відрізняють два типи клею: рідкі та у формі пластичноїмаси.

Рідкий клей - це гель, що видавлюється з тюбика. Основна перевага – зручність нанесення складу на поверхні, що склеюються, економія часу на підготовці розчину.

Пластична маса нагадує звичайний пластилін і поставляється у циліндричних тюбиках. Для вилучення клею потрібно відрізати частину пластиліну, розім'яти його і змочити водою. Пастоподібну суміш нанести на поверхню, що склеюється.

Спосіб затвердіння клею залежить від затверджувача. Склади, що містять рідку епоксидну смолу, аліфатичний поліам, пластифікатори та наповнювачі тверднуть без нагріву – протягом 24-72 годин, температура близько +20°С. Проте структурування таких клеїв відбувається довше. Для підвищення характеристик міцності такі склади рекомендують додатково піддавати термообробці.

З'єднання, затверділі без нагріву, стійкі до дії розведених лугів та кислот. Однак при тривалому перебуванні у воді (до 3-х місяців) міцність з'єднання знижується – особливо при склеюванні гідрофільних матеріалів, наприклад, деревини.

Модифіковані композиції епоксидного клею (температура затвердіння +60-120°) застосовуються для склеювання неметалів і металів, мають ударну в'язкість, стійкість до дії масел, палив та інших органічних розчинників.

Особливо міцні - клеї гарячого затвердіння (температура +140-300 ° С) мають підвищену теплостійкість і високі електроізоляційні якості.

Серед найбільш популярних епоксидних клеїв, що використовуються в побуті, можна виділити:

Епоксидний клей "Момент" - продається в будь-якому будівельному магазині за доступною ціною. Фасування клею – невеликі тюбики, пластичні маси вагою близько 50 грам або об'ємні упаковки для багаторазового.застосування. Термін зберігання клею після відкриття – кілька місяців за температури до +25°С.
Епоксидний клей-пластилін «Контакт» підходить для ремонту виробів, що зазнають впливу вологи. Підходить для герметизації трубних стиків, приклеювання легких поличок у ванній кімнаті. Час застигання клею – 1-2 хвилини.
Клей «Холодне зварювання» поєднує металеві вироби за лічені секунди. Найчастіше рівень сполучення не поступається надійності термічної обробки. Додаткові плюси: краї металевого виробу не деформуються, з'являється можливість склеїти сплави, які не можна з'єднати зварюванням.
Епоксидний клей ЕДП – скріплює різні поверхні: від фарфорових, скляних виробів до металевих. Багато хто вважає цей склад оптимальним за ціною та якістю. Клей епоксидний універсальний – використовується для ремонту автомобільних деталей, закладання тріщин у сантехніки та ін.

Технологія склеювання: покрокова інструкція

Весь процес склеювання можна розбити на три основні етапи: чищення поверхні виробів, підготовка клейового розчину та безпосереднє склеювання.

Обробка поверхні виробів, що склеюються проводиться в першу чергу. Так як готовий клейовий розчин вимагає швидкого нанесення, і чистити деталі вже не буде. Поверхні зачищаються наждачним папером, знежирюються та висушуються. У разі виробництва обробку виконують дробом, піском чи ультразвуком. Склеювані деталі піддаються травленню в кислотній ванні та знежиренню в органічних розчинниках.

Підготовка клейового складу:

Епоксидну смолу видавити з тюбика в ємність для замісу.
Додати кілька грам затверджувача. Стандартна пропорція затверджувача та епоксидної смоли – 1:10.Допустиме передозування затверджувача (1:5).
Змішати вручну інгредієнти клею.

Отриману суміш акуратно нанести на поверхню однієї з деталей, притиснути щільно предмети один до одного і зафіксувати в такому положенні на 8-10 хвилин. Через кілька годин з'єднання набуде потрібної міцності, а виріб буде готовий до експлуатації.

Епоксидний клей: інструкція по роботі з епоксидною смолою

Запобіжні заходи при роботі з клейовим складом

При роботі з епоксидними клеями важливо дотримуватися звичайних запобіжних заходів. Щоб уберегтися від пилу та шкідливих випарів, слід надіти захисну маску з вугільним фільтром, роботи треба виконувати в добре провітряному приміщенні.

Важливо дотримуватися всіх рекомендацій щодо заходів безпеки, вказаних на етикетці клею.

Людям з чутливою шкірою обов'язково треба надягати під час змішування та роботи з клеєм гумові рукавички. При приготуванні клейового складу не можна використовувати посуд, призначений для приготування або зберігання їжі.