Адгезия эпоксидной смолы к металлу

Обновлено: 23.01.2025

Технологии и оборудование для изготовления красок, ЛКМ

Адгезия эпоксидных смол к металлам

Pokraskin

Эпоксидные смолы используются как адгезивы для металлов в несиловых конструкциях, также в качестве конструкционных клеев.

При содействии эпоксидки с металлом на формирование адгезионного контакта влияет температурный режим. Смола должна владеть определённой подвижностью, чтоб заполнить бессчетные углубления на поверхности металла. Потому увеличение температуры в момент формирования адгезионного контакта вызывает понижение вязкости и способствует заслуги более высочайшей адгезионной прочности.

Зависимо от количества отвердителя величина адгезии эпоксидных смол обычно меняется по кривой с максимумом. При малом содержании отвердителя адгезия обоснована взаимодействием с поверхностью металла свободных эпоксидных групп. С повышением количества отвердителя число свободных эпоксидных групп миниатюризируется. Так как при всем этом понижается и адгезия, можно прийти к выводу, что связь образовавшихся гидроксильных и аминогрупп с поверхностью окисной пленки металла слабее, чем связь эпоксидных групп. Эпоксидная группа содействует увеличению адгезии в особенности отлично в критериях, благоприятствующих раскрытию эпоксидного кольца (при внедрении веществ, содержащих активные атомы водорода, к примеру бензидина). Раскрытие этиленоксидного цикла сопровождается образованием хим связей с окисной пленкой металла.

Но догадки о том, что адгезионные характеристики эпоксидных смол обоснованы приемущественно наличием эпоксидных групп, делятся не всеми исследовательскими работами. Имеются опыты по зависимости смачиваемости полярных поверхностей эпоксидными смолами от содержания в смоле гидроксильных групп. Сопротивление сдвигу склеенных эпоксидными смолами дюралевых образцов прямо пропорционально содержанию гидроксильных групп в эпоксидных смолах, отвержденных фталевым ангидридом. Зависимость приведена на рисунке.

Зависимость сопротивления сдвигу клеевых соединений алюминия от содержания гидроксильных групп в эпоксидной смоле (отвердитель – фталевый ангидрид).

Эпоксидная, и гидроксильная группы, будучи очень полярными и реакционноспособными, играют огромную роль в адгезии эпоксидных смол к разным субстратам, в том числе к металлам. Роль какой из этих групп является главнее, совершенно точно ответить нельзя. Всё находится в зависимости от определенных критерий — вида и количества отвердителя, природы поверхности субстрата и других причин.

При адгезии полимера к металлу роль хим природы адгезива оказывается решающей. Принципиально чтоб адгезив не просто содержал в определенном количестве полярные группы, а чтоб эти группы обладали способностью вступать в насыщенное взаимодействие с поверхностными группами субстрата, к примеру делали роль доноров электронов. Чем четче выражены электронодонорные характеристики многофункциональных групп, тем выше их адгезия к металлу. Меж атомами металла и углеводородами в системе адгезив—субстрат вероятны хим связи. Меж углеводородом и металлом может появиться ковалентная связь.

Невзирая на возможность хим взаимодействия меж металлом и углеводородами, существенно больший энтузиазм для адгезионных систем представляет механизм взаимодействия полимерных адгезивов с окисной пленкой, образующейся фактически на хоть какой железной поверхности. Благодаря этому в почти всех случаях на границе полимер—металл могут появляться ионные связи. В большинстве случаев этот тип связей реализуется при контакте металлов с карбоксилсодержащими и гидроксилсодержащими полимерами. Меж поверхностью металла, покрытой гидратированной окисной пленкой, и многофункциональными группами полимеров могут появляться разные хим связи. Эпоксидные смолы с поверхностью металла реагируют по схеме:

Понятно что окисные пленки на таких металлах, как алюминий, цинк и олово очень малогабаритны, высокопрочны, имеют маленькую толщину, отличаются неплохими защитными качествами и неплохой сцепляемостью с металлом. Окисные пленки на меди, напротив, отличаются большой толщиной, значимым количеством изъянов и слабенькой связью с металлом. Потому воздействие окисных пленок на металлах приводит к различным результатам адгезии. В связи с эти используют разные методы хим обработки поверхности металлов.

Опыты по склеиванию металлов полимерными адгезивами, нанесению на металлы лакокрасочных, электроизоляционных и других покрытий свидетельствует о том, что долговечность связи полимер — металл зависит в почти всех случаях от таких параметров полимеров, как термостойкость, коэффициент термического расширения, гидростойкость, озоностойкость, морозостойкость, крепкость, модуль упругости и др. Чем меньше различие коэффициентов термического расширения полимера и металла, тем устойчивее оказывается адгезионное соединение полимер — металл к воздействию больших температур. Напряжения, возникающие в процессе формирования клеевых соединений и покрытий, также оказывают влияние на долговечность связи полимер—субстрат

Какой эпоксидный клей выбрать для склеивания металла, как с ним работать

Соединение металлов при помощи клея имеет свои особенности. В первую очередь это слабая адгезия клеев с этими материалами, клею просто некуда впитываться. Если только перед нами не специальная отливка из вспененного металла или если гладкая поверхность металлического изделия, предназначенная к склейке с другой такой же металлической поверхностью, не обработана грубым абразивом. Чем грубее был абразив, тем лучше.

Но у металлов есть еще одна особенность – повышенная теплопроводность. Поэтому все клеи, предназначенные для соединения металлов с их помощью, должны быть термостойкими. Хотя спасает это положение не всегда.

Не только с металлами

При должной степени подготовки поверхностей склеить эпоксидным составом можно не только металл с металлом, но и металл с другими материалами. Не поддадутся склейке с ним только тефлон, силикон и резина. В основном, если с материалом у клея есть нормальная, надежная адгезия, поверхности достаточно подготовлены, то есть очищены, обезжирены и зашкурены, то соединить с металлом можно и дерево, керамику или фарфор, и стекло, и многое другое.

Эпоксидные клеи хороши тем, что практически не вступают в химические реакции со склеиваемыми материалами даже находясь в жидком, самом своем активном состоянии, а уж когда застывают, становятся совсем химически нейтральными.

Это что касается химической активности, а теперь поговорим о прочности. Да, по сравнении со сваркой или даже с пайкой клеевое соединение проигрывает, но зато оно универсально. Мало того, скреплению клеям поддаются разнородные материалы. Ведь известны и металлы, которые нельзя между собой ни сварить, ни спаять.

В некоторых процессах, особенно в химических реакторах, недопустимо изменение структуры металлов, а что есть сварка или пайка, как не диффузное проникновение одних металлов в другие, с неизбежными деформациями кристаллической решетки и связанными с эти напряжениями? Эпоксидный клей, тем более специально разработанный для подобных случаев, решает эту задачу с легкостью. Герметичность, обеспечиваемая эпоксидным швами, работает даже при высоком давлении, в частности – в морских глубинах или в агрессивных средах.

Холодная сварка

Бездиффузионное соединение достигается применением так называемой «холодной сварки», выполняемой эпоксидными компонентами. При этом для такого типа соединений разработаны как обычные вязко-текучие составы, расфасованные в тюбики или флаконы, где в одной емкости находится эпоксидный компаунд, а в другой – отвердитель, так и более удобная форма в виде твердых брусков.

Перед работой от такого бруска ножом отрезается нужное количество состава, и мокрыми руками разминается в саморазогревающуюся массу, похожую на мягкий пластилин. Масса вытягивается в тонкий шнурок и в виде шва накладывается на предварительно очищенные и обезжиренные поверхности. Процесс полимеризации запускается уже в тот момент, когда мокрыми руками, чтобы состав не лип к ним, перемешиваются между собой изолированные до этого специальной прослойкой слои.

Кстати, эта же изолирующая прослойка при перемешивании и сама вступает в реакцию полимеризации, служит она или наполнителем, или пластификатором, в зависимости от типа задач, которые решаются данным типом холодной сварки.

Такая размятая рукам эпоксидка наносится в виде пасты тонким слоем на обе предварительно обезжиренные и зашкуренные для лучшей сцепляемости поверхности. Потом, после нанесения и размазывания слоя, склеиваемые детали прижимаются одна к другой так, чтобы обеспечить их неподвижное друг относительно другу состояние, и уже на исходе 40-60 минут можно убрать прижимную нагрузку.

Достоинства данного способа

Конечно же, с настоящей сваркой холодная не сравнится по прочности и долговечности. Но когда нужен экспресс-ремонт, она может стать единственной альтернативой настоящей. У нее даже есть определенные преимущества перед термическим дуговым расплавом металла.

Не требует ни специального оборудования в виде выпрямителей, трансформаторов или горелок и баллонов при газовой сварке.
Не нужны связанные с традиционной горячей сваркой профессиональные, и часто весьма сложные навыки.
Допускается соединение металла с другими материалами, чего нельзя добиться традиционной сваркой.
Размятый пастообразный эпоксидный состав можно вмазать, втереть в самые труднодоступные места, обеспечив монолитность шва.
При термических нагрузках не возрастают напряжения в металле, вызванные дуговыми или плазменным расплавом при обычной сварке.
Нет нужды зачищать, освобождать от окалины и шлифовать шов, как это бывает при термической электро- или газосварке.
Короткое время самой операции герметизации и соединения элементов.

На что обращать внимание во время приобретения клеящих составов

При огромном ассортименте эпоксидных материалов для склеивания металлов, нужно с некоторым скепсисом относиться к тем, на которых стоит пометка «Универсальные». Помните, что лучшая гарантия качества товара и его работоспособности – специализация. Выбирая такой клей-сварку, особое внимание нужно обратить на:

Температурный диапазон, при котором нанесенный на поверхности клей надежно зафиксирует их относительно одна другой. Ведь приобретая клей, вы представляете себе, в каких условиях будут эксплуатироваться склеиваемые поверхности? Вот из этого и исходите.
Способы нанесения на склеиваемые поверхности. Есть материалы и условия их эксплуатации, где требуется точечная сварка. Если же при ее необходимости вы будете использовать клей сплошной массой, то его расход многократно возрастает. Если учитывать стоимость некоторых видов эпоксидных клеев по металлу, такое сплошное применение будет весьма накладным.
Сколько времени потребуется клею для начальной и полной полимеризации. Этот параметр зависит от вида деталей, условий, в которых будет осуществляться холодная сварка и от особенностей окружающей среды.
Способ приготовления склеивающего состава. Если нужно смешивать компаунд и отвердитель, находящиеся в отдельных емкостях, то это не всегда удобно. Проконсультируйтесь с продавцом. Возможно, он подскажет вам удобную форму эпоксидки для вашего случая.
Выясните, как поведет себя клеевой шов при контакте с моторным маслом или топливом – если ремонт предстоит на автомобиле, или с агрессивными средами в виде кислот и щелочей, или при контакте с открытым пламенем или водой, в том числе и морской соленой.

Иногда пометка «холодная сварка» может ввести в заблуждение относительно типов скрепляемых поверхностей. Подводит семантика: сварка — значит, для металлов. Ничего подобного, ведь этот термин условен, и такой тип эпоксидного соединения применим и для фаянса, стекла, дерева и других материалов.
Не покупайте про запас большое количество клея. Особенно это касается брусковых монолитных смесей. В них происходит медленная диффузия компонентов, и уже через год, максимум полтора, эти клеи теряют свои свойства. Продлить их действие в несколько раз можно только не нарушая целостность упаковки и храня их в холоде, при температуре около нуля градусов.

На какие бренды ориентироваться

Poxipol «Холодная сварка» (серый)

Специальный двухкомпонентный клей, приводимый в рабочее состояние после разминания влажными руками.

Невысокий по стоимости, с малым временем отверждения двухкомпонентный эпоксидный состав, сделанный по принципу «два в одном». Обладает крайне малым временем достаточной полимеризации, в твердое состояние приходит уже через 10 минут. Окончательная полимеризация наступает через 60-80 минут.

Термин «окончательная полимеризация» в данном контексте означает, что эпоксидный шов можно обрабатывать сверлением, фрезерованием, его можно пилить и резать специальным инструментом по металлу. Однако для полной полимеризации, когда застывший клей выдержит максимум заложенных в его возможности нагрузок, должно пройти не менее суток.

Не разрушается при контакте с низкой, до минус 40°C градусов и высокой, до плюс 180°C градусов температурой. При надлежащей зачистке поля склеивания можно даже использовать на водопроводах и газопроводах высокого давления. Серый цвет этой холодной сварки делает ее незаметной на стали, чугуне и железе.

EpoximaxX 1.2 кг

Эпоксидный двухкомпонентный жидкий клей. Может наноситься кистью. Является модификацией, специально разработанной для металлов, классического ЭДП. Максимальная температура использования 120°C градусов. Минимальная – минус 40°C градусов.

Полное время отверждения 3 часа. Устойчивость к растяжению достигает 60-80 Мпа, разброс в 20 единиц обусловлен разностью материалов, на которые клей может быть нанесен. Но прочность клеевого шва такова, что разрыв часто происходит не по линии склейки, а в самом склеиваемом материале.

Weicon RK-1500

Двухкомпонентный конституционный клей на эпоксидной основе. Время надежной фиксации склеиваемых поверхностей наступает уже через 5 минут. Можно клеить изделия из алюминия, стали, титана, а также эти металлы в их сочетаниях. По прочности клеевого шва этот клей просто уникальный: выдерживает нагрузку на разрыв до 26 Н на мм 2 . Эксплуатационный температурный диапазон от минус 50°C до плюс 130°C градусов.

Благодаря высокой адгезии может применяться без предварительной механической обработки поверхностей, если она невозможна или на нее нет времени. Хотя, конечно, абразивная обработка желательна, так как она увеличивает сцепляемость клея и склеиваемого материала. Составом, кроме металлов, можно скреплять изделия из керамики, стекла, твердых пластмасс.

Strong steel stick renewal composite

Химически устойчивый эпоксидный двухкомпонентный клей, созданный по принципу холодной сварки «два в одном». Многослойный брусок, который после отрезания нужного количества разминается мокрыми руками и из него формируется клеевой шов нужной конфигурации. Для достаточной герметизации хватает 40 минут. Для полной – 12 часов.

Допускается эксплуатация в контакте с едким веществами в виде щелочей кислот, в том числе концентрированных, а также с эфирами и спиртами.

ЭДП с наполнителями

Отличным способом скрепить между собой разнородные металлы, не соединяемые сваркой или пайкой, применить обычный двухкомпонентный ЭДП с металлическими опилками от двух скрепляемых деталей. Для этого обычным бархатным напильником натирают немного, буквально 3-4 мм 3 опилок от обеих деталей, которые должны быть склеены, например, алюминий и сталь. Опилки смешиваются между собой, вносятся в эпоксидный компаунд (компонент А), хорошо с ним перемешиваются, и только после этого в смесь смолы и опилок вводится отвердитель (компонент Б).

Смесь перед эти желательно нагреть примерно до 40°C градусов, чтобы опилки не успели залечь под действием собственной массы в нижний слой клея. После внесения отвердителя все хорошо перемешать. Активная полимеризация начнется уже через 5 минут после такого смешивания.

К какому материалу не прилипает эпоксидная смола

Поскольку эпоксидная смола обладает большим уровнем адгезии она легко прикрепляется ко многим материалам. Но есть и такие, к которым эпоксидка не прилипает. Среди них полиэтилен и, соответственно пленка из этого материала, скотч, ФУМ-лента из фторопласта, полипропилен, резина, силикон и силиконовый герметик. Некоторые мастера используют для обмазки заготовок и форм техническое масло.

Парафин, воск, вазелин и другие подобные смазки использовать нельзя. Эпоксидный состав неминуемо будет нагреваться при полимеризации, что вызовет расплавление обмазочных средств и их смешивание со смолой. В этом случае полимер будет испорчен.

Мастер по изготовлению мебели и предметов интерьера из эпоксидной смолы. Создает уникальные вещи на заказ на своем производстве.

Однако это утверждение относится больше к изготовлению бижутерии из эпоксидной смолы. При изготовлении крупных изделий, например – столов-рек, как раз широко используются так называемые разделительные воски, распыляемые в виде аэрозоля на стенки формы.

Методика работы с материалом

Основная специфическая черта эпоксидки заключается в застывании данного материала не путем испарения составляющих, как, например, лаки, а посредством реакций, происходящих у отвердителя и самой смолы. Данная реакция приводит к полимеризации эпоксидки, которая необратимо твердеет. Поскольку исключается испарение составляющих, усадка эпоксидной смолы исключена. Какой объем нальете на заготовку, точно такой же получите по окончании застывания. Лак дает усадку — при наливании лужицы с выпуклой поверхностью она по окончании высыхания превращается в пленку, теряя часть своего объема.

Усадки эпоксидной смолы не будет, при условии, что производителем не сделаны добавки ацетонового ряда в смолу. Иногда это делается для большего разжижения смолы и соответствующего облегчения выхода пузырьков и более медленного отверждения. Это дает возможность заливать эпоксидку более толстыми слоями (до 6-8 см). Однако испарение вредных веществ из смолы и усадка до 5% от объема сводят на нет преимущества.

Кроме самой эпоксидной смолы для работы нужны:

отвердитель специально для нее;
два шприца, лишенные катетеров;
стакан для одноразового использования;
палочка, с помощью которой перемешивают смолу.

Один шприц используется для определения дозы смолы и вливания данного вещества в стакан. Аналогичное действие проделывают с отвердителем. Нужно влить в смолу отвердитель, но обратное недопустимо. Отвердитель, как правило, имеет довольно жидкую консистенцию, он может брызнуть при резком надавливании на шприц. Соотношение отвердителя и смолы для смеси может быть разным у различных изготовителей, по этой причине следует тщательно изучить инструкцию, отмеряя в точности такое количество, которое рекомендуется производителем, поскольку неправильные пропорции приводят к неудовлетворительному застыванию эпоксидной смолы.

Внимательно читаем инструкцию производителя смолы. Если в ней идет речь о весовом соотношении смолы и отвердителя, без точных электронных весов не обойтись. Смола весит в 1,5-2 раза больше такого же объема отвердителя.

Основательно перемешиваются две жидкости до момента, когда смесь станет однородной. Это делают без спешки, иначе возможно образование пузырьков. Когда эпоксидная смола и отвердитель имеют жидкую консистенцию, появившиеся пузыри идут на поверхность, лопаясь, однако в случае достаточно большой густоты составляющих пузырьки остаются там, где они были (густота компонентов определяется производителем). При недостаточно тщательном перемешивании эпоксидной смолы она застывает плохо.

Ожидаем, когда содержимое в стакане обретет нужную для применения консистенцию (полимеризация идет медленно, густота эпоксидной смолы со временем повышается). Без этого не липнет эпоксидная смола к нужным поверхностям.

Процесс полимеризации

На какие этапы можно условно поделить процесс застывания эпоксидной смолы:

Вначале этот материал имеет довольно жидкую консистенцию, он легко течет с той палочки, которая используется для его перемешивания. В таком состоянии его можно заливать в формы, так как он затекает в любой уголок.
Позднее он удерживается на поверхности подобно жидкому меду, с ним можно создать выпуклую линзу с плоской основой. На данном этапе тоже возможно заливание форм, у которых отсутствует ярко выраженный рельеф.

Затем вещество становится похожим на густой мед, данный этап является совершенно неподходящим для работы. Когда эпоксидка набирается на палочку, появляются пузыри, которые крайне трудно доставать. Подойдет такой состав только для наклеивания частей друг на друга. Эпоксидка отличается хорошей адгезией в отношении большей части материалов, благодаря этому ею можно пользоваться, как клеем. Однако эпоксидная смола никогда не липнет к таким материалам, как полипропилен, полиэтилен, резина, силикон — от всего перечисленного она отслаивается (по этой причине формы для ее заливания делаются именно из таких материалов). Исключено также ее прилипание к покрытой жиром поверхности. По этой причине в случае отсутствия формы для заливки из правильного материала возможно любую форму смазывать любым растительным маслом, а затем вливать в нее.
Спустя определенное время с помощью палочки отделяется какая-то доля эпоксидной смолы от всей массы с большим трудом. Вещество остается липким, однако с этого момента уже является очень густым.
«Резиновый» этап — эпоксидная смола больше не липнет ни к чему вообще, однако не обретает пока свою окончательную твердость и гнется подобно разине. На данном этапе она может сгибаться и сминаться. Если необходимо, чтобы смола застыла деформированной, следует закрепить ее в таком положении, в противном случае она выпрямится снова.
Полностью отвердевшая смола. Ногтем продавить ее на этом этапе невозможно.

После того, как эпоксидная смола затвердела, отодрать ее от сопутствующего материала практически невозможно. Высокая адгезия и текучесть делают свое дело. Смола находит самые мелкие щелки, уголки и затекает туда, намертво соединяясь с другим материалом.

Поэтому, если для формы не использовались не прилипающие компоненты, вытащить из нее изделие будет, мягко говоря, проблематично.

Что представляет собой эпоксидный клей и где он используется

Традиционным способом скрепления деталей считается сварочное соединение, а также соединение на гвоздях или шурупах. Когда данные методы неприменимы, многие прибегают к помощи эпоксидного клея, который можно приобрести практически в любом магазине строительных материалов или автозапчастей. Причем именно клей на основе эпоксидной смолы заслужил репутацию «соединения на века».

После того, как эпоксидка существенно расширила область применения, стало возникать некое недопонимание в ее назначении. Существуют полимеры, предназначенные для заливочных работ или пропиток. Вопрос заключается в том, что не всегда удается правильно установить диапазон применимости того или иного материала, и если клей имеет строго определенное назначение, то не каждый понимает, в чем его принципиальное отличие от компаундов.

Состав

Эпоксидный клей не утратил своего «авторитета» даже после выпуска более современных и качественных материалов. В качестве основного ингредиента в нем используется эпоксидная смола, которая была открыта еще в 1938 году. Уже с 1940 года клей стал массово выпускаться для производственных и бытовых нужд.

Первое запатентованное название этого материала «Альрадит 1» приобрело мировую популярность.

В настоящее время технология производства клея существенно изменилась. Прежде всего, новшества коснулись перечня различных наполнителей, повышающих эффективность и упрощающих методику склеивания. Принципиальная схема изготовления материала не изменилась. Как и прежде, эпоксидный клей – синтетический продукт, имеющий сложный состав. Он относится к термореактивным веществам, так как свои свойства проявляет после экзотермической химической реакции, возникающей вследствие смешивания компонентов.

Обычно в продаже можно встретить двухкомпонентный клей. Основным компонентом выступает сама эпоксидная смола, а в качестве второго компонента – отвердитель. В зависимости от области применения материала, могут добавляться растворители, пластификаторы и наполнители. Роль отвердителей могут выполнять аминоамиды, диамины и полиамины. Также применяются полимерные отвердители, которые модифицируют состав. К их числу относятся каучуки, кремнийорганические смолы или полиамины, имеющие в основе жирные кислоты. Третьим типом отвердителей считаются ангидриды кислот.

Доля первичных и вторичных аминов в объеме состава не превышает 15%. Третичные амины составляют всего 5% от общего объема. Повышенное содержание отвердителя чревато образованием простых полиэфиров. Практика показывает, что для достижения оптимальных характеристик клеевого состава подходят фталевый и малеиновый ангидриды, их доля может составлять от 30% до 40 %. Прочие наполнители добавляются, исходя из показателей количества вещества: на 1 моль смолы приходится 0,85 моль кислот или ангидридов.

Растворители предназначены для изменения вязкости клеевого состава. В зависимости от области применения, используют кселол, ацетон, спирты и другие органические соединения с подобными свойствами. При самостоятельном внесении растворителей важно правильно рассчитать пропорции. В общей сложности их количество не должно быть более 5% от всей массы основного компонента эпоксидки.

Предельное количество растворителя указано в инструкции для каждой конкретной марки смолы. Если превысить допустимое значение, то останется излишек, который удалить будет достаточно проблематично. Кроме этого, большое количество растворителя способно ускорить процесс застывания клея, а это не всегда целесообразно.

Ряд производителей модифицируют состав, используя наполнители, к ним относятся:

углеродные или стеклянные волокна;
добавки в виде порошков (алюминиевый порошок, сажа, никелевый порошок, окись алюминия, кремнезем, окись ванадия, бериллия и цинка);
синтетические волокна.

Диапазон значений доли наполнителя в основном компоненте очень широкий. Если одни вещества вносятся в объеме, составляющем 50%, то для других этот показатель может увеличиться до 300%. Ряд компонентов одновременно выполняют несколько функций. Окиси металлов участвуют в отверждении и стабилизации клеевого раствора.

Пластификаторы способны изменить физические свойства уже готового клея, причем после его отверждения. Добавление фосфорной и фталевой кислоты повышает оптические качества материала, делая его более прозрачным, а олигоамиды и олигосульфиты придают клеевому шву эластичность. В условиях повышенных нагрузок и вибраций эластичное соединение считается более надежным. Суть приготовления клея сводится к соединению всех вышеперечисленных компонентов непосредственно перед выполнением работ.

Свойства

Область применения эпоксидного клея определяется его физико-химическими свойствами. Разные марки материала отличаются доминированием того или иного показателя, однако можно выделить ряд качеств, присущих любому клеевому составу.

Теплостойкость. Склеенные детали могут работать и эксплуатироваться в условиях повышенных температур. Смола не меняет своих свойств даже при температуре 250°C градусов.
Морозостойкость. Нижний предел температурного диапазона достигает -20°C градусов.
Эпоксидка обладает устойчивостью к химически активным веществам, что позволяет обрабатывать изделия любыми чистящими средствами и прочими средствами бытовой химии.
Эластичность. При наличии пластификаторов клеевой шов способен удерживать детали, подвергающиеся незначительному смещению.
Смола не дает усадки после отверждения. Это свойство присуще не только клеям, но и компаундам. В результате отверждения не возникает трещин и разрывов в слоях.
Шов из смолы не пропускает воду. Иногда эпоксидный клей используют, как универсальный материал для гидроизоляции.
Адгезия. Полимер в различных его модификациях известен своими высокими показателями адгезии. Таким клеем можно склеивать даже бетон и древесину. Полный же перечень материалов, которые позволяет клеить эпоксидка, весьма объемный, поэтому проще указать исключения.
Клеевой шов обрабатывается вместе с основным материалом. Его покрывают лаками и красками. Он подлежит шлифовке (в пределах допустимого).
Не проводит электрический ток, поэтому используется в качестве изолятора.

Эпоксидный клей не является идеальным материалом, так как обладает рядом недостатков. К примеру, высокая скорость отверждения не всегда уместна. За относительно короткое время мастер может не успеть зафиксировать детали, обработать шов, убрать излишки материала и избавиться от случайно попавших капель на поверхность.

Застывший клей невозможно расплавить или растворить. Его убирают только механическим способом. Известно, что эпоксидная смола в виде компаунда абсолютно безвредна для здоровья человека, чего нельзя сказать о клеевом составе. Категорически запрещено приклеивать детали, которые впоследствии будут контактировать с пищей.

Несмотря на высокие свойства адгезии, есть ряд материалов, с которыми клей не работает, это тефлон, полиэтилен, силикон, а также никелевые и хромированные поверхности. Причем дело здесь не только в адгезии. Некоторые материалы при контакте с клеем начинают разрушаться.

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.

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.
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.

Сфера применения

Уникальные свойства в сочетании с клеящими способностями способствуют тому, что эпоксидный клей – востребованный материал во многих отраслях производства, а также в быту. Можно выделить основные сферы его применения.

В автомобилестроении. При сборке эпоксидной смолой приклеивают фрикционный материал тормозных колодок. В ремонтных работах она считается скрепляющим элементом для изделий из стеклопластика. При правильном использовании клей позволит заделать отверстие в топливном баке, в кузове, отремонтировать внутреннюю обшивку автомобиля.
В строительстве. Эпоксидку заливают в трещины, которые образовываются в бетоне. Она добавляется в цементные стяжки и железобетонные балки в качестве наполнителя, повышающего прочность конструкций. Используют клей и по прямому назначению – для соединения деталей. Покрытые смолой плиты ДСП надежно защищены от влаги. Клей может выполнять функцию герметика. Им обрабатывают сэндвич-панели.
В судостроении и самолетостроении. Корпуса яхт обрабатывают эпоксидкой для придачи материалу водоотталкивающих способностей. Части стеклопластика скрепляются смолой. Она востребована также, как способ крепления солнечных батарей и теплозащитных элементов.
В быту. Эпоксидный клей является подручным средством, так как в быту всегда найдется ему применение. Это может быть ремонт мебели или обуви, восстановление пластиковых контейнеров или элементов декора. Эпоксидкой можно даже замазать трещину в аквариуме и вода через нее не будет протекать. Адгезия с керамикой позволяет на клей крепить различные крючки или держатели в ванной комнате. Широко применяется свойство герметика, так как часто приходится устранять протечки сантехники.

Чем отличается клей от эпоксидной смолы

По своей сути эпоксидный клей является смолой, тем не менее, вопрос об отличии нам понятен. Под эпоксидной смолой обычно понимают материал для заливочных работ или компаунд. Клей – та же смола, только имеющая более узкое применение. Во внутреннем строении различия существенные. Если смола представляет собой смесь двух компонентов, то в составе клея их гораздо больше. Перечень пополняется такими добавками, как наполнители, растворители, пластификаторы. Но без глубокого анализа распознать химический состав смеси невозможно, поэтому приходится пользоваться визуальными отличиями эпоксидки от клея.

Прежде всего, отличить эти два материала можно по времени застывания. Как правило, клеевые составы схватываются за несколько часов, причем никто не задается целью изменять время отверждения. Смолы могут полимеризоваться в течение нескольких суток, а специальные добавки способны ускорить или замедлить реакцию полимеризации.

Компаунды должны быть прозрачными, это одно из основных требований к заливочному материалу. С течением времени прозрачность эпоксидных смол не уменьшается, иначе изделие потеряет свой эстетичный вид. Прозрачность клея не является определяющим параметром, поэтому нет смысла усложнять технологию производства различными добавками. Клей имеет желтоватый оттенок, который с течением времени еще сильнее выражается.

Эпоксидная смола имеет более расширенный диапазон применимости. Клей же выполняет свою основную функцию.

Кстати, смола тоже обладает клеевыми свойствами, но они не так ярко выражены, поэтому используются редко.

Распространенные марки

Эпоксидный клей можно встретить в любом хозяйственном магазине, магазине стройматериалов и автозапчастей. По причине его популярности высокий спрос послужил поводом к увеличению предложения. Элементарный закон рынка привел к тому, что перечислить все марки клеев практически невозможно. Приведем примеры наиболее популярных, хотя это перечень составлен не на основе объективных данных. Всем известно, что преобладание той или иной марки на рынке – результат работы продавца и поставщика, и не всегда на это следует ориентироваться. Тем не менее, нам удалось собрать некую статистическую картинку.

Контакт. Отлично проявляет себя в условиях повышенной влажности. Подходит для устранения протечек в канализационных и сантехнических трубах. Им можно заклеивать унитазы, раковины и ванны.
Момент. Это название стало настоящим брендом. Компания Henkel представляет разные виды клеевых составов, в том числе и эпоксидный клей. Момент продается в самых различных упаковках. Минимальное количество клея, которое можно купить – 5 грамм.
Супер-Хват. В состав этого клея входят минеральные наполнители. В результате внесения добавок производителю удалось повысить показатели прочности шва. Отличается универсальностью применения в плане склеиваемых материалов.
Зубр. Продается в виде двухкомпонентного геля. Его прозрачность позволяет использовать не только для склеивания деталей, но и в качестве наполнителя при восстановлении формы изделия.
Класс. Клей «Класс» обычно используется для металлов. Активно применяется в кузовном ремонте и сантехнике. Для него характерна высокая прозрачность.
Секунда. Время полного отверждения составляет около 3 минут. Применяется в сложных условиях, где нужно получить высокий результат за кратчайшее время.
Новоколор. Универсальный материал, практически не дающий усадки. Его применяют при склеивании деталей, находящихся на значительном расстоянии друг от друга (до нескольких миллиметров). Хорошо заделывает сколы и трещины.
Metal Bond. Время отверждения – 5 минут. Соединяет разнородные материалы (металл-дерево, дерево-пластик, металл-пластик).
Компаунд К-15. Клей имеет характерный черный цвет. Востребован в условиях действия нефтесодержащих продуктов.
Универсальное средство, подходящее для ремонта автомобилей, катеров, восстановления облицовочных материалов.
Poxipol («Поксипол»). Создает прочное соединение в течение 10 минут.
ЭДП. Распространенная марка клея. Его недорого можно купить практически в любом магазине.
Epoxy steel. Хотя и считается универсальным, но чаще всего применяется в кузовных ремонтах.
DoneDeal «Эпокси Адгезив. Продается в шприцах. Такая фасовка упрощает процедуру приготовления двухкомпонентного состава.
BisonEpoxy 5 min. Отличительных особенностей не имеет, но заслужил всеобщее признание за высокие показатели надежности.
Абро. Клей более известен, как «Холодная сварка».
Novol Plus 710. В своем составе содержит стекловолокно. Оно отлично справляется с восстановительными работами. Клей применяется при ремонте изделий, получивших значительные повреждения.

Данный перечень можно пополнить еще десятком известных марок. Все они достойны внимания, так как технологии получения материала на современном этапе производства дают качественные результаты. Можно сказать, что при выборе клея мастеру следует ориентироваться только на ценовую категорию, не беспокоясь о технических характеристиках полимеров.

Читайте также: