Пропорции разведения эпоксидного клея

Эпоксидная смола — это олигомерное синтетическое соединение, получившее широкое распространение при склеивании поверхностей, заливке полов, изготовлении дизайнерских изделий и украшений. Полимер применяется и в промышленности, и в быту. Практическую ценность смола имеет исключительно в сочетании с отвердителем. Правильность выбора последнего, соблюдение технологии и выдерживание пропорций при смешивании компонентов напрямую влияют на конечные качества получаемого изделия.

Отвердитель для эпоксидной смолы

Приобретение физико-эксплуатационных характеристик у обычных лакокрасочных материалов наступает в результате сопровождаемого испарением жидкости застывания. В некоторых красках и смолах протекание подобного процесса невозможно. Отверждение эпоксидной смолы происходит в результате химической реакции, в процессе которой наступает полимеризация и приобретение составом стабильной структуры.

Отвердитель является не только катализатором, но и полноправным участником реакции. Точность дозировки смолы и отвердителя определяют такие свойства получаемого изделия, как однородность, твердость, прозрачность, долговечность. Неправильное смешивание компонентов приводит к понижению качественных характеристик, значительно уменьшает эксплуатационный срок как получаемого компаунда, так и образуемых с его помощью соединений и элементов.

Классификация отвердителей

Существуют различные типы отвердителей. Для работы с эпоксидными составами предназначены два вида соединений:

Реакция полимеризации с кислотными соединениями протекает при повышенных температурах, варьирующихся в пределах от +100 до +200 градусов по Цельсию. В группу этого типа отвердителей входят дикарбиновые кислоты, включая их ангидриды.

Аминные отвердители не требуют использования специализированного оборудования, вступают в реакцию при обычной (комнатной) температуре. Относящиеся к этому виду отвердителей разнообразные амины являются наиболее доступными и распространенными при разведении «эпоксидки».

Традиционные или модифицированные отвердители

Отвердители оказывают гораздо существенное влияние на результат, нежели сама смола. Наиболее бюджетными и получившими широкое распространение были и остаются ТЭТА и ПЭПА. Они привлекательны, прежде всего, своей стоимостью, но по характеристикам существенно уступают гораздо более дорогим модифицированным составам.

Недостатками ПЭПА и ТЭТА являются:

• отверждение у ТЭТА наступает при температуре не ниже 25-30, а у ПЭПА — 15 градусов по Цельсию;
• восприимчивость к повышенной влаге, особенно этот минус существенен при заливке пола или гидроизоляции;
• быстрое наступление полимеризации, которое затрудняет получение толстого слоя отвержденной смолы.

Модифицированные соединения лишены этих недостатков, но и стоимость имеют соответственную. Какому отвердителю отдать предпочтение зависит от целей. Если смола используется в малых количествах, то вполне достаточно того соединения, которое входит в комплект к компаунду или системе. Когда возникает необходимость докупить либо заменить отвердитель, то дозировку подбирают тестированием малых количеств.

Как правильно развести эпоксидную смолу с отвердителем?

Разведение эпоксидных систем и компаундов с отвердителем предполагает правильное соблюдение дозировок и использования следующих инструментов:

• емкости, в которой будут смешиваться компоненты;
• деревянной палочки для перемешивания;
• двух шприцев для набирания веществ.

Важно помнить, что реакция отверждения необратима. Лучше произвести пару тестовых «смешиваний», чтобы просчитать точную дозировку и время полимеризации получаемого состава. Это особенно удобно в тех случаях, когда работать предстоит с большими объемами.

Общий порядок приготовления

1. Смолу рекомендуется подогреть до менее вязкой консистенции, избегая кристаллизации и закипания. Если она перегреется, то покроется пеной и станет непригодна к использованию. Кристаллизованную смолу можно вернуть в исходное прозрачное состояние, нагрев вещество до +40 градусов по Цельсию, постоянно помешивая.
2. В один шприц сначала набирают смолу и выдавливают в емкость, в другой — отвердитель и добавляют к компаунду.
3. Оба компонента тщательно перемешивают между собой. Нельзя использовать электрические инструменты. Лучше всего подойдет обычная деревянная палочка.

Приготовление эпоксидной смолы в малых объемах

Для получения обычного склеивающего состава, предназначенного для бытовых нужд, достаточно холодного смешивания. На одну часть смолы берут десять частей отвердителя, то есть в соотношении 1:10. Все работы выполняются при температуре не выше +25 градусов по Цельсию.

Не следует сразу смешивать все количество компонентов. Сначала проведите тестовое разведение в небольших количествах, чтобы убедиться в правильности выбора пропорций. После получения образца нужного качества смешивают необходимое количество обоих компонентов, заливая их в емкость, тщательно перемешивая.

Получить большое количество эпоксидной смолы холодным смешиванием невозможно. Реакция протекает с выделением тепловой энергии. И чем большие объемы смешиваются, тем больше тепла будет выделяться. Следовательно, полимеризация может наступить мгновенно и состав станет непригоден.

В полученной смеси должны отсутствовать пузырьки воздуха. Она должна быть абсолютно прозрачной, иметь равномерную вязкую консистенцию.

Получение эпоксидной смолы в больших объемах

Кустарным способом приготавливают только при разогревании смолы на водяной бане. Вещество доводят до температуры +50 градусов по Цельсию. Это позволяет получить не только больше состава, чем при холодном способе разведения, но и увеличить его пригодность для работы примерно на один или даже два часа.

Нужно поддерживать температуру нагрева все время равномерной. Если она повысится выше +60 градусов, то полимеризация станет неизбежной. Использовать полученную таким способом смолу будет уже невозможно. Через несколько минут она затвердеет. Нельзя допускать попадания в компонент воды. Это приведет к потере склеивающих свойств, о которой свидетельствует помутнение.

Как правильно смешивать компоненты

Разводить эпоксидную смолу отвердителем рекомендуется только после добавления пластификатора. В основном используют ДЭГ-1 либо ДБФ. Его соотношение к общей массы эпоксидной смолы должно составлять от пяти и до десяти процентов. Для смешивания лучше всего использовать строительный миксер со специальной насадкой.

Отвердитель добавляют после замешивания. Его вливают постепенно тонкой струйкой. Чтобы получить плотный состав, на одну часть смолы берут пять частей отвердителя, а не десять. Прозрачности добиваются только тогда, когда введение кислотного либо аминного соединения сопровождается перемешиванием.

Не следует торопиться вливать отвердитель. Весь процесс должен длиться от пяти и до десяти минут. Иначе смесь мгновенно закипит.

Время отверждения эпоксидной смолы

Определяет период, на протяжении которого смола сохраняет вязкость и тягучесть, то есть пригодна для заливки либо склеивания различных поверхностей. Если состав разводится по классической рецептуре (1:10), срок годности «эпоксидки» составляет от получаса и до часа. Когда количество отвердителя уменьшают, вязкость сохраняется на протяжении двух или трех часов.

На сохранение вязкости смолы прямое влияние оказывает и окружающая температура. Если она отрицательная, застывание происходит практически мгновенно. Этим и обусловлено наличие требования по соблюдению температурного режима во время смешивания компонентов. Разводить смолу рекомендуется в теплом, но при этом хорошо проветриваемом либо вентилируемом помещении.

Техника безопасности

В застывшем виде эпоксидная смола безвредна и не выделяет токсичных и опасных для человека и окружающей среды веществ, но при смешивании с отвердителем необходимо следовать определенным мерам предосторожности:

• Работы по разведению компаунда проводят в хорошо проветриваемом помещении, в которое на время проведения работ нет доступа у домашних питомцев и маленьких детей;
• Смешивание лучше проводить в перчатках, респираторе, очках, не допуская попадания и отвердителя, и смолы на кожу, в глаза;
• Чтобы не запачкать одежду, рекомендуется надеть передник;
• Окружающие предметы должны быть защищены. В застывшем виде убрать «эпоксидку» с мебели, одежды и других поверхностей практически невозможно.

Если вещество попало на кожу, участок протирают ацетоном и промывают мылом. Применять спирты и другие растворители для удаления нет смысла. Смола устойчива к ним и агрессивным кислотами. При попадании ее в глаза нужно незамедлительно обратиться к врачу.

Реакция отверждения протекает с выделением тепла. Готовить большие объемы эпоксидной смолы из-за возможного вскипания массы необходимо с осторожностью и не в домашних условиях.

По своему химическому строению эпоксидная смола является синтетически олигомерным соединением. Материалы из эпоксидных смол нашли свое применение в разных сферах промышленности. Как правило, в свободном виде эпоксидную смолу не используют. Она может проявить свои свойства после реакции полимеризации в соединении с отвердителем.

Если комбинировать разные типы эпоксидных смол и отвердающих веществ, то можно получить разные материалы: жесткие и твердые (по твердости превышающей твердость стали), или мягкие. Эпоксидные смолы устойчивы к воздействию химических кислот и щелочей, галогенов, растворимы в ацетоне и сложных эфирах без образования пленки. Эпоксидные составы после отверждения не выделяют летучие вещества и могут отличаться незначительной усадкой.

Виды эпоксидных смол

Эпоксидная смола – это разновидность синтетических смол. Свое распространение она получила в пятидесятые годы и сразу стала популярной благодаря своим универсальным потребительским свойствам.

Температурный режим отверждения эпоксидной смолы может варьироваться от -10 до +200°С в зависимости от типа применяемого состава.

Эпоксидные смолы можно разделить на холодные и горячие типы отверждения:

• Холодный тип отверждения эпоксидной смолы используется, как правило, в быту, на предприятиях с малой мощностью и там, где нет термической обработки.
• Для изготовления и производства высокопрочных изделий, способных выдерживать высокий перепад температур и активные химические вещества и добавки, применяют горячий тип отверждения. При данном способе формируется наиболее густая сетка полимерных молекул. Разработанные эпоксидные составы могут застывать в условиях влажности и сырости, а также в морской воде.

Применение эпоксидных смол

Эпоксидные материалы получили широкую известность во всем мире с середины прошлого века. Но в последнее время значительно изменился характер их применения.

Традиционное использование эпоксидных смол осуществляется в следующих областях:

Для пропитки специальной стеклонити Эпоксидная смола

и стеклоткани. В качестве пропитки и для склейки деталей эпоксидные смолы применяют в авиационной промышленности, электротехнике, машиностроении, радиоэлектронике, кораблестроении, в мастерских лодочных корпусов.

Гидроизоляционное покрытие. Эпоксидная смола используется для гидроизоляции пола и стен в бассейнах и подвальных помещениях.

Покрытия с химической стойкостью. Краски и смеси для отделки зданий. Пропитки для увеличения прочности бетона, дерева и др., а также их гидроизоляции.

Изготовление стеклопластиковых изделий в электронной промышленности, строительстве и домашнем хозяйстве.

Понятие отвердитель

При различном комбинировании смол и отвердителей получаются самые разные эпоксидные композиции.

В качестве отвердительных веществ используют третичные амины, фенолы и их аналоги. Соотношение эпоксидных смол и отвердителей имеют широкие пределы и зависят от их состава.

Соотношение смолы и отвердителя

При избытке или недостатке отвердителя в эпоксидном составе может привести к негативным последствиям: снизится прочность, а также устойчивость к нагреванию и действующим химическим добавкам и веществам. При недостаточном уровне отвердителя изделие может стать липким из-за несвязанной эпоксидной смолы. При избыточном уровне свободного отвердителя идет постепенное выделение на поверхности полимера. В современных компаундах все чаще встречается соотношение 1:2 или 1:1.

Подготовительные работы для нанесения эпоксидной смолы

Независимо от типа поверхности, при использовании эпоксидного состава нужно соблюдать ряд правил для качественного прилипания:

• Обезжиривание поверхности. Перед использованием эпоксидных смол нужно обработать поверхность, убрать следы жира и нефтепродуктов. Очистка поверхности осуществляется посредством моющих средств и растворителей.
• Отсутствие глянцевой поверхности. Для придания поверхности глянцевого блеска верхний слой изделия снимают путем шлифовки. Поверхности, малые по величине, обрабатывают вручную наждачной бумагой. Большую площадь обрабатывают шлифовальными машинками.
• Если при ремонте необходимо нанесение нескольких слоев красок и лаков, то их необходимо наносить на не полностью застывший предыдущий липкий слой.
• В зависимости от требования к готовому изделию, Нижний слой посыпают мелким песком, после того, как слой отвердевает, лишний песок удаляют и можно наносить новый слой.

Преимущества и плюсы эпоксидных смол

Эпоксидная смола имеет большие преимущества перед подобными материалами:

• клеевое соединение высокой прочности;
• незначительная усадка;
• минимальная проницаемость влаги в отвердительном виде;
• повышенная устойчивость и износостойкость;
• отличные физико-механические свойства и параметры.

Эпоксидный клей. Его свойства и применение

Эпоксидная смола получила известность в качестве клея.

Что можно склеить эпоксидным клеем

В универсальном клее используют, как правило, специальные эпоксидные составы с высокой адгезией к разным материалам.

Их итоговые свойства после отверждения варьируются в большом диапазоне. По своему составу клей бывает эластичный и жесткий. При работе в бытовых условиях существуют составы, которые не требуют точных соблюдений пропорций смолы с отвердителем. Она может составлять от 100:40 до 100:60. В комплект данных составов включают отвердитель холодного типа.

Метод изготовления эпоксидного клея

Чтобы получить клей, эпоксидную смолу нужно смешать с отвердителем в небольшом количестве при комнатной температуре. Стандартной пропорцией эпоксидной смолы и отвердителя считается 1:10. При смешивании не требуется точного соблюдения пропорции и допустима незначительная передозировка отвердителя (1:5). Небольшой объем смешивают обычно вручную.

Скорость отверждения эпоксидных смол

Многие считают, что если взять отвердителя больше требуемой нормы, то отверждение произойдет гораздо быстрее. Но самый простой и распространенный способ ускорения полимеризации — это повышение температуры реагирующей смеси. При увеличении температуры на 10°С может ускорить процесс в 2-3 раза. Температура смеси, и вид отвердителя будут являться главными факторами влияния на скорость окончательного отверждения.

Объемные изделия из эпоксидных смол

Чтобы изготовить крупное изделие из эпоксидной смолы могут возникнуть определенные сложности. Такое изделие должно быть без пузырьков воздуха, а поверхность его должна быть прозрачной.

Стол из эпоксидки

Следует отметить, что отверждение в толще и на поверхности должно идти равномерно. При толщине изделия от 2 мм, материал наносят слоями после первичного застывания предыдущего слоя.

Существуют специальные формы для эпоксидных смол. Перед использованием форму смазывают техническим вазелином или прочими жирами. С помощью порошковых красителей изделию можно придать любой цвет. По окончании работы изделие первоначально выдерживают при комнатной температуре. Через 3 часа наступает процесс первичной полимеризации, после этого изделие прогревается в жарочном шкафу для более скорого процесса отверждения (до 6 часов). При комнатной температуре процесс полной полимеризации может длиться до 7 дней, а при добавке триэтилентетрамина поверхность становится липкой.

.

Очень часто как в быту, так и на производстве требуются средства для склеивания материалов. Эпоксидный клей относится к наиболее применяемым видам клеев и обладает массой достоинств. Но как и любое средство, эпоксидный клей имеет свои особенности, которые влияют на конечный результат.

Особенности

Прежде чем приступать к склеиванию поверхностей, необходимо разобраться с составом данного клея, принципами его действия и областью применения.

Из чего же состоит эпоксидный клей? Ответ на данный вопрос кроется в самом названии клея. Основу его составляет эпоксидная смола, являющаяся разновидностью синтетических смол и обладающая универсальными потребительскими свойствами.

Для отверждения смоле требуется определённый температурный режим. Для эпоксидной смолы он находится в пределах от -10 до +200 градусов. Выбор температуры зависит от типа состава. В зависимости от того, при какой температуре будет происходить реакция, эпоксидные смолы подразделяют на холодные и горячие типы отверждения. Холодный вид применяется для материалов, не подвергающихся термической обработке, а горячие типы нужны для материалов, выдерживающих не только высокую температуру, но и воздействие активных химических веществ.

Холодный тип отверждения чаще всего используется для склеивания материалов в домашних условиях, а также применяется на небольших производствах. Для больших промышленных предприятий наиболее приемлемым является горячий тип отверждения. Авиастроение, машиностроение, электротехника, радиоэлектроника, кораблестроение и другие промышленные сферы используют эпоксидные смолы в составе клея.

Помимо эпоксидной смолы, в состав клея входит отвердитель, без него процесс полимеризации невозможен. Именно отвердитель, вступив в реакцию с эпоксидной смолой, помогает ей застыть и не расплавляться.

В продаже смола и отвердитель находятся в разных флаконах, для склеивания данные компоненты придётся развести в необходимой пропорции. Оба компонента относятся к полимерам, имеющим небольшую молекулярную массу, при взаимодействии простые молекулы объединяются, в результате чего получается большая полимерная молекула (при полном застывании).

Для ускорения процесса полимеризации можно повысить температуру и увеличить количество отвердителя, а для замедления реакции сделать ровно наоборот, понизив температуру и уменьшить количество отвердителя.

Универсальный состав эпоксидного клея отличается высокой степенью адгезии, им можно склеить практически любые материалы: металл, резину, стекло, пластик, дерево, главное – в нужной пропорции соединить смолу и отвердитель. После полного отвердения поверхность, обработанная данным составом, может подвергаться любой обработке: шлифование, пиление, сверление и прочие виды работ могут проводиться без деформации материала.

Как разводить?

Разведение клея требует максимальной осторожности, поэтому лучше заранее подготовить все необходимые инструменты и средства защиты.

Резиновые перчатки и маска потребуются для защиты кожных покровов и дыхательных путей, ведь оба компонента являются чрезвычайно токсичными веществами. необходимы емкости для разведения компонентов и палочки для их смешивания. Кроме того, помещение, в котором будет происходить работа, должно хорошо проветриваться.

В зависимости от состава эпоксидка может образовывать разные по жёсткости соединения. Для мягкой эластичной сцепки выпускается один вид состава, а для твёрдой совершенно иной. Поэтому приобретать компоненты и готовить клеящий состав необходимо, строго соблюдая пропорциональность, указанную производителем.

Обычно к флаконам со смолой и отвердителем прилагается инструкция, в которой всегда указывается, как правильно смешать компоненты, соблюдая при этом пропорциональность разведения. Как правило, для приготовления клеящего состава требуется развести компоненты 10: 1 – на 10 частей смолы приходится 1 часть отвердителя.

Но производителями на сегодняшний день выпускаются разные составы, которые не всегда требуется разбавлять именно так, иногда для того, чтобы приготовить клеевой состав, требуется смешивать смолу и отвердитель в иной пропорции.

Пропорциональность разведения зависит от конкретного производителя. В одном случае соотношение может быть 10: 4, в другом – 10: 6, а в третьем для достижения нужной консистенции нужно разбавить 4 части отвердителя в 6 частях смолы. Пропорциональность разведения зависит не только от конкретного производителя, но и от даты выпуска смолы и отвердителя, условий хранения, температуры окружающей среды, и, конечно, от качества обоих продуктов.

Раньше для того, чтобы не ошибиться с количеством добавляемых компонентов, производители выпускали флаконы с отметками, но на сегодняшний день деления на флаконах отсутствуют, поэтому смешивание ингредиентов можно производить с использованием разных подручных средств.

Для отметки небольшого количества можно воспользоваться старым стержнем из-под ручки. Перед применением его тщательно промывают и наносят на поверхность отметки через равные промежутки.

Отмерять количество компонента можно с помощью и более удобного инструмента – шприца. На нем уже имеются отметки, не нужно самому их чертить, да и нанесены они намного точнее, чем собственноручно сделанные на стержне. Для заливки отвердителя в шприц нужно просто убрать иглу и закачать его через поршень, а смолу поместить в него придётся несколько иным путём, ведь втянуть её через носик не получится – слишком вязкую она имеет консистенцию. В шприце необходимо убрать иглу, вынуть поршень и заткнуть носик, и только после этого залить смолу через верхнюю часть.

Для того чтобы правильно замешать эпоксидку, нужно для начала каждый компонент подготовить к разведению. В ёмкость добавляется отмеренное количество вязкой прозрачной смолы и тщательно перемешивается. Иногда эпоксидная смола перемешивается очень тяжело, поэтому для облегчения данного процесса её можно подогреть на водяной бане, достаточно 50-60 градусов. Но стоит помнить, что повышение температуры не только облегчает перемешивание, но и ускоряет процесс полимеризации – достаточно всего лишь увеличить температуру смеси на 10?С, и реакция ускорится в 2-3 раза.

После подготовки компоненты необходимо соединить и размешать в чистой ёмкости, но делать это нужно не очень энергично, иначе не избежать появления пузырьков. Их присутствие в клее может испортить внешний вид заливаемых предметов, если состав используется в качестве заливки.

Для простого склеивания поверхностей количество пузырьков особого значения не имеет. Если в состав добавляются красители, то лучше использовать их в сухом виде, так как влага даже в минимальном количестве отрицательно сказывается на клеящем составе.

Подготовленный состав в течение первых минут отличается жидкой консистенцией, но по прошествии 10-15 минут начинает быстро густеть, а через 30 минут затвердевает. Для продления времени работы с составом можно воспользоваться таким средством как ацетон – он увеличит срок действия клея до 1 часа. Для этого необходимо растворить всего лишь 1 часть данного вещества в составе с пропорцией 10: 1: 1.

Как пользоваться?

Мало правильно приготовить состав, нужно ещё им умело воспользоваться. Клей может использоваться как в качестве соединителя поверхностей, так и в качестве заливки в подготовленные формы.

Для прочного склеивания материалов существуют общие правила подготовки:

• механическое очищение поверхности материалов от загрязнений;
• обезжиривание подготовленных мест склейки от масляных следов, для этого подойдёт растворитель, ацетон или моющее средство;
• поверхности, имеющие глянец, обрабатываются с помощью наждачной бумаги или шлифовального круга.

Для простого склеивания состав наносится на одну из сторон, после чего обе поверхности плотно прижимают друг к другу. В качестве фиксаторов можно воспользоваться прочной верёвкой, тисками, струбцинами или грузом. Появившиеся остатки клея удаляют с помощью сухой ткани или салфетки. В фиксированном положении склеенные материалы должны находиться не менее 24 часов, пока идёт процесс первичной полимеризации, после чего вспомогательные крепления убираются, а изделие, подвергшееся склейке, оставляют для полного высыхания на 7 дней.

При использовании специальных форм заливки их подготавливают иначе. Дно и боковины обрабатывают жирами. После смазывания готовый состав заливается в форму и выдерживается в ней до полного отверждения. Для увеличения скорости полимеризации после 3-х часовой выдержки формы при комнатной температуре её отправляют на прогрев в жарочный шкаф. Если форму не подвергать нагреву, то процесс полного отверждения может занять до 7 суток.

Советы

При подготовке состава, а также при его нанесении на поверхность или заливке данным клеем форм существуют универсальные советы, помогающие добиться более качественной склейки.

При подготовке состава лучше воспользоваться посудой и вспомогательными инструментами, ненужными для дальнейшего использования. Отчистить их от такого состава практически невозможно, поэтому все используемые ёмкости и инструменты для перемешивания пойдут на выброс.

Заливку в форму необходимо проводить поэтапно, особенно если планируется сделать толщину слоя больше 2 мм. После полимеризации первого покрытия следующая порция заливается только после отверждения слоя, но с липкой поверхностью.

Для больших объёмов лучше покупать специальные составы, не подверженные перегреванию. При смешивании большого количества обычного клея существует риск возгорания состава. Поэтому для собственной безопасности необходимо заранее просчитать нужный объём смеси и купить клей, рассчитанный именно для данного объёма.

О том, как правильно развести эпоксидный клей, смотрите в следующем видео.