Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Температура плавления эпоксидной смолы

Температура плавления эпоксидной смолы

Без эпоксидных смол уже трудно представить современную промышленность и даже высокотехнологичное производство. А это значит, что с такими субстанциями порой приходится работать в достаточно жестких условиях. Например, встречаются следующие факторы: повышенный радиоактивный фон, воздействия агрессивных сред, химических реагентов и температурных скачков. А есть ли температура плавления эпоксидной смолы, ведь после полимеризации она превращается в жесткий и особо прочный материал — об этом в статье.

  1. Технические характеристики эпоксидной смолы
  2. Температурный режим плавления вещества
  3. Есть ли быстрозастывающие смолы
  4. Допустимая температура эксплуатации готовых изделий
  5. Полезные советы при работе с эпоксидкой
  6. Выводы

Инструменты

Для соединения разных деталей используются способы, не требующие сверления отверстий или применения горячей сварки. Одним из наиболее простых, доступных и надежных методов считается использование эпоксидного клея. Материал обладает необходимыми свойствами, чтобы решить любую проблему локального масштаба.

Эпоксидный клей – неразрывное соединение

Можно смело утверждать, что эпоксидный клей – наиболее востребованный тип клея у мастеров-любителей и технических работников. Даже с появлением на строительном рынке более устойчивых и мощных соединений эпоксидка не утратила своей популярности и используется повсеместно, где нужно склеить изделия из твердых материалов.

Эпоксидная смола (основной ингредиент клея) была изобретена в 1938 году, а начиная с 1940-го года, начался массовый выпуск клея. Первое коммерческое название эпоксидного клея – «Аральдит 1». Это был новый образец универсального клея для бытового и широкого промышленного использования.

За последние десятилетия в данной отрасли достигнуты значительные успехи, разработаны уникальные материалы и методики склеивания. Созданы многочисленные виды эпоксидных композиций, действующих в широком диапазоне температур, позволяющие получить высокопрочные соединения с длительным сроком эксплуатации.

Область применения эпоксидного клея

Сочетание универсальных свойств эпоксидного клея нашло широкое применение во многих областях народного хозяйства и промышленности:

  • в строительстве – соединение железобетонных конструкций мостов, трехслойных панелей, заполнение трещин в бетоне, приклеивание плитки, склеивание металла с бетоном и др.;
  • в отрасли машиностроения – производство абразивного инструмента, технологической оснастки, крепление тормозных колодок, пластмассовых деталей к металлическим поверхностям, проведение ремонтных работ бензобака, кузова автомобиля, коробок передач, обшивок, тормозных коробок и пр.;
  • авиа конструировании – создание клеесварных стыков при сборе летательных аппаратов, изготовление солнечных батарей, фиксация внутренней и наружной теплозащиты;
  • в области судостроения – сборка судов из стеклопластика, монтаж высоконагруженных узлов крепления, создание водонепроницаемого барьера для поддержания стабильной влажности, обработка корпуса яхт и лодок эпоксидкой со стеклотканным армированием.

Эпоксидный клей — применение для склеивания пластмассовой рамки.

В целом, эпоксидный клей стал незаменимым помощником и в быту. Его используют для ремонта обуви, мелкой реконструкции мебели, создании сувениров, герметизации стыков труб и т.д.

Состав и свойства эпоксидного клея

Эпоксидный клей представляет собой термореактивный синтетический продукт. Материал создан как комбинация эпоксидной смолы и дополнительных компонентов: отвердителей, растворителей, наполнителей и пластификаторов.

В качестве отвердителей применяют аминоамиды (дициандиамид), ди- и полиамины, полимерные отвердители-модификаторы (фено-формальдегидные, каучуки, кремнийорганические смолы, полиамиды на основе жирных кислот и пр.), ангидриды органических кислот, комплексы к-т Льюиса с эфирами и аминами.

Вторичные и первичные амины обычно составляют 6-15% от общей количества эпоксидной смолы, третичные амины – не более 5%. Большие концентрации этих отвердителей могут спровоцировать образование из эпоксидных смол простых полиэфиров.

Оптимальные физико-механические свойства достигаются путем применения 40% фталевого ангидрида или 30% малеинового. Прочие кислоты и ангидриды добавляются в состав клея в количестве до 0,85 моль/1 моль смолы.

Для эпоксидных клеев используют такие растворители:

  • ацетон;
  • кселол;
  • спирты;
  • прочие органические соединения.

Количество растворителей не должно превышать 3-5% объема сухой смолы. Превышение количества растворителей нежелательно, так как впоследствии их сложно удалить из клеевого соединения. Спирты и некоторые другие растворители ускоряют отверждение эпоксидных клеев.

Наполнители эпоксидной смолы-клея:

  • порошкообразные вещества (сажа, окись алюминия, ванадия, цинка или берилия, кремнезем, никелевый и алюминиевый порошки);
  • стеклянные, углеродные волокна;
  • ткани из стеклянных/синтетических волокон.

Процентное содержание наполнителей от массы смолы зависит от природы самой добавки, и может составлять от 50% до 300%. Некоторые наполнители (окись цинка, барилия и ванадия) действую как стабилизаторы и отвердители термоокислительной деструкции.

Роль пластификаторов выполняют эфиры фосфорной и фталевой кислоты. Предпочтительнее использовать полимерные и олигомерные пластификаторы, олигосульфиды и олигоамиды, так как их применение позволяет регулировать физико-механические качества эпоксидных клеев и повышает надежность соединений склеиваемых деталей.

Соединение всех компонентов в одну композицию позволяет получить клеевой состав, обладающий следующими качествами:

  • теплостойкость – зависимо от наполнителя достигает +250°С;
  • морозостойкость – соединение выдерживает до -20°С;
  • клеевой шов хорошо переносит масляное/бензиновое, атмосферное воздействие;
  • клей не разлагается под действием бытовой химии и моющих средств;
  • застывший состав обладает эластичностью – при незначительных смещениях деталей разрыв шва не происходит;
  • устойчивость к усадке и трещинам;
  • водонипроницаемость, придающая обрабатываемой поверхности гидроизоляционных качеств;
  • высокая адгезия со многими материалами, в том числе с цементной стяжкой, деревом, гипсокартонном и фанерой.
Читать еще:  Печи из металла — преимущества, недостатки и не только.

Недостатки эпоксидного клея:

  • невозможность работы с тефлоном, силиконом и полиэтиленом;
  • состав клея очень быстро застывает – для исправления мелких огрехов склеивания времени не остается;
  • важно придерживаться мер безопасности, так как после попадания на кожу клей будет проблематично отмыть.

Разновидности эпоксидного клея и их характеристики

Эпоксидный клей классифицируют по трем основным критериям: по составу, консистенции и способу отверждения. Зависимо от состава эпоксидка делится на однокомпонентные и двукомпонентные.

Однокомпонентный клей эпоксидный прозрачный содержит жидкую смолу или органический растворитель со смолой. Состав в готовом виде заключен в тюбик и перед применением не нуждается в какой-либо подготовке. Такой клей используется для склеивания небольших деталей, герметизации зазоров и стыков труб. Для отвердения большинству однокомпонентных состав не требуется предварительное нагревание, а некоторые клеи «схватываются» под воздействием тепла.

Большинство эпоксидных клеев выпускаются двухкомпонентными. Такой клей поставляется комплектом из двух тюбиков. В одной емкости содержится смола в виде пасты, а во второй – жидкий или порошкообразный отвердитель. Ингредиенты соединяют и перемешивают маленьким шпателем (обычно прилагается в комплекте). Готовая смесь клея эпоксидного двухкомпонентного надо использовать в течение одной-двух минут. В противном случае состав утратит свои клеевые свойства.

По консистенции отличают два типа клея: жидкие и в форме пластичной массы.

Жидкий клей — это гель, выдавливаемый из тюбика. Основное достоинство – удобство нанесения состава на склеиваемые поверхности, экономия времени на подготовке раствора.

Пластичная масса напоминает обычный пластилин и поставляется в цилиндрических тюбиках. Для извлечения клея понадобится отрезать часть пластилина, размять его и смочить водой. Пастообразную смесь нанести на склеиваемую поверхность.

Способ отверждения клея зависит от применяемого отвердителя. Составы, содержащие жидкую эпоксидную смолу, алифатический полиам, пластификаторы и наполнители затвердевают без нагрева – в течение 24-72 часов, температура около +20°С. Однако структурирование подобных клеев происходит дольше. Для повышения прочностных характеристик такие составы рекомендуют дополнительно подвергать термообработке.

Соединения, отвержденные без нагрева, устойчивы к воздействию разбавленных щелочей и кислот. Однако при длительном пребывании в воде (до 3-х месяцев) прочность соединения снижается – особенно при склеивании гидрофильных материалов, например, древесины.

Модифицированные композиции эпоксидного клея (температура отверждения +60-120°) применяются для склеивания неметаллов и металлов, обладают ударной вязкостью, стойкостью к действию масел, топлив и прочих органических растворителей.

Особо прочные – клеи горячего отверждения (температура +140-300°С) обладают повышенной теплостойкостью и высокими электроизоляционными качествами.

Среди наиболее популярных эпоксидных клеев, используемых в быту можно выделить:

  1. Эпоксидный клей «Момент» — продается в любом строительном магазине по доступной цене. Фасовка клея – небольшие тюбики, пластичные массы весом около 50 грамм или объемные упаковки для многоразового применения. Срок хранения клея после открытия – несколько месяцев при температуре до +25°С.
  2. Эпоксидный клей-пластилин «Контакт» подходит для ремонта изделий, подвергающихся воздействию влаги. Подходит для герметизации трубных стыков, приклеивания нетяжелых полочек в ванной комнате. Время застывания клея – 1-2 минуты.
  3. Клей «Холодная сварка» соединяет металлические изделия за считанные секунды. Зачастую, уровень сопряжения не уступает надежности термической обработки. Дополнительные плюсы: края металлического изделия не деформируются, появляется возможность склеить сплавы, которые нельзя соединить сваркой.
  4. Эпоксидный клей ЭДП – скрепляет разные поверхности: от фарфоровых, стеклянных изделий до металлических. Многие считают этот состав оптимальным по цене и качеству. Клей эпоксидный универсальный – используется для ремонта автомобильных деталей, заделыванию трещин в сантехники и пр.

Технология склеивания: пошаговая инструкция

Весь процесс склеивания можно разбить на три основных этапа: чистка поверхности изделий, подготовка клеевого раствора и непосредственное склеивание.

Обработка поверхности склеиваемых изделий проводиться в первую очередь. Так как готовый клеевой раствор требует быстрого нанесения, и чистить детали уже будет некогда. Поверхности зачищаются наждачной бумагой, обезжириваются и высушиваются. В условиях производства обработку выполняют дробью, песком или ультразвуком. Склеиваемые детали подвергаются травлению в кислотной ванне и обезжириванию в органических растворителях.

Подготовка клеевого состава:

  1. Эпоксидную смолу выдавить из тюбика в емкость для замеса.
  2. Добавить несколько грамм отвердителя. Стандартная пропорция отвердителя и эпоксидной смолы – 1:10. Допустима передозировка отвердителя (1:5).
  3. Смешать вручную ингредиенты клея.

Полученную смесь аккуратно нанести на поверхность одной из деталей, плотно прижать предметы друг к другу и зафиксировать в таком положении на 8-10 минут. Спустя несколько часов соединение приобретет нужную прочность, а изделие будет готово к эксплуатации.

Эпоксидный клей: инструкция по работе с эпоксидной смолой

Меры предосторожности при работе с клеевым составом

При работе с эпоксидными клеями важно соблюдать обычные меры предосторожности. Чтобы уберечься от пыли и вредных испарений следует надеть защитную маску с угольным фильтром, работы надо выполнять в хорошо проветренном помещении.

Важно придерживаться всех рекомендаций по мерам безопасности, указанным на этикетке клея.

Людям с чувствительной кожей обязательно надо надевать во время смешивания и работы с клеем резиновые перчатки. При приготовлении клеевого состава нельзя использовать посуду, предназначенную для приготовления или хранения пищи.

Читать еще:  Особенности производства и применение углеродистых инструментальных сталей

Как применяется и какую температуру выдерживает

Эпоксидный клей широко востребован в быту, им можно соединять трубы и сантехнику, изделия из фарфора, керамики, стекла, дерева, пластика, металла и сплавов. Он клеит любые ткани и материи, гипс и цемент, бумагу и картон. Основные требования для долговечного соединения — чистота тары и поверхности, соблюдение инструкции и времени выдержки.

Эпоксидная масса аккуратно наносится на одну из склеиваемых поверхностей. Далее части прижимаются друг к другу и на 10 минут фиксируются в необходимом положении. Соединение будет готово к эксплуатации через несколько часов.

Совет
В процессе работы с клеями на основе эпоксидной смолы необходимо соблюдать меры предосторожности: защищать от едкой массы руки, лицо и глаза. А вредные испарения вдыхать только сквозь специальную маску с угольным фильтром.

Свойства

В состав клеящего вещества входят термореактивные элементы синтетического происхождения. Некоторые ингредиенты состава — эпоксидная смола, растворители и жидкости, которые позволяют застывать.

Эпоксидный компонент обладает массой преимуществ перед другими соединительными материалами. Склеенная деталь выдерживает механическую нагрузку, падение и удары. У эпоксидный смолы минимальный процент усадки, хорошая влагонепроницаемость, высокая степень устойчивости к механическому износу.

Компонент очень быстро застывает, температура отвержения колеблется в пределах -10…+21°С. В составе клея используют горячие компоненты для застывания, которые способны выдерживать высокие температуры и воздействие различных химических соединений. Смешивание смолы и отвердителей горячего типа приводит к тому, что молекулярная сетка вещества сжимается, компонент принимает менее пористую структуру.

Среди пластификаторов популярен эфир фосфорной кислоты. Существуют другие аналоги, которые способны увеличивать степень надежности соединения. Внедрение этих ингредиентов сводит к минимуму вероятность разложения клея, возникновения трещин и усадки.

В составе эпоксидной смеси присутствуют жидкости: ацетон, этанол и др. Они ускоряют процессы отвердения. Количество растворителя не должно быть большим, потому что излишки сложно удаляются, если они запачкали площадь вокруг склеенного места. Приемлемый вариант — 5% от общей массы.

Среди отвердителей и наполнителей встречаются: аморфный углерод, оксид цинка, никель или алюминий (в порошке), стекловолокно. В процентном соотношении в составе клеевой массы наполнитель занимает до 80%.

Среди недостатков эпоксидного клея ограниченный список материалов, которые можно соединить. Клей не взаимодействует с силиконом, тефлоновыми поверхностями и некоторыми видами полиэтилена. Клей очень быстро застывает, что осложняет работу с устранением погрешностей. Застывшее вещество сложно свести с поверхности, поэтому при нанесении необходимо действовать аккуратно.

Рекомендации при работе

Соблюдение температурного режима – главное условие при эксплуатации эпоксидных составов. В помещении тоже должен поддерживаться определённый климат (не ниже +24°С и не выше +30°С).

Рассмотрим дополнительные требования для работы с материалом.

  • Герметичность упаковки компонентов – эпоксидки и отвердителя – вплоть до процесса их смешивания.
  • Неукоснительным должен быть порядок замешивания – именно отвердитель добавляется в смоляную субстанцию.
  • Если используется катализатор, смолу необходимо нагреть до +40.50°С.
  • В помещении, где проводятся работы, важен не только контроль над температурой и её стабильностью, но и за тем, чтобы в нём сохранялась минимальная влажность – не больше 50%.
  • Несмотря на то что первый этап полимеризации составляет 24 часа при температурном режиме +24°С, предельную прочность материал набирает в течение 6-7 дней. Однако именно в первые сутки важно, чтобы температурный режим и влажность сохранялись в неизменном состоянии, поэтому нельзя допускать малейших колебаний и перепадов этих показателей.
  • Не стоит замешивать слишком большие порции отвердителя и смолы. В этом случае есть риск её закипания и утраты свойств, необходимых для эксплуатации.
  • Если работа с эпоксидной смолой совпала с холодным временем года, нужно заранее прогреть рабочее помещение, поместив туда упаковки с эпоксидкой, чтобы она также приобрела нужную температуру. Холодный состав допускается подогреть, используя водяную баню.

Нельзя забывать, что в холодном состоянии смола становится мутной по причине формирования в ней микроскопических пузырей, а избавиться от них крайне трудно. К тому же субстанция может не застывать, оставаясь вязкой и липкой. При температурных перепадах также можно столкнуться с такой неприятностью, как «апельсиновая корка» – неровная поверхность с волнами, буграми и углублениями.

Однако следуя этим рекомендациям, соблюдая все необходимые требования, можно получить безупречно ровную, качественную поверхность смолы благодаря её правильному отвержению.

Читать еще:  Красим диски своими руками – особенности процесса

В следующем видео рассказывается о секретах эксплуатации эпоксидной смолы.

Плюсы и минусы эпоксидного клея

Клеящие смеси на основе эпоксидных смол разнообразны, но все они имеют общие достоинства:

  • Устойчивость к воздействию агрессивных химических веществ, среди которых масла, бензин, неконцентрированные кислоты и щелочи. Моющие средства и остальная бытовая химия не разрушают шов.
  • Термостойкость. Переносит повышение температуры до +250 С.
  • Эластичность. Возможны небольшие смещения склеенных фрагментов, сверление и шлифование шва.
  • Полная водонепроницаемость.
  • Хорошая адгезия с различными материалами, включая пластмассы, дерево, цемент, гипсокартон и др.
  • Устойчивость усадке и к образованию трещин.

Есть у эпоксидных составов и некоторые недостатки, которые нужно учесть перед их применением. Смесь нельзя выбирать для работы с никелем, полиэтиленом, цинком, силиконом, хромом и тефлоном. Запрещено склеивать такими составами предметы, которые соприкасаются с продуктами. Еще один минус — высокая скорость отвердевания, поэтому работать следует очень быстро и точно. Иначе исправить возможные огрехи будет невозможно.

Какой эпоксидный клей лучше?

Не бывает плохого и хорошего клея, если речь не идет об откровенном игнорировании всех правил и требований ГОСТа. При выборе адгезионного состава необходимо учитывать следующие нюансы:

  1. Область применения. Однокомпонентным раствором удобно работать в быту, заделывать швы, зазоры, устранять мелкие дефекты, а вот двухкомпонентный приобретается для строительных и других масштабных работ.
  2. Универсальность. Такой клей можно использовать практически везде, но если хочется получить более эластичный шов, рекомендуется искать ангидрид глицерина в составе. Однако, тогда упадет влагонепроницаемость соединения. Если в составе будут присутствовать галогенорганические соединения, то клей приобретет повышенную негорючесть.
  3. Способ застывания. Состав, требующий нагрева, демонстрирует хорошую устойчивость к воде, жирам, бензину, а вот если это правило соблюдать не требуется, то можно получить защищенный от химических веществ шов, а вот влаги он будет бояться.
  4. Цвет. Он определяется в зависимости от оттенка обрабатываемых поверхностей. Универсальный вариант – прозрачный эпоксидный клей.

Рейтинг эпоксидного клея

Среди самых популярных марок можно выделить:

  1. Эпоксидный клей Момент. Обеспечивает так называемую «холодную сварку», застывая за 5 мин. В продаже можно найти как жидкий состав, так и имеющий вид пластилина. Стойкий к воздействию воды, прочный, он имеет удобную насадку-миксер. Некоторые виды поставляются в порционных упаковках, что предоставляет возможность экономно расходовать продукт.
  2. Клей на основе эпоксидов Felix. Хороший универсальный состав, который быстро застывает, не дает усадку, не расширяется, демонстрирует хорошую устойчивость к воде, бензину, повышенным температурам. Соединяет металлы и их сплавы, стекло, пластмассу, керамику, дерево.
  3. Клей Контакт. Демонстрирует высокую адгезию к большинству известных материалов. Не подвержен воздействию воды, масел, растворителей. Его можно использовать в качестве электроизоляции. Пять минут необходимо составу для схватывания, а через 30 мин. уже образуется прочное соединение.

Сфера применения и виды

Так как эпоксидные клея многоцелевые, то они нашли применение в индустриях:

  • Постройка – объединение панелей, ж/б систем мостов.
  • Машиностроение – изготовление научно-технической оснастки, шлифующих приборов и прочее.
  • Судостроение – монтаж судов из стеклопластика, установка креплений.
  • Сборка авто – склеивание пластмассовых деталей с металлом, закрепление тормозных колодок.
  • Монтаж летательных агрегатов, при производстве погожих батарей и пр.

Согласно смеси клей: прочный, пастообразный, тягучий раствор, пигмент, пленку.

Пленочный клей – материал, армируемый некоторыми тканями.

Пастообразная смесь продается в готовом виде либо в виде компонентов для смешивания. Если при приготовлении не будет нагревания, то смешивание производится напрямую перед применением.

С целью извлечения оптимального результата соединения перед началом склеивания плоскости требуется обработать. Обработка допустима наждачкой, песком, ультразвуком, обезжировка растворителем либо протравка в кислотной ванной. От этого этапа зависит крепость соединения и его устойчивость при эксплуатации.

Владея редкими наклеивающими качествами, эпоксидные клея применяются там, где необходима передача больших перегрузов. Их применяют взамен классического автоматического крепления разных элементов. Объединенные (приклеенные) плоскости смотрятся ровно как общее целое.

Характеризуются приобретенные объединения значительной крепостью, тепло- гидростойкостью, стабильностью к влиянию агрессивных сред. Их использование вероятно в просторном спектре температур и подойдут они с целью крепкого объединения элементов почти с различных использованных материалов.

Меры предосторожности

В состав клеящей смеси входят вещества с резким запахом, некоторые из них токсичны. По этой причине необходимо проводить все работы с эпоксидкой только в хорошо проветриваемом помещении. Желательно защитить дыхательные органы маской. Людям, склонным к аллергическим реакциям, рекомендуется надевать перчатки, чтобы предотвратить попадание вещества на кожу.

Если раствор все же попал на нее, нужно как можно быстрее смыть его мыльной водой. При попадании на слизистые используется только чистая вода. Если появилось раздражение, следует срочно посетить врача. Для смешивания клея запрещено использовать посуду, в которой будет храниться или готовиться пища.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×