Способ приготовления эпоксидного клея

Как правильно развести эпоксидный клей, какие нужно соблюдать пропорции

Двухкомпонентная эпоксидная смола для склеивания материалов или эпоксидный двухкомпонентный клей давно и прочно завоевали рынок. Так что в домашнем инструментальном ящике или шкафчике любого рукастого хозяина, прочем, и хозяйки, отдадим должное нашим женщинам, всегда найдутся эти два разномастных и разноразмерных пузырька. В одном из них будет лениво перетекать при наклонах от стенки к стенке густой, как мед, основной состав, а в другом, поменьше, более свободно плещется чайного цвета отвердитель. Ведь именно так, смешиванием двух компонентов можно получить эпоксидную смолу для заливок или эпоксидный клей для склеивания.

О главных принципах разведения клея для бытовых нужд, необходимых для этого условиях, приспособлениях и компонентах можно прочитать в нашем материале. Изучив его вы узнаете, как развести эпоксидный клей, чтобы выполнить качественно работы, в каких пропорциях стоит смешивать компоненты А и Б, чего стоит опасаться в работе с подобными клеевыми составами.

Вещество бинарного действия

Основной компонент эпоксидного клея (назовем его состав А) может храниться годами без потери своих свойств. Разве что немного кристаллизуется, но эту неприятность легко исправить, нагрев эпоксидный компаунд до 55-60°C градусов, а потом медленно охладив. Сгустки в виде кристаллов обязательно разойдутся в общей массе вещества.

Немного хуже обстоит дело с отвердителем, срок годности которого обычно истекает к полутора годам от даты выпуска его заводом-изготовителем. Но, зная его состав. а информация о нем должна быть на обратной стороне упаковки или во вкладыше-инструкции, всегда можно отдельно купить свежий, это не нанесет ощутимого удара по вашим финансам.

Впрочем, если упаковка с двумя пузырьками хранилась у вас где-нибудь в погребе, при постоянной температуре не выше 8°C градусов и в полной темноте, то срок годности эпоксидного клея, при условии еще и герметичности флаконов, можно смело увеличивать вдвое-втрое. В крайнем случае проверьте эффективность работы компонентов А и Б, смешав их небольшое количество.

Покупая эпоксидный состав для склеивания или для отливок впрок, по принципу «пусть будет», озаботьтесь сразу такими предметами, как:

• Одноразовые пластиковые стаканчики.
• Одноразовые шприцы объемом от 5 до 40 мл. Покупайте шприцы парами, для эпоксидного компаунда и для отвердителя. Шприцы, правда, послужат вам долго, одноразовыми они не будут, нужно только пометить их, и не использовать шприц состава А для состава Б, и наоборот.
• Имейте также в запасе полиэтиленовые салфетки для подстилания на рабочем месте – полиэтилен эпоксидка не пропитает и рабочий стол не испачкает.
• Палочка для замешивания удобной длины.
• Пустая трубочка из-под пасты шариковой ручки, чтобы дуть на образовавшиеся случайно во время замешивания пузырьки, они при такой манипуляции быстро покидают слой замешанной эпоксидки. Правда, это действие актуально для объемных или площадных заливок – в клее наличие пузырьков значения не имеет.

Пусть эти предметы лежат рядом с эпоксидным клеем, дожидаясь своего часа. Тоже по принципу «пусть будут», зато потом вы не будете метаться, когда в работе с клеем возникнет нужда.

Сам эпоксидный компаунд и отвердитель для него, к какому бы типу он не относился, представляют с собой жидкие полимеры с небольшой молекулярной массой. Изделия же их эпоксидки, как и застывший клей – это полимеры с огромной в молекулярных масштабах массой.

Она возникает в процессе полимеризации, старт которому дает смешивания части А с частью Б, находящимися до этого в разных флаконах. При смешивании частей начинается реакция с многократным ростом полимерных цепочек соединяемого состава. Притом цепочки растут не только в длину, они еще и широко ветвятся. Итог такой реакции, огромная полимерная молекула с совершенно измененным по сравнению с исходным веществом свойствами.

Реакция отверждения является экзотермической, то есть она идет с активным выделением тепла, и происходит тем быстрее, чем выше температура окружающей среды.

Влияет окружающий эпоксидный состав воздух или вода, если стаканчик со смесью А и Б стоит в горячей воде. С другой стороны, если нарушен температурный баланс смеси окружающей среды, и к саморазогреву смеси А и Б добавили и быстрое повышение температуры, особенно до надкритического или критического уровня выше 55°C градусов, то разогрев смеси может зайти так далеко, что смесь запузырится, задымится и может даже самовозгореться. Так что не особенно увлекайтесь ускорением процесса склейки и имейте на всякий случай под рукой миску со льдом, чтобы быстро поместить туда ваш импровизированный домашний химический реактор.

Иногда можно встретить рекомендации ускорять время застывания увеличением количества отвердителя, а замедлять – его уменьшением. Запомните: изделия из эпоксидных смол, которые вы купите в розничной продаже, а также склейки, сделанные бытовыми эпоксидными клеями, будут безнадежно испорчены, если вы последуете таким советам.

Замедлять или ускорять процессы полимеризации в эпоксидных составах в бытовых условиях отвердителями, работающими по принципу холодного отверждения, можно только повышая или понижая температуру реакции. Повысить ее можно, подогрев смесь не выше 50°C градусов, а понизить скорость застывания возможно охлаждением смеси эпоксидного компаунда с отвердителем.

К отвердителям, работающим по принципам холодной реакции, то есть при температурах до 55°C градусов, относят различные амины. Они работают, раскрывая эпоксигруппы с образованием гидроксила, с последующим ростом сложных пространственных полимеров.

Самые массовые из них полиэтиленполиамин (ПЭПА) и триэтилентетрамин (ТЭТА). С этим типами отвердителей возможны комбинированные методы отверждения. Обычный холодный, при комнатной температуре, и с повышением температуры на втором этапе полимеризации, когда смесь уже застыла, но внутри нее продолжают идти медленные процессы. Горячим такой способ отверждения назвать все же трудно, ибо для горячий процессов предусмотрены температуры от 100°C до 200°C градусов, а второй этап холодного едва достигает температуры в 80°C градусов.

Этапы выглядят так:

1. Отверждение в течение 24 часов при комнатной температуре, и на втором этапе изделие или склеиваемые поверхности помещают в бокс или подобие автоклава, только сухого, без водяного пара, как сайна, на 5 часов при температуре около 80°C градусов.
2. Второй этап равноценен еще двум-трем суткам при обычной температуре, но прочность соединения будет выше. Застывший во время первых суток при нормальной комнатной температуре полученный смешиванием эпоксидный полимер активным реакциям уже не подвержен, и при нагреве выше критического для жидкой смолы ни запузыриться, не задымиться, ни, тем более, самовозгореться уже не может.

ПЭПА хорошо работает при комнатных температурах, но с ним, во-первых, нельзя получить полностью бесцветное прозрачное соединение, оно всегда будет окрашено в желтый или коричневатый цвет, а во-вторых, по ТУ получаемый промышленным способом полиэтиленполиамин содержит до 75% кубовой примеси, которая токсична, и при нагревании застывшей с помощью ПЭПА эпоксидки из нее начнут выделяться фенолы, что делает изделия с нею непригодным для пищевых продуктов.

С ТЭТА картина обстоит несколько другая, второй, высокотемпературный этап при 80°C градусах не только желателен, он обязателен. Иначе у изделия надолго, если не навсегда, сохранится липкая поверхность, триэтилентетрамин все свои полезные качества проявит только при полимеризации со смолой при повышении температуры на втором этапе. Кроме того, если в качестве отвердителя применяют ТЭТА, нужно максимально точно соблюдать рекомендованные инструкцией пропорции смешивания.

Если на 100 граммов смолы с применением ПЭПА возможен разброс с от 10 до 14,4 граммов отвердителя на это количество, то с ТЭТА, если сказано, что пропорция должна быть 10 к 1, то так и нужно делать. Недостаток отвердителя вызовет неполное застывание смешанного состава, а его избыток — пузырение и повышенную хрупкость готового изделия или склейки.

Реакция отверждения горячих составов идет по цепочке: раскрытие эпоксигруппы – образование гидроксила – образование эфирных групп. Структурно это выглядит как молекула с ветвями более обширным и длинными, чем у смол с холодным типом отверждения. Горячий процесс застывания состава представляет собой этерефикацию смолы с застыванием по схеме трехмерного полимера.

Высокая температура обеспечивается строительством специальных герметичных боксов, где возможно повышение и удержание температур в диапазоне от 100°C до 200°C градусов. В бытовых условиях такую среду создать вряд ли возможно, поэтому ограничимся таким кратким пояснением принципа горячего отверждения.

Как обеспечить хорошую текучесть

Эпоксидный клей и эпоксидная смола для объемных и площадных заливок, при всей их разнице в составах (в клеи добавляют наполнители и разбавители), обладают таким великолепным качеством, как повышенная адгезия, то есть способность прилипать к склеиваемым материалам. Главное, обеспечить чистоту склеиваемых поверхностей от механических и химических загрязнений. Это достигается их механической обработкой перед склеиванием с помощью абразивной шкурки разной степени мелкости, а затем обезжиривания средствами, для этого берут ацетон или этиловый спирт. Ацетон можно также добавить с слишком густую смолу, но не более 1/20 части от ее объема, он снизит механическую прочность клеевого шва.

Но основным способом разжижить чрезмерно загустевший компаунд, или часть А, является его нагрев. Греют смолу с целью сделать ее более жидкой до введения в нее отвердителя, иначе есть риск получить твердый монолит еще до того, как захотите применить его для работы. Для этого стаканчик с отмеренным количеством смолы помещают в горячую воду, осторожно, чтобы не вызвать образования пузырьков воздуха, размешивают его палочкой, и только после равномерного прогрева добавляют туда отвердитель, причем отвердитель размешивают также осторожно.

Не допускайте брызг и выплесков смешанного состава, в этой стадии он максимально токсичен. Для защиты органов дыхания имейте респиратор с фильтрующим органику фильтром. На руки надеваются перчатки. Глаза защищаются очками.

В продажу поступают смолы и отвердители, предусматривающие разную степень сцепки склеиваемых поверхностей и разную структуру и физические свойства смолы после отверждения. Пример, обувной клей на основе эпоксидных смол, которому для нормального функционирования в этом качестве не требуется жесткость структуры. Нужна гибкость, сколько раз а день обувь претерпевает циклы сгиб-разгиб, а для таких клеев пропорции смешивания основного состава А с отвердителем Б могут отличаться от указанных выше. Но информация об этом у сертифицированных клеев обязательно размещается или непосредственно на упаковке, или в приложенной распечатанной инструкции. Если ничего этого нет, перед вами подделка, такой эпоксидный материал лучше не брать.

В инструкции также может быть размещены не жесткие нормы смешивания, а их зависимость от сроков годности, температуры окружающей среды, применения альтернативных видов отвердителя.

Маленькие хитрости

Компаунд , то есть часть А, у некоторых видов эпоксидных смол бывает чрезвычайно густым, консистенция «засахариваемый мед». Набрать такую смолу в шприц, даже без иглы, затруднительно. Тогда поступите следующим образом, заткните канюлю любой пробочкой, выньте из корпуса поршень, в широкую открытую часть шприца наложите смолу лопаточкой доверху, вставьте поршень на место, и можно отмерять нужную дозу, руководствуясь делениям на корпусе шприца. Для облегчения накладывания смолы в шприц подогрейте состав на водяной бане до 50-55°C градусов.

Используйте одноразовую посуду. Очистить от эпоксидки емкости, в которых разводился рабочий состав из компонентов А и Б практически невозможно, а одноразовые стаканчики стоят копейки, в них и следует приготовить полимер к работе.

Если у вас планируется большой объем склейки или заливки эпоксидкой, покупайте составы, не подверженные саморазогреву. Иначе рискуете получить в помещении, где работаете, если не пожар, то сильное задымление с токсичным дымом и запахом.

Для простого склеивания поверхностей, если они гладкие и глянцевые, на высокую адгезия клея все же не очень рассчитывайте. Сначала предварительно обработайте склеиваемые поверхности наждачной шкуркой, чтобы создать шероховатость. Потом обезжирьте эти поверхности, намажьте обе тонким, около 1 мм, слоем клея и скользящим движением, чтобы между поверхностями не осталось воздуха, соедините их.

Выступившие излишки клея уберите салфеткой и обеспечьте прижим поверхностей друг к дружке грузом, струбциной или обмоткой веревкой. Через сутки все это можно убрать, а изделие на час-два поместить в жарочный шкаф, можно в обычную духовку, только с регулируемой температурой, задав максимум в 80°C градусов. Конечно, прогрев делают только для тех изделий, которым он вреда не принесет, обувь вы в духовку лучше не суйте. В таких случаях склеиваемые поверхности после убирания сжатия или груза просто выдерживают от 2 до 7 суток в зависимости от базовых свойств клея, о которых обязательно должна быть информация на упаковке.

Источник

Как развести эпоксидную смолу с отвердителем пропорции

Эпоксидная смола (компаунд, ЭДП, «эпоксидка») — термоактивный жидкий полимер, состоящий из двух компонентов (смолы, отвердителя), при соединении которых в определенном соотношении провоцирует процесс затвердения с выбросом тепла.

Универсальность продукта и простота в его приготовлении обеспечило ему невероятную популярность в самых разнообразных отраслях. Необходимо только знать, как разводить эпоксидную смолу с отвердителем, пропорции для разных видов.

Назначение и особенности ЭДП

Чаще всего «эпоксидку» применяют в качестве пропиточного или клеящего средства. Ее технические свойства проявляются только после соединения двух компонентов. К основным ее особенностям относятся:

• отсутствие неприятного запаха;
• устойчивость к механическим воздействиям;
• высокая прочность;
• неподверженность действию щелочей и кислот;
• безопасность в эксплуатации.

Сразу после разведения консистенция вязкая, что делает ее очень удобной. После застывания он становится очень твердым, но при этом отлично поддается обработке — шлифованию, обрезке и т.п.

Поверхность после застывания ровная, прозрачная, без вкраплений. Качество готового продукта напрямую зависит от соблюдения пропорции эпоксидки при изготовлении. Если внести недостаточно отвердителя, то он до конца не застынет, и будет липнуть. Если перестараться с этим ингредиентом, то он обязательно проступит на поверхности.

Сфера применения

Благодаря техническим характеристикам и безопасности материал имеет широкую сферу применения как в промышленных, так и в бытовых условиях. Из-за востребованности в разных областях, над качеством постоянно ведется работа по его усовершенствованию.

В зависимости от области, в которой используют «эпоксидку», она может быть жесткой или эластичной, мягкой или твердой.

К основным сферам применения ЭДП относятся:

• Дизайн. Применяют для изготовления различных сувениров, бижутерии, аксессуаром и многого другого.
• Производство мебели — для декорации.
• Электротехническая, авиационная, кораблестроительная и машиностроительная промышленность — как клеящее вещество.
• Строительство — для пропитки материалов с целью повышения их износостойкости, гидроизоляции (бассейны, подвалы и т.п.), для предварительной обработки фасадов зданий перед их покраской.
• Производство продукции из стеклопластика.

Области применения неуклонно растут. Обусловлено это ее безопасностью и прочностью. Например, совсем недавно ее стали применять в производстве оконных систем из пластика.

Свойства и технические характеристики

Как и для любого другого компаунда, для ЭДП существуют нормативы, которым он должен отвечать. В нем могут присутствовать следующие ингредиенты:

• массовая доля эпоксидных групп — 20-22,5%
• гидроксильных — 1,7%;
• опыляемого хлора — 0,3-0,8%;
• летучих веществ — 0,2-0,8%;
• иона хлора — 0,001-0,005%.

По своей химической формуле он является искусственным олигомером. Несмотря на свою устойчивость к щелочам и кислотам, он способен без следа растворяться в эфирных жидкостях, имеющих сложную химическую формулу, и в ацетоне.

ЭПД имеет следующие технические характеристики:

• полное затвердение — 24 часа;
• теплостойкость — 55-170°С;
• плотность при 20°С — 1,16-1,25 кг/м3;
• прочность при загибе — 80-140 МПа;
• ударная вязкость — 5-25 кдж/м2;
• процесс образования полимера — 1,5 часа.

Работа с ЭДП возможна при 20°С, но в условиях промышленного производства это могут быть и более высокие температуры.

Инструкция по применению

Для приготовления качественного раствора следует не только четко соблюдать пропорции, но учитывать некоторые особенности при взаимодействии с ним.

При использовании компаунда впервые сначала нужно развести небольшое количество клея. Это поможет получить смесь нужной консистенции.

Важный момент! Перемешивать смесь медленно и аккуратно, так как при слишком быстром смешивании она может вскипеть и получится непригодной для применения.

Подготовка

Перед началом работы с «эпоксидкой» необходимо уделить время подготовительным мероприятиям. В первую очередь следует оборудовать рабочую поверхность, для этого ее накрывают любым плотным материалом — толстым картоном, фанерой или толстым полиэтиленом.

Могут понадобиться следующие подручные средства:

• прорезиненный фартук или одежда из прочной ткани;
• латексные или резиновые перчатки;
• емкость для приготовления раствора;
• формы для заливки;
• элементы декора;
• шприцы или весы для измерения объема компонентов;
• деревянные лопатки для перемешивания:
• другое (кисти, колеры, крепления и т.п.)

Перед взаимодействии с компаундом необходимо открыть окна и надеть респиратор (подойдет и простой из бумаги), так как он выделяет токсичные пары, пусть и в небольшом количестве.

Приготовление клея

Для изготовления полимера необязательно обладать какими-либо профессиональными навыками. Главное — соблюдать последовательность действий и меры безопасности.

Пошаговая инструкция как правильно развести «эпоксидку»:

1. При помощи весов или медицинского шприца отмерить нужное количество ингредиентов.
2. В тару для смешивания влить «эпоксидку».
3. Затем постепенно внести второй компонент.
4. Аккуратно, круговыми движениями, перемешать (в течение 6-7 минут).
5. Дать «дойти» клею минут 5-7.

После этого можно приступать к склеиванию. Качественная консистенция прозрачна без посторонних вкрапления и пузырьков.

От правильно подобранного веса «эпоксидки» напрямую зависит долговечность и прочность концентрата.

Эпоксидный клей класс пропорции смешивания

Эпоксидный клей (класс, в каких пропорциях разбавить) холодного отверждения готовится по следующему алгоритму:

1. ЭДП (ЭД-5 или ЭД-6) подогреть на водяной бане или в термошкафу до 60-80°С.
2. Разогреть гексаметилендиамин или полиэтиленполиамин в закрытой посуде до 45°С.
3. В 100 г смолы внести 6,5 г второго ингредиента и аккуратно перемешать. Если смесь получилась слишком вязкой можно внести в нее растворитель (толуол или ацетон).

Как развести эпоксидный клей, пропорции для приготовления продукта горячего отверждения:

1. Расплавить в термошкафу 40 г фталиевого или 30 г малеинового ангидрида.
2. Добавить его в 100 г смолы (ЭД-5 или Эд-6).
3. Тщательно перемешать.

Склеивающие качества сохраняются на протяжении 45-75 минут.

Наполнители

В качестве красителей для изготовления деталей можно воспользоваться любыми красящими пигментами, кроме водорастворимых. Для украшения можно брать любые элементы декора:

• морские раковины;
• бусины;
• сухие цветы;
• кристаллы;
• стеклянную крошку;
• блестки и многое другое.

Красители могут быть как жидкие, так и порошковые. Желательно брать специально предназначенные для эпоксидной смолы.

Нанесение клея

Перед нанесением большинство видов поверхностей нуждаются в предварительной зачистке. Не нужна она для следующих материалов:

Все без исключения материалы перед склеиванием следует обезжирить и тщательно просушить.

Наносить «эпоскидку» нужно в 2 слоя при помощи стеклянной палочки или кисти, каждый раз выдерживая определенное время до отлипа. Затем склеиваемые детали плотно прижимают друг к другу и оставляют при комнатной температуре до полного высыхания.

Время отверждения

После склеивания детали потребуется зафиксировать на 24-48 часов в зависимости от используемого состава. Полное затвердевание при комнатной температуре происходит в течение 7 дней. Если нужно его ускорить, то через 3 часа после нанесения клея изделие можно прогреть в термошкафу.

Меры предосторожности

Как и при работе с любыми химическими веществами, при взаимодействии с ЭДП важно соблюдать меры предосторожности. К ним относятся:

• ограничение допуска в рабочее помещение животных и детей;
• обеспечение хорошей вентиляции;
• использование индивидуальных средств защиты — очков, перчаток, спецодежды, респиратора;
• защита рабочих поверхностей укрывным материалом из плотного полиэтилена, картона и т.п.

При попадании компонентов средства на кожу, следует сразу же тщательно смыть их проточной водой с мылом, в глаза — промыть водой и обратиться за медицинской помощью.

Транспортировка и хранение

Исследования показали, что эпоксидная смола от любых производителей отлично переносит транспортировку, даже при холодной погоде. Перевоз даже на дальние расстояния никак не влияют на ее качество. Единственное требование — тара должна быть плотно закупорена.

Хранить ЭДП следует отдельно от пищевых продуктов при 20°С и влажности 45-80%. При таких условиях срок годности составляет 6 месяцев, но при более низких температурах (3-8°С) он увеличивается до года.

Допускается использовать после того, как рекомендуемый производителем срок годности закончился. Но перед использованием необходимо проверить компоненты на соответствие техническим условиям.

Клей эдп быстрого отверждения

Этот продукт продается в упаковках массой от 45 до 250 г и состоит из двух ингредиентов — смолы с модификаторами и отвердителя. Используют его в следующих случаях:

• устранение трещин, дефектов, сколов;
• пломбировка и ремонт электроприборов;
• соединение деталей из стекла, керамики, сплавов, металла и других.

Является аналогом холодной сварки и применяется в тех случаях, когда требуется быстрое отверждение.

Преимущества

«Эпоксидка» этого типа имеет ряд преимуществ. К ним относятся:

• простота в использовании;
• возможность обработки шва до полного застывания;
• рабочее состояние при 10-30°С.

Максимальное время застывания составляет 24 часа. Нужный уровень прочности наступает уже через 6 часов после нанесения.

Применение

Подготовка эксплуатации этого компаунда такая же, как и для обычного — чистка, обезжиривание и сушка поверхностей. Алгоритм процесса следующий:

• Прогреть смолу в течение 8 минут до 60°С.
• Смешать ее со вторым компонентом в соотношении 1,5:1.
• При необходимости добавить наполнитель.
• Нанести состав тонким слоем и плотно прижать детали друг к другу.

Хорошо зафиксировать минимум на 6 часов. Спустя это время изделие полностью готово к эксплуатации.

Современные составы

Существует несколько видов отвердителей, которые позволяют приготовить составы для работы в разных ситуациях, в том числе в холоде и при повышенной влажности.

Для применения в домашней среде обычно используют ЭДП, затвердевающий при нормальных температурах.

Именно от качества отвердителя в первую очередь зависит конечный результат. К самым популярным и бюджетным относятся ТЭТА и ПЭПА. Но у них есть ряд существенных недостатков:

• из-за быстрого наступления полимеризации, довольно сложно сделать толстый слой;
• слабая устойчивость к влаге не позволяет использовать их для заливки пола или гидроизоляционных работ;
• определенные требования к температуре отвердевания (для ПЭПА — не менее 15°С, для ТЭТА — не менее 30°С).

Важный момент! ТЭТА выделяет резкий запах и у него более строгие требования к соблюдению пропорций.

Поэтому, специалисты рекомендуют для сложных процессов приобретать отвердители нового поколения.

Используется как для холодного, так и для горячего отверждения эпоксидных смол и продуктов на их основе. Позволяет повысить стойкость изделий и повехностей к горюче-смазочных составам, воздуху, органическим растворителям и влаге.

Обладает отличной эффективностью даже в условиях высокой влажности и при низких температурах воздуха (2-5°С).

Отвердитель 921

Применяется для холодного отверждения. Подходит для любых материалов, в том числе дерева, камня, бетона. Защищает изделия от ультрафиолетового излучения, влаги и механического воздействия.

Отвердитель 620

Эта марка используется только для холодного отверждения. Допускается применение уже при 15°С и при высокой влажности. Хорошо защищает изделие от любых видов воздействий, в том числе химическими веществами.

Отлично подходит для работ в условиях повышенной влажности. Используется при монтаже полов, крыш, трубопроводов и т.п. Обладает отличными защитными свойствами.

Предназначен для быстрого отверждения «эпоксидного клея». Возможно использование в холод (ниже 0°С). Способен затвердевать даже под водой.

«Эпоксидка» широко используется как для бытовых, так и для промышленных нужд. Популярность ей обеспечивают ее универсальность, простота в эксплуатации и практически полная безопасность.

Не допустить ошибок приготовления поможет следующее видео:

Источник