Эпоксидный клей: свойства, разновидности, особенности использования

Эпоксидный клей — один из наиболее популярных. Он используется в строительстве (для фиксации плитки и заполнения трещин в бетонных плитах), в машиностроении (для крепления тормозных колодок, ремонта бензобаков, крепления обшивок), в судостроении (для сборки конструкций из стеклопластика). Не менее широко применяется в быту — он незаменим для ремонта обуви и мебели, для герметизации труб, создания различных поделок.

Состав эпоксидного клея

Эпоксидка считается универсальной. Она накрепко соединяет поверхности из различных материалов. Основной элемент клеящей массы — эпоксидная смола. Она способна проникать достаточно глубоко внутрь склеиваемых поверхностей, что обеспечивает прочное и долговечное соединение. Клей — это композиция из эпоксидной смолы и вспомогательных компонентов. Их характеристики представлены в таблице.

Доля вещества от массы сухой смолы	Вещество	Свойства
Отвердители	до 15%	Полиамины, аминоамиды, отвердители-модификаторы из полимеров и др.	Изменяют состояние вещества из геля в твердое, определяют прочность соединения
Растворители	3-5%	Кселол, различные спирты или ацетон	Увеличивают скорость затвердевания клея
Наполнители	от 50 до 300%	Порошковые (окиси металлов, алюминий, кремнезем), специальные ткани, волокна стеклянные или углеродные	Определяют характеристики материала, могут работать отвердителями и/или стабилизаторами
Пластификаторы	до 30%	Эфиры фосфорной или фталиевой кислот	Определяют физические и механические характеристики смеси

Ассортимент эпоксидных клеев очень широк, в них присутствуют описанные ингредиенты в разных пропорциях и комбинациях.

Основные сведения о материале

Эпоксидная смола в клеевом составе является основой. Это синтетический олигомер, который при соединении с отвердителем образовывает сшитый полимер. Естественно, смола интересна в практическом плане только в виде двухкомпонентного состава. Сам олигомер, то есть, основной компонент, применения не находит. Эпоксидный клей, в зависимости от марки, представлен в виде жидких или твердых компонентов. Их оттенки варьируются от кристально прозрачного до медового или даже темного. В любом случае, комплект клеевого состава состоит из компонента «А» — основного вещества и компонента «Б» — отвердителя. Свои свойства клей получает при смешивании компонентов.

В качестве отвердителя могут использоваться амины или карбоновые кислоты (полиамин, триэтилентетрамин, ангидрид). Процесс отверждения представляет собой химическую реакцию полимеризации, при которой образуются сшитые полимеры с очень устойчивой межмолекулярной связью. В результате отверждения шов получается прочным и стойким как к химическим, так и к механическим воздействиям.

Полезно узнать > Какой разделитель сред следует использовать для эпоксидной смолы

Свойства и сфера применения эпоксидных клеев

Застывший клей образует безусадочный шов, устойчивый к маслам, щелочам и растворителям. Эпоксидка отличается высокой адгезией к различным основаниям, легко переносит резкие перепады температур в диапазоне от -20 до +250 С, не является электрическим проводником. Шов эластичен, его можно шлифовать, окрашивать, лакировать и сверлить. Возможно добавление дополнительных компонентов к основному рецепту, что дает составу новые свойства.

Благодаря этим свойствам материал широко востребован во многих отраслях:

Машиностроение. Производство абразивного инструмента, технической оснастки и др.
Авиастроение и космонавтика. Производство солнечных батарей, установка теплозащиты, внутренней и внешней, сборка авиатехники.
Строительство. Сборка мостовых конструкций из железобетона, трехслойных строительных панелей и многое другое.
Судо- и автомобилестроение. Сборка корпусов из стеклопластика, закрепление деталей из разнородных материалов, монтаж высоконагруженных узлов и т.д.

Фото: Instagram madewithdots

Область применения

Прежде чем установить границы применимости эпоксидного клея, выделим определяющие свойства, характерные для отвержденного полимера. В процессе реакции взаимодействия компонентов не происходит изменения объема, то есть, шов не дает усадки. Он формируется с равномерной плотностью по всему слою и не образует пор или трещин.

Высокие показатели адгезии позволяют клеить изделия из самых разных материалов. Лишь тефлон, полипропилен, силикон и оргстекло являются исключением.

Сформированный шов не боится воздействия веществ органической химии. Он также устойчив к кислотам и щелочам. Рабочий диапазон температур для изделий из эпоксидной смолы составляет от –20°C до +250°C градусов. В этом интервале полимер полностью сохраняет свои свойства. Прочный и эластичный слой отвержденного клея надежно скрепляет детали даже в условиях высоких ударных и вибрационных нагрузок. У эпоксидного клея есть и дополнительная функция. Он является неплохим электроизолятором.

Примечательно то, что клей не нарушает эстетики. В смолу можно добавлять различные пигментные вещества или красители. Алюминиевая крошка не только придает составу серебристый цвет, но и увеличивает его теплопроводность. Основной недостаток материала заключается в необходимости строгого соблюдения технологии его приготовления и использования. Речь идет о правильном соотношении компонентов, а также об ограниченном времени на проведение работ. После того, как клей схватится, изменить форму шва уже невозможно.

Приведенные выше качества эпоксидного клея позволяют определить область его применения. Прежде всего, следует отметить высокую востребованность в быту. Что же касается промышленных областей, то эпоксидка задействована практически во всех отраслях.

Строительство. Смола является гидроизолятором, а также обеспечивает стяжку бетонных поверхностей.
Автомобилестроение. Из эпоксидки и стекловолокна изготавливают стеклопластик, который служит основным материалом для бамперов и некоторых деталей кузова.
Судостроение. Эпоксидной смолой покрывают корпуса судов.
Самолетостроение. Смола входит в состав композитных материалов, их которых сделаны лопасти винтов и некоторые другие несущие элементы.
В творчестве. Эпоксидка широко применяется в заливке изделий бижутерии, а также используется в приемах художественного декора.

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.

Фото: Instagram aviora_sekunda_aktobe

Марки

Остановить выбор лучше всего на таких 4 разновидностях клея с качественными характеристиками:

«Холодная сварка».

ЭДП.

«Контакт».

Клей «Момент» Эпоксилин.

Определить, какой производитель будет получше, можно только опытным путем и с учётом основного предназначения и характеристик разновидностей.

«Холодную сварку» изготавливают такие производители,как Akapol, российский «Астат», бренд «Анлес», торговая марка Runway. Эпоксидный состав ЭДП подходит для работы с различными материалами, выпускается отечественным , АО «Анлес», ООО «Экокласс», «Химконтакт». Эпоксидный раствор «Момент» от производителя Henkel, очень популярен , также неплохо себя зарекомендовал отечественный . «Контакт» позволяет работать даже с влажными поверхностями.

На видео: Эпоксидная смола ЭДП, хитрости использования.

Двухкомпонентный и однокомпонентный клей

Клеящий состав производится в двух формах, каждая из них является полноценным материалом.

Однокомпонентный состав

Готовая к использованию смесь, выпускается в расфасовке небольшого объема. Благодаря тому, что в массу уже введен отвердитель, клей начинает застывать сразу после того, как вскрывают упаковку. По этой причине материал не применяется для работы с большими объемами, но хорошо подходит для мелкого ремонта, герметизации швов и т.п.

Фото: Instagram mechtairealnost

Двухкомпонентная смесь

В упаковке находятся две емкости. Одна с композитным составом, другая с отвердителем. Перед работой их нужно соединить, строго соблюдая пропорции, которые производитель указывает в инструкции. Преимущество двухкомпонентного материала в том, что его можно смешивать по мере необходимости, получая состав для больших объемов работ.

Фото: Instagram hmstudio_com_ua

Разновидности клея на основе эпоксидки

Ассортимент материала очень широк, поэтому составы классифицируют по таким признакам:

Консистенция

Клеящие смеси производятся в виде жидкости либо пластичной массы, напоминающей глину. В первом варианте это гель, который очень удобно наносить на склеиваемые фрагменты. Пластичная масса достаточно плотная, фасуется в герметичные тубы. Перед работой ее извлекают, слегка смачивают водой и тщательно разминают руками. После этого ее можно наносить на основание.

Фото: Instagram autoshop_camaro_kemerovo

Способ отверждения

Исходя из типа отвердителей, составы делятся на три группы, различающиеся рекомендованной температурой затвердевания.

Без нагрева. Раствор становится твердым при температуре порядка +20 С. На структурирование состава уходит довольно длительное время, больше 72 часов, для ускорения этого процесса рекомендуется термообработка.
Модифицированные композиции с температурой затвердевания от +60 до +120 С. Отличаются повышенной устойчивостью к растворителям органического типа и ударной вязкостью.
Сверхпрочные смеси горячего отверждения. Для затвердевания требуется температура от +140 до +300 С. Термоустойчивы, имеют высокие электроизоляционные характеристики.

Фото: Instagram avtomobilni_magazin

Расход клея и время его отверждения

Расход клеящего состава зависит от толщины слоя, которым он наносится, и от материала основания. Так, пористые поверхности, например бетон или дерево, значительно увеличивают расход материала. В среднем на один квадратный метр уходит порядка 1100 г клея при условии, что толщина слоя не выше 1 мм.

Скорость отверждения зависит от марки состава и температуры окружающей среды. Не рекомендуется работать с материалом на холоде. Оптимальная температура — от +10 до +30 С. Для ускорения процесса затвердевания клея шов можно подогреть. В среднем на отверждение жидких клеев ЭДП уходит около двух часов и около суток на полную полимеризацию. Холодная сварка твердеет намного быстрее — всего за 10-20 минут.

Фото: Instagram nail_anzhelika78

Характеристики

Состав эпоксидного клея достаточно сложен. Помимо основного компонента и отвердителя он содержит наполнители, пластификаторы, растворители и модификаторы. Реакция полимеризации является необратимой, поэтому особе внимание уделяется приготовлению состава. Температурный режим для проведения работ предусматривает значение не ниже +10°C градусов для окружающей среды. Полное отверждение может занимать несколько суток, поэтому пользоваться готовым изделием после кажущегося схватывания смолы не рекомендуется.

Полезно узнать > Какой расход эпоксидной смолы на один квадратный метр столешницы

Если материал выполнен по требованиям ГОСТ, то он имеет 3 класс опасности. Токсичным клей считается только на стадии отверждения. Застывшая смола не причиняет вреда здоровью человека и не является аллергеном. Клей имеет ряд технических характеристик, на которые необходимо обратить внимание при выборе. Покупка эпоксидки относится к подготовительным работам, однако о том, как правильно выбрать смолу, не сказано ни в одной инструкции.

Время жизни смолы определяет время, в течение которого клей пригоден для использования. Этот параметр может варьироваться от 5 до 120 минут.
Прочность на разрыв – показатель, равный отношению давления к площади поверхности. Для клеевых составов прочность находится в пределах 100-400 кгс/см2.
Плотность клея.
Эластичность при ударных нагрузках.

Теоретически считается, что застывшая смола хорошо выдерживает воздействия химически активных веществ. Практика же показывает, что клеевой шов разрушается под действием толуола или ацетона. Некоторые мастера в качестве характеристики рассматривают цветность состава и форму выпуска. Действительно, показатель прозрачности может расширить сферу применения обычного клея, а фасовка позволяет оптимально подобрать количество смолы для тех или иных видов работ.

Универсальный или специализированный клей

Область применения клеев на основе эпоксидки очень широка. Они используются при производстве кораблей, самолетов, автомобилей и в строительстве. Востребованы составы в быту. С их помощью ремонтируют мебель, технику, предметы декора, напольные и настенные покрытия и другое. Эпоксидкой герметизируют различные инженерные коммуникации, ее используют для изготовления сувениров, бижутерии, поделок и многого другого.

Для применения в быту выбирают универсальные составы или специализированные материалы. Наиболее востребованы такие разновидности эпоксидного клея.

«Момент» от Henkel

Производится две линейки эпоксидных смесей. Однокомпонентный «Эпоксилин» и «Супер Эпокси», состоящий из двух компонентов. Для удобства смешивания последний выпускается расфасованным в два шприца. Это универсальные составы, образующие прочный шов, который после отверждения можно шлифовать, красить и даже сверлить.

Фото: Instagram kantstovary_perm

Холодная сварка

Специализированные смеси для ремонта предметов из различных металлов. Обладают повышенной прочностью, высокой скоростью отверждения. Чаще выпускаются как пластичная масса, но могу быть и в жидком виде. Продукция представлена разными брендами под названиями «Поксипол», «Эпокси-титан», «Эпокси-металл».

Клей ЭДП

Так сокращенно называется эпоксидно-диановый материал с полиэтиленполиамином. Относится к универсальным клеям, работает с различными основаниями: дерево, кожа, бетон, камень, керамика, резина и т.д. Приобретает заявленную прочность в течение 24 часов после нанесения. Выпускается разными компаниями под марками ЭПД, Химконтакт-эпокси, Эпокс-универсал.

Эпоксидный клей можно приготовить самостоятельно в домашних условиях. Как это сделать, показано в видеоматериале.

Виды

Все существующие разновидности эпоксидного клея можно разделить на несколько категорий. В зависимости от количества компонентов – это однокомпонентный состав и двухкомпонентные смеси. Первая группа не нуждается в приготовлении перед началом работы, уже полностью готова к применению. Отвердение может происходить при комнатных условиях или же при повышении температуры. Двухкомпонентные растворы являются более востребованными. Перед склеиванием, два компонента необходимо смешать. В результате, получается очень гибкий, монолитный и прочный шов.

В зависимости от густоты массы, различаются жидкие и глинообразные вещества. Вязкость определяется консистенцией эпоксидной смолы. Жидкий клей перед использованием нагревается и проще наносится. Глинообразный состав напоминает по структуре пластилин, выпускается в виде брусков разного размера. Перед началом работ, смесь тщательно разминается и ровным слоем распределяется по склеиваемой поверхности.

В зависимости от метода полимеризации, клей разделяется на несколько видов. Классификация зависит от применяемого отвердителя. Например, ангидрид и полиамин позволяют смеси полимеризоваться при стандартных условиях. Также влияние оказывает степень нагрева шва.

Инструкция по использованию эпоксидного клея

Для качественного склеивания деталей нужно точно выполнять рекомендации производителя смеси. В общих чертах такая инструкция выглядит так.

Подготовка основания. Оно зачищается наждачкой, очищается от загрязнений и пыли, обезжиривается. В домашних условиях для обезжиривания используются растворители.
Подготовка клеевого состава. Однокомпонентные смеси готовить не нужно. Двухкомпонентные смешиваются. Первой в емкость выдавливается эпоксидка, затем отвердитель. Пропорции должны быть точно соблюдены. Затем ингредиенты тщательно смешиваются.
Склеивание деталей. Состав аккуратно наносится на одну из соединяемых поверхностей. Вторая накладывается на нужное место и плотно прижимается. В таком положении детали фиксируются на 7-10 минут, после чего остается подождать несколько часов, чтобы клеящий состав набрал необходимую прочность.

Как развести эпоксидную смолу

Следует извлечь содержимое из тюбика и поместить в емкость, в которой будет выполняться замес. Соединяют смолу с отвердителем в такой пропорции, чтобы на 1 долю последнего вещества приходилось 10 частей смолы. Допускается другая дозировка, в этом случае эпоксидный клеящий состав имеет пропорции, в которых смолы добавляют в 5 раз больше, чем отвердителя.

Чтобы правильно смешивать ингредиенты, можно воспользоваться мерным стаканчиком. После соединения смолы и отвердителя необходимо размешать клей до однородного состояния.

Полезные советы по хранению и удалению клея

Производитель рекомендует хранить состав в сухом месте, в вертикальном положении. Целостность упаковки не должна быть нарушена, иначе внутрь попадет воздух, что ухудшит качество клея. Хранить состав нужно только при комнатной температуре. Упакованная эпоксидка хранится от года до трех лет, но свойства ее со временем ухудшаются.

Работа с клеем предполагает использование защитных средств, поскольку отмыть его очень сложно. Пока состав еще жидкий, можно смыть его мыльной водой или ацетоном, если клей уже начинает полимеризоваться. Застывшую эпоксидку удалить очень сложно, можно попробовать такие методы:

Нагрев утюгом или феном. Под воздействием высоких температур клей размягчается и его легче удалить.
Замораживание хладагентом. После такой обработки состав делается хрупким и откалывается от поверхности.
Применение растворителей. Клей смачивают анилином, толуолом, этиловым спиртом и т.п. Через некоторое время отскабливают пятно.

Фото: Instagram kamindustry.ru

Правила склеивания поверхностей

Существуют определенные правила работы с эпоксидным клеем. Если не придерживаться их, место соединения окажется менее прочным, чем заявлено производителем, а в отдельных случаях поверхности вовсе не склеятся.

Предварительная обработка

Этот этап состоит из трех шагов:

Очистка. Она подразумевает удаление пыли, грязи, частиц шерсти, ржавчины. Способ чистки зависит от типа поверхности и от степени загрязнения. Например, чтобы отремонтировать обувь, ее следует предварительно постирать и хорошо высушить, а треснувшие наушники достаточно протереть салфеткой.
Шлифовка. Она проводится не только для того, чтобы максимально выровнять поверхность и улучшить адгезию, но и для удаления старых следов от клея, краски и других покрытий, а также для снятия оксидной пленки с металлов. Шлифуют только твердые материалы — стекло, дерево, металлы, используя для этого наждачную бумагу зернистостью от 40 до 80 либо специальную шлифмашинку.
Обезжиривание. Оно позволяет избавиться от незаметных следов жира и масла на склеиваемых поверхностях. Этот этап нельзя пропускать, даже если кажется, что жиру на каком-либо предмете неоткуда взяться: следы от пальцев, которые остаются на материале после прикосновения к нему, – это тоже жир, и он вполне способен помешать образованию крепкого клеевого шва. В большинстве случаев для обезжиривания достаточно обработать поверхность изопропиловым или медицинским спиртом, ацетоном.

После предварительной обработки следует незамедлительно приступать к склеиванию. Если отложить работу, поверхность снова загрязнится, а на металлах образуется новый слой оксидной пленки.

Склеивание

Склеивать можно только сухие поверхности, поскольку вода ухудшает адгезию, то есть проникновение клея в микропоры материала. Также важна температура: если предмет находился в холодном помещении, клей будет застывать слишком долго.

Перед нанесением клея стоит прогреть склеиваемые материалы до температуры 38–40 °C, если их технические характеристики это позволяют. Для нагревания можно использовать фен, тепловентилятор, инфракрасную лампу. При этом следует соблюдать правила противопожарной безопасности и не оставлять включенные приборы без присмотра.

Если жидкая композитная часть клея и отвердитель находятся в разных емкостях, их нужно отмерить в рекомендуемых производителем пропорциях и смешать в посуде, которая в дальнейшем не будет использоваться для хранения, приготовления и употребления еды. Какими должны быть пропорции и как правильно смешивать компоненты, указано в инструкции по применению, напечатанной на упаковке.

Желательно за один раз готовить смесь, которой хватит на один шов, иначе есть риск, что клей затвердеет раньше, чем будет использован.

Что же касается твердых эпоксидных клеев, то они зачастую выглядят как многослойная «колбаска», внутренняя часть которой — это наполнитель, смешанный с пластификатором, а внешняя — отвердитель. В таком случае нужно отрезать то количество клея, которое понадобится для проведения работ, а потом размять его в руках, словно пластилин, чтобы все компоненты хорошо перемешались.

Наносить состав на материал следует быстрыми и точными движениями, помня о том, что ошибку, скорее всего, исправить не удастся.

Если клей плохо выдавливается из тюбика или плохо разминается, стоит слегка его подогреть, положив на несколько минут на батарею или в другое теплое место.

После нанесения состава поверхности нужно плотно прижать друг к другу и оставить в теплом сухом помещении для отвердевания.

Разные виды эпоксидного клея отвердевают с разной скоростью. Например, «Моменту» и «Минутке» для полного высыхания требуется 60–180 секунд, а «Поксипол» высыхает через 5–6 минут. Также скорость застывания зависит от толщины клеевого слоя.

Одни разновидности клея отвердевают при комнатной температуре, другим требуется дополнительный нагрев. Узнать об этих нюансах можно из инструкции на упаковке.

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.

Чем отмыть

Если при применении эпоксидный состав попадает на кожу, то можно очистить ее при помощи мыльного раствора. Если же он застывает, то можно использовать для оттирания пятна ацетон. Также используются для этих целей жидкие растительные масла, которые размягчают состав клея и помогают ему легче отслоиться от кожных покровов.

Существует несколько вариантов удаления эпоксидного состава после застывания и отверждения:

Замораживающие пятна. Можно использовать специальный аэрозольный хладагент, который делает структуру эпоксидного клея после затвердевания хрупкой.
Механический способ. Можно выбрать, чтобы очистить эпоксидную смолу от поверхности при помощи шпателя или тупого ножа. Соскабливание можно проводить на поверхностях, устойчивых к появлению царапин, и твёрдых по своей природе. Для этого можно использовать любой металлический инструмент.
Нагревание. При применении, температура выше рекомендованных к эксплуатации позволит размягчить эпоксидную смесь. Для этого используются утюг и бытовой фен. После размягчения, состав легко удаляется шпателем.
Применение химических растворителей.Также подходит к прочным износостойким материалам, используемым для склеивания, которым не страшны воздействия разбавителей. Для этого можно использовать этиловый спирт, ацетон, анилин, бутилацетат, толуол.

Так как клеить эпоксидным клеем можно практически любые поверхности, то и очищать их тоже нужно правильно от остатков вещества. Убрать остатки эпоксидки с зеркал или стекол можно уксусной кислотой или растворителями.