Эпоксидный свойства клей: Эпоксидный клей: виды, свойства, применение

Эпоксидный клей — свойства и области применения

Эпоксидный клей — свойства и области применения

Перейти к содержимому
Перейти к главному меню

Эпоксидный клей – самая мощная фиксирующая сила в индустриальном склеивании

Эпоксидные клеи — это составы, основной полимер которых образован химической группой, известной как эпоксидная смола. Эпоксидные клеи более известны как жесткие клеи или статичные составы, поскольку они обладают высокой прочностью и стойкостью к нагрузке, около 30 МПа для сдвиговых напряжений, очень мало компенсируют удлинение, более 10% перед разрушением. Эти свойства обусловлены структурой термореактивных полимеров, которые принимает клей после его отверждения.

Однако в настоящее время в индустриальных производствах наиболее востребованы модернизированные эпоксидные составы, которые обладают эластичностью. Таким клеем является PURAFLEX 9220, который отличает высокий уровень принятия нагрузок для оптимального и продолжительного схватывания на склеиваемых материалах с различными коэффициентами растяжения.

Эпоксидные клеи подразделяются на 2 основные группы:

2-компонентный эпоксидный клей (2К эпоксидная смола)

1-компонентные эпоксидные клеи (1К эпоксидная смола)

2-компонентные эпоксидные клеи

Примечание.

Вся информация, описанная о эпоксидных двухкомпонентных клеях  , относится к основным принципам. Для каждого клея действительна та информация, которая содержится в Техническом паспорте производителя, так как состав клея изменяет его свойства.

Основные компоненты 2К эпоксидного клея и его полиреакция:

Смола — диэпоксид или полиэпоксид — Компонент А

Отвердитель — Полиамины или меркаптаны — Компонент B

Тип отверждения или полиреакции, который имеет место в двухкомпонентном эпоксидном клее, является полиприсоединением.

Отличительные свойства эпоксидной смолы

Время отверждения варьируется от нескольких часов до нескольких дней. Отверждение может быть ускорено добавлением или повышением температуры, при этом эффект увеличения степени схватывания происходит при увеличении сопротивления напряжению или нагрузкам.

Необходимо учитывать срок вулканизации, поскольку состав является двухкомпонентным клеем. После смешивания начинается процесс отверждения химических реакций. Срок жизнеспособности состава зависит от температуры использования. Повышение температуры действует как ускоритель химического состава реакции сшивания путем уменьшения срока сокращается жизнеспособность клея.

2К эпоксидный клей очень чувствителен к ошибкам смешивания. PURAFLEX 9220 как готовый к смешиванию эпоксидный состав находится в двойном картридже 2х300 мл с двумя компонентами, которые автономном режиме через специальный спиральный смеситель смешиваются в надлежащей пропорции 1:1. Очень важно, чтобы смеситель был достаточной длины для оптимального смешивания компонентов.

Типичные свойства 2- компонентов эпоксидной смолы.

Механические свойства:

• Высокая устойчивость к нагрузкам или нагрузкам более 30 Мпа
• Высокое удлинение до разрушения, более 15%
• Разрывная прочность 20 N/кв. мм
• Функциональная прочность через 6 часов
• Высокая механическая прочность, стойкость против растрескивания и разрастания трещин

Химические свойства:

• Высокая устойчивость к химическим и физическим агентам
• Высокая устойчивость к температуре от -40°C до +140°C, кратко до +180°C
• Устойчивость к воде, моющим средствам, солям и щелочам
• Высокая стойкость к ультрафиолету и старению
• Отличная адгезия к алюминию, стали, природному камню, пластмассам и композитам

1 компонентные эпоксидные клеи

Примечание.

Вся информация, приведенная о однокомпонентных эпоксидных клеях, относится к основным принципам. Для каждого клея действительна та информация, которая содержится в Техническом паспорте производителя, так как состав клея изменяет его свойства.

Основные компоненты 1К эпоксидного клея и полиреакция

Смола — диэпоксид или полиэпоксид

Отвердитель — Полиамины, меркаптаны, фенольные смолы

Тип отверждения или полиреакции, который имеет место в 1-компонентном эпоксидном клеи, является полиприсоединением.

Свойства эпоксидного 1К клея

1 компонентный эпоксидный клей требует ввода тепла для активации отвердителя, начиная процесс сшивания и отверждения.

Поскольку этот тип клея составляет один компонент, он не имеет срока годности, клей наносится на подложку, а затем применяется температура, чтобы разблокировать и активировать отвердитель для взаимодействия со смолой для получения полимера.

Некоторые эпоксидные 1К клеи имеют способность поглощать масла, не требуя очистки предварительной обработки от масел.

Типичные свойства эпоксидных 1 компонентных адгезивов

Механические свойства

• Высокая устойчивость к нагрузкам или нагрузкам
• Низкое удлинение до разрушения, 10%

Химические свойства

• Хорошая устойчивость к химическим и физическим воздействиям
• Высокая устойчивость к температуре
• Тенденция к поглощению влаги
• Они могут поглощать масло

Области и примеры применения эпоксидного клея

Эпоксидный адгезив из 2-х компонентов PURAFLEX 9220 используют во всех соединениях, которые требуют высокой прочности, сопротивления нагрузкам из-за его высокой стойкости к разрушению, а также принятия и компенсации нагрузок на материалах с аналогичными или разными коэффициентами расширения.

Эпоксидные 2К клеи

Эпоксидные клеи используются в широком спектре отраслей промышленности, от производства фешенебельных фасадов в современной архитектуре и конструкций в авиационной промышленности до изготовления вешалок, рукавов для инструментов, армированных волокнами пластмасс, связывания лопастей ветровых турбин и т. д.

В зависимости от наполнителей эпоксидный клей также используется в качестве электрических проводников, применяемых в микроэлектронике, а также для теплопроводников.

В заключение, в качестве небольшого аргумента в пользу PURAFLEX 9220: средняя стойкость эпоксидных клеев составляет 30 МПа, т. е. капля площадью всего 1 см х 1 см эпоксидного клея способна поднимать 300 кг стали.

Данный материал является интеллектуальной собственность компании ООО «СДМ-ХИМИЯ».
Любое использование Материалов допускается только c указанием источника информации

Автор: Сергиенков Николай Михайлович

Опубликовано в рубрике Без категории

Навигация по записям

Top

“На этом веб-сайте используются файлы cookie, которые обеспечивают работу всех функций для наиболее эффективной навигации по странице. Если вы не хотите принимать постоянные файлы cookie, пожалуйста, выберите соответствующие настройки на своем компьютере. Продолжая навигацию по сайту, вы косвенно предоставляете свое согласие на использование файлов cookie на этом веб-сайте. Более подробная информация предоставляется в нашей Политике конфиденциальности.”

Принять

Отказаться

Top

“На этом веб-сайте используются файлы cookie, которые обеспечивают работу всех функций для наиболее эффективной навигации по странице. Если вы не хотите принимать постоянные файлы cookie, пожалуйста, выберите соответствующие настройки на своем компьютере. Продолжая навигацию по сайту, вы косвенно предоставляете свое согласие на использование файлов cookie на этом веб-сайте. Более подробная информация предоставляется в нашей Политике конфиденциальности.”

Принять

Отказаться

Эпоксидный клей с его характеристиками применяют для холодной сварки

Содержание статьи

Применение эпоксидного клея:

Адгезия эпоксидного клея:

Эпоксидный клей характеристики

Эпоксидные клея обладают следующими преимуществами:

1. Могут склеивать разнородные материалы и тем самым устраняется гальваническая коррозия.
2. Отверждение может проводиться при невысоки температурах, чаще всего при комнатной.
3. Может быть получено хорошее склеивание матерналов, плохо поддающихся склеиванию, например стекол.
4. Чаще всего отверждение проводится без приложения давления, так как во время отверждения почти не выделяется летучих веществ.
5. Могут быть получены герметичные я химостойкие соединения.
6. Прочность клеевого слоя в довольно широких пределах не зависит от его толщины.

Кроме довольно высокой стоимости и трудностей производства у эпоксидных клеев имеются следующие недостатки:

1. Для получения хорошего склеивания требуется тщательная подготовка поверхности.
2. Для получения высокой прочности требуется хорошая конструкция соединения.
3. Ударная вязкость невысока, особенно у материалов, предназначенных для работы при повышенных температурах.

Эпоксидные композиции могут использоваться для склеивания металлов, разнородных материалов и пористых конструкций

Эпоксидные клеи в ряде специальных отраслей промышленности используются для приклеивания металла к пластмассе, чаще всего полиэфирных или фенольных пластмасс к алюминию или стали. Количество материалов, которые склеиваются, весьма значительно. Так, например, одной и той же композицией можно склеить между собой полиэфирную пленку, алюминий, медь, железо, магниевые сплавы, медную проволоку, изолированную пластмассой, резину и посеребренню бронзу.

Рецепты некоторых эпоксидных клеёв приведены в таблице (все вещества указаны в весовых частях).

Вещество	Номер рецепта клея
	1	2	3	4
ЭД-5, ЭД-6, ЭД-37	100	100	100	100
Дибутилфталат (пластификатор)	15-20	15-20	15-20	10-15
Полиэтиленполиамин (отвердит. )	7-9	7-9	7-9	7-9
Железные опилки	100-150	—	—	—
Алюминиевая пудра	—	5-10	—	—
Портланд-цемент	—	—	30-40	—

Эпоксидный клей применение

Склеивание эпоксидным клеем

Существует ряд применений эпоксидных клеев в авиационной и космической технике, наиболее распространенным из которых является склеивание разнородных материалов, например склеивание солнечных батарей на спутниках или приклеивание медной фольги к фенольной пластмассе для изготовления печатных схем.

Укрепление эпоксидным клеем

Кроме этого, эпоксидные смолы используются довольно широко для укрепления драгоценных камней в оправах.

Эпоксидный клей как наполнитель

Эпоксидные клеи могут использоваться для связки практически любого типа наполнителя, причем количество эпоксида в этом случае в получающемся материале крайне незначительно, эпоксид идет только на покрытие частичек наполнителя и связывает их прочно в точках соприкосновении. В качестве связующего опилок они используются для изготовления скульптур и барельефов. Можно получить декоративные пористые композиции, используя эпоксиды для связки морской гальки.

Эпоксидный клей в качестве грунта

Эпоксидные композиции, обычно используемые в качестве растворов, могут применяться в качестве грунтов для создания хорошей адгезии внешнего покрытия к изделию или для увеличения коррозионной стойкости. Типичным применением такого плана является создание грунтового покрытия на старой алкидной краске перед нанесением нового слоя той же краски.

Такие эпоксидные грунты используются и для создания промежуточных покрытий на бетоне для того, чтобы новые слои бетона хорошо сцеплялись со старым бетоном.

Хорошая адгезия эпоксидного клея к:

Эпоксидный клей для пластмассы

Эпоксидные смолы имеют хорошую адгезию ко всем термореактивным пластмассам, кроме кремнийорганических, и к большинству термопластичных, кроме полиолефинов, фторопластов а некоторых пластифицированных венилов.

Эпоксиды широко используются для склейки полиэфирных слоистых пластиков, например при производстве баков для горючего в военных самолетах и для ремонта судов, изготовленных из полиэфирных стеклопластиков. Специальные клеи используются для приклейки фторопластовых прокладок, для приклейки найлонофенольных покрытий головок реактивных снарядов и т. д. Были разработаны стойкие к воздействию горячего пара клеи для склейки целлофана.

Эпоксидный клей для стекла

Эпоксидные клеи могут иметь хорошую адгезию к стеклу и дают возможность изготавливать эпоксидные стеклопластики.

Эпоксидный клей холодная сварка

Эпоксидные смолы в качестве клеевых композиций могут применяться для многих целей и в разных видах: в виде жидкостей холодного отверждения, в виде жидкостей горячего отверждения; в виде однокомпонентной жидкости горячего отверждения; в виде порошков и лент. Эпоксидные клен кашли широкое применение для склеивания металлов в самолето- и ракетостроении.

Эпоксидные клен — это высокопрочные компаунды, и вследствие этого они требуют более тщательной подготовки склеиваемых поверхностей, чем другие менее прочные материалы. Кроме того, так как они обладают малой прочностью на неравномерный отрыв, для получения наилучших результатов место соединения надо делать таким образом, чтобы напряжение распределялось по поверхности всего клеевого слоя.

Эпоксидный клей горячего отверждения

Эпоксидные клеи холодного отверждения способны работать при температуре не выше 100 °С. Клеи горячего отверждения при повышенных

температурах обладают лучшими свойствами, и поэтому нашли более широкое применение. Нагревостойкие клеевые композиции применяются в основном в авиационной промышленности и космической технике; технология их применения может быть очень специфичной для каждого отдельного случая.

В эпоксидную клеевую композицию, состоящую из эпоксидкой смолы и отвердителя, могут вводиться пластификаторы и наполнители.

Введение пластификаторов увеличивает прочность клеевого соединения на неравномерный отрыв и ударную вязкость, но уменьшает его нагревостойкость. Наполнители служат для уменьшения температурного расширения композиции, снижения ее стоимости и уменьшения усадки. Наполнители и пластификаторы различных типов содержатся фактически во всех эпоксидных клеевых композициях.

двухкомпонентная эпоксидка, прозрачный универсальный состав, сколько сохнет, технические характеристики и применение

Для склеивания деталей из различных материалов применяют клеевые составы на основе связующих веществ. В качестве основного компонента может выступать казеин, крахмал, каучук, декстрин, полиуретан, смола, силикат и другие натуральные и синтетические соединения. Каждый клей имеет свои характеристики и область применения. Универсальным высокотехнологичным составом считается клеевая смесь на основе эпоксидной смолы.

Что это такое?

Главным компонентом в эпоксидном клее является эпоксидная смола. Это синтетический олигомер, который не подходит для самостоятельного применения. Синтетическая смола получила широкое применение в производстве лакокрасочных и отделочных материалов. В зависимости от производителя и марки смола может быть жидкой консистенции медового цвета или темной твердой массой.

В упаковке с эпоксидным клеем находятся два компонента. Между ними есть существенная разница. Чтобы эпоксидная смола приобрела клеящие свойства, к ней добавляют отвердители. В качестве отвердительного компонента применяют полиэтиленполиамин, триэтилентетрамин и ангидрит. Отвердитель с эпоксидной смолой способен образовывать прочную полимерную структуру.

Эпоксид, вступив в полимеризационную реакцию с отвердителем, соединяет молекулы материала и приобретает устойчивость к механическим и химическим воздействиям.

Свойства и область применения

Популярность эпоксидки обуславливают ее положительные качества.

Эпоксидная клеевая смесь проявляет следующие свойства:

• образует безусадочный шов без трещин;
• высокое сцепление с различными материалами;
• устойчивость к химическим растворителям, щелочам и маслам;
• теплоустойчивость до +250 гадусов;
• морозоустойчивость до -20 градусов;
• прочность к механическим воздействиям;
• эластичность позволяет сверлить и шлифовать шов без сколов;
• застывший клей поддается окрашиванию и лакированию;
• не проводит электрический ток;
• скорость отвержения не зависит от толщины клеевого слоя;
• возможность добавления в состав дополнительных компонентов;
• влагонепроницаемость;
• атмосферостойкость;
• износостойкость.

В эпоксидную смесь можно добавлять наполнители, чтобы улучшить свойства исходного продукта или изменить цвет. Добавка алюминия в виде порошка повышает теплопроводность и прочность изделия.

Внесение асбеста увеличивает термостойкость и твердость. Диоксид титана придает белый цвет всему раствору. Добиться красного цвета и огнестойкости поможет оксид железа. Железный порошок повысит коэффициент теплопроводности и теплоустойчивости. Снизит вязкость и упрочнит эпоксидную смесь диоксид кремния. Сажа придаст черный цвет клею. Увеличит прочность и диэлектрические качества оксид алюминия. Стеклянные волокна и опилки придадут значительный объем при заполнении больших пустот.

Отрицательной стороной при применении эпоксидного клея является скорость схватывания. В небольшой промежуток времени нужно нанести и зафиксировать клеевой шов, убрать излишки клея и очистить рабочую зону и руки. После застывания клеевого состава удаление производится только при сильном механическом воздействии. Чем быстрее приступить к уборке клейкой эпоксидки, тем проще очистить загрязнение с минимальными усилиями.

Эпоксидной смесью нельзя склеивать предметы, соприкасающиеся с пищевыми продуктами. Не поддается склеиванию никель, олово, тефлон, хром, цинк, полиэтилен, силикон. Мягкие материалы разрушаются при контакте с составом на основе смолы.

Благодаря большому количеству уникальных свойств клеящая эпоксидная смесь получила широкое применение в разных отраслях народного хозяйства. Эпоксидный раствор используется в различных сферах.

• В строительной промышленности. Клеящий состав применяют для заполнения трещин бетона, цементных стяжек, железобетонных балок и плит, дополнительно укрепляя всю конструкцию. Используют для соединения железных и бетонных элементов в мостостроении. Эпоксидкой проклеивают секции строительных панелей. Она придает гидроизоляционные свойства утеплителю и ДСП, снижает тепловые потери, создавая герметичность в сэндвич-панели. Во время отделочных работ с плиткой и мозаикой в качестве клеящего раствора используют эпоксидную смесь, которая быстро застывает и имеет влагоотталкивающие свойства.
• В автомобильной отрасли. На производстве эпоксидным клеем крепят колодки тормоза, скрепляют пластмассовые и металлические поверхности, применяют в автомобильных ремонтных работах для металла и пластика. Он помогает заделать дефекты в кузове и бензобаке, отреставрировать обшивку.

• В производстве судов и самолетов. При строительстве водных судов эпоксидным составом обрабатывают корпус, чтобы придать водоотталкивающие свойства материалу, применяют для соединения частей стеклопластика, крепления технологических узлов. При сборке летательных аппаратов эпоксидным клеем крепят теплозащитные элементы. Пользуются эпоксидкой для производства и фиксации солнечных батарей.
• В быту. С помощью эпоксидного клея можно чинить мебель, обувь, ремонтировать пластмассовые, металлические и деревянные детали декора и техники. Можно заделать трещину аквариума и собрать осколки стеклянной вазы или плафона. Эпоксидка приклеит скол керамогранита и заделает щель в керамической плитке, надежно закрепит на стене крючки и держатели. Эпоксидный состав походит для герметизации канализационных и водопроводных труб, отопительных элементов. Широкое применение эпоксидка получила в рукоделии для создания поделок и сувениров. Применяют ее для крепления элементов декора при изготовлении бижутерии и аксессуаров для волос. Приклеивают пайетки, полубусины, атласные ленты, кружева, полимерную глину и другие материалы.

Технические характеристики

Эпоксидная клеящая смесь представляет собой синтетическую массу, в которой протекает необратимая химическая реакция с образованием прочного материала. В состав клея на основе смолы может входить модификатор, отвердитель, растворитель, наполнители, пластификаторы.

Главный компонент в клеящем составе – эпоксидная смола. Еще она состоит из эпихлоргидрина с фенолом или бисфенолом. Смола может подвергаться модификации. Эпоксидная смола, модифицированная каучуком, позволяет улучшить характеристики ударной вязкости. Форфорорганические модификаторы снижают горючесть изделия. Добавка модификатора лапроксива увеличивает эластичность.

Отвердителем могут выступать соединения аминоамидов, полиаминов, ангидриды органических кислот. Смешивание эпоксидной смолы с отвердителем позволяет запустить термореактивную реакцию. Доля отвердителей составляет 5-15% от смолы.

Растворителями может быть ксилол, спирты, ацетон. Растворитель не превышает содержание 3% от общего объема раствора. Пластификаторы вносят для повышения надежности скрепляемых деталей. Для этого используют эфирные соединения фталевой и фосфорной кислоты.

Наполнители применяют для придания массы и дополнительных физических характеристик готового продукта. В качестве наполнителя используют пыль различных металлов, минеральные порошки, волокна, цемент, опилки, микрополимеры. Количество дополнительных наполнителей может изменяться от 1 до 300% от общей массы эпоксидной смолы.

Работы с эпоксидным клеем проводят, начиная с +10 градусов. После застывания смеси при повышении температуры увеличивается скорость полного отверждения. В зависимости от состава время отвердения может варьироваться от 3 часов до 3 суток.

Температурный диапазон при эксплуатации – от -20 до +120 градусов. Особо прочный клеящий состав выдерживает температуру до +250 градусов.

Эпоксидный клей имеет 3 класс опасности по классификации ГОСТ 12.1.007-76 и представляет собой малоопасное раздражающее вещество, но может вызвать аллергическую реакцию на коже. Для окружающей среды является экологическим опасным и ядовитым при попадании в водоемы.

Время жизни приготовленной смеси составляет от 5 минут до двух часов в зависимости от разных производителей. Разный состав клея показывает прочность от 100 до 400 кгс на 1 см2. Средняя плотность на м3 составляет 1,37 тонн. Эластичность при ударе и смещении шва – в пределах 1000-2000 МПа. Затвердевший эпоксидный слой показывает устойчивость к бензину, щелочам, кислотам, солям, маслам, керосину. Поддается разрушению в толуоле и ацетоне.

Эпоксидные составы различаются по объему выпуска и весу. В шприцах разливают компоненты по 6 и 25 мл. Сдвоенными шприцами удобно пользоваться в быту для склеивания небольших поверхностей. Универсальные эпоксидные клеящие смеси характеризуются продолжительной жизнеспособностью до двух часов и выпускаются в таре по 140, 280 и 1000 г. Эпоксидка быстрого отвержения приближается по скорости затвердения к холодной сварке, изготавливается в тубах по 45 и 70 мл и в ведрах и флаконах по 250 и 500г. Для промышленного использования эпоксидные компоненты поставляют в бочках по 15, 19 кг.

В универсальных жидких эпоксидных составах основной цвет – белый, желтоватый и прозрачный. Клей для металлов серебристого, серого, коричневого оттенка. Можно встретить производимую эпоксидку розового цвета.

Виды

Эпоксидные клеевые смеси подразделяются на группы по трем признакам: по количеству компонентов, по густоте массы, по методу полимеризации. Состав клея может быть однокомпонентный и двухкомпонентный.

В однокомпонентном клее присутствует одна упаковка, он не нуждается в предварительном приготовлении. Однокомпонентные смеси могут отвердевать при комнатной температуре или с повышением тепла. Прочностные характеристики таких составов ниже, чем в двухкомпонентном растворе. Более востребована на рынке продукция в двух отдельных упаковках. Два компонента смешиваются перед оклеиванием. Универсальный эпоксидный двухкомпонентный клей образует гибкий монолитный слой высокой прочности.

Готовые составы различаются по густоте – жидкий и глинообразный.

Вязкость жидких растворов зависит от консистенции эпоксидной смолы. Чтобы повысить текучесть смолы, ее необходимо нагреть. Жидкий клей легко наносить, он заполняет все поры материала. При отвердении образует эластичный влагостойкий шов.

Глинообразный состав по структуре похож на пластилин. Выпускается в виде брусков разного размера. Для работы смесь разминают руками и тщательно распределяют на склеиваемую поверхность. Часто пластичная масса имеет темный металлический цвет, потому что используется в качестве холодной сварки. Ее наносят, чтобы заделать отверстия и неровности в металле.

Метод полимеризации зависит от используемого отвердителя. Жидкие смеси с отвердителями из ангидрита и полиамина начинают отвердевать при обычных условиях. Чтобы готовый шов был водостойкий с повышенными защитными качествами от растворителей, кислот и масел, необходимо произвести высокотемпературный нагрев. Достаточно воздействия температуры в +70-120 градусов. Сверхпрочный слой образуется при нагреве в +150-300 градусов. При горячем отверждении получается термостойкий слой с электрозащитными свойствами.

Расход

Расход клея зависит от толщины слоя нанесения. На 1 м2 в среднем расходуется 1,1 кг эпоксидки при толщине слоя в 1 мм. При приклеивании таких пористых поверхностей, как бетон, расход смеси увеличивается. Также повышаются затраты при нанесении клея на древесные плиты и дерево. Для заполнения трещин расходуют 1,1 г на 1 см3 пустоты.

Марки

По своим качественным характеристикам выделяются четыре марки эпоксидного клея: клей «Холодная сварка», марка ЭДП, пластичная масса «Контакт», жидкие компоненты марки «Момент».

Эпоксидный клей «Холодная сварка» предназначена для быстрого ремонта металлических изделий. Она может выпускаться в виде пластилина и жидких ингредиентов. Характеризуется большой скоростью отвердения и особой прочностью. Она представляет собой жидкую или пластичную эпоксидную массу, способную застывать в течение 5-20 минут.

Многие производители изготавливают эту марку клея. Зарубежная компания Akapol выпускает эпоксидный клей «Poxipol» двух консистенций. Он застывает через 10 минут после смешивания. Российский производитель «Астат» производит клей «Epoxy Metal» в жидком исполнении, отвержение происходит за 5 минут. Под брендом «Анлес» выпускается продукция «Унипласт», «Эпокси-титан» для металлов. Под торговой маркой Runway продают клей «Epoxy steel».

Универсальный эпоксидный состав ЭДП подходит для многих видов материалов – дерева, металла, пластика, фаянса, керамики, резины, ткани, стекла, гипса, кожи, бетона, камня и т. д. Отечественный производитель ООО «НПК «Астат» выпускает клей марки ЭДП – эпоксидно-диановый с полиэтиленполиамином. Смешанный состав можно использовать до двух часов в работе. В течение суток готовый клеевой шов достигает своей заявленной прочности. ООО ГК «Химальянс» производит клей марки ЭДП с жизнеспособностью до полутора часов. АО «Анлес» изготавливает аналог марки ЭДП клей «Эпокс-универсал». ООО «Экокласс» осуществляет выпуск универсальной эпоксидки под брендом «Класс». Под торговой маркой «Химконтакт» продают универсальный эпоксидный клей «Химконтакт-Эпокси».

Эпоксидные смеси марки «Контакт» представляют собой пластичную быстро затвердевающую массу. Характеризуется повышенными темперным пределом от -40 до +140 градусов. Состав способен клеиться на влажную поверхность.

Удобен для применения в быту эпоксидный раствор «Момент». Популярностью пользуется бренд «Момент» компании Henkel. Он выпускает две линии эпоксидных составов – двухкомпонентный жидкий клей «Супер Эпокси» в тюбиках и шприцах разного объема и «Эпоксилин», расфасованный по 30, 48, 100 и 240 грамм. Положительные отзывы имеются у эпоксидного равнокомпонентного клея «Супер-хват» производства ЗАО «Петрохим». Потребителями отмечается удобство использования при смешивании компонентов.

Инструкция по приготовлению и использованию

Работать лучше в проветриваемом помещении, чтобы не раздражать органы дыхания испарениями от эпоксидки. Нужно надеть защитные перчатки и одежду, которую не жалко испачкать. Место работы можно застелить газетой или тканью, чтобы не загрязнить поверхность. Заранее приготовить инструмент для нанесения и емкость для смешивания ингредиентов. Можно пользоваться одноразовой посудой.

После подготовки рабочего места нужно обработать поверхность, которая нуждается в склеивании. Для лучшего сцепления материал обезжиривают, ошкуривают и просушивают.

Обработку изделия осуществляют до смешивания клеящего вещества, поскольку наносить раствор необходимо сразу после изготовления.

Прежде чем приступить к приготовлению эпоксидной смеси своими руками, нужно изучить инструкцию производителя, приложенную к упаковке. В ней указаны пропорции компонентов смолы и отвердителя. У разных производителей различаются соотношения веществ. В универсальных клеевых жидких составах обычно надо смешивать 1 часть отвердителя и 10 частей эпоксидной смолы.

Если эпоксидная смола вязкая, то перемешивать компоненты будет сложно. Чтобы легко разбавить смолу, ее необходимо нагреть на водяной бане или радиаторе отопления до 50-60 градусов. С помощью шприца без иглы нужно отмерить небольшой объем смолы и перелить в тару. Затем набрать нужную порцию отвердителя и растворить в смоле, интенсивно перемешивая, чтобы получить однородную массу.

После смешивания компонентов приступают к приклеиванию поверхностей. На одну сторону надо нанести готовый клей и с усилием прижать обе половинки, зафиксировав на 10 минут без смещения. Если из шва выдавится небольшое количество раствора, его нужно сразу удалить салфеткой. До полного отвержения эпоксидной смеси нельзя пользоваться изделием и подвергать его нагрузке.

В подготовленный эпоксидный раствор можно добавлять опилки и другие наполнители, которые придают дополнительный объем, улучшают качество готового соединения и дают нужный цвет. Если внести опилки в эпоксидку, то готовой смесью нужно наполнить форму. Можно использовать разделитель, чтобы изготовить элемент изделия. Застывшую деталь можно подвергать шлифовке, окраске и сверлению.

Чтобы заделать дефект в металлических изделиях кузова машины, то эпоксидным клеем пропитывают стеклоткань, плотную марлю. Затем обработанным отрезком заделывают деталь, дополнительно обрабатывая края эпоксидным раствором. Таким способом можно отреставрировать изделие, нуждающееся в ремонте.

Сколько сохнет?

Время высыхания клеевого раствора зависит от температуры воздуха и пропорций основных компонентов в смеси. Ускорить затвердевание готовой смеси поможет добавление большей доли отвердителя в эпоксидную смолу. Скорость застывания увеличивают, нагревая клеевой шов после схватывания состава. Чем выше температура, тем быстрее отвердеет эпоксидка.

Время полного застывания определяет вид эпоксидного клея. «Холодная сварка» твердеет в течение 5-20 минут. Жидкие смеси ЭДП густеют через час, схватываются через два часа, полностью полимеризуются за сутки.

Если эпоксидная смесь не застывает в течение времени, указанного в инструкции, то этому может быть две причины – компоненты клея просрочены и потеряли свои качества или возможно нарушение в приготовлении смеси, неправильные пропорции. Нужно делать повторное замешивание с соблюдением точных измерений.

Не рекомендуется работать эпоксидным составом на морозе. В этом случае трудно высушить клеевой шов, поскольку происходит кристаллизация компонентов. Применять эпоксидку нужно при температуре от +10 до +30 градусов. Устойчивость к вязкости в тепле позволяет качественнее провести работы.

Как хранить?

В инструкции на упаковке производитель указывает, что компоненты эпоксидного клея нужно хранить в оригинальной упаковке при комнатной температуре 20-25 градусов. Упаковку следует класть в сухое место в вертикальное положение, чтобы не нарушить ее целостность. Повреждение тары и соприкосновение с воздухом ведет к ухудшению качества материала. Нельзя хранить клей на открытом солнечном месте, чтобы к нему был доступ у детей. Упаковку с эпоксидкой кладут отдельно от пищевых продуктов и посуды.

Годность эпоксидной смеси составляет от 12 до 36 месяцев в зависимости от производителя. Основные компоненты сохраняют свои свойства и после истечения срока годности, незначительно снижая качественные характеристики.

Чем свежее эпоксидная смола и отвердитель, тем лучше проходит процесс полимеризации, улучшается сцепление, клеящий шов получается качественнее. Хранить приготовленный состав нельзя, его нужно сразу использовать по назначению. Остатки готовой эпоксидной смеси не подлежат хранению, их нужно утилизировать.

Чем отмыть?

При работе с эпоксидным составом нужно использовать защитные средства, чтобы избежать попадания смеси на кожу. Если не удалось предотвратить загрязнение, то не отвердевшую смесь тщательно смывают мыльным раствором. Когда не удалось полностью смыть остатки компонентов, придется воспользоваться ацетоном, протирая въевшееся пятно.

Для удаления застывшего эпоксидного клея применяют жидкие растительные масла. Под воздействием масла состав станет мягким и отслоится от кожной поверхности.

Есть несколько способов, чтобы удалить затвердевший эпоксидный состав с различных материалов.

• Замораживание пятна. Поскольку эпоксидная смесь способна выдерживать температуру до -20 градусов, то заморозка в морозильной камере не представляется эффективной. Для замораживания применяют специальный аэрозольный хладагент. После распыления хладагента эпоксидка становится хрупкой. Теперь можно очистить смолу шпателем или тупым ножом. Нужно соблюдать осторожность, чтобы острые осколки не поранили кожу.
• Нагревание загрязнения. Высокие температуры приводят к размягчению эпоксидной смеси. Для нагрева можно воспользоваться бытовым феном или утюгом. Феном на максимальном уровне температуры прогревают твердые термостойкие поверхности. Можно на несколько минут направить поток горячего воздуха на загрязнение. Размягченный участок снимают шпателем. Нагрев проводят до полной очистки поверхности. Если эпоксидный клей попал на ткань, то нагрев проводят с помощью утюга, подложив с лицевой стороны хлопковую ветошь.
• Соскабливание. Механическая очистка подходит для твердых поверхностей, устойчивых к царапинам. Скобление может проводиться любым острым металлическим инструментом.
• Использование химических растворителей. Этот метод подходит для износостойких материалов, не разрушающихся под действием разбавителей. В качестве растворяющих веществ применяют ацетон, этиловый спирт, толуол, бутилацетат, анилин. Загрязненный участок смачивают любым растворителем, дают ему подействовать, затем приступают к механической чистке.

Отмыть эпоксидку со стекла или зеркала можно растворителями или уксусной кислотой. Также эффективным будет метод нагревания поверхности и загрязненного участка. Убрать остатки клея поможет шпатель и мягкая тряпка.

Чтобы оттереть эпоксидную смесь с инструмента, которым наносили клей, можно использовать салфетку, смоченную в растворителе. К очистке следует приступать сразу после завершения работы, не давая составу затвердеть. Чем раньше приступить к отиранию загрязненного места, тем легче клей отмоется. Приведенные способы избавления от эпоксидной смеси на различных поверхностях помогут очистить загрязнение и сохранить внешний вид изделия.

Как правильно приготовить эпоксидный клей, смотрите в видео ниже.

Эпоксидные клеи: разновидности и сфера применения

Основой для изготовления эпоксидного клея случит эпоксидная смола. Клеевой состав обладает качествами, присущими базовому материалу. Эпоксидные смолы стойки к галогенам и кислотам, отличаются высокой адгезией к металлам и абсолютно безвредны. Клей на основе смолы применяется в строительстве и в быту. Состав прост в изготовлении: чтобы получить вязкий материал, склеивающий поверхности дерева, металлов, полимеров, бетонных, кожаных и прочих покрытий, необходимо добавить в эпоксидную смолу отвердители. Производители выпускают составы с разными добавками. Вид вводящихся компонентов влияет на сферу применения и свойства клея.

Что такое эпоксидный клей

Клей эпоксидный представляет собой однокомпонентный или двухкомпонентный состав.

Однокомпонентный — готовый клей, реализуемый в небольших емкостях в жидком виде. Он используется в качестве герметика, как связующее вещество при ремонте обуви или проведении мелкого бытового ремонта. Поскольку в емкости он уже смешан с отвердителем, его необходимо использовать сразу после вскрытия.

Двухкомпонентный клей больше подходит для использования в строительстве, машиностроении, судостроении и прочих отраслях промышленности. Он реализуется в виде «полуфабриката»: эпоксидная смола находится в отдельном брикете или флаконе, а отвердители — в иной емкости. Иногда производители помещают компоненты в смежные сосуды и снабжают конструкцию поршнем для одновременного выдавливания и перемешивания в отдельной емкости.

Состав

Эпоксидный клей (ЭК) отличается степенью вязкости, цветом, может продаваться в жидком или даже твердом виде; он бывает золотисто-медовым или коричневым, но вне зависимости от внешнего вида основным компонентом будет эпоксидная смола. Способность склеивать поверхности возникает после экзотермической химической реакции, которая происходит вследствие попадания отвердителя в смолу. Температура отверждения зависит от температуры окружающей среды, а также количества тепла, выделяемого в ходе экзотермической реакции.

Объем вещества влияет на скорость отверждения. Если в емкость из пластика налить смесь смолы и дополнительных компонентов, выделится достаточное количество тепла не только для быстрого отверждения смеси, но и плавки пластмассовой емкости. Чтобы этого избежать, необходимо создавать более тонкую пленку клея, выливая его, например, в поддон. Это позволит снизить скорость реакции и продлить «жизнеспособность» состава. В жидком состоянии клей легко наносится и пригоден для фиксации различных деталей.

Виды клеев зависимости от типа отвердителя

Смола становится уникальным, универсальным клеящим составом после введения в нее отвердителей. Благодаря тому или иному связующему компоненту, ЭК может быть:

1. Холодного отверждения. Это самый распространенный вид клея, застывающий при комнатной температуре в течение 1-3 суток.
2. Жидкие и пастообразные составы, которые затвердевают при температуре 80…130°С.
3. ЭК горячего отверждения. Такие клеи затвердевают при температуре +140…200°С. Впоследствии, они отличаются повышенной термостойкостью, противостоят воздействию воды и обладают свойствами электроизоляторов.

При выборе необходимо учитывать сферу применения клея. Если не предполагается воздействие высоких температур, подойдет клей холодного отверждения. При работе под высокой температурой выбирают 2-3 состав.

Первыми наиболее распространенными отвердителями были полиэтиленполиамины (ПЭПА). Состав использовался при производстве ЭК холодного отверждения, однако конечный продукт имел ряд недостатков: экзотермическая реакция проходила бурно уже при комнатной температуре; клей был темного цвета, отличался нестабильностью и хрупкостью, поэтому приходилось добавлять в ЭК пластификаторы. Впоследствии все эти недостатки были устранены благодаря разработке модифицированных отвердителей. Сейчас в клеи добавляются:

• высокоактивные отвердители: основания манниха, аддукты эпоксидных олигомеров с аминами;
• среднеактивные добавки: аминоакрилаты, цианэтилированные амины, олигоамиды;
• низкоактивные вещества: имидазолиновые смолы, оксиэтилированные амины.

За рубежом используются преимущественно модифицированные амины арилалифатического или циклоалифатического ряда, введение которых позволяет получить светло-желтый клей с низкой степенью вязкости.

Добавки вводятся в различных пропорциях, комбинируются, что позволяет получать составы, отличающиеся жизнеспособностью, скоростью отверждения, эластичностью, термостойкостью, водопроницаемостью, электростойкостью. Первичные и вторичные амины составляют около 15% массы, третичные — до 5 %.

Для получения быстро затвердевающего клея вводятся ускорители полимеризации. Наиболее распространены кислоты Льюиса. В зависимости от типа отвердителя ускоритель снижает время полимеризации до 3 сек — 3ч. Еще один распространенный компонент — триэтаноламинтитанат. Он выполняет двойственную роль — как катализатор процесса, и как сшивающий элемент.

Легче наносить вязкие, текучие эпоксидные клеи, поэтому в ЭС добавляют растворители:

• ацетол;
• спирт;
• ксилол или иные, справляющиеся с функцией разжижения.

Переизбыток растворителя может вызвать ускоренное застывание, поэтому при разбавлении ЭК следует строго придерживаться инструкции.

Клеи на основе эпоксидной смолы пластичны, быстро застывают и образуют высокопрочное соединение. Расширить сферу применения столь универсального состава позволяют наполнители. Ими могут выступать:

• волокна: стеклянные, углеродные;
• порошки: алюминиевый, никелевый, кремнезем, сажа и иные.

Содержание волокон может быть в 3 раза выше сухой массы смолы.

Придать составу стабильность, изменить физические и механические свойства позволяют пластификаторы: эфиры фталевой и фосфорной кислоты делают ЭК более прозрачным; олигоамиды, каучук, олигосульфиты позволяют повысить эластичность клеевого соединения.

Разнообразие составов позволяет использовать эпоксидные клеи в быту и промышленности.

Сфера применения

Направления деятельности, где используются эпоксидные клеи, включают:

1. Строительство. Составы с эпоксидной смолой заливают в стяжки и балки для упрочнения конструкций, заполняют ими трещины в бетонных плитах. Чтобы повысить влагостойкость сэндвич панелей и плит, их покрывают тонким слоем эпоксидки.
2. Автомобилестроение. Благодаря прочным эпоксидным составам с наполнителями можно отремонтировать обшивку авто; заделать неровности и отверстия, возникшие в результате коррозии металла. Клеи используются для скрепления некоторых деталей при сборке.
3. Авиастроение, судостроение. Обработанные эпоксидными составами покрытия отлично отталкивают воду и проявляют большую механическую стойкость.
4. Быт. Влагостойкий, прочный клей пригодится для проклейки плитки или сантехники, склеивания мебели, сцепления поверхностей при декорировании.

Клей является не только соединяющим веществом, но и превосходным герметиком.

ТОП 5 эпоксидных клеев

Самые популярные эпоксидные клеи — Момент, Зубр, Супер-Хват, ЭДП, которые можно встретить в любом строительном магазине. Отдельно выделяют группы эпоксидных составов производства Германии, Америки, Белоруссии, отличающиеся повышенной прочностью, термостойкостью и высоким качеством.

Loctite ЕА 3450

Торговая марка Loctite (Германия) представляет клей эпоксидный ЕА 3450. Обширная сфера применения сделала продукцию узнаваемой и востребованной. Loctite ЕА 3450 относится к универсальным и способен скреплять поверхности металла, пластика, дерева, керамики. Распространено использование ЕА 3450 для вклеивания оконных рам, изготовленных из алюминия.

Цвет — серый. При нанесении ЭК застывает при комнатной температуре. Время фиксации на стали при пескоструйной обработке — 15 мин.

Стойкость клея снижается при повышении температуры, поэтому использовать его на поверхностях, нагревающихся до 50°С и выше, не рекомендуется.

Клей продается в картушах с ручным пистолетом для равномерного смешивания компонентов. Полное отверждение состава наступает в течение 24 ч, для ускорения полимеризации поверхности можно нагреть.

WEICON Fast-Metal Minute-Adhesive

Клей немецкой фирмы WEICON идеально подходит для склеивания грубых, плохо прилегающих поверхностей. Его особенность — высокое содержание волокон, что позволяет составу справляться с заполнением трещин и зазоров. Характер поверхности значения не имеет: ast-Metal Minute-Adhesive проявляет высокую адгезию с металлами, деревом, керамикой, стеклом, камнем.

Цвет — серый, соотношение ЭС: отвердитель равно 1:1. Температура отверждения составляет +6…40°С. Жизнеспособность материала емкостью 10 мл при температуре 20°С составляет 3-4 мин. Клей отличается высокой термостойкостью. Состав не меняет свойств при температуре -50…+145°С.

Благодаря грамотно подобранной комбинации смол и отвердителей, Веикон не кристаллизуется. Использование WEICON Fast-Metal Minute-Adhesive не причинит вреда здоровью пользователей, поскольку соответствует нормативам безопасности ЕС.

WEICON Ceramic BL

Отдельного внимания заслуживает состав WEICON Ceramic BL. В качестве наполнителя в данном эпоксидном композите используется карборунд и циркон, что делает состав очень прочным к механическим воздействиям и износостойким к истиранию. WEICON Ceramic BL наносится для снижения повреждений трубопроводной арматуры, отливок, лопастей.

Цвет состава — синий. Жизнеспособность WEICON Ceramic BL при температуре 20°С составляет 2 мин, что позволяет не торопиться при обработке. Полная прочность клея достигается через 24 ч. Клей легко наносится, а после отверждения дает небольшую усадку — всего 0,02%. Состав выдерживает сложные условия эксплуатации благодаря водостойкости термостойкости (-35…+180°С).

Minute Multi-Metal Epoxy

Компания Permatex представляет эпоксидный клей, соединяющий металлические поверхности в считанные минуты. При использовании на тонкостенных поверхностях, Minute Multi-Metal Epox становится заменой пайки и сварки.

При температуре около 24°С клей превращается в гель через 5 мин, затвердевает через 16 часов, после чего в нем можно сверлить отверстия, нарезать резьбу или проводить обработку напильником. Состав выдерживает температуру -51…+149°С.

Заполняя зазоры, Minute Multi-Metal Epoxy не дает усадки, защищает поверхности от воздействия жидкостей и химически агрессивной среды.

WURTH клей двухкомпонентный

Белорусская компания WURTH разработала двухкомпонентный клей, имеющий высокую прочность на разрыв. Основные его преимущества — высокая скорость высыхания, возможность нанесения на различные поверхности: сталь, алюминий, латунь, медь и прочие металлы; ПХВ, стекло, керамику, бетонные изделия, полиуретан.

Состав схватывается через 5 мин. после нанесения, а полностью затверживает через 24 ч. Термостойкость равна — -30…85°С.

WURTH становится практически невиден после высыхания и сохраняет эстетически привлекательный вид изделия. После отвердения шов можно подвергать механической обработке, он поддается сверлению, не растрескивается при сильном механической воздействии.

Клеи на основе эпоксидной смолы применяются в автомобиле- и авиастроении, в строительстве и в быту. Их составы очень разнообразны, поэтому при выборе необходимо учитывать сферу применения, параметры (жизнеспособность, рабочая температура, электропроводность, водостойкость), и внимательно изучить инструкцию. Правильное соединение компонентов гарантирует достижение ожидаемого результата.

Тэги: СмолаСоставКлей

Продукция из статьи:

Предыдущая статьяТвердосмазочные покрытия Modengy Следующая статьяМеталлополимеры WEICON

Эпоксидный клей — виды, свойства и назначения

С целью сочетания различных элементов применяются методы, никак не требующие сверления отверстий либо использования сварки. Одним из более элементарных, общедоступных и достоверных способов является использование эпоксидного клея. Он владеет нужными качествами, для урегулирования вопроса.

Уверенно заявляют, что эпоксидный суперклей – востребованный вид клея у специалистов-ценителей и промышленных специалистов. В том числе и с возникновением на рынке наиболее стабильных и сильных сочетаний эпоксида не потеряла собственной известности и применяется повсюду.

Эпоксидная смола (главная составляющая) придумана в 1938 г., а включая с 1940-года , возникло глобальное производство клея. Первое торговое наименование эпоксидного клея – «Аральдит 1». Это был пример универсального клея с целью домашнего и обширного индустриального применения.

За минувшие годы в предоставленной сфере завоеваны существенные достижения, изобретены оригинальные вещества и технологии склеивания. Сформированы множественные типы эпоксидных композиций, функционирующих в спектре температур, способных приобрести прочные сочетания с долгим периодом использования.

Эпоксидный клей: свойства

Суперклей своеобразный термический искусственный материал. Источник сформирован в виде сочетание эпоксидной смолы и добавочных частей.

Как затвердитель используют аминоамиды, ди- и полиамины, полимерные отвердители-модификаторы, ангидриды базисных кислот, сложные сочетания.

Вторичные и основные амины как правило составляют 6-15% из совокупного числа эпоксидной смолы, третичные амины – не наиболее 5%. Крупные сосредоточения данных отвердителей имеют все шансы вызвать формирование из эпоксидных смол элементарных полиэфиров.

Такие качества были достигнуты посредством использования 40% фталевого ангидрида либо 30% малеинового. Иные кислоты и ангидриды дополняются в структуре клея в вплоть до 0,85 моль/1 моль смолы.

Объединение абсолютно всех частей в 1 композицию дает возможность приобрести клеевую структуру, обладающую последующими свойствами:

• теплостойкость – зависит от наполнителя, доходит до +250С;
• морозостойкость – состав выдерживает вплоть до -20С;
• клеевой соединение отлично выносит масляное/бензиновое давление;
• клей не распадается подвоздействием повседневный химии;
• застывшая структура гибкая – при небольших смещениях элементов шов не рвется;
• устойчивость к усадке и трещинам;
• водонипроницаемость;
• высокая степень склеивания с многочисленными веществами.

Минусы эпоксидного клея:

• нельзя работать с тефлоновым, селиконовым и полиэтиленовым покрытием;
• клей стремительно затвердевает – с целью корректирования небольших огрехов склеивания времени не остается;
• важно соблюдать правила защищенности, таким образом в последствии попадания на кожу суперклей маловероятно вымыть.

Эпоксидный клей: виды

Эпоксидный клей систематизируют согласно 3 главным аспектам: согласно составу, густоты и методу затвердения. В зависимости от состава эпоксидная смола разделяется на одно и двукомпонентную.

Однокомпонентный суперклей эпоксидный включает в себя редкую смолу либо натуральный разжижитель со смолой. Структура готового варианта помещается в пузыречек и пред использованием не имеет необходимости в подготовке. Своего рода суперклей применяется с целью склеивания не очень больших элементов, изоляции. С целью отвердения клей не нужно заблаговременно греть, а определенные клеи «схватываются» под влиянием тепла.

Множество эпоксидных клеев издаются бинарными. Суперклей состоит из 2-ух упаковок. В одной находится пастообразная смола, а во 2-ой – субтильный либо порошковидный затвердитель. Компоненты объединяют и размешивают небольшим шпателем (как правило прилагается в наборе). Раствор клея эпоксидного бинарного необходимо использовать в процесс 1-2-х мин.. В ином случае структура потеряет собственные клеевые качества.

По густоте выделяют 2 вида клея: водянистые и пластичные.

Редкий суперклей — гель, выжимаемый с тюбика. Основное преимущество – практичность при склеивании предметов, быстрый процесс изготовления.

Пластичная масса похожа на обыкновенный материал и продается в трубчатых упаковках. С целью извлечения клея потребуется срезать массу, помятьи намочить водой. Готовый раствор можно использовать для работы.

Метод затвердевания клея находится в зависимости с используемого отвердителя. Составы, которые содержат водянистую эпоксидную смолу, ациклический полиам, пластификаторы и наполнители твердеют без нагрева – в процесс 24-72 часов, при температуре +20С. Тем не менее структурообразование аналогичных клеев длительнее. С целью увеличения прочностных подобные составы советуют в дополнение подвергать термообработке.

Информация на заметку: Полиуретановый герметик,  Наливные 3D полы

Поделиться ссылкой:

Добавлено: 2018-09-26 17:41 | Просмотров: 126|

Эпоксидный клей и полиэфирный. Какой выбрать. Отличия.

В современном мире, химическая промышленность развивается с огромной скоростью. С каждым днём появляются всё более усовершенствованные химические составы, применяемые в различных отраслях. В каменной отрасли, широкое распространение получили эпоксидные и полиэфирные смолы. Они сопровождают камень буквально начиная с процесса его добычи, заканчивая финишным мазком стыка на кухонной столешнице. На любом каменном производстве, в любом каменном цеху, практически всегда присутствует как эпоксидная, так и полиэфирная смола. Имея широкую область применения, каждая обладает набором своих уникальных свойств.

Что такое эпоксидная смола (эпоксидный клей).

Эпоксидная смола представляет собой двухкомпонентный прозрачный жидкий полимер, с разной степенью текучести. Применяется в основном для шпаклевания, заливки и армировки поверхностей.

Мы не будем разделять эпоксидную смолу и эпоксидный клей в контексте использования их в каменной промышленности, тк грань различий между ними весьма размытая.

Эпоксидный клей, это продут из комбинации эпоксидных смол с добавлением различных дополнительных компонентов, для придания составу определённых физико-химических свойств. Эпоксидный клей после отверждения создаёт неразрывное соединение применимое в основном для склеивания и ремонта изделий.

Свойства эпоксидных систем.

Не вдаваясь в подробности химического состава эпоксидных систем, мы выделим их основные физические свойства.

-Прозрачность. После полимеризации, застывшая эпоксидная смола по своей прозрачности сопоставима с чистой водой. Это свойство отлично подходит для проливки пористых, сахаристых материалов, белых или чёрных камней. Стоит добавить, что эпоксидная смола очень устойчива к пожелтению. Прозрачная смесь позволяет делать незаметными стыки между деталями, что даёт возможность создавать например красивейшие инсталляции из оникса с подсветкой.

-Текучесть. Степень текучести смолы один из ключевых параметров при её выборе при проливки материалов. Для получения зеркальной полировки пористых, неоднородных известняков, мраморов и т.д., применяется процесс резинатуры (смолирования). Вкратце этот процесс выглядит следующим образом: материал шлифуют до необходимого номера абразива, проливают смолой, дают ей время пропитать камень, сушат и сполировывают смолу с поверхности. Для этого процесса важно учитывать текучесть смолы. При выборе недостаточно жидкой смолы для обрабатываемого материала, процесс полимеризации может пройти быстрее, чем она успеет пропитать камень, или же пропитает, но недостаточно глубоко. Так же и наоборот, при выборе слишком жидкой смолы для сильно трещиноватого и пористого материала, смола может полностью впитаться в материал, не заполнив должным образом на поверхности трещины и каверны.

Степень текучести смолы учитывают так же при процессе армировки каменных блоков, слэбов, или изделий из камня.

-Высокая адгезия и прочность. Пожалуй это самое важное свойство, которое выводит эпоксидные составы далеко за пределы индустрии камнеобработки. Так же и в каменной отрасли сложно переоценить её прочность и износостойкость. Отверждённая смола образует довольно прочное соединение, способное выдержать довольно большую нагрузку на разрыв, истирание и воздействие многих агрессивных химических составов.

-Температурный режим. Один из определяющих факторов при выборе между эпоксидным клеем и полиэфирным. Стандартная температура эксплуатации эпоксидного клея от -25 градусов до +60, у полиэфирного же клея этот показатель смещён в сторону большей температуры и составляет от 0 до +100 градусов. Таким образом, при проведении уличных работ с использованием клея и дальнейшей эксплуатации объекта на улице, стоит использовать эпоксидные составы. Это оправдано ещё и тем, что у эпоксидных смол коэффициент теплового расширения гораздо выше, чем у полиэфирных клеёв, а значит они боле пластичны в переменных температурных условиях.

Что такое полиэфирный клей(мастика).

Полиэфирный клей представляет из себя массу разной степени вязкости(часто густую), созданную на основе сложных полиэфиров, растворителей и добавок. Полиэфирный клей пользуется огромной популярностью у камнеобработчиков. Его используют и в цеху и на объектах для склеивания, заделке швов и при реставрационных работах.

Свойства полиэфирных клеёв.

-Быстрая адгезия и время полного застывания. За что любят полиэфирный клей на объектах, так это за простоту и быстроту его использования. После добавления отвердителя время работы массы составляет 5-10 минут. Приступить к шлифовке и полировке отверждённого клея можно уже после 3-4 часов с момента добавления отвердителя.

-Легко добавить отвердитель. В отличие от эпоксидных систем, где смешивание компонентов происходит строго на весах, отвердитель в полиэфирный клей можно добавлять без их использования. Достаточно лишь вмешать в основу клея 2-3% отвердителя (от общего объёма используемого состава). Допустимы незначительные погрешности в количестве добавляемого отвердителя.

-Простота колеровки. Самым распространённым цветом является медовый. Он считается базовым и легко поддаётся колеровке специальными колеровочными пастами. Количество добавляемого колера не должно превышать 5-6% от общего объёма клея.

-Цена. Полиэфирная мастика, в пересчёте на равный объём с эпоксидным клеем, в среднем в 2 раза дешевле.

	Температура эксплуатации	Место эксплуатации	Время работы мин.	Время полного отвержения	Усадка	Полировка	Соотношение цены
Эпоксидные клея	От -25 до +60	помещения/улица	15-180	24 часа	не даёт усадку	глянцевый блеск	дороже полиэфирного клея
Полиэфирные клея	От 0 до +110	помещения	5-10	3-4 часа	даёт усадку 2-7%	матовый блеск	дешевле эпоксидного клея

Эпоксидный | Дзержинск | Клей ЭДП OOO «ДЗЕРЖИНСКБЫТХИМ»

         Технические характеристики           клея эпоксидного марки ЭДП

                              Наименование показателя                                               Значение показателя 

                  Внешний вид эпоксидной модифицированной смолы                      Прозрачная вязкая масса без механических примесей

               Жизнеспособность при температуре 18-25 С, ч. , не менее                                                        4

               Предел прочности при сдвиге клеевого соединения

                     металлических пластин, МПа, не менее                                                                             8.0

Подготовка к склеиванию клеем универсальным марки ЭДП

 Поверхность или деталь, подлежащая реставрации или склеиванию, необходимо заранее подготовить, очистить от пыли и грязи, а также для обеспечения наилучшей адгезии можно использовать ткань (марлю, стекловолокно и др.):
1.    Склеиваемые поверхности очистить наждачной бумагой.
2.    Протереть подготавливаемые поверхности тампоном, смоченным в ацетоне, бензином либо спиртом,
3.    Высушить поверхности на воздухе. 
 

Приготовление клеевого состава 

Клей необходимо готовить непосредственно перед использованием небольшими порциями:
1.    Погрузить флакон со смолой на 10 минут в теплую воду (50-70С)
2.    Тщательно перемешать 10 частей эпоксидной смолы с 1 частью отвердителя: на 1 деление  полиэтиленового флакона нужно взять одно делению по бумажной этикетке стеклянной банки.
3.    Приготовленный клей пригоден к использованию в течение 2 часов.
 

Наполнители для универсального клея марки ЭДП

Если составу необходимо придать какие-либо специфические свойства, уменьшить расход эпоксидки, можно приготовить его с добавками наполнителей  (о них мы расскажем ниже). Все наполнители должны быть сухими. Доля вводимого наполнителя определяется с тем расчетом, чтобы консистенция клея сохраняла нужный уровень текучести для нанесения на склееваемые поверхности (обычно 30-40%).

Нанесение клеевого состава 

1.    Приготовленный состав нанести тонким слоем на склеиваемые поверхности.
2.    Соединить поверхности, плотно сжать с помощью, например, тисков или использовать утяжелители.
3.    Оставить в этом положении до полного отверждения клея. Излишки клея удалить. 

Меры предосторожности при работе с  эпоксидным клеем:

•    Обеспечьте максимальную пожарную безопасность
•    Помещение должно быть хорошо вентилируемым
•    Избегайте попадания смеси на кожу
•    Используйте индивидуальные средства защиты (резиновые перчатки)
•    При попадании на кожу удалить состав тканью, обработать растворителем (ацетоном) и промыть большим количеством воды.

Время отвержения клея эпоксидного универсального: полное отверждение происходит за 24 часа при  температуре 20-25С. 
Чем выше температура, тем меньше время отвержения и наоборот.
 
 
Хранение эпоксидного универсального клея осуществляется в сухих крытых  вентилируемых складских помещениях, защищенных от влаги и прямых солнечных лучей. При необходимости утилизуют как бытовой отход.
 
Гарантии изготовителя:
Изготовитель гарантирует соответствие качества клея эпоксидного универсального марки ЭДП требованиям ТУ 20.52.10.120-004-10652459-2017  при соблюдении условий транспортирования и хранения. 
Гарантийный срок хранения клея эпоксидного универсального – 24 месяца. После окончания гарантийного срока клей пригоден для использования, но прочность склеивания может быть незначительно снижена.

   Наполнение  клея эпоксидного марки ЭДП

        Если необходимо придать специфические свойства пластику то для этого используют наполнители, в этой небольшой статье мы попробуем раскрыть этот вопрос.
     В качестве наполнителей используются всевозможные материалы, такие как мел, алебастр, цемент опилки, металлический порошок. Объемное содержание наполнителя в клее ЭДП может доходить до 50% (при этом клеевая смесь теряет свою текучесть). Доля наполнителя в 30-40% считается наиболее оптимальной. Такое соотношение дает возможность получить конечный полимер с требуемыми свойствами, уменьшается расход эпоксидки, в тоже время сохраняет необходимый уровень  текучести.
       Цемент, необходимо использовать при изготовлении литьевых форм. Такой полимер очень прочный. Для того чтобы получить хороший результат необходимо предварительно просеять его через марлю, чтобы удалить комки.
         Алебастр в целом хуже цемента, но также вполне пригоден как наполнитель.
        Мел приемлем как наполнитель, но обладает отрицательным свойством — гигроскопичностью, наличие воды в эпоксидном клее может привести к тому, что он отверждение будет частичным или вообще не произойдет. По этой причине лучше отказаться от использования мела.
      Древесная крошка (опилки). Низкий удельный вес позволяет изготовить пластик с более низким удельным весом, чем у исходной клеевой смеси. Как и в случае с мелом необходимо недопустить накапливание опилками влаги.
      Аэросил придает эпоксидке тиксотропность – то есть способность уменьшать вязкость (то есть становиться более жидкой) от механического воздействия и увеличивать вязкость (сгущаться) в состоянии покоя, таким образом, предотвращая подтеки.
     Микросфера. Микроскопические пустотелые шарики наполненные газом в виде мелкозернистого порошка. Обладая низкой плотностью и весом, делает клеевую смесь воздушной, повышает вязкость. В больших объемах превращается пенистый материал. Идеально подходит для эпоксидных шпатлевок, замазок, там где требуются свойства по заполнению швов. Полимер с такой добавкой хорошо подается  шлифовке, при чем это свойство имеет прямую зависимость от доли содержания микросферы, чем больше ее, тем легче шлифуется полимер. В то же время избыточное ее количество понижает прочность клеевого шва.
       Волокна. Делают эпоксидку более вязкой при склеивании. Хорошо заполняет зазоры и пропитывает поверхность. Волокно можно использовать любые от стеклянных до хлопчатобумажных.
Пигменты позволяют придавать необходимы цвет эпоксидной смоле, в декоративных целях, а также придают дополнительные свойства, обусловленные своей природой, некоторые из пигментов:
•    Графитовый порошок — мелкозернистый порошок черного цвета, придает жесткость поверхности, является проводником электрического тока. Поверхности обработанные смолой с графитовым порошком не рекомендуется использовать  на солнце.
•    Алюминиевая пудра придает смоле серый металлически цвет, улучшает обрабатываемость пластика.
•    Белый цвет можно придать, используя Двуокись титана.
•    Мраморная крошка, диабаз и другие минеральные добавки придают пластику внешне свойства конкретной добавки, это позволяет делать очень красивые изделия, как бы «из камня». Кроме того данный тип наполнителя делает пластик более прочным и тяжелым.
Наполнители дают возможность получить качественный твердый полимер, с определенными свойствами, но следует знать, что это в некоторых случаях может привести к повышению хрупкости пластика. Добавляя жидкие пластификаторы (например, касторовое масло) можно снизить хрупкость и повысить пластичность конечного полимера. Содержание пластификатора можно определить только экспериментальным путем для каждого конкретного случая и как показывает практика это значение не более нескольких процентов.

Эпоксидный клей

: свойства и применение

Эпоксидный клей — это клей, в котором основной полимер образован химической группой, называемой «эпоксидной смолой». В этой статье HomeQuicks содержится информация о свойствах и использовании этого клея.

Выдержать жару

Адгезионная природа эпоксидного клея ухудшается при температуре выше 350 ºF, то есть 177 ºC.

Эпоксидный клей также известен как структурный клей или технический клей.Это один из наиболее широко используемых клеев в промышленности. Он находит бесчисленное множество применений — от изготовления подвесок, ветряных турбин и т. Д. До производства самолетов. Он в основном используется там, где требуются высокопрочные соединения. Адгезивные соединения, которые он образует, обладают лучшей химической стойкостью, а также лучшей термостойкостью. Эти связи образуются в результате отверждения — процесса, в котором отверждение клея достигается за счет сшивания его полимерных цепей.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Существует два варианта эпоксидного клея: однокомпонентный и двухкомпонентный. Отверждение двухкомпонентных эпоксидных клеев достигается за счет химической реакции между смолой и отвердителем, которые поступают в картридж; и два компонента должны быть смешаны в надлежащей пропорции.

Скорость отверждения в однокомпонентном варианте выше по сравнению с двухкомпонентным, поскольку он идет предварительно катализированным и требует умеренного нагрева для отверждения. Свойства и применение эпоксидного клея обсуждаются в следующих разделах.

Недвижимость

• Эпоксидный клей имеет свойство впитывать влагу.
• Связки, образованные эпоксидным клеем, обладают высокой химической стойкостью.
• Образуемая им адгезия устойчива к более высоким температурам.
• Обладают сильными механическими свойствами.
• Склеивание может быть жестким или гибким в зависимости от требований.
• Может быть достигнута прозрачная, непрозрачная или цветная адгезия.

Использует

Для пластмасс: Пластмассы требуют быстрой сборки и склеивания, поэтому эпоксидный клей является одним из лучших вариантов для пластмасс. В основном это связано с тем, что процесс склеивания занимает мало времени, которое составляет от нескольких минут до нескольких часов.

Для дерева: Необходимость быстрой сборки и склеивания сохраняется и в случае древесины. Следовательно, эти клеи также используются для склеивания древесины.

Для керамики: Этот клей обладает дополнительным преимуществом: он доступен в различных цветах, что позволяет клею скрывать себя.Эта особенность, наряду с его прочными связующими свойствами, делает его фаворитом в керамической промышленности.

Для металлов: При использовании для металлов их также можно использовать вместо грунтовок для предотвращения коррозии металлов, что еще больше усиливает сцепление.

Для изоляции: Эпоксидный клей используется не только в качестве клея, но также может использоваться для обеспечения электропроводности и изоляции.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию.Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Этот клей используется для склеивания, а также в качестве защитного слоя, и, следовательно, он нашел свое место как в бытовом, так и в промышленном секторах. Наряду с вышеупомянутым использованием он также используется в авиационном секторе, микроэлектронике, медицинских устройствах и т. Д.

Как использовать эпоксидный клей?

• Выберите подходящие клеи, которые могут быть в жидкой или пастообразной форме.
• Надеть необходимые защитные аксессуары.
• Смешайте два клея в соответствии с инструкциями.
• Обязательно очистите поверхность, которую нужно склеить, ацетоном.
• Осторожно нанесите смесь на склеиваемые поверхности.
• Приложите немного давления к этим склеиваемым поверхностям.
• Дайте клею на поверхности высохнуть, прежде чем наносить последние штрихи краской или лаком.

Процесс адгезии клея может занять несколько минут или несколько часов.

Есть некоторые проблемы со здоровьем, которые следует учитывать в результате воздействия этого клея. Одна из таких проблем — аллергическая реакция. Чтобы избежать этого, те, кто работает с клеем, должны использовать его на открытом пространстве вместе с защитным снаряжением, таким как перчатки и очки.

Что делает эпоксидные смолы хорошими клеями? Почему они так сильно сцепляются с поверхностями?: Спросите Доктора

Спроси доктора

Что делает эпоксидные смолы хорошими клеями? Почему они так прочно сцепляются с поверхностями?

Превосходные адгезионные свойства эпоксидных смол обусловлены силами притяжения между эпоксидной смолой и поверхностью основания.Эти силы обычно представляют собой полярные силы или прямые связи, которые могут образовываться между реактивными центрами в смоле и реактивными или полярными центрами на поверхности подложки. Типичные эпоксидные смолы имеют боковые гидроксильные (-ОН) группы вдоль своей цепи, которые могут образовывать связи или сильное полярное притяжение к оксидным или гидроксильным поверхностям. Большинство неорганических поверхностей, то есть металлов, минералов, стекла, керамики и т. Д., Имеют полярность, поэтому они обладают высокой поверхностной энергией. Поверхности из органических полимеров обычно менее полярны (более ковалентны), поэтому имеют более низкую поверхностную энергию.

Вот некоторые типичные значения поверхностной энергии:

Важным фактором при определении хорошей адгезионной прочности является то, близка ли поверхностная энергия основы к поверхностной энергии затвердевшего клея или превышает ее.На большинстве поверхностей силы между поверхностью и эпоксидной смолой сильнее, чем силы между самой эпоксидной смолой. Это приводит к тому, что поверхность подложки и клей имеют между собой сильную силу. Если субстрат имеет низкую поверхностную энергию по сравнению с клеем, то клей будет притягиваться к себе, а не к субстрату. Это характеризуется наличием полоски клея на поверхности, а не растеканием и смачиванием поверхности.

Если клейкий материал рассыпается по поверхности, поверхность не будет хорошо скрепляться из-за того, что его поверхностная энергия намного ниже, чем поверхностная энергия клеящего материала.В основном, выступ происходит из-за того, что клей притягивается к себе, а не к поверхности. Если клей растекается по поверхности, эта поверхность будет хорошо склеиваться, потому что поверхность имеет высокую поверхностную энергию, которая может преодолеть поверхностную энергию клеящего материала.

Легкое смачивание поверхности клеем означает, что между двумя материалами существуют хорошие силы притяжения, поэтому клей по существу притягивается к поверхности, а не к себе. Это также означает, что клей может заполнять микроскопические пустоты на поверхности, что приводит к более высоким силам сцепления по всей поверхности.

Подложка должна иметь поверхностную энергию, близкую к поверхностной энергии эпоксидной смолы или превышающую ее, чтобы обеспечить хорошее сцепление с эпоксидными смолами. Типичные отвержденные эпоксидные смолы имеют поверхностную энергию около 45 дин / см. Если поверхностная энергия основы составляет 30 дин / см или ниже, эпоксидные клеи плохо прилипают. Некоторые полимеры, например ПТФЭ (тефлон) с поверхностной энергией 19 дин / см трудно склеивать эпоксидной смолой. Низкая поверхностная энергия приводит к плохому смачиванию, что означает, что клей нелегко распределяется по поверхности.Поверхностная энергия субстрата может быть изменена (увеличена) путем тщательной подготовки поверхности, например Черновая обработка, химическое травление, очистка растворителем, плазменная обработка.

Важным преимуществом эпоксидных смол, которое также делает их хорошими адгезивами, является то, что им не нужно ничего, кроме самих химикатов, чтобы вызвать отверждение. Некоторые клеи затвердевают только при отсутствии воздуха, некоторые — только в присутствии влаги или влажности. Эпоксидные клеи затвердевают сами по себе, без использования каких-либо других материалов. Универсальность эпоксидных смол также является преимуществом при рассмотрении их для применения в клеях.

• отверждаются при комнатной температуре
• они могут подвергаться термическому отверждению для обеспечения высокой температуры эксплуатации клея
• могут поставляться в виде однокомпонентного клея, не требующего смешивания.
• они могут поставляться в гибкой или жесткой форме, чтобы их свойства в отвержденном состоянии соответствовали нагрузкам, которым они будут подвергаться.
• отверждаются под водой

Типы, применение, свойства и химическая структура

Термореактивная смола, или термореактивная смола, представляет собой полимер, который отверждается или принимает твердую форму с использованием такого метода отверждения, как нагревание или излучение.Процесс отверждения необратим, так как он вводит полимерную сетку, сшитую ковалентными химическими связями.

При нагревании, в отличие от термопластов , термореактивные пластмассы остаются твердыми до тех пор, пока температура не достигнет точки, при которой термореактивные материалы начинают разрушаться.

Фенольные смолы, аминосмолы, полиэфирные смолы, силиконовые смолы, эпоксидные смолы и полиуретаны (полиэфиры, сложные виниловые эфиры, эпоксидные смолы, бисмалеимиды, цианатные эфиры, полиимиды и фенольные смолы) являются немногими примерами термореактивных смол.

Среди них эпоксидных смол являются одними из самых распространенных. и , широко применяемые сегодня термореактивные пластмассы в конструкционных и специальных композитах. Благодаря своей высокой прочности и жесткости (из-за высокой степени сшивки) эпоксидные термореактивные смолы подходят практически для любого применения.

»Просмотреть все товарные марки эпоксидных смол и поставщиков в базе данных Omnexus Plastics

Эта база данных по пластику доступна всем бесплатно.Вы можете отфильтровать свои варианты по свойствам (механические, электрические…), приложениям, режиму преобразования и многим другим параметрам.

Но что делает эпоксидную смолу универсальной смолой для этих применений. Давайте узнаем это подробнее…

Что делает эпоксидную смолу универсальной?

Термин «эпоксид», «эпоксидная смола» или «эпоксид» (Европа), α-эпоксид, 1,2-эпоксид и т.д. относится к широкой группе реакционноспособных соединений, которые характеризуются
наличие оксиранового или эпоксидного кольца .Это представлено трехчленным кольцом, содержащим атом кислорода, который связан с двумя атомами углерода, уже соединенными каким-либо другим способом.

Следовательно, наличие этой функциональной группы определяет молекулу как эпоксид, где молекулярное основание может широко варьироваться, что приводит к различным классам эпоксидных смол. И они успешны, потому что предлагают разнообразие молекулярной структуры, которое можно получить с помощью одного и того же химического метода.

Другие эпоксидные смолы можно комбинировать с различными отвердителями и модификаторами для достижения свойств, требуемых для конкретного применения.

Эпоксидные смолы обычно образуются в результате реакции соединений, содержащих по меньшей мере два активных атома водорода (полифенольные соединения, диамины, аминофенолы, гетероциклические имиды и амиды, алифатические диолы и т. Д.) И эпихлоргидрина.

Синтез диглицидилового эфира бисфенола A (DGEBA), наиболее широко используемого мономера эпоксидной смолы, представляет собой:

Синтез эпоксидного мономера из бисфенола A и эпихлоргидрина

Оксирановая группа эпоксидного мономера реагирует с различными отвердителями, такими как алифатические амины, ароматические амины, фенолы, тиолы, полиамиды, амидоамины, ангидриды, тиолы, кислоты и другие подходящие соединения с раскрытием цикла; формование жестких термореактивных изделий.Отвержденные эпоксидные смолы являются хрупкими по своей природе из-за высокой степени сшивки, и они способствуют снижению ударной вязкости эпоксидной смолы и другим соответствующим свойствам.

Следовательно, модификация эпоксидных мономеров необходима для улучшения их гибкости и вязкости , а также термических свойств.

Три основных класса эпоксидных смол , используемых в композитных приложениях :

Фенольные глицидиловые эфиры

Они образуются в результате реакции конденсации между эпихлоргидрином и фенольной группой. По строению фенолсодержащей молекулы, количеству фенольных колец различают разные типы эпоксидных смол. Показанный выше DGEBA (диглицидиловый эфир бисфенола-A) является одной из наиболее широко используемых эпоксидных смол сегодня.

Изменение отношения эпихлоргидрина к BPA во время производства может привести к образованию высокомолекулярной смолы. Эта HMW увеличивает вязкость, и, следовательно, эти смолы остаются твердыми при комнатной температуре. Другие варианты этого класса включают гидрогенизированные эпоксидные смолы на основе бисфенола-A, бромированные смолы, полученные из тетрабромбисфенола-A, диглицидиловый эфир бисфенола-F, диглицидиловый эфир бисфенола-H, диглицидиловый эфир бисфенола-S и т. Д.Бромированные смолы не распространяют горение и в основном используются в электротехнике. Кроме того, DGEBH демонстрирует многообещающую атмосферостойкость, а DGEBS используется для получения термостойкой эпоксидной смолы.

Фенольные и крезольные новолаки — это еще два типа ароматических глицидиловых эфиров. Их получают путем объединения фенола или крезола с формальдегидом, в результате чего получается полифенол. Этот полифенол впоследствии реагирует с эпихлоргидрином с образованием эпоксидной смолы с высокой функциональностью и высокой Tg отверждения.

Глицидил амины ароматические

Они образуются реакцией эпихлоргидрина с амином, с ароматическими аминами, подходящими для высокотемпературного применения. Самая важная смола в этом классе — тетраглицидилметилендианилин (TGMDA).
Смолы

TGDMA обладают превосходными механическими свойствами и высокими температурами стеклования и подходят для современных композитов для аэрокосмической промышленности.

TGPAP — Триглицидил п-аминофенол — это еще один тип глицидиламина.Он демонстрирует низкую вязкость при комнатной температуре и, следовательно, обычно смешивается с другими эпоксидными смолами для изменения текучести или липкости композиции без потери Tg.

Другие коммерческие глицидиламины включают диглицидиланилин, тетраглицидилмета-ксилолдиамин. Основным недостатком этого класса является стоимость, которая может быть выше по сравнению со смолами Bis-A.

Кликлоалифатика

Циклоалифатические эпоксидные смолы предназначены для применений, требующих стойкости к высоким температурам, хорошей электроизоляции и стойкости к ультрафиолетовому излучению.Они содержат эпоксидное кольцо, внутреннее по отношению к кольцевой структуре.

Циклоалифатические эпоксидные смолы используются для изготовления многих структурных компонентов, армированных волокном. Составы, включающие эти смолы, могут демонстрировать высокие температуры стеклования в диапазоне 200 ° C.

Важной и широко используемой циклоалифатической эпоксидной смолой является диглицидиловый эфир гексагидрофталевой кислоты и 3,4-эпоксициклогексилметил-3 ‘, 4’-эпоксициклогексан.

Диглицидиловый эфир гексагидрофталевой кислоты

Основные свойства эпоксидных смол

Предлагаемые эпоксидные смолы:

• Высокопрочные
• Низкая усадка
• Отличная адгезия к различным поверхностям
• Эффективная электроизоляция
• Химическая стойкость и стойкость к растворителям и
• Низкая стоимость и низкая токсичность

Эпоксидные смолы легко отверждаются, и они также совместимы с большинством субстратов. Они легко смачивают поверхности, что делает их особенно подходящими для применения в композитных материалах. Эпоксидная смола также используется для модификации некоторых полимеров, таких как полиуретан , или ненасыщенные полиэфиры, для улучшения их физических и химических свойств.

Для термореактивных эпоксидных смол:

Помимо свойств, упомянутых выше, эпоксидные смолы имеют два основных недостатка: хрупкость и чувствительность к влаге.

Эпоксидные композиты: добавки для повышения эффективности

Наполнители также играют важную роль в составах эпоксидных смол.Армирующие волокна, такие как стекло, графит и полиарамид, улучшают механические свойства до такой степени, что эпоксидные смолы можно использовать во многих конструкционных приложениях. К другим неармирующим наполнителям относятся:

• Металлический порошок для улучшения электрической и теплопроводности
• Глинозем по теплопроводности
• Кремнезем для снижения затрат и повышения прочности
• Слюда — электрическое сопротивление
• Тальк и карбонат кальция — снижение затрат
• Углеродные и графитовые порошки для повышения смазывающей способности

При компаундировании с заполненными системами необходимо учитывать некоторые важные факторы:

• Объемная доля наполнителя
• Характеристики частиц (размер, доля, площадь поверхности…)
• Соотношение сторон наполнителя
• Прочность и модуль наполнителя
• Адгезия наполнителя к смоле
• Вязкость основной смолы
• Прочность базового повода

Эпоксидные композиты , армированные наночастицами, также вызвали значительный промышленный интерес в последние десятилетия. Эти материалы имеют высокое удельное отношение прочности к массе, низкую плотность и повышенный высокий модуль упругости, что позволяет им конкурировать с выбранными металлами.

Основная цель армирующих смесей эпоксидных смол — достижение желаемых свойств при сохранении низких затрат. Увеличение содержания наполнителя обычно увеличивает вязкость и затрудняет переработку. Удельный вес обычно увеличивается, хотя некоторые наполнители, такие как полое стекло или фенольные микрошарики, создают синтаксическую пену значительно меньшей плотности.

Другими важными модификаторами, используемыми в составах эпоксидных смол, являются:

Добавки для каучука — Они используются для увеличения гибкости, сопротивления усталости, трещиностойкости и ударной вязкости эпоксидных смол. Жидкие каучуки, наиболее часто используемые в эпоксидных композитах, представляют собой сополимер бутадиена и акрилонитрила с концевыми карбоксильными группами (CTBN). Однако содержание акрилонитрила в каучуке является важным фактором при использовании модификатора каучука.
По мере увеличения содержания нитрила в каучуке его растворимость увеличивается, и в конечном итоге размер частиц в отвержденной матрице уменьшается.Инертные каучуки не используются в эпоксидных композитах.

Добавки для термопластов — Они используются для повышения вязкости разрушения эпоксидных смол. В эпоксидных смолах можно растворить только TP с относительно низким молекулярным весом. Обычно используемые термопласты — это фенокси, простые полиэфирные блокамиды, ПВБ, полисульфон, полиэфирсульфон, полиимид, полиэфиримид, нейлон.

По сравнению с каучуками термопласты являются более эффективными упрочнителями в сильно сшитых матрицах, и они не имеют тенденции влиять на Tg и модуль.

Однако высокие нагрузки TP приводят к увеличению чувствительности к растворителям и снижению сопротивления ползучести и усталости.

Антипирены — Их добавляют в эпоксидные смолы для придания огнестойкости. Присутствие галогенов и обуглившихся ароматических углеводородов в смоле на эпоксидной основе снижает воспламеняемость.

Краски и красители — с эпоксидными смолами, такими как неорганические пигменты, могут использоваться самые разные красители, за исключением хромовой зелени, натуральной сиенны, белого сульфида цинка и т. Д.и органические пигменты, такие как технический углерод. — С эпоксидными смолами, такими как неорганические пигменты, можно использовать широкий спектр красителей, за исключением хромовой зелени, натуральной сиены, белого сульфида цинка и т. Д., А также органических пигментов, таких как технический углерод.

Эпоксидные смолы и полиэфирные смолы

В целом, эпоксидные смолы имеют преимущества по сравнению с полиэфирными и виниловыми эфирами в пяти основных областях:

• Лучшие адгезионные свойства (способность связываться с арматурой или сердцевиной)
• Превосходные механические свойства (особенно прочность и жесткость)
• Повышенная устойчивость к усталости и микротрещинам
• Сниженная деградация из-за попадания воды (ухудшение свойств из-за проникновения воды)
• Повышенная стойкость к осмосу (деградация поверхности из-за водопроницаемости)

Использование эпоксидных смол в конструкциях

Эпоксидные смолы представляют особый интерес для применения в конструкционных композитах, поскольку они обеспечивают:

• Уникальный баланс химических и механических свойств
• А также исключительная универсальность обработки

Некоторые из наиболее интересных применений можно найти в аэрокосмической промышленности и индустрии отдыха, где смолы и волокна комбинируются для создания сложных композитных структур. Эпоксидные смолы соответствуют множеству неметаллических композиционных материалов в коммерческой и военной аэрокосмической отрасли, включая панели пола, воздуховоды, вертикальные и горизонтальные стабилизаторы, крылья и т. Д.

Эпоксидные композиты также используются для производства легких деталей для автомобилей, рельсов, велосипедных рам, клюшек для гольфа, сноубордов, гоночных автомобилей и музыкальных инструментов. В этих приложениях используются сложные эпоксидные составы, которые будут включать несколько эпоксидных смол с модификаторами для прочности или гибкости или подавления пламени, наполнители для прочности, пигменты для красителей, отверждающие добавки, которые способствуют реакциям отверждения.

Применение при высоких температурах может быть улучшено за счет использования смол с более высокой функциональностью, которые увеличивают плотность сшивки и улучшают термическую и химическую стойкость. Эпоксидная смола (VII) на основе трис (гидроксилфенил) метана является одной из важных эпоксидных смол, используемых в высокоэффективных приложениях. При повышенных температурах эта смола показывает превосходные:

• Физические и электрические свойства
• Влагостойкость
• Стабильность состава
• Реакционная способность и сохранение свойств

Рециклинг и биологические эпоксидные системы

Как обсуждалось выше, эпоксидные термореактивные композиты являются высокоэффективными материалами, которые широко используются в промышленности.Однако переработка термореактивных материалов и их наполнения является сложной задачей. Тем не менее, были проведены значительные исследования и разработки, позволяющие повторно использовать термореактивные пластмассы, что позволяет разрушать и преобразовывать пластмассы.

Есть некоторые новые разработки в области эпоксидных термореактивных материалов, которые могут быть переработаны до некоторой степени, но их коммерческое значение еще не полностью реализовано.

Кроме того, достижения в области систем термореактивных смол на биологической основе привлекли значительное внимание с учетом их экологических преимуществ. Некоторые из термореактивных материалов из биологических источников включают:

• На основе натурального масла (соевые бобы, льняное семя, касторовое масло…)
• На основе изосорбидов
• Эпоксидные системы на основе фурана
• Фенольные и полифенольные эпоксидные смолы
• Натуральный эпоксидный каучук
• Производные эпоксидного лигнина
• Смолы на основе канифоли

Коммерчески доступные марки эпоксидной смолы

Эпоксидный клей — обзор

9.6.2 Эпоксидные и полиимидные клеи

Эпоксидные клеи широко используются и могут быть одностадийными (отвердитель уже смешан) или двухступенчатым, когда пользователь подмешивает отвердитель непосредственно перед использованием.Одностадийные материалы могут быть получены в виде пленки, очень похожей на препрег без армирования, или в виде пасты [3]. Для обеспечения постоянной линии склеивания некоторые клеи поставляются на нейлоновой сетке. Используются системы отверждения как при комнатной температуре, так и при повышенных температурах, хотя часто клеи, отверждаемые при комнатной температуре, требуют дополнительного отверждения для развития хороших механических свойств при повышенных температурах. Время отверждения может варьироваться от нескольких минут до более 12 часов для больших деталей с критическими характеристиками [42–44].В зависимости от отвердителя эпоксидные смолы можно использовать в диапазоне температур от 50 до 260 ° C. Эпоксидные клеи на основе многофункциональных смол можно использовать при температуре до ~ 225 ° C. Прочность на сдвиг обычно составляет от 35 до 70 МПа. Использование эпоксидных смол обычно ограничивается температурами не выше 175 ° C. Выше этой температуры происходят химические перегруппировки, которые в конечном итоге приводят к потере прочности [45]. Некоторые из структур, используемых для создания эпоксидных клеев, представлены на рис. 9.7.

Фиг.9.7. Типичные мономеры, используемые в рецептуре эпоксидной смолы.

Новолачные эпоксидные смолы часто бывают твердыми, но при смешивании с эпоксидной смолой на основе бисфенола могут образовывать вязкие жидкости. Однако смешивание эпоксидной смолы с амином инициирует отверждение, однако, как и в случае 1,4-диаминодифенилсульфона (DDS), реакция отверждения будет происходить только после того, как будет достигнута точка плавления DDS. Эпоксидные смолы обладают относительно низкой прочностью на отслаивание и гибкостью, чувствительны к влаге и поверхностным загрязнениям, могут быть хрупкими при низких температурах и имеют медленную скорость отверждения.Гелеобразование может произойти через 8–10 часов, но для полного излечения может потребоваться 2–7 дней [3]. Эпоксидные клеи, используемые в аэрокосмической промышленности, сохраняют свою прочность до 215 ° C, но после 3000 часов старения могут потерять 20% своей первоначальной прочности [42].

Пленочный клей FM-R300 типичен для аэрокосмического структурного клея, в котором неактивность DDS устранена путем смешивания с другими более активными аминами. FM-R300 использовался для соединения узлов корня крыла, титана с графитовой эпоксидной смолой в истребителях F-18, а также для ряда других соединений металл-композит в коммерческих и военных самолетах по всему миру [46].Для отверждения требуется нагревание до 120 ° C ± 3 ° C в течение 30 минут для достижения гелеобразования, а затем еще 90 минут для завершения отверждения. Обычно для обеспечения хорошего сцепления используется давление 0,28 ± 0,03 МПа. Даже такое относительно низкотемпературное отверждение может привести к значительным термическим напряжениям из-за разницы в коэффициенте теплового расширения металла и композита [46]. Ряд вариантов основного клея FM — R 300 был разработан для полного отверждения при температурах от 120 до 170 ° C [47].Использование более реакционноспособных аминов для снижения температуры отверждения снижает T _г конечного матричного материала. Для высокотемпературных клеев, необходимых в аэрокосмической сфере, используются эпоксидные фенолы и полиимиды (рис. 9.8), которые могут работать при температуре выше 290 ° C.

Рис. 9.8. Схема химии полиимида.

Полимерные клеи являются изоляторами и могут создавать проблемы, создавая токопроводящие пути между компонентами, имеющими решающее значение для защиты самолетов от ударов молнии.Эта проблема может быть преодолена включением металлических частиц в смолу и может иметь дополнительное преимущество, заключающееся в улучшении механической прочности. Основными недостатками использования полиимидов являются их длительное время отверждения и высокое содержание летучих, около 12% для клеев с наполнителем и 30% для клеев без наполнителя.

FM34 — R — полиимидный клей, который можно использовать при температуре до 540 ° C, с механическими свойствами, аналогичными эпоксидно-фенольному клею HT — R 424, и не показывает значительного падения прочности в течение 40000 часов при 260 °. С.

Эпоксидные клеи, связующий материал

Когда мы говорим о применении эпоксидных смол, мы часто упоминаем крупномасштабные инфраструктуры в судостроении, авиакосмической, автомобильной, строительной или энергетической промышленности. Но мы уже говорили об этом раньше: даже если эпоксидные смолы используются в небольших количествах, они могут иметь большое значение. Это особенно верно для клеев на основе эпоксидной смолы, в которых очень небольшое количество может эффективно склеивать такие разные материалы, как дерево, металл, пластик, резина, стекло, керамика или камень. Если бы не клеи, как бы мы вообще могли начать строить такую ​​большую инфраструктуру?

Эпоксидные клеи могут иметь два разных «вкуса» с одинаковой эффективностью: они доступны в форме порошков или гранул и в форме жидкостей или паст.Первые представляют собой однокомпонентные клеи горячего отверждения, вторые — двухкомпонентные системы, отверждаемые при комнатной температуре.

Однокомпонентные эпоксидные клеи обеспечивают отличную адгезию к металлам и превосходную устойчивость к погодным условиям и агрессивным химическим веществам, что делает их отличной альтернативой сварке и заклепкам.

Двухкомпонентные эпоксидные клеи можно найти во всех сегментах рынка. Время, в течение которого клей может быть обработан и приклеен после смешивания, может варьироваться от нескольких минут до нескольких часов.Их главное преимущество состоит в том, что они подходят для склеивания почти всех подложек и обладают высокой долговременной стабильностью, поскольку обычно не ползучести, а это означает, что они не деформируются под действием механических напряжений. В двух словах: они очень универсальные и стабильные.

Большой выбор эпоксидных смол и отвердителей позволяет нам выбрать лучший продукт в зависимости от материала (ов) для склеивания, а также от условий работы.

В конструкции эпоксидные клеи обычно используются для склеивания стали, для усиления пластин или углеродных ламинатов, а также для усиления балок и колонн.Они также используются для соединения сегментов мостов и путепроводов, где они могут полностью заменять металлические винты или болты, обеспечивая эффективное сопротивление постоянной нагрузке на дорогу и различным температурным диапазонам.

В судостроении эпоксидные клеи могут прочно связывать тонкие материалы, избегая термических деформаций и напряжений, тем самым увеличивая грузовое пространство.

В автомобильной эпоксидные клеи часто используются вместе с другой техникой соединения.Эпоксидный клей вместе с точечной сваркой кузовов автомобилей обеспечивает желаемое распределение веса, тем самым сохраняя высокую устойчивость к старению и коррозии.

В самолетах эпоксидные клеи используются для соединения различных элементов. Это возможно благодаря отличным механическим свойствам, таким как сопротивление ползучести при длительной нагрузке и колебаниях температуры, давления или влажности.

В области электроники полупроводниковая промышленность использует эпоксидные клеи для изготовления печатных или интегральных схем из-за их теплопроводности, электрической изоляции и высокой прочности при экстремальных температурах, что позволяет изготавливать более быстрые и компактные микропроцессоры и устройства хранения данных.

У эпоксидных клеев

большое будущее. Существует повышенный спрос на электронику, которая также должна служить дольше, а эпоксидные клеи могут продлить срок их службы благодаря лучшей изоляции и защите печатных плат. Эти улучшения, в свою очередь, также приводят к экологическим и экономическим выгодам.

Точно так же острая необходимость в сокращении выбросов топлива напрямую связана с весом транспортных средств. Эпоксидные клеи могут иметь большое значение в этой области, помогая снизить общий вес автомобиля.Аэрокосмическая промышленность и, в частности, производство дронов, также растет, как и потребность в более прочных композитных материалах в строительстве. Принимая во внимание все эти факторы, кажется, что эпоксидные клеи будут играть решающую роль в повышении устойчивости, доступности и долговечности приложений.

Руководство по выбору метакрилатных, уретановых и эпоксидных клеев

Композиты и клеи созданы друг для друга. При правильном проектировании, выборе материала и надлежащей практике сборки клеевые соединения могут быть прочнее и устойчивее к усталости, чем соединения, скрепленные механическим способом. Клеевые слои весят меньше, чем болты и заклепки, и в них нет отверстий для сверления (которые ослабляют конструкцию и могут допускать попадание влаги) и крепежных деталей для установки, что может привести к значительной экономии трудозатрат и более высокой производительности.

Существует три основные группы клеев, используемых для склеивания композитов: уретаны, эпоксидные смолы и метакрилаты. Хотя у каждого типа есть общие свойства, которые рекомендуют его для определенных приложений, ни один тип не желателен для всех приложений. Кроме того, составы клея могут значительно различаться в зависимости от типа в зависимости от ряда практических соображений, связанных с эксплуатационными характеристиками.Ключом к выбору клея является поиск того состава, который наилучшим образом отражает желаемый баланс эксплуатационных свойств и технологических параметров.

В подавляющем большинстве случаев основной целью является то, чтобы склеенное соединение было прочнее, чем склеиваемые части. Однако в редких случаях сцепление намеренно слабее, так что сначала выходит из строя соединение, предотвращая повреждение дорогостоящей части конструкции. Во всех случаях клеевое соединение должно выдерживать все ожидаемые эксплуатационные нагрузки и условия окружающей среды, которые могут значительно различаться.

По этой причине прочность сцепления может быть определена несколькими способами, в зависимости от сил, которые необходимо приложить к соединению в эксплуатации. Для клея может потребоваться хорошая прочность на сдвиг внахлест или хорошая прочность на отслаивание, или и то, и другое. Прочность на сдвиг внахлестку относится к способности поддерживать адгезию, когда сила прилагается параллельно линии скрепления, в то время как прочность на отслаивание описывает способность адгезии, когда тянущая сила прилагается перпендикулярно линии скрепления.

Клеи также могут играть важную роль в продлении срока службы склеенных композитных деталей.В правильно спроектированном клеевом шве пластичные адгезивы — с высоким коэффициентом удлинения до разрушения — поглощают ударные нагрузки, защищая прилегающую конструкцию от усталости. Поскольку все клеи затвердевают при низких температурах и размягчаются при высоких температурах, клей необходимо выбирать таким образом, чтобы он обладал достаточной пластичностью во всем диапазоне рабочих температур.

Для приложений

Composites также могут потребоваться рабочие характеристики, не связанные с адгезией. Например, в транспортных приложениях, требующих регулирования пламени / дыма / токсичности, или в агрессивных средах, воспламеняемость клея и / или коррозионная активность становятся важными факторами.

Помимо характеристик склеивания, на выбор клея влияет ряд практических соображений:

Метод смешивания. Некоторые двухкомпонентные системы можно недорого смешать в ведре с помощью простого перемешивания, в то время как для других иногда требуется дорогостоящее оборудование для измерения / смешивания / дозирования.

Подготовка поверхности. Некоторые клеи требуют специальной очистки деталей и / или подготовки поверхности для обеспечения хорошей адгезии, в то время как другие клеи более агрессивны, содержат растворители или другие компоненты, растворяющие загрязнения и / или травящие поверхности.

Горшок или рабочая жизнь. Это время после смешивания, в течение которого клей все еще может в достаточной степени смачивать субстрат. Для нанесения на небольшую площадь может быть приемлемым жизнеспособность в несколько минут. Для применений на больших площадях жизнеспособность может увеличиться до нескольких часов.

Метод отверждения. Двухкомпонентные клеи (смола и катализатор) начинают реагировать и затвердевать после смешивания, в то время как однокомпонентные материалы вызывают воздействие воздуха или тепла.

Время фиксации. Это время, необходимое для зажатия сборки детали, пока клей достаточно хорошо затвердевает, чтобы можно было начать следующую операцию, которая может создать узкое место в производстве.Циклы отверждения для многих клеев могут быть ускорены нагреванием, чтобы сократить время нахождения в приспособлении.

Время до полного отверждения. Даже после того, как соединение станет достаточно прочным, чтобы начать следующий производственный процесс, оптимальная прочность сцепления не может быть достигнута в течение длительного периода времени. Как правило, продукт не доставляется заказчику, если он не находится в полной готовности, что является фактором планирования.

Здоровье и безопасность. Химический состав некоторых клеев может потребовать от технических специалистов ношения перчаток и / или дыхательного аппарата.Производство продвигается быстрее, когда материалы приемлемы для монтажного персонала.

Ремонтопригодность. В некоторых случаях требуется, чтобы клеевое соединение было разъединяемым для ремонта. Можно выбрать клеи, которые достаточно размягчаются, чтобы разорвать связь при температурах выше диапазона рабочих температур сборки, но ниже температуры, при которой композит подвергается тепловому повреждению. В качестве альтернативы, в некоторых случаях могут оказаться подходящими клеи с высоким усилием сдвига / слабым отслаиванием.

Стоимость.«Общие прикладные затраты» на завершенную сборку включают сырой клеевой материал, трудозатраты, связанные с нанесением, любое необходимое оборудование для смешивания, монтажные приспособления и печи для отверждения (если они используются), а также общее время производства. Каждое приложение необходимо проанализировать, чтобы оптимизировать производственные затраты и производительность при достижении требуемых свойств сцепления.

Учитывая диапазон характеристик и практические соображения, производители клея сегодня предлагают множество решений в каждой из трех основных категорий и готовы и могут разрабатывать индивидуальные решения для удовлетворения конкретных требований клиентов.

Гибкие уретаны

Основы химии уретановых клеев относятся к началу 1960-х годов. Его наиболее примечательной особенностью является то, что он почти бесступенчато регулируется в соответствии с особыми требованиями. Окно использования уретана легко покрывает автомобильные требования к эксплуатации в диапазоне от -40 ° C до 82 ° C (от -40 ° F до 180 ° F). Из-за присущей уретановой цепи гибкости этот клей является предпочтительным при низких температурах, когда эпоксидные смолы и метакрилаты могут стать слишком жесткими и хрупкими.Если эпоксидные смолы обычно достигают 34,5 МПа / 5000 фунтов на квадратный дюйм при 3-процентном удлинении при комнатной температуре, уретаны составляют порядка 20,7 МПа / 3000 фунтов на квадратный дюйм при 75-процентном удлинении. Уретаны используются в основном для склеивания термореактивных композитов, особенно стекловолокна, некоторых термопластов и металлов, с антикоррозийными покрытиями и красками.

«Уретановый полимер имеет широкий диапазон гибкости рецептур, — говорит Кейт Гровер, менеджер по продукции группы транспортировки и сборки продукции Ashland Specialty Chemicals Co.- Специальные полимеры и клеи Div. (Колумбус, Огайо, США). «Мы можем легко изменить как технологические характеристики (вязкость, срок службы, время закрепления), так и эксплуатационные характеристики (прочность, жесткость). Варьируя расстояние между активными центрами вдоль основной молекулы и варьируя количество активных центров, мы может сделать полученный клей очень мягким и пластичным или очень жестким — или что-то среднее — в диапазоне рабочих температур. И прочность уретанов присуща молекуле уретановой основной цепи, что означает, что адгезионные свойства не ухудшаются со временем.

«Гибкость рецептур практически безгранична, особенно с учетом того, что поставщики сырья выпускают все больше и больше вариантов сырья», — говорит Гровер. «Уретаны, по сути, на 100% реакционноспособны, имеют чрезвычайно низкое содержание ЛОС [летучих органических соединений] и практически не имеют запаха».

Механические свойства уретановых клеев могут варьироваться от 300-процентного удлинения клеев, используемых в приложениях, где требуется пластичность, например, для обеспечения амортизирующего соединения между ветровыми стеклами и металлическими кузовами автомобилей, до 50-процентного удлинения в приложениях для структурного склеивания, где более высокая прочность и жесткость желательны.

Уретаны обладают высокой устойчивостью к обычным химическим веществам, включая жидкости для лобового стекла, газ, масло и соль, что делает их особенно полезными в автомобильной промышленности. В некоторых случаях, когда детали должны быть съемными для ремонта, уретановые клеи могут быть разработаны с высокой прочностью на сдвиг внахлест, но с низкой прочностью на отслаивание.

При изготовлении армированных волокном композитных настилов DuraSpan компании Martin Marietta Composites (Роли, Северная Каролина, США) (см. CT декабрь 2003 г., стр. 16) полиуретановый клей Ashland Pliogrip 8000 использовался для сборки компонентов палубы в большие модули. .Пултрузионные композитные секции склеиваются на заводе в панели, которые составляют 2,44 м / 8 футов по ширине моста, а затем отправляются на площадку моста. Низкая вязкость уретанов помогает свести к минимуму отходы за счет использования простой системы подачи под действием силы тяжести. Когда две части смешиваются в одноразовом статическом смесителе, они начинают реагировать, в результате чего получается шарик с достаточным «телом», чтобы избежать провисания на вертикальной поверхности. Склеивание большинства пултрузионных секций высокопрочным уретаном способствует долгому сроку службы настилов моста.

Грег Соломон, менеджер по композитным конструкциям Martin Marietta Composites, объясняет, что форполимер Pliogrip 8000 можно использовать с семейством из 6000 отвердителей, чтобы обеспечить разное время сборки для разных деталей, а реактивность также можно изменить с помощью контроля температуры на дозирующем оборудовании . Это приводит к оптимизации времени обработки и фиксации, что увеличивает эффективность и снижает затраты на склеивание. Кроме того, в системе Pliogrip используется дозатор / смешивание / дозатор с гравитационной подачей, что ускоряет нанесение и сокращает количество отходов.Раздаточное оборудование, поставляемое Bandit Machine (Ашленд, Огайо, США), является мобильным и, с небольшими модификациями, может использоваться с ведрами на 5 галлонов, бочками на 55 галлонов или возвратными бочками на 300 галлонов. «Система Pliogrip продемонстрировала отличные характеристики сдвига внахлестку, отслаивания и усталости за последние семь лет во время обширных испытаний и использования в полевых условиях с системой настила DuraSpan», — говорит Соломон.

В многолетней программе испытаний Pliogrip 8000 участвовали инженерный корпус армии, компания Martin Marietta Composites и несколько университетов.Испытания подтвердили усталостную долговечность в различных средах и циклических нагрузках, рассчитанные на имитацию эксплуатации от 75 до 100 лет. Он также очень хорошо показал себя при испытании на тепловой удар, когда материал при температуре 82 ° C / 180 ° F был внезапно погружен в среду с температурой -40 ° C / -40 ° F.

Легкие эпоксидные смолы

Эпоксидные смолы — лучший выбор, когда требуется высокая прочность, особенно при повышенных температурах и в суровых условиях. Эпоксидные смолы, как правило, дороже, чем уретаны или метакрилаты, но их характеристики оправдывают затраты во многих областях применения.

Эпоксидные смолы

доступны как в виде пленки, так и в виде пасты и широко используются в аэрокосмической промышленности для структурного склеивания композитов (см. «Нишевые клеи, распространяющиеся в специализированных областях», High Performance Composites, январь 2004 г., стр. 22). Эпоксидные пасты можно приобрести в одно- или двухкомпонентной версии, они могут быть разработаны для отверждения при комнатной температуре или ускоренного нагрева. Срок службы или жизнеспособность может составлять от нескольких минут до нескольких часов, причем последнее подходит для больших сборок. Срок службы пленочных эпоксидных смол, отверждаемых при нагревании, может составлять до 100 дней в помещениях для хранения с контролируемыми условиями окружающей среды.

Смешивать двухкомпонентные эпоксидные пасты обычно просто. Компоненты можно объединить в чашке или ведре и перемешать палочкой или лопастью для смешивания на дрели (в зависимости от количества, которое необходимо смешать). Одна часть — смола, другая — катализатор. Для больших смесей размер упаковки подбирается таким образом, чтобы одну упаковку смолы (Часть A) плюс одну упаковку катализатора (Часть B) можно было вылить в емкость для смешивания и перемешать.

Именно это смешивание и гибкость применения побудили Martin Marietta Composites выбрать Magnolia Plastic (Чамбле, Джорджия., США) Magnabond 56 A / B для установки сборных мостовых настилов DuraSpan. Система настилов предназначена для полной укладки настила моста за день. Панели предназначены для пазогребневого монтажа. После того, как исходная панель помещается на один конец перемычки, смешанный клей растирается на склеиваемые поверхности панели, и язычок каждой последующей панели вставляется в паз ранее размещенной панели. «Нам был нужен клей, который можно было бы наносить на место моста в любое время года при температуре от 4 ° C до 38 ° C [от 40 ° F до 100 ° F]», — говорит Соломон из Мартина Мариетты.«Его нужно было легко перемешать на месте с минимальным оборудованием, с рабочим временем от одного до двух часов. Затем его нужно было быстро отвердить, чтобы свести к минимуму время, в течение которого мост закрывается для замены настила».

«В то время как уретаны были хороши на заводе для изготовления панелей, относительно короткий срок службы (максимум один час) и необходимое оборудование для смешивания и дозирования затрудняли их использование для полевых работ», — объясняет Соломон. Оборудование необходимо будет доставить на площадку, и в случае поломки оборудования это может задержать строительство моста.«Magnabond 56 легко смешивается в равных частях по объему (A и B) в тех же контейнерах, в которых они отправляются, с использованием обычных ручных дрелей и смесительных лопастей», — говорит Соломон, отмечая, что подрядчики могут смешивать и наносить эпоксидную смолу самостоятельно без техническая поддержка, потому что клей похож на эпоксидные смолы, обычно используемые для ремонта бетона. Это исключает расходы на доставку дозирующего оборудования и наем квалифицированного специалиста для работы с ним. Эпоксидные смолы также менее чувствительны к влаге, что может быть проблемой на строительных площадках.

«Magnabond 56 имеет высокое удлинение до разрушения по сравнению с большинством эпоксидных смол и показал отличные характеристики как в лабораторных, так и в полевых условиях», — говорит Соломон. В ходе испытаний клей был успешно нанесен и отвержден при низкой температуре, заданной Мартином Мариеттой (4 ° C / 40 ° F), что продлевает период монтажа и строительный сезон. Кроме того, он обеспечивает время работы до двух часов при средних температурах, предоставляя дополнительное время для решения любых проблем, возникающих при подготовке, установке и установке огромных панелей на место.Клей не подвержен влиянию тепла, выделяемого при укладке асфальта или заливке / отверждении бетона, и демонстрирует хорошие рабочие характеристики во всем диапазоне температур поверхности земли.

Великолепные метакрилаты

Метакрилаты были представлены в 1970-х годах как ужесточенный новый класс клеев. Они очень быстро застывают и используются при комнатной температуре. Они растворяют большинство загрязняющих веществ, поэтому очистка поверхности практически не требуется — это благо для производительности. Питер Карбут из ITW Plexus (Дэнверс, Массачусетс., США) говорит, что в последние годы метакрилаты были разработаны, чтобы иметь прочность эпоксидной смолы, но со значительно большей пластичностью. Высокая пластичность обеспечивает отличную усталостную долговечность в любых областях применения, где ожидаются повторяющиеся ударные нагрузки, таких как лодки, лопасти ветряных турбин и конструкции кузовов грузовиков.

Cobalt Boats (Неодеша, Канзас, США) использует метакрилаты ITW Plexus. Инженер по кобальтовым пластмассам Стив Блейх объясняет: «Мы не можем позволить себе обширное обучение и контроль качества для персонала магазина, поэтому, чтобы свести к минимуму вероятность использования неправильного клея в неправильном применении, нам нужны клеи, которые обеспечивают хорошее сцепление с максимально возможным количеством подложек.Мы успешно используем ограниченное количество метакрилатов в нашем магазине. Метакрилаты также позволяют нам переходить от одной операции к другой, не останавливаясь для очистки поверхностей перед склеиванием ».

Хотя компания постоянно оценивает новые продукты, Cobalt использует хорошо зарекомендовавший себя продукт MA555 для приклеивания стрингеров из стекловолокна к корпусам из стеклопластика. Бледно-голубой клей MA555 наносится на корпус валиком шириной от 2,5 до 3,8 см (от 1 до 1,5 дюймов) с помощью насосной системы «Big Willie», поставляемой GS Manufacturing (Коста-Меса, Калифорния., США.). Размер борта такой, чтобы заполнить зазор и не допускать несоответствия размеров корпуса и стрингеров. MA555 разработан специально для этого размера бусинок. Карбут объясняет, что важно выбрать правильный клей для желаемого размера валика. Каждый адгезив имеет диапазон, в котором он хорошо работает, но если валик больше, чем расчетный диапазон, то экзотермическая реакция отверждения «вскипит» адгезив, что приведет к нежелательным пустотам и неприемлемой линии склеивания.

«Для обеспечения высоких эксплуатационных характеристик нам нужен клей, обеспечивающий как отличную прочность на сдвиг внахлестку, так и пластичность, обеспечивающую усталостную долговечность», — говорит Блайх.«Этот продукт дает нам необходимые свойства, но его прикладная стоимость намного ниже, чем у эпоксидных смол».

До того, как использовать метакрилат для крепления ребер жесткости к корпусу, Cobalt использовала процесс наклеивания «мокрым» слоем. Переход на склеенную конструкцию, а не на выступы, позволяет Cobalt сэкономить около часа времени на изготовление каждой лодки.

Cobalt использует другие продукты ITW Plexus. MA320 используется для неструктурных приложений. Его белый цвет косметически гармонирует с дизайном лодок. MA820 используется для соединения стекловолокна с алюминием, чтобы удерживать сборки перед сверлением для механических креплений.Он уменьшает количество механических креплений, поскольку увеличивает прочность, и он имеет кислотное травление, включенное в формулу для подготовки алюминиевой поверхности.

Бад Рейтноуэр, президент компании Reitnouer Trailers (Рединг, Пенсильвания, США), последние семь лет занимался разработкой кузова грузовика из композитного материала и в настоящее время готовится к коммерческому производству. «Моя компания занимает 42 процента рынка алюминиевых бортовых прицепов», — говорит Рейтноуэр. «Семь лет назад я почувствовал, что продвинулся в работе с алюминием настолько далеко, насколько это возможно, и единственный способ вывести отрасль на новый уровень — это перейти на композиты.»Стимулом является то, что на государственных и федеральных дорогах есть ограничения по нагрузке, поэтому единственный способ увеличить полезную нагрузку грузовика — это уменьшить вес прицепов.

Рейтноуэр нанял консультанта, который помог ему с выбором материалов и дизайном, а также построил и протестировал несколько прототипов. «Мы знали, что не хотим делать отверстия в композитах, потому что разрезание волокон значительно ослабляет их», — говорит Рейтноуэр. «Мы также знали, что нам нужен очень пластичный клей из-за ударных нагрузок. Грузовики могут перевозить 20, 30, даже до 40 тонн груза, и когда этот грузовик врезается в выбоину, силы огромны.«

Компания изначально выбрала два клея ITW Plexus: клей высокой прочности / умеренного удлинения MA310 и клей высокой прочности / средней прочности AO420. Одна половина прототипа планшета была собрана с MA310, а другая половина с AO420. За семь лет испытаний ни одна из сторон не потерпела неудачу, но компания определила, что для дополнительной безопасности производственный клей должен обладать как высокой прочностью, так и большим удлинением. Два года назад ITW Plexus представила MA822, который имеет от 85 до 90 процентов прочности на разрыв MA310 с удлинением от 90 до 110 процентов, что сравнимо с AO420.Рейтноуэр будет использовать MA822 на кузовах своих серийных грузовиков, отметив, что даже точки крепления к металлическим частям бортовых прицепов будут приклеены или приклеены / скреплены болтами, что в целом приведет к значительному сокращению использования крепежа. Например, в соединении кронштейна ходовой части с главной балкой в ​​композитных кузовах грузовиков используется менее половины крепежа, необходимого для алюминиевых платформ Reitnouers. Кроме того, клеевой слой выполняет двойную функцию в соединениях металл-композит, также обеспечивая барьер между разнородными материалами, чтобы минимизировать гальваническую коррозию, экономя затраты на нанесение дополнительных коррозионно-стойких грунтовок на металл.

Reitnouer был особенно доволен технической поддержкой. «ITW Plexus обучил нас правильной очистке, подготовке материала, типу клея и контролю температуры», — говорит он. «Мы использовали их процедуры в течение семи лет и ни разу не потерпели краха по облигациям».

Клеи для супер-ниши

Есть несколько применений, требующих узкоспециализированного клея, а иногда и не много. В то время как многие компании будут создавать индивидуальные составные продукты для удовлетворения конкретных потребностей, Master Bond Inc.(Хакенсак, штат Нью-Джерси, США) подняла индивидуальный состав клеевых составов на новый уровень, создав некоторые продукты для производства в количествах от одной пинты в год.

«Мы поставляем нишевые продукты для специализированных OEM-приложений, которые очень важны, например, для небольших компонентов в аэрокосмической отрасли, медицинских устройств, оптоволокна и оптики, иногда с ограниченным производством», — говорит вице-президент по техническим продажам Master Bond Роберт Майклс. «Наши клиенты могут платить больше за небольшие партии, потому что для них очень важно иметь особые характеристики индивидуальной рецептуры.«

говорит Майклс: «Мы различаемся тем, что большинство наших конкурентов сократили свои продуктовые линейки. Мы нишевые компании и не сокращаем их. Фактически, мы увеличили нашу продуктовую линейку, потому что мы производим индивидуальные составы».

Интернет-ресурс с информацией о материалах — MatWeb

.