Сколько сохнет эпоксидный клей и смола, долго ли ждать полного застывания

Содержание
  1. Общие сведения
  2. Клей
  3. Скорость реакции
  4. Смола

Эпоксидные смолы всех видов – это олигомерные соединения, у которых переход от жидкой фазы к твердой происходит под воздействием полиаминов, в большинстве случаев. В свободном виде эпоксидка не имеет никакой практической ценности, но ввели в смолу полиамин — сразу запустили процесс присоединения низкомолекулярного амина к активным центрам высокомолекулярного олигомера с образованием сшитых полимеров. Начинается реакция полимеризации (затвердевания) основного вещества, которая неостановима и необратима.

В большинстве случаев, несмотря на добавки и вид отвердителя, эпоксидный клей сохнет около суток. Эпоксидная смола чаще всего используется в больших объемах, время ее высыхания составляет от двух суток до недели. При этом оптимальная рабочая температура для застывания комнатная.

Однако, если не соблюдать пропорции клея или смолы и отвердителя, то время высыхания может кардинально измениться. При малом количестве отвердителя, как долго не ждать, а состав не затвердеет, а при большом застынет в обычном режиме, но может потерять часть своих свойств по итогу.

Двухкомпонентный клей

Обычно на упаковках производитель указывает ориентировочный срок высыхания эпоксидного состава.

Общие сведения

Переход эпоксидной основы в твердую фазу под воздействием аминов-отвердителей протекает с разной скоростью, и скорость эта зависит от многих факторов. Например таких, как является ли смола моновеществом, или она соединена с другим веществами в виде наполнителей, пластификаторов, красителей, это помимо отвердителя. Все эти посторонние вещества в той или иной мере влияют на скорость застывания смолы, перехода ее жидкой фазы в твердый монолит.

Упомянутые в качестве отвердителей полиамины полиэтиленполиамин (ПЭПА), триэтилентетрамин (ТЭТА), полисебациновый или малеиновый ангидриды (ДЭТА) являются самым массово применяемыми отвердителями универсального действия

Клей

Самый яркий представитель «загрязненной» посторонними фракциям смолы – эпоксидный клей. В нем в обязательном порядке присутствуют:

  • Растворитель. Это может быть ацетон, спирт, кселол или любая другая органическая добавка.
  • Пластификаторы. В качестве пластификаторов выступают чаще всего фталиевые кислоты или эфиры фосфорной кислоты в виде триарилфосфатов, устойчивых фосфорноорганических соединениях, сохраняющих стойкость и прочность своих молекул при температурах до 300°C.
  • Отвердитель. Обычно это ПЭПА, ТЭТА или ДЭТА, но не обязательно. В зависимости от целей, которые ставит перед собой пользователь эпоксидного клея, в качестве отвердителя в нем может быть использованы и такие вещества, как кремнийорганические смолы, каучук, карбоновые кислоты и их ангидриды. Последние гораздо более эффективнее традиционных полиэтиленполиаминов или триэтилентетраминов, но есть нюансы.
Полезно узнать >  Общая инструкция по применению эпоксидного клея, основные моменты

Вот об этом «но» можно поговорить, имея в виду скорость застывания эпоксидного клея в зависимости от внешних факторов, к которым относят температуру самой эпоксидки в момент хода реакции отверждения, и внутренних факторов, к которым нужно отнести сам отвердитель и другие сопутствующие процессу добавки.

ЭДП известной марки

Скорость реакции

Правило первое: чем выше температура смеси базового олигомерного состава и отвердителя, тем быстрее происходит реакция полимеризации.

Это касается всех видов отвердителя, от «холодного» ПЭПА до «горячих» карбоновых кислот или их ангидридов, у которых воздействие на эпоксидную основу происходит в диапазоне температур от 100°C до 200°C градусов. Конечно же, реакции полимеризации с использованием кислотных отвердителей происходит в специально оборудованных помещениях или даже с использованием специально сделанных под такие реакции боксов-реакторов, так что о бытовом применении таких отвердителей речь вести сложно. Хотя умельцы находятся.

Правило второе: на скорость реакции отверждения влияет не только температура и тип вещества, запускающего процесс полимеризации, но сопутствующие вещества, которых в клеях предостаточно.

При этом, если в композиции «эпоксидный компаунд + отвердитель» больше пластификаторов, то скорость застывания эпоксидки в монолит замедляется. Если же в ней больше наполнителей, то скорость застывания увеличивается. Так что можно «играть» сочетаниями «температура + пластификаторы + отвердители», ускоряя или замедляя процесс застывания в соответствии со своим потребностями.

Зарубежный вариант

Итогом же во всех случаях получаем практически одно и то же, но к этому:

  • застывшие составы не разлагаются под воздействием бытовых химикатов;
  • при всей жесткости клеевого шва он получается довольно пластичным, допускающим умеренные деформации на изгиб;
  • с некоторым наполнителями приобретает теплостойкость до 280°C градусов;
  • морозостойкость полимеризованных составов при постоянном воздействии до минус 20°C, при кратковременном еще ниже;
  • шов не поддается воздействию масел, бензина, уличной грязи и атмосферных осадков;
  • у полученного застывшего материала не бывает усадок и трещин, при условии обеспечения правильного процесса застывания клея;
  • при склеивании материалов, подвергаемых динамическим нагрузкам на изгиб, скручивание, разрыв благодаря исключительной адгезии клей надежно схватывает самые разные по структуре материалы, но для этого нужно введение в него нестандартных пластификаторов, например, касторовое масло, вводимое в соотношении 1 к 100 или 1 к 80.

Смола

Процесс полимеризации чистой эпоксидки, применяемой в строительстве, ремонте, изготовлении дизайнерской мебели, а так же в авиапроме, судостроении и автопроме, зависит в основном от температуры сходных веществ. Разве что только в производстве композитов на основе углепластика само волокно угле- и стеклоткани может оказать влияние на скорость протекания отверждения. Но не очень существенно, в основном ускорение или замедление процессов полимеризации происходит за счет температуры исходных веществ в реакции.

Полезно узнать >  Как работать со стекловолокном и эпоксидной смолой, известные методики

На производствах, связанных, например, с авиапромом или судостроением, температурные допуск могут быть в пределах долей градуса, поэтому в чистую эпоксидку там могут добавляться всевозможные добавки. Не такие, конечно, как в клеи на основе олигомерных компаундов, но, тем не менее, они есть. И действуют они на процесс застывания композитных материалов очень избирательно, получаются интересные вариации на тему «состав добавки — температура протекания реакции — время протекания реакции».

Состав для мебельного производства

Но массовому потребителю такие тонкости с использованием кислотных отвердителей (или их ангидридов) обычно малоинтересны. Гораздо важнее для него будет создание эпоксидных композиций с заданным свойствами, которые не в силах предусмотреть никакая, даже самая продвинутая, промышленность, чутко отзывающаяся на запросы потенциальных покупателей и держащая руку, что называется, «на пульсе».

Примером таких самодельных композиций может служить использование эпоксидки в специальных клеевых составах. Ведь клей ЭДП, например, дает при застывании твердую, похожую на стекло, структуру, которую можно применять только в неподвижных соединениях, а также в тех, где не предусматриваются ударные резкие нагрузки. Под их воздействием застывший клей рано или поздно сначала пойдет трещинами, а потом разрушится. И все преимущества эпоксидных составов в виде сверхвысокой адгезии, позволяющей скреплять даже самые непористые гладкие материалы, будут нивелированы этим обстоятельством.

Вот тут на помощь приходит «творчество» потребителей, если они хоть мало-мальски знакомы с основами химии и материаловедения. Клей тогда делается из самой обычной эпоксидной смолы, куда самостоятельно вводятся те или иные добавки, коренным образом изменяющие ее свойства.

Например такие, как пластичность, которая бывает позарез нужна при склейке тканей одежды, парашютов-парапланов, надувных лодок или (самый массовый пример) обуви, где в процессе эксплуатации на изделие будет постоянно воздействовать сила, направленная на сгибание и растяжение клеевого шва.

Что для этого нужно? Правильно: гибкость, способность выдерживать динамические нагрузки, направленные в разные стороны. Тогда в сделанный своим рукам клей нужно будет ввести пластификатор, который позволит клею застыть в таком виде, чтобы он напоминал плотный силикон или желатин, на что не способен тот же ЭДП.

Препятствием к использованию магазинного эпоксидного клея может послужить почти обязательная комплектация его отвердителем ПЭПА, который работает по принципу «холодной» полимеризации, происходящей буквально при комнатной температуре. Дело в том, что этот компонент имеет коричнево-красную окраску, что мешает использовать его для склеивания изделий белого или какого другого чистого цвета, так как шов, который остается после склейки, со временем приобретет темно-коричневый оттенок, что особенно неприемлемо в работе с прозрачным стеклом. Кроме того, ПЭПА токсичен, особенно при соприкосновении с горячим блюдам и даже с самым обыкновенным чаем. Конечно, отравиться вы не отравитесь, но определенный вред своему здоровью принесете.

Полезно узнать >  Отличный состав для шпатлевки из цемента и эпоксидной смолы

Отвердитель ПЭПА

Что делать, тогда клей приходится изготавливать самостоятельно, а в качестве механизма запуска полимеризации использовать более редкий и дорогой, потому что импортный, ТЭТА. Который обладает следующими свойствами:

  • Он прозрачен.
  • Нетоксичен после застывания смолы.
  • Созхнет быстрее, потому что допускает и даже рекомендует применение высокой температуры при отверждении. Такую температуру, порядка 50-55°C градусов вполне обеспечит строительный фен. Только не перегрейте состав, иначе возможно его вскипание, задымление и даже возгорание.

Пластичность или, наоборот, жесткость после застывания вполне обеспечат введенные в получаемую смесь стандартные пластификаторы в виде ДЭГ-1, ДБФ, S-7106, всевозможные добавки в виде аэросила, мела, диоксида титана, графита.

Как клея на основе эпоксидок, так и чистые эпоксидные составы имеют приличный срок годности. Наличием в них наполнителей и пластификаторов в бытовом плане можно пренебречь, большого влияния на скорость отверждения они не оказывают. При заявленных заводами-изготовителям 2-3 годах обычно, при условии надлежащего хранения, эпоксидные смолы сохраняют свою работоспособность в течение 6-8, а то и 10 лет.

Компоненты А и Б

Но этого нельзя сказать об отвердителях, притом в любой их форме, будь то полиамины и кислоты, срок годности которых обычно не превышает полутора лет со дня выпуска их заводом. Поэтому внимательно следите за датами выпуска компаундов, особенно за датой выпуска второго комплектующего – отвердителя. Приобретайте новый, если его работоспособность вызывает у вас хоть малейшее сомнение.

Хотя существует очень простая методика проверки работоспособности получаемой эпоксидной смеси: наберите в ненужную, обычно пластиковую, но можно и старую алюминиевую, ложку уже замешанную, готовую смесь «эпоксидка + отвердитель», нагрейте ее над пламенем зажигалки или строительным феном, но только не давая закипеть, и дождитесь охлаждения. Если после этого смола застынет с течение нескольких часов с отвердителем, вводимым в нее, работать можно.

Рейтинг статьи
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (2 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
Рейтинг автора
Автор статьи
Олег Семенов
Экспериментирует с эпоксидной смолой в сфере производства мебели большое количество времени. Хорошо знает свойства полимера, умеет с ним работать.
Написано статей
55
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Adblock
detector