Эпоксидная смола: состав компонентов, свойства и применение

Состав и свойства

Эпоксидные клеи разных производителей могут содержать неодинаковые компоненты, но основной состав всегда один и тот же, он соответствует ГОСТ, приложенным сертификатам. Строго обязательными являются два основных вещества в составе:

• собственно эпоксидная смола;
• жидкий или пастообразный отвердитель.

В качестве отверждающего состава используются полиамины, карбоновые кислоты, аминоамиды. Однокомпонентные клеи всегда содержат растворители (ацетон, ксилол, спирты), которые до контакта с воздухом и испарения предотвращают застывание массы. Как модифицирующие добавки и наполнители для клея могут выступать:

• синтетический каучук;
• формальдегидная смола;
• стекловолокно;
• глина, мел;
• оксид алюминия;
• порошки ванадия, никеля, цинка;
• кремнийорганические смолы.

Также клей включает пластификаторы, которые придают ему пластичность. Благодаря им смесь застывает и не крошится, остается эластичной. Процентное соотношение основной массы и разных наполнителей варьируется в широких пределах – от 5 до 50 %.

Все указанные выше связующие компоненты обеспечивают эпоксидному клею нужные свойства:

• оптимальную плотность;
• прочность шва;
• высокую скорость отверждения;
• стойкость к действию масел, бензина, воды, атмосферных факторов;
• устойчивость к трещинам, усадке.

Также стоит отметить, что клей не проводит ток – является диэлектриком, поэтому его нередко применяют для изоляции электричества.

Свойства и характеристики

На вид чистая эпоксидная смола без добавок выглядит как прозрачная желтоватая, темно-желтая или оранжевая жидкость, она очень похожа на мед. Некоторые типы смол имеют коричневый цвет и напоминают гудрон. Добавление наполнителей может придать смоле иной цвет – от белого до красного, черного.

Эпоксидка практически не реагирует на действие галогенов и разрушается только от влияния сильных кислот. Большинство щелочей также не способно нарушить молекулярные связи. Средство имеет наивысшую адгезию к металлам, но клей на его основе применяется для соединения множества иных материалов:

• древесины;
• фаянса;
• керамики;
• резины;
• кожи.

В зависимости от вида эпоксидки, полученный клеевой шов будет жестким или эластичным. Технические особенности также разнятся. Как пример можно привести одну из самых популярных марок эпоксидки – ЭД-20. Вот ее характеристики:

• плотность – 1,16-1,25 кг м3;
• прочность на растяжение – 40-90 Мпа, на изгиб – 80-140 Мпа, на сжатие – 100-200 Мпа;
• температура для полимеризации – от +20 градусов, время отверждения – 1,5 часа;
• объем отвердителя – 5 частей на 1 часть смолы;
• водопоглощение за 24 часа – не более 0,01-0,1 %;
• теплостойкость +55…+170 градусов;
• ударная вязкость – 5-25 кдж/кв. м.

Производственное использование эпоксидки

Перманентное появление новых химсоставов существенно расширяет сферы использования эпоксидки. С ее помощью теперь стало возможным не только склеивать большие по площади предметы, но и изготавливать из нее замену для металлических деталей в разных конструкциях, что значительно снизит и себестоимость и вес изделия.

К главным областям применения можно отнести:

• Изготовление композитных объектов. Подобным образом изготавливают стеклопластик, углепластик, пропитывая смолой синтетическую ткань. После данные материалы могут активно применяться в объектно-ориентированном моделировании, при создании машин, самолетов, судов, ракет.
• Производство мебели. Это могут быть как обычные варианты (например, кухонные столешницы), так и настоящий эксклюзив бытового декора (слэб-столы и столешницы, искусственные реки и водопады и т.п.)
• Изготовление гидроизоляционных/электроизолирующих материалов. Смола выступает диэлектриком, к тому же влагонепроницаема.
• Изготовление бижутерии и ювелирные работы. Украшения из смолы прекрасно смотрятся и отличаются дешевой стоимостью.
• Ремонтно-монтажные работы. С помощью смолы можно обработать потрескавшуюся столешницу, обновить пол, починить маломерное судно (течь в рыбацкой деревянной лодке), подлатать кузов автомобиля и т. д.

Работать со смолой в много раз проще, нежели с керамикой/металлом.

Технология изготовления

Если вы никогда раньше не делали ничего подобного, стоит начать с простого. Посмотрите, к примеру, видео изготовления эпоксидного стола своими руками, и поймете, что для этого нам понадобится старый деревянный стол.

Тщательно удаляем со столешницы оставшийся лак, неровности и заусеницы. Это можно сделать при помощи наждачной бумаги. Убираем пыль и грязь и производим грунтовку – это поможет исключить появления в смоле пузырьков воздуха.

Далее по бокам столешницы нужно устроить бортик из планок, их можно просто прибить. Высота зависит от того, какой глубины заливку вы планируете сделать.

Приступаем к разведению смолы. Следуйте инструкции производителя

Еще раз напомним, что при добавлении отвердителя крайне важно соблюдать пропорции – это залог нашего успеха

Пока смесь настаивается, занимаемся самым приятным – выкладываем декор. Вариантов его великое множество

Тут и старинные монеты, и кусочки разных пород дерева, и засушенные цветы, и мозаика из разноцветного битого стекла (соблюдайте осторожность при работе с ним!)

• Хлебница своими руками — пошаговый мастер-класс изготовления и советы как украсить деревянную модель (105 фото + видео)

• Стульчик для кормления своими руками — интересные чертежи и проекты как сделать удобный и функциональный детский стульчик (120 фото-идей)

• Встраиваемый шкаф своими руками: 115 фото оригинальных идей и видео советы по постройке встраиваемых моделей шкафов

Главное – зафиксировать элементы декора клеем, чтобы они не всплывали и не превращались из упорядоченного орнамента в бесформенное нагромождение безделушек.

Количество смолы, нанесенное за один раз не должно возвышаться над поверхностью больше чем на 5 мм. Если глубина планируется больше, то нужно сделать несколько подходов с интервалом в 48 часов каждый.

Срок полного застывания смолы составляет 7 суток. Когда смола полностью затвердела, снимаем бортики и проходим всю поверхность шлифовальной машинкой. Затем удаляем пыль и покрываем лаком повышенной прочности, высокоглянцевым.

Не скупитесь и подберите качественный, чтобы внешний вид вашего мебельного шедевра ничто не испортило. К тому же это препятствует испарению смолой ядовитых веществ, которые неизбежно содержатся в её составе.

• Угловой шкаф своими руками: 80 фото идей и видео описание как и из чего сделать шкаф. Основные этапы изготовления и лучшие проекты дизайна

• Шкаф на балкон своими руками — 80 фото как сделать из различных материалов своими руками балконный шкаф

• Шкаф-купе своими руками — подробное описание как сделать и собрать своими руками в домашних условиях шкаф (110 фото + видео)

Эпоксидные смолы для декоративных целей

Из этого материала делают не только предметы утилитарного назначения, но и безделушки без которых, конечно, можно  обойтись, как и без любых украшений, но жизнь от этого перестанет играть всеми красками и просто обеднеет.

Самое массовое применение смолы в таких случаях – отливка изделий бижутерии: бусы, кулоны, брошки, серьги, камни для перстней. С заключенными внутрь красивым насекомыми, ракушками, миниатюрными цветками, особой формы листиками или веточками. Залейте, например, в ограниченный объем (1-1,5 см3 ) живой цветок синей, голубой или фиолетовой незабудки, и он таким останется навечно, не меняя ни формы, ни цвета.

Особенно, если компаунд и отвердитель придают готовой смоле свойства ультрафиолетового фильтра, что позволяет изделию не обесцветиться со временем. Тем более, смолы, применяемые для таких работ, полностью безопасны после полной полимеризации, и при ношении их на теле не вызовут аллергических реакций или вообще какого-то дискомфорта. Пример таких смол, ряд эпоксидок бренда  Resin Art.

Правда, ювелирные смолы очень дороги, но это цена за их полную безопасность, прочность, часто не уступающую прочности стали, и невероятную декоративность, особенно если для отливок используют окрашивание чистыми прозрачными пигментами  той части спектра, которая близка к его фиолетовой части: начиная от зеленой и вплоть до лиловой и фиолетовой. При этом масса эпоксидки может быть окрашена как равномерно, так и разводами, когда в ее застывшей толще образуются цветные жгуты и клубки, форма и расположение которых зависят только от вида  интенсивности размешивания.

Пропорции смешивания ювелирных компаундов с реактивами, отверждающими смолу, часто бывают совсем иным, чем для более грубых работ. Если для эпоксидных клеев или смолы  ЭД-20 соотношение компонента А к компоненту Б обычно составляет 10 к 1 или 10 к 1,4, то в случае с ювелирными эпоксидным смолами повышенной прозрачности соотношение смешивания компонентов может доходить до один к одному.

Впрочем, точная информация о пропорциях смешивания всегда располагается или на этикетке составов, или во вложенной в упаковочную коробку инструкции.

Область применения

Материал занял прочные позиции в промышленности и быту, но сейчас появляются все новые и новые сферы его массового применения. Самые распространенные области использования средства таковы:

• пропитывание стеклонити, стеклоткани;
• создание стеклопластика, углеволокна, иных типов пластмассы;
• склеивание деталей в электротехнике, радиоэлектронике;
• гидроизоляция бассейнов;
• заливка полов и подвалов, разработка заливочных компаундов и пластоцементов;
• производство красок, лаков, пропиток, шпаклевок;

• включение в состав химически стойких покрытий;
• герметизация лодок;
• применение в авиастроении, автомобильной промышленности, кораблестроении;
• создание крепежа для ракет «земля-космос»;
• шитье бронежилетов;
• ремонт кузовов автомобилей;
• изготовление украшений, галантереи, изделий для кухни, ванной, дома и быта;
• поделки;
• заливка и герметизация плат, микросхем компьютера.

Перечислить все сферы и направления эксплуатации эпоксидки сложно. Где взять материал для работы? Разнообразные марки реализуются в крупных маркетах (Castorama, ИКЕА), во всех магазинах строительно-отделочных материалов.

Инструкция по применению

Чтобы склеить материалы, нужно их предварительно подготовить, затем развести клей и только после этого приступить к поклейке.

Сначала с поверхности, подлежащей оклеиванию нужно удалить грязь, пыль, пятна жира, масла, а затем полностью обезжирить. Далее, проводится сушка поверхности, хотя есть марки эпоксидных клеев, способные оклеивать влажные основания. Чтобы повысить адгезионные свойства поверхности, её можно после сушки протереть наждачной бумагой.

Как правильно развести

В домашних условиях лучше приготовить клей в отдельной посуде, которая потом не будет контактировать с продуктами. Для замешивания подойдёт одноразовая ёмкость.

1. Сначала из тюбика выдавливается смола.
2. Затем добавляется отвердитель.

Смешивать ингредиенты надо аккуратно и медленно, чтобы не допустить в ёмкости сильной тепловой реакции. Смешивание можно делать деревянной палочкой или лопаткой.

Если смола слишком густая, её будет сложно разводить с отвердителем. В этом случае компонент нужно растворять на водяной бане при температуре до 50-60°С. Чтобы легко разбавить смесь до однородной консистенции, можно перед смешиванием положить тюбик со смолой в кастрюлю с горячей водой. При этом не допускайте контакта кипятка с составом, чтобы не ухудшить его характеристики.

Как клеить

После подготовки поверхностей их нужно смазать приготовленным клеем и плотно прижать друг к другу. Удерживать их необходимо около 10 минут. После, оставить до полного затвердения (примерно сутки).

Если соединяются мелкие детали, то состав можно наносить точечно шприцем. На большие площади клей наносится кисточкой.

Если эпоксидка используется как заливка, готовится форма. Её дно и боковые части обрабатываются жирами. После, клеем заполняется форма и остаётся в ней до полного затвердевания.

Чтобы ускорить полимеризацию, через три часа после заливки клея в форму её отправляют на прогревку в жарочный шкаф. Без дополнительного подогрева клей в форме затвердевает не ранее, чем через неделю. Если заливается форма толщиной более 2 мм, то делается всё поэтапно. После каждого этапа нужно дожидаться пока полимеризируется предыдущий слой.

Чем разбавить до жидкого состояния

Для разведения до жидкого состояния используют растворитель.

Количество разбавителя не должно превышать 3-5% сухого объёма смолы, поскольку это может негативно сказаться на клеевых качествах состава.

Растворить эпоксидку можно на водяной бане, нагрев её до температуры 50-60°С.

Правила безопасности при работе с эпоксидными составами

Первым и главным условием становится обеспечение личной защиты при работе со смолами

То есть, важно использовать необходимые средства безопасности:

1. Респиратор. Производители советуют пользоваться респираторами марки РУ-60М, противогазового направления со встроенными фильтрами А-класса. Угольные РПГ-67 также хороши, но обладают слишком маленьким сроком защитного действия. Также подходящими становятся и атмосферные маски-респираторы типа Р-34 и Р-30, они имеют кислородные специализированные патроны и созданы для подземной работы при условиях, где возможен прорыв вредных газов.
2. Защитное покрытие (одежда). Является актуальным и необходимым при заливке эпоксидкой больших площадей (например, при монтаже заливных полов или столешниц).
3. Очки. Даже капля смолы, попав на слизистую глаза, может привести к необратимым последствиям. Поэтому защита глаз является обязательной.

При работе со смолой нужно соблюдать осторожность

Количество на квадратный метр

Какой объем эпоксидной смолы вам потребуется, несложно понять, выяснив цель ее эксплуатации. При задействовании смолы в качестве клевого вещества, на количество будут влиять свойства склеиваемых поверхностей:

• поры;
• гладкость;
• впитывающая способность.

Для обработки пола, к примеру, количество смолы на покрываемую площадь, будет иметь значение. При покрытии гладкого цементного пола, чтобы избавить его от пыли, хватит небольшого количества – всего лишь ста граммов на квадратный метр. Но, чтобы сделать крепкое покрытие, и добиться превосходной гладкости, может понадобиться до трех килограммов эпоксидки на квадратный метр.

При оформлении наливного пола берется усовершенствованная эпоксидная смола различных цветов. Состав наливается на пол и равномерно распределяется по нему из-за своей силы тяжести. На единственный слой уходит около килограмма на один «квадрат».

Преимущества и недостатки материала

Эпоксидка отличается большим количеством плюсов в сравнении этого материала с иными аналогами. А именно:

• особо высокая надежность и эластичность склейки;
• повышенная стойкость к действию абразивных веществ;
• отличные показатели по длительности эксплуатации;
• высокие гидроизоляционные свойства;
• отсутствие усадки, малый удельный вес;
• легкость в финишных обработках (полировке и шлифовании);
• возможность использования в различных сферах промышленности.

К минусам такого материала относится слишком быстрое отвердевание. Смола разрешает успешно работать с ней до 1–1,5 часов, затем наступает активный процесс полимеризации и последующее отвердение. Причем уже на этапе добавления к ней отвердителя происходит бурный процесс с выделением тепла.

Как правильно пользоваться поксиполом?

В составе упаковки есть все необходимое. Это два компонента, которые необходимо смешать и нанести на поврежденный участок

Важно, что для размягчения не требуется растворитель. Материал получается не токсичным, при попадании на кожу, даже без перчаток, не останется следа, раздражения и других повреждений

Что касается его состояния на финише, то клей твердеет и становится похож на сталь. Он долгое время будет такой же плотный, способен выдерживать давление порядка 2 Мегапаскаль. Двухкомпонентная основа довольно вязкая.

Поэтому вы можете наносить ее не только на горизонтальную поверхность, но и на расположенную вертикально

Чтобы нанести клей на поврежденный участок и получить максимальный эффект склеивания, важно соблюсти следующие правила:

Очистить поверхность и протереть от пыли, грязи и прочих включений. Желательно высушить поверхность, после чего нанести клеящий состав. Последнее особенно актуально для ремонта сантехники, поскольку клей на мокрый кран наносить нельзя.
Сделать поверхность шероховатой. Перед нанесением клея необходимо сделать шершавую поверхность. Необходимо взять наждачку, либо напильник и произвести зачистку верхнего слоя

Это особенно важно сделать для деталей гладкой формы, состоящих из металла и прочих материалов. В случае если ваши детали будут эксплуатироваться в зоне повышенной влажности, необходимо нанести защитный состав, оберегая от грибка и плесени.
Нанести клей равномерно

Для этого необходимо размягчить материал до нужной консистенции, смешать два компонента, произвести наложение состава.
Несмотря на то, что токсичность у клея отсутствует, после окончания работы необходимо тщательно помыть руки. Иначе останутся частицы, которые могут привести к прилипанию кожи. Стоит учесть, что сам состав, после высыхания, не даёт усадку и не деформируется. Важным свойством является его сопоставимость с другими материалами. После окончания работы вы сможете покрасить поверхность, защищенную клеем. Для этого придётся отшлифовать клей и только потом нанести краску.

Способ приготовления

Смешивание компонентов выполняют непосредственно перед использованием клея Поксипол. В комплекте идут два тюбика, пластина и лопатка. Эпоксидную смолу и отвердитель выдавливают на пластину в равных пропорциях. Можно воспользоваться своей посудой, которую потом следует выбросить. Процесс перемешивания компонентов очень простой и не отнимает много времени. Главное условие – получить состав однородной текстуры без комков.

Как происходит процесс склеивания

Как использовать клей Поксипол – инструкция по применению:

1. Содержимое тюбиков А т В соединить в равной пропорции на специальной пластине, которая поставляется в комплекте.
2. Массу перемешивают лопаточкой до образования однородной консистенции приблизительно 10 минут.
3. Рабочую поверхность одной из склеиваемых деталей обрабатывают клеем и сильно прижимают ко второй плоскости.
4. Дают составу пару минут на первоначальное схватывание, проверяют качество соединения.
5. В течение десяти минут можно скорректировать и поправить зафиксированные изделия.
6. Детали оставляют в покое на сутки, чтобы Поксипол окончательно затвердел.

Если нужно заделать трещины, стыки, мастера используют обычный строительный шпатель. Для устранения течей в емкостях и резервуарах, приготовленный состав наносят на проблемный участок и оставляют до полного высыхания. Пользоваться склеенными изделиями можно через сутки.

Сколько сохнет клей

Выделяют 3 этапа модификации структуры смеси после нанесения:

• 2 минуты после обработки поверхностей – это время отводится на корректировку положения без риска потери свойств клея;
• 10 минут – по окончании данного отрезка времени клей схватывается, поэтому при повреждении шов теряет свойства, снижается прочность;
• 24 часа после обработки отводится на полное высыхание.

Если на участке, где нанесен клей, планируется производить обработку, устанавливать крепеж, рекомендуется выдержать несколько больше 1 суток. Это обеспечит более высокую прочность. Причем исключается вероятность расширения шовного соединения, его сжатия и деформации.

Что такое эпоксидная смола

Олигомерное синтетическое соединение в чистом виде не используется. Проявление его уникальных качеств возможно только после процесса полимеризации состава в результате взаимодействия с отвердителем. Использование эпоксидных материалов распространено во многих сферах – промышленных, строительных и даже в прикладном творчестве – при создании бижутерии, сувениров, мебели. Вещество не имеет неприятного запаха, изделия из него получатся прочными, не боящимися воздействия химикатов (кислот, щелочей, галогенов, при растворении).

Двухкомпонентная эпоксидная смола Epoxy Crystal

Обзор моделей

Большинство эпоксидных смол, представленных на рынке строительных материалов, имеют определенную сферу применения. При желании покупатель может ознакомиться с техническими характеристиками конкретной модели, однако большинство производителей дают рекомендации по применению своей продукции. В связи с этим, у продавца-консультанта в магазине можно запросить смолу для заливки, а конкретно – для наливного пола или для столешниц.

• Смола 3DOpti удобна для пользования. Благодаря разнообразию фасовки, можно рассчитать необходимое количество материала и сэкономить расходы. Эпоксидка продается в маленьких тюбиках по 100 мл. Такое количество смолы потребуется для изготовления бижутерии. Если нужно монтировать наливные полы, то компаунд продается в ведрах объемом по 10 или 20 литров. Для объемных работ выгоднее приобретать смолу в бочках по 50 и 150 кг. Отвердитель для 3DOpti поставляется в комплекте. Время жизни готового состава – 2 часа.
• Epoxy CR 100 подходит для наливных полов. На этом сфера применения смолы не ограничивается, но так как нас интересуют только заливочные работы больших объемов, то отметим, что для изготовления мебели данную марку не берут. Вероятно, дело в высокой стоимости, ведь смола относится к модифицированным моделям, отличающимся повышенной прочностью.
• Der 330 известна, как смола низкой вязкости. Жидкие смолы удобно применять при формировании поверхностей. Для заливки пола этот компаунд просто незаменим.
• Magic Crystal-3D позиционируется, как ювелирная смола. По прозрачности она отлично подходит для изготовления бижутерии. При наличии растворителя ее можно заливать в формы для столешниц, однако для наливных полов такая вязкость неприемлема.
• Ризопокс 4101 способен длительное время оставаться в жидком состоянии, после чего наступает стремительная фаза желатинизации. Такое свойство смолы пользуется спросом при монтаже наливных полов. Кроме этого, Ризопокс 4101 востребован в строительстве в качестве гидроизолятора и грунтовки.
• Компаунд К-153 универсален, так как в своем составе имеет пластификатор. Состав отлично адаптирован к объемным заливкам, при этом позволяет создавать слои толщиной до 1,5 см.
• Бетоласт – эпоксидный пол на водной основе. Он поступает в продажу с наполнителями и декоративными компонентами. Не предъявляет особых требований к основанию и может наноситься прямо на бетонную стяжку. Относится к категории «дышащих» полов и может применяться в жилых помещениях.

Смолы с высокой вязкостью нельзя использовать для толстослойной заливки, так как образовавшиеся пузыри воздуха не смогут выйти на поверхность. Есть три фактора, по которым следует выбирать компаунды: прозрачность, вязкость и время жизни. Для наливных полов производители разрабатывают специальные материалы с различными добавками. Они даже в продаже более известны, не как эпоксидные смолы, а как наливный полы. Примером служат Бетоласт, Ризопокс, Эполаст и Элакор ЭД.

Отличие эпоксидного клея от смолы

Отличить одно от другого можно по некоторым признакам.

1. Скорость застывания. Производитель на упаковке клея указывает точное время его затвердевания, ускорить или замедлить которое невозможно. Повлиять на скорость полимеризации смолы можно воздействием из вне.
2. Окрас. Смола изначально прозрачная. Со временем лишь немного меняет оттенок. Клей сначала также бесцветный, но с течением времени он желтеет.
3. Сфера применения. Смолу добавляют при изготовлении пластика, шпатлёвки, праймеров, красок, также ею делают заливку. Клей же используется только при ремонтно-строительных работах.

Свойства и характеристики

На вид чистая эпоксидная смола без добавок выглядит как прозрачная желтоватая, темно-желтая или оранжевая жидкость, она очень похожа на мед. Некоторые типы смол имеют коричневый цвет и напоминают гудрон. Добавление наполнителей может придать смоле иной цвет — от белого до красного, черного.

Эпоксидка практически не реагирует на действие галогенов и разрушается только от влияния сильных кислот. Большинство щелочей также не способно нарушить молекулярные связи. Средство имеет наивысшую адгезию к металлам, но клей на его основе применяется для соединения множества иных материалов:

• древесины;
• фаянса;
• керамики;
• резины;
• кожи.

Применение эпоксидного клея

В зависимости от вида эпоксидки, полученный клеевой шов будет жестким или эластичным. Технические особенности также разнятся. Как пример можно привести одну из самых популярных марок эпоксидки — ЭД-20. Вот ее характеристики:

• плотность — 1,16-1,25 кг м³;
• прочность на растяжение — 40-90 Мпа, на изгиб — 80-140 Мпа, на сжатие — 100-200 Мпа;
• температура для полимеризации — от +20 градусов, время отверждения — 1,5 часа;
• объем отвердителя — 5 частей на 1 часть смолы;
• водопоглощение за 24 часа — не более 0,01-0,1 %;
• теплостойкость +55 +170 градусов;
• ударная вязкость — 5-25 кдж/м².