Как правильно приготовить и развести эпоксидный клей: пропорции смешивания с отвердителем
Первый эпоксидный клей появился на рынке в 1940 г. Несмотря на солидный возраст, этот материал до сих пор не утратил своей популярности. С его помощью удается скрепить между собой даже такие сложные для склеивания материалы, как металл или стекло. Прочность и качество соединения во многом зависит от соблюдения технологии.
Давайте обсудим, как правильно развести и приготовить эпоксидный клей, в течение какого времени он будет пригоден к работе и вреден ли для здоровья свежий эпоксидный клей.
Из чего состоит универсальный эпоксидный клей?
Эпоксидный клей славится прочностью и устойчивостью к воздействию различных химических веществ. Такая стабильность объясняется его химическим составом. Его главный компонент – эпоксидная смола – относится к классу синтетических смол. Ее получают путем соединения эпихлоргидрина с дифенилолпропаном с последующим добавлением едкого натра и нагреванием до 60–70°С. Затем смесь отстаивают и нагревают для удаления из нее воды.
Полученный продукт имеет вид прозрачной жидкости желтоватого или красноватого оттенка с различной степенью вязкости. Эпоксидная смола – полиэфир, который твердеет при взаимодействии с соединениями, имеющими подвижный атом водорода. Такие соединения называются отвердителями. В роли катализаторов полимеризации эпоксидной смолы могут выступать:
Эпоксидный клей также делают на основе одноименной смолы, но в его состав входят дополнительные компоненты. Они улучшают его адгезивные свойства и облегчают работу с ним. Виды добавок:
Разновидности (марки) эпоксидного клея
Смешивание эпоксидной смолы с другими компонентами в различных комбинациях позволяет получить разные виды средств, которые отличаются друг от друга густотой, цветом, скоростью высыхания и другими параметрами. По количеству компонентов различают два типа адгезива:
Как правильно развести клей с отвердителем?
Контакт с отвердителем необходим для запуска процесса полимеризации и превращения жидкости в твердое вещество. Исключение составляют однокомпонентные составы, которые разводить не требуется. Однокомпонентный адгезив содержит растворители, поддерживающие его в жидком состоянии до тех пор, пока он не окажется на воздухе. После нанесения однокомпонентного состава на место склейки летучие растворители быстро испаряются, приводя к затвердению.
В отличие от них двухкомпонентные средства для полимеризации нуждаются в специальных отверждающих добавках. Их смешивают с основной массой до однородной консистенции и оставляют застывать.
Смешивание на глаз
Часто работающие с эпоксидным клеем мастера запоминают соотношение компонентов и перестают пользоваться мерной посудой, отмеряя составляющие на глаз. Однако при таком подходе легко ошибиться и нарушить соотношение компонентов, добавив слишком много или, наоборот, недостаточно отверждающей жидкости.
Первое приводит к бурному закипанию массы и ее стремительной полимеризации. Во втором случае адгезив не застывает или застывает намного дольше обычного, что неудобно в работе, и может вызвать смещение склеиваемых деталей относительно друг друга.
В обоих случаях страдает как внешний вид, так и прочность образовавшегося шва. По этим причинам рекомендуется точно следовать инструкции и тщательно измерять объем клея и отверждающего компонента.
Пропорции смолы и отвердителя
Пропорции смолы и отвердителя различаются в зависимости от марки адгезива. Эта информация обычно указана на его упаковке или в приложенной инструкции. Некоторые производители расфасовывают компоненты в правильных пропорциях в специальные двойные шприцы, в одной части которого находится клей, а в другой – отверждающая жидкость. В этом случае необходимость в соблюдении пропорций отпадает: компоненты просто выдавливают в нужном количестве в какую-нибудь емкость и смешивают.
То же самое можно сказать и про плотные разновидности эпоксидных составов. Они находятся в брусках нужного объема, которые нужно просто хорошо размять руками, как пластилин.
Если основа и отвердитель продаются в обычных флаконах, то перед перемешиванием их придется отмерить в указанных пропорциях. Они могут быть разными. Например, у одного из самых дешевых разновидностей универсального строительного эпоксидного клея ЭДП соотношение основного компонента и отвердителя равно 10:1 или 10:1,3. Другие марки требуют иных соотношений, например, 1:5, поэтому перед началом работы необходимо внимательно изучить инструкцию по применению конкретного адгезива.
Определение необходимого объема
Когда клей имеет консистенцию смолы или геля, его бывает сложно набрать через наконечник шприца даже со снятой иглой. В этой ситуации поршень следует вытащить из корпуса и залить состав через его широкую верхнюю часть, предварительно заткнув кончик шприца спичкой или зубочисткой. Затем поршень аккуратно вставляют в корпус. Отвердитель, как правило, более жидкий, и его можно втянуть в шприц обычным способом.
Для другого способа отмеривания понадобятся электронные ювелирные весы. Техника проста: на чашу весов ставят емкость, в которой планируют смешивать клей, и с поправкой на ее вес наливают нужное количество основного компонента. Затем в ту же емкость доливают отвердитель. На шкале весов будет видно, сколько жидкости требуется долить.
Что делать, если один из компонентов кончился?
Как правило, из двух компонентов обычно быстрее заканчивается отвердитель. Причиной этого может стать как несоблюдение предписанных инструкцией пропорций при смешивании, так и частичное испарение летучей жидкости из неплотно закрытого флакона. Лучшее решение в этом случае – приобрести недостающий компонент той же марки.
Это обосновано тем, что большинство химикатов, которыми некоторые умельцы пытаются заменить отвердитель, не дают желаемого результата или делают склейку неполноценной и требующей переделки. Иногда к замене прибегают из соображений экономии, однако большинство видов эпоксидного клея недорогие, поэтому замена компонентов не даст существенной экономии.
Эти вещества либо сложно найти в свободной продаже, либо за ними все равно придется отправляться в магазин (исключение – нашатырный спирт, он может уже быть в домашней аптечке). Следовательно, вместо них лучше сразу купить нормальный отвердитель, тем более что он продается не только в комплекте со смолой, но и отдельно от нее. Например, флакон отвердителя ТЭТА (триэтилентетрамина) объемом 100 мл стоит от 250 рублей. Покупка специальной отверждающей жидкости поможет качественно завершить склейку и избежать неприятных сюрпризов.
Как смешивать смолу и отвердитель?
Все двухкомпонентные адгезивы на основе эпоксидных смол перед началом склеивания требуется смешать. Если клей полужидкий или гелеобразный, а отвердитель является жидкостью, то перемешивание выполняют в одноразовой пластиковой посуде или силиконовом молде. Составы, имеющие вид пасты в тюбиках, выдавливают на плоское стекло, пластик и перемешивают шпателем до однородного состояния. Адгезивы в форме плотной пасты или мастики разминают руками, надев предварительно перчатки.
Необходимые инструменты и приспособления
Чтобы отмерять и готовить эпоксидный клей, понадобится следующий инвентарь:
Процесс смешивания
Первым в емкость для смешивания помещают клей. Его количество должно быть измерено заранее с помощью одноразового шприца с делениями, мерной посуды или весов. Затем вливают отвердитель. Делать это следует постепенно, маленькими порциями, после каждой из них перемешивая клей деревянной палочкой или шпателем. Если влить весь отвердитель одновременно, то раствор может бурно закипеть, и часть его выплеснется на стол, либо на руки работающего. После вливания последней порции отверждающей жидкости клей тщательно размешивают до однородного состояния.
С этого момента состав начинает постепенно густеть, и его можно использовать. Эпоксидная смола и особенно отвердитель содержат летучие компоненты, испаряющиеся в процессе смешивания и склеивания, поэтому на время работы нужно защитить себя маской и перчатками.
Ошибки при разведении клея
Разведение клея – несложная процедура, поэтому вероятность ошибки невелика. Тем не менее важно обратить внимание на такие факторы, как:
Как развести эпоксидную смолу с отвердителем, какие должны быть пропорции
Все большую популярность во многих сферах приобретают изделия из эпоксидной смолы. Ведь такие предметы не только удивительно прочны и красивы, но и весьма привлекательны для самостоятельного изготовления. Но, работая с данным полимером, мастеру требуется знать некоторые особенности, например, как развести эпоксидную смолу с отвердителем в том или ином случае. Давайте их и рассмотрим.
Общие сведения
Эпоксидная смола — синтетически олигомерное соединение. Первое значимое упоминание о смоле датируется 1908 годом, когда П. Шлак сделал открытие в области эпоксидных соединений. Синтезирован же полимер был впервые химиком Кастаном в 1936 году, но патент на открытие не был получен. С 1940-х годов эпоксидная смола успешно применяется в различных областях, благодаря своим свойствам после застывания:
Это лишь малый список положительных свойств и параметров, которые выясняются при работе с эпоксидной смолой после отверждения.
В чистом виде эпоксидку не применяют, только после смешивания с отвердителем или пластификатором. В результате реакции при соединении этих двух компонентов получается состав, который по характеристикам очень привлекателен для работы.
Мастерам стоит помнить, что к ускорению затвердевания готового состава достаточно увеличить температуру в рабочем помещении.
Области применения
Рассматриваемый компаунд известен и востребован во многих сферах. Его свойства активно используют в строительном, мебельном, дизайнерском производстве. Не менее популярна эпоксидка в кораблестроении, машиностроительной отрасли, а также в авиации и, конечно же, электротехнической промышленности и радиоэлектронике. Применяют компаунд для:
Свойства эпоксидной смолы все время исследуются, в связи с чем область применения неуклонно расширяется. Одним из последних открытий является то, что полимер применяется при производстве современных пластиковых оконных систем.
Отвердители
В чистом виде эпоксидная смола не применяется. Ее использование по требуемому назначению возможно только после смешивания с отвердителем. Затвердитель является полноценным участником реакции при разведении эпоксидки. Именно благодаря добавлению отвердителя получается рабочий компаунд различной вязкости.
Вязкость готовой смеси зависит, в первую очередь, от страны производства используемых компонентов. Уменьшить или увеличить вязкость можно путем добавления большего количества отвердителя или ускорителя полимеризации. Однако, подобные вливания могут негативно сказаться на готовом изделии:
Во избежание подобных проявлений желательно соблюдать пропорции эпоксидной смолы и отвердителя во время смешивания.
К современным составам для работы на дому прилагается инструкция по применению и рекомендованным пропорциям. Наиболее распространено сочетание отвердителя и смолы 1:1, 1:2 или 1:10 соответственно.
Соотношение очень часто является другим. Задается производителем и излагается в инструкции по заливке смолы.
Для качественного рабочего состава требуется использование качественного же отвердителя. Наиболее известными бюджетными вариантами считаются отвердители марок ПЭПА и ТЭТА. Однако, в данном случае дешевле не значит лучше. Эти отвердители не отличаются к сырости и влаге, что влияет на итоговый результат.
Особенности смешивания
Для получения качественного рабочего компаунда потребуется учесть не только верное процентное соотношение смолы и отвердителя, но и некоторые особенности при работе с эпоксидной смолой.
Если работа с эпоксидкой проводится впервые, то следует сначала смешать небольшой объем компонентов, чтобы узнать и запомнить необходимую вязкость рабочего состава.
Для разведения большого количества полимера рекомендуется учитывать способ отверждения (холодный или горячий). Исходя из этого легко выбрать инструмент для размешивания.
Повторим, что «в быту» используется только эпоксидки холодного отверждения.
Тип полимеризации влияет на скорость перемешивания тем, что существует риск вскипания компаунда. Если это произошло, то прочность готового изделия будет значительная снижена, а то, что должно было быть прозрачным, станет мутного желтоватого цвета.
Скорость размешивания рабочего состава не менее важна. Реакция при соединении эпоксидки с отвердителем сопровождается выделением тепла. По этой причине перемешивать смесь требуется медленно и аккуратно. Если поторопиться и перемешать компаунд быстро, то смесь вскипит и станет непригодна к использованию. Соответственно, чем больше объем, тем больше тепла выделяется в процессе реакции.
Учитывая эти особенности и необратимость проводимой реакции, можно начинать работу.
Подготовка к работе
При работе с эпоксидной смолой в домашних условиях необходимо предварительно подготовить рабочее место. Для этого выбирается горизонтальная поверхность, на ней удобно разбавлять смолу. Поверхность накрывается защитным материалом (целлофаном, куском плотного картона или фанеры) и на нее помещаются все требуемые для труда элементы:
Приготовив все необходимое стоит убедиться, что помещение для работы хорошо проветривается. Это рекомендуется сделать потому, что полимер при работе выделяет токсичные пары, пусть и в малых количествах.
Рабочий процесс
Замешивать рабочий компаунд следует только после окончательного определения типа выполняемого изделия. Отмерять равные части для состава можно, как при помощи обычных медицинских шприцев без иглы, так и путем взвешивания полимера.
Алгоритм приготовления довольно прост и выглядит следующим образом:
Неторопливость разведения необходима не только для того, чтобы не допустить вскипания смеси. Чем ниже интенсивность перемешивания, тем меньше образуется воздушных пузырьков в компаунде.
Показателями качественного рабочего состава являются прозрачность, вязкость и отсутствие пузырьков воздуха.
Если все же воздух образовался, но он не требуется в качестве декора, его можно удалить слегка нагрев полученную смесь на водяной бане. Слегка, значит не выше 40°С градусов. При нагреве вязкость снижается, и воздух выдавливается из состава. Для подогрева маленьких участков удобно использовать строительный или домашний фен. Возможен прогрев в микроволновой печи на малой мощности в течение нескольких секунд.
Эпоксидная смола — синтетическое соединение, популярное у современных мастеров. Самостоятельного применения у данного полимера нет. В сочетании же с отвердителем используется практически во всех областях промышленности, творчества и рукоделия.
Свойства рабочего компаунда обеспечивают готовым изделиям и элементам прочность, долговечность, повышенную влагостойкость, а главное диэлектричность и антикоррозийные показатели. Желание работать с эпоксидной смолой не требует специальных уроков, для этого в бесплатном доступе в сети Интернет представлены информационные видеоролики, а в создании того или иного изделия самостоятельно поможет мастер-класс от какого-нибудь дизайнера.
Пропорции эпоксидной смолы и отвердителя
Для добавления в эпоксидную смолу используется специальная добавка – отвердитель. Обычно этот состав идет в комплекте со смолистой субстанцией. Но иногда возникают ситуации, когда требуется развести слишком густую массу из отвердителя+эпоксидки.
Нужно знать, как правильно действовать в этом случае.
Совет. Для разбавления уже готового состава эпоксидной смолы лучше используйте специализированные растворители, созданные для размягчения смолистого раствора.
Как правильно разводить?
Разведение клея требует максимальной осторожности, поэтому лучше заранее подготовить все необходимые инструменты и средства защиты.
Резиновые перчатки и маска потребуются для защиты кожных покровов и дыхательных путей, ведь оба компонента являются чрезвычайно токсичными веществами. необходимы емкости для разведения компонентов и палочки для их смешивания.
Кроме того, помещение, в котором будет происходить работа, должно хорошо проветриваться.
В зависимости от состава эпоксидка может образовывать разные по жёсткости соединения. Для мягкой эластичной сцепки выпускается один вид состава, а для твёрдой совершенно иной. Поэтому приобретать компоненты и готовить клеящий состав необходимо, строго соблюдая пропорциональность, указанную производителем.
Как правило, для приготовления клеящего состава требуется развести компоненты 10: 1 – на 10 частей смолы приходится 1 часть отвердителя.
Но производителями на сегодняшний день выпускаются разные составы, которые не всегда требуется разбавлять именно так, иногда для того, чтобы приготовить клеевой состав, требуется смешивать смолу и отвердитель в иной пропорции.
Пропорциональность разведения зависит от конкретного производителя:
Пропорциональность разведения зависит не только от конкретного производителя, но и от даты выпуска смолы и отвердителя, условий хранения, температуры окружающей среды, и, конечно, от качества обоих продуктов.
Раньше для того, чтобы не ошибиться с количеством добавляемых компонентов, производители выпускали флаконы с отметками, но на сегодняшний день деления на флаконах отсутствуют, поэтому смешивание ингредиентов можно производить с использованием разных подручных средств.
Для отметки небольшого количества можно воспользоваться старым стержнем из-под ручки. Перед применением его тщательно промывают и наносят на поверхность отметки через равные промежутки.
Отмерять количество компонента можно с помощью и более удобного инструмента – шприца. На нем уже имеются отметки, не нужно самому их чертить, да и нанесены они намного точнее, чем собственноручно сделанные на стержне.
Для заливки отвердителя в шприц нужно просто убрать иглу и закачать его через поршень, а смолу поместить в него придётся несколько иным путём, ведь втянуть её через носик не получится – слишком вязкую она имеет консистенцию.
В шприце необходимо убрать иглу, вынуть поршень и заткнуть носик, и только после этого залить смолу через верхнюю часть.
Для того чтобы правильно замешать эпоксидку, нужно для начала каждый компонент подготовить к разведению. В ёмкость добавляется отмеренное количество вязкой прозрачной смолы и тщательно перемешивается.
Иногда эпоксидная смола перемешивается очень тяжело, поэтому для облегчения данного процесса её можно подогреть на водяной бане, достаточно 50-60 градусов.
Но стоит помнить, что повышение температуры не только облегчает перемешивание, но и ускоряет процесс полимеризации – достаточно всего лишь увеличить температуру смеси на 10?С, и реакция ускорится в 2-3 раза.
После подготовки компоненты необходимо соединить и размешать в чистой ёмкости, но делать это нужно не очень энергично, иначе не избежать появления пузырьков. Их присутствие в клее может испортить внешний вид заливаемых предметов, если состав используется в качестве заливки.
Для простого склеивания поверхностей количество пузырьков особого значения не имеет. Если в состав добавляются красители, то лучше использовать их в сухом виде, так как влага даже в минимальном количестве отрицательно сказывается на клеящем составе.
Подготовленный состав в течение первых минут отличается жидкой консистенцией, но по прошествии 10-15 минут начинает быстро густеть, а через 30 минут затвердевает.
Для продления времени работы с составом можно воспользоваться таким средством как ацетон – он увеличит срок действия клея до 1 часа. Для этого необходимо растворить всего лишь 1 часть данного вещества в составе с пропорцией 10: 1: 1.
Как пользоваться?
Мало правильно приготовить состав, нужно ещё им умело воспользоваться. Клей может использоваться как в качестве соединителя поверхностей, так и в качестве заливки в подготовленные формы.
Для прочного склеивания материалов существуют общие правила подготовки:
Для простого склеивания состав наносится на одну из сторон, после чего обе поверхности плотно прижимают друг к другу. В качестве фиксаторов можно воспользоваться прочной верёвкой, тисками, струбцинами или грузом.
Появившиеся остатки клея удаляют с помощью сухой ткани или салфетки.
В фиксированном положении склеенные материалы должны находиться не менее 24 часов, пока идёт процесс первичной полимеризации, после чего вспомогательные крепления убираются, а изделие, подвергшееся склейке, оставляют для полного высыхания на 7 дней.
При использовании специальных форм заливки их подготавливают иначе. Дно и боковины обрабатывают жирами. После смазывания готовый состав заливается в форму и выдерживается в ней до полного отверждения.
Для увеличения скорости полимеризации после 3-х часовой выдержки формы при комнатной температуре её отправляют на прогрев в жарочный шкаф. Если форму не подвергать нагреву, то процесс полного отверждения может занять до 7 суток.
Советы
При подготовке состава, а также при его нанесении на поверхность или заливке данным клеем форм существуют универсальные советы, помогающие добиться более качественной склейки.
При подготовке состава лучше воспользоваться посудой и вспомогательными инструментами, ненужными для дальнейшего использования. Отчистить их от такого состава практически невозможно, поэтому все используемые ёмкости и инструменты для перемешивания пойдут на выброс.
Заливку в форму необходимо проводить поэтапно, особенно если планируется сделать толщину слоя больше 2 мм. После полимеризации первого покрытия следующая порция заливается только после отверждения слоя, но с липкой поверхностью.
Для больших объёмов лучше покупать специальные составы, не подверженные перегреванию. При смешивании большого количества обычного клея существует риск возгорания состава. Поэтому для собственной безопасности необходимо заранее просчитать нужный объём смеси и купить клей, рассчитанный именно для данного объёма.
Меры безопасности
Эпоксидная смола становится полностью безвредной для человека только после окончания этапа полимеризации. Находясь в жидком состоянии, этап субстанция выделяет вредные испарения.
Поэтому работа с таким составом требует определенных правил безопасности. А именно:
Остерегайтесь попадания смолистой субстанции на кожу. В такой ситуации немедленно удалите остатки смолы ацетоном, а затем промойте место контакта мыльным раствором.
Виды и применение эпоксидных смол
Эпоксидная смола – это разновидность синтетических смол. Свое распространение она получила в пятидесятые годы и сразу стала популярной благодаря своим универсальным потребительским свойствам.
Эпоксидные смолы можно разделить на холодные и горячие типы отверждения:
При данном способе формируется наиболее густая сетка полимерных молекул. Разработанные эпоксидные составы могут застывать в условиях влажности и сырости, а также в морской воде.
Применение
Эпоксидные материалы получили широкую известность во всем мире с середины прошлого века. Но в последнее время значительно изменился характер их применения.
Традиционное использование эпоксидных смол осуществляется в следующих областях:
Заключение
Эпоксидная смола обязательно должна быть в каждой домашней мастерской. Эта субстанция используется не только как клей с особо прочной склейкой. Эпоксидку можно использовать и для создания оригинальной сувенирной продукции.
Единственное, что следует знать – это правила и пропорции замешивания материалов и тонкости последующей работы. И не стоит забывать о технике личной безопасности.