Эпоксидный клей для металла температура эксплуатации

Обновлено: 20.05.2024

Эпоксидным смолам, без использования которых трудно представить себе современное высокотехнологическое производство, часто приходится работать в очень жестких условиях. Это и повышенная радиация, и воздействие на изделия из эпоксидок химических реагентов, и широчайший диапазон температур, от минус 30 до 200°C градусов. Притом имеется в виду не разовое экстремальное понижение или повышение до указанных пределов, а постоянное воздействие таких температур на связывающий материал.

Нет нужды говорить, что бытовой клей ЭДП или смола ЭД-20, ЭД-22 для подобных температурных перепадов не годятся. Уже полностью отвержденные, они начнут сначала трескаться, потом, в зависимости от применимого когда-то отвердителя, вспенятся, не переходя в жидкую фазу, и начнут разрушаться на мелкие фракции, меняя цвет и структуру.

Могут и загореться, опять-таки в зависимости от исходных веществ и в каком виде были полимеризованы, в виде тонкого покрытия или монолита, занимающего определенный и большой объем в пространстве. Тонкая эпоксидная пленка может воспламениться с выделением огромного количества копоти, если она напрямую контактирует с открытым пламенем. Но горение будет продолжаться только до того момента, пока сохраняется такой контакт и идет интенсивная подпитка теплом. Уберите пламя от эпоксидной пленки, и она тут же погаснет.

Поэтому говорить о пожароопасности использования эпоксидных компаундов в быту или при ремонте не стоит. Горят они не лучше других искусственных материалов, и уж намного безопаснее того же вспененного полистирола или пенопласта, вспомните хотя бы ночной клуб «Белая лошадь» с его многочисленным жертвами от продуктов горения потолочной плитки, с выделением при этом фосгена.

Поэтому говорить о какой-то температуре плавления застывшей эпоксидной смолы нет смысла, в подавляющем большинстве случаев она не плавится, а просто разрушается, превращаясь в бесструктурную обугленную массу.

Огнеупорные смолы

Существуют огнеупорные смолы, это, в первую очередь, безгалогенные KDP-555MC80, KDP-540MC75, KDP-550MC65. Первые цифры в индексе после буквосочетания KDP означают критическую температуру, которую может выдержать эта смола, при ее использования в качестве связывающего каких-нибудь композитов. Основная область применения таких огнеупорных смол – авиационная и космическая промышленности, где материалы, сделанные с использованием KDP, применяются в изготовление внешних контуров крыльев, обтекателей, выдерживающих большие динамические нагрузки управляющих полетом стабилизаторов, элеронов и лонжеронов.

Немалую долю в огнестойкость таких материалов вносят углепластики, которые способны выдержать и кратно высокие температуры. Но сама основа приобретает огнеупорные свойства, в первую очередь, из-за вносимых в нее в процессе полимеризации добавок в виде элементоорганических соединений. В первую очередь – кремнийорганики.

Во время модификации эпоксидной смолы этими элементами происходит изменение многих свойств такой смолы, и часто весьма существенное. Изменения не проходят даром, при сохранении главного параметра в виде термостойкости требуется обычно еще какой-нибудь один. Например, сохранение некоторой пластичности или стабильности свойств смолы как диэлектрика, притом в широком температурном диапазоне. Обычно этого добиваются включением в полимерную цепочку ациклических диэпоксидов вместо основы диановых смол, но тогда увеличивается хрупкость изделий из такой смолы.

Обычно, чем больше числовой индекс у эпоксидных смол (ЭД 16, 20, 22) тем вернее под воздействием запредельно-высоких температур состоится переход застывшей, полимеризированной формы смолы сразу в деструктивно-кристаллическое состояние, с предварительным растрескиванием монолита. Перехода в какое-то жидкое агрегатное состояние в поведении смолы не предусмотрено. Возможно разве что некоторое предварительное размягчение, смолы деформируются.

Более стойким к воздействию высоких температур оказываются смолы с числовыми индексами ЭД-6 и ЭД-15. При воздействии относительно низких температур в пределах 200-250°C градусов изделия из такой смолы начинают выделять газообразные продукты и бесцветную вязкую жидкость. Это следствие процессов, обратных полимеризации, которая происходила при отверждении продукта. О полноценной обратной реакции речи, конечно, не идет, процессы деструкции преобладают над «расшивкой» молекул, а указанная температура в ее верхнем пределе является критической и предраспадной. При длительности ее воздействия более часа, а тем более при ее повышении, процессы распада эпоксидных компонентов делаются необратимыми, с резким падением всех присущих материалу свойств.

Самые термостойкие материалы эпоксидного ряда получают синтезом фторированных дифенилолпропанов. Эти вещества играют роль скрытых, или латентных отвердителей, химически-нейтральных к смоле при комнатной температуре, но начинающими активно работать на полимеризацию смолы при воздействии на нее температуры в 100°C и более градусов, когда начинают меняться ее химические и физические свойства. К ним относят дициандиамид, меломин, изофталилдигидразид.

Именно изделия из этих эпоксидных смол, с введенными в них пластификаторами кремнийорганического ряда, ставятся в качестве головок обтекателей у выводимых на орбиту кораблей, пускаются на армированные углепластиком элементы динамического управления ракетоносителями и сверхзвуковыми самолетами.

В перспективе разработка элементов силового каркаса элементов управления гиперзвуковыми аппаратами. Верхний предел температуры для них превышает на настоящий момент 550°C градусов. Хотя этого, конечно, мало, но и химики не стоят на месте, разрабатываются новые методы усовершенствования физических свойств олигомеров. Перспективным представляется направление с введением в состав эпоксидных полимеров мелкодисперсных порошков из тугоплавких металлов или их карбидов, например, карбида вольфрама.

Обычные составы

Впрочем, описываемые смолы сложны в производстве, требуют специальных боксов-реакторов для отверждения, огнеупорных форм, в которых делаются эти отливки, так что массовому потребителю они малоинтересны, да еще и чрезвычайно дороги. Более интересны для него были бы обычные смолы класса ЭД или его аналогов, в которых для отверждения использовались нестандартные вещества, да еще с введением в них наполнителей пластификаторов, повышающих термостойкость.

Наибольший спрос на жаропрочные материалы из эпоксидных смол отмечается у авто- и мотолюбителей. Камнем преткновения у которых чаще всего выступают компоненты соединений в глушителях, которые быстро выгорают. Вот здесь жаростойкость изделий из эпоксидки или материалов с нею может быть усилена применением армирования прокладок углепластиком или даже самым обыкновенным стеклопластиком.

С введением в застывающую смолу в местах соединения или прокладок дополнительного армирующего и цементирующего элемента в виде мелкодисперсных стальных опилок или даже алюминиевой пудры, которая в связке со смолой отлично держит температуру до 340°C градусов. Правда, страдает ударная прочность такой смолы.

Смолы с наполнителями, а тем более армированные, и подавно не поддаются плавлению. Речь может идти только о постепенном их обугливании и разрушении.

Если же говорить о полноценном плавлении эпоксидных материалов при воздействии высокой температуры, то оно возможно только с попеременным воздействием на них быстродействующих едких растворителей и высокой температуры. Тогда, наряду с физическими изменениями в кристаллической решетке полимера будет происходить и химическое ослабление межмолекулярных связей.

Очевидно, что температура эксплуатации эпоксидной смолы имеет широкий диапазон. Здесь все зависит от полимерного состава и добавок, внесенных в него.

Какой эпоксидный клей выбрать для склеивания металла, как с ним работать

Соединение металлов при помощи клея имеет свои особенности. В первую очередь это слабая адгезия клеев с этими материалами, клею просто некуда впитываться. Если только перед нами не специальная отливка из вспененного металла или если гладкая поверхность металлического изделия, предназначенная к склейке с другой такой же металлической поверхностью, не обработана грубым абразивом. Чем грубее был абразив, тем лучше.

Но у металлов есть еще одна особенность – повышенная теплопроводность. Поэтому все клеи, предназначенные для соединения металлов с их помощью, должны быть термостойкими. Хотя спасает это положение не всегда.

Не только с металлами

При должной степени подготовки поверхностей склеить эпоксидным составом можно не только металл с металлом, но и металл с другими материалами. Не поддадутся склейке с ним только тефлон, силикон и резина. В основном, если с материалом у клея есть нормальная, надежная адгезия, поверхности достаточно подготовлены, то есть очищены, обезжирены и зашкурены, то соединить с металлом можно и дерево, керамику или фарфор, и стекло, и многое другое.

Эпоксидные клеи хороши тем, что практически не вступают в химические реакции со склеиваемыми материалами даже находясь в жидком, самом своем активном состоянии, а уж когда застывают, становятся совсем химически нейтральными.

Это что касается химической активности, а теперь поговорим о прочности. Да, по сравнении со сваркой или даже с пайкой клеевое соединение проигрывает, но зато оно универсально. Мало того, скреплению клеям поддаются разнородные материалы. Ведь известны и металлы, которые нельзя между собой ни сварить, ни спаять.

В некоторых процессах, особенно в химических реакторах, недопустимо изменение структуры металлов, а что есть сварка или пайка, как не диффузное проникновение одних металлов в другие, с неизбежными деформациями кристаллической решетки и связанными с эти напряжениями? Эпоксидный клей, тем более специально разработанный для подобных случаев, решает эту задачу с легкостью. Герметичность, обеспечиваемая эпоксидным швами, работает даже при высоком давлении, в частности – в морских глубинах или в агрессивных средах.

Холодная сварка

Бездиффузионное соединение достигается применением так называемой «холодной сварки», выполняемой эпоксидными компонентами. При этом для такого типа соединений разработаны как обычные вязко-текучие составы, расфасованные в тюбики или флаконы, где в одной емкости находится эпоксидный компаунд, а в другой – отвердитель, так и более удобная форма в виде твердых брусков.

Перед работой от такого бруска ножом отрезается нужное количество состава, и мокрыми руками разминается в саморазогревающуюся массу, похожую на мягкий пластилин. Масса вытягивается в тонкий шнурок и в виде шва накладывается на предварительно очищенные и обезжиренные поверхности. Процесс полимеризации запускается уже в тот момент, когда мокрыми руками, чтобы состав не лип к ним, перемешиваются между собой изолированные до этого специальной прослойкой слои.

Кстати, эта же изолирующая прослойка при перемешивании и сама вступает в реакцию полимеризации, служит она или наполнителем, или пластификатором, в зависимости от типа задач, которые решаются данным типом холодной сварки.

Такая размятая рукам эпоксидка наносится в виде пасты тонким слоем на обе предварительно обезжиренные и зашкуренные для лучшей сцепляемости поверхности. Потом, после нанесения и размазывания слоя, склеиваемые детали прижимаются одна к другой так, чтобы обеспечить их неподвижное друг относительно другу состояние, и уже на исходе 40-60 минут можно убрать прижимную нагрузку.

Достоинства данного способа

Конечно же, с настоящей сваркой холодная не сравнится по прочности и долговечности. Но когда нужен экспресс-ремонт, она может стать единственной альтернативой настоящей. У нее даже есть определенные преимущества перед термическим дуговым расплавом металла.

Не требует ни специального оборудования в виде выпрямителей, трансформаторов или горелок и баллонов при газовой сварке.
Не нужны связанные с традиционной горячей сваркой профессиональные, и часто весьма сложные навыки.
Допускается соединение металла с другими материалами, чего нельзя добиться традиционной сваркой.
Размятый пастообразный эпоксидный состав можно вмазать, втереть в самые труднодоступные места, обеспечив монолитность шва.
При термических нагрузках не возрастают напряжения в металле, вызванные дуговыми или плазменным расплавом при обычной сварке.
Нет нужды зачищать, освобождать от окалины и шлифовать шов, как это бывает при термической электро- или газосварке.
Короткое время самой операции герметизации и соединения элементов.

На что обращать внимание во время приобретения клеящих составов

При огромном ассортименте эпоксидных материалов для склеивания металлов, нужно с некоторым скепсисом относиться к тем, на которых стоит пометка «Универсальные». Помните, что лучшая гарантия качества товара и его работоспособности – специализация. Выбирая такой клей-сварку, особое внимание нужно обратить на:

Температурный диапазон, при котором нанесенный на поверхности клей надежно зафиксирует их относительно одна другой. Ведь приобретая клей, вы представляете себе, в каких условиях будут эксплуатироваться склеиваемые поверхности? Вот из этого и исходите.
Способы нанесения на склеиваемые поверхности. Есть материалы и условия их эксплуатации, где требуется точечная сварка. Если же при ее необходимости вы будете использовать клей сплошной массой, то его расход многократно возрастает. Если учитывать стоимость некоторых видов эпоксидных клеев по металлу, такое сплошное применение будет весьма накладным.
Сколько времени потребуется клею для начальной и полной полимеризации. Этот параметр зависит от вида деталей, условий, в которых будет осуществляться холодная сварка и от особенностей окружающей среды.
Способ приготовления склеивающего состава. Если нужно смешивать компаунд и отвердитель, находящиеся в отдельных емкостях, то это не всегда удобно. Проконсультируйтесь с продавцом. Возможно, он подскажет вам удобную форму эпоксидки для вашего случая.
Выясните, как поведет себя клеевой шов при контакте с моторным маслом или топливом – если ремонт предстоит на автомобиле, или с агрессивными средами в виде кислот и щелочей, или при контакте с открытым пламенем или водой, в том числе и морской соленой.

Иногда пометка «холодная сварка» может ввести в заблуждение относительно типов скрепляемых поверхностей. Подводит семантика: сварка — значит, для металлов. Ничего подобного, ведь этот термин условен, и такой тип эпоксидного соединения применим и для фаянса, стекла, дерева и других материалов.
Не покупайте про запас большое количество клея. Особенно это касается брусковых монолитных смесей. В них происходит медленная диффузия компонентов, и уже через год, максимум полтора, эти клеи теряют свои свойства. Продлить их действие в несколько раз можно только не нарушая целостность упаковки и храня их в холоде, при температуре около нуля градусов.

На какие бренды ориентироваться

Poxipol «Холодная сварка» (серый)

Специальный двухкомпонентный клей, приводимый в рабочее состояние после разминания влажными руками.

Невысокий по стоимости, с малым временем отверждения двухкомпонентный эпоксидный состав, сделанный по принципу «два в одном». Обладает крайне малым временем достаточной полимеризации, в твердое состояние приходит уже через 10 минут. Окончательная полимеризация наступает через 60-80 минут.

Термин «окончательная полимеризация» в данном контексте означает, что эпоксидный шов можно обрабатывать сверлением, фрезерованием, его можно пилить и резать специальным инструментом по металлу. Однако для полной полимеризации, когда застывший клей выдержит максимум заложенных в его возможности нагрузок, должно пройти не менее суток.

Не разрушается при контакте с низкой, до минус 40°C градусов и высокой, до плюс 180°C градусов температурой. При надлежащей зачистке поля склеивания можно даже использовать на водопроводах и газопроводах высокого давления. Серый цвет этой холодной сварки делает ее незаметной на стали, чугуне и железе.

EpoximaxX 1.2 кг

Эпоксидный двухкомпонентный жидкий клей. Может наноситься кистью. Является модификацией, специально разработанной для металлов, классического ЭДП. Максимальная температура использования 120°C градусов. Минимальная – минус 40°C градусов.

Полезно узнать > Как правильно заливать эпоксидную смолу, какой полимер выбрать для заливки толстым или тонким слоем

Полное время отверждения 3 часа. Устойчивость к растяжению достигает 60-80 Мпа, разброс в 20 единиц обусловлен разностью материалов, на которые клей может быть нанесен. Но прочность клеевого шва такова, что разрыв часто происходит не по линии склейки, а в самом склеиваемом материале.

Weicon RK-1500

Двухкомпонентный конституционный клей на эпоксидной основе. Время надежной фиксации склеиваемых поверхностей наступает уже через 5 минут. Можно клеить изделия из алюминия, стали, титана, а также эти металлы в их сочетаниях. По прочности клеевого шва этот клей просто уникальный: выдерживает нагрузку на разрыв до 26 Н на мм 2 . Эксплуатационный температурный диапазон от минус 50°C до плюс 130°C градусов.

Благодаря высокой адгезии может применяться без предварительной механической обработки поверхностей, если она невозможна или на нее нет времени. Хотя, конечно, абразивная обработка желательна, так как она увеличивает сцепляемость клея и склеиваемого материала. Составом, кроме металлов, можно скреплять изделия из керамики, стекла, твердых пластмасс.

Strong steel stick renewal composite

Химически устойчивый эпоксидный двухкомпонентный клей, созданный по принципу холодной сварки «два в одном». Многослойный брусок, который после отрезания нужного количества разминается мокрыми руками и из него формируется клеевой шов нужной конфигурации. Для достаточной герметизации хватает 40 минут. Для полной – 12 часов.

Допускается эксплуатация в контакте с едким веществами в виде щелочей кислот, в том числе концентрированных, а также с эфирами и спиртами.

ЭДП с наполнителями

Отличным способом скрепить между собой разнородные металлы, не соединяемые сваркой или пайкой, применить обычный двухкомпонентный ЭДП с металлическими опилками от двух скрепляемых деталей. Для этого обычным бархатным напильником натирают немного, буквально 3-4 мм 3 опилок от обеих деталей, которые должны быть склеены, например, алюминий и сталь. Опилки смешиваются между собой, вносятся в эпоксидный компаунд (компонент А), хорошо с ним перемешиваются, и только после этого в смесь смолы и опилок вводится отвердитель (компонент Б).

Смесь перед эти желательно нагреть примерно до 40°C градусов, чтобы опилки не успели залечь под действием собственной массы в нижний слой клея. После внесения отвердителя все хорошо перемешать. Активная полимеризация начнется уже через 5 минут после такого смешивания.

Что представляет собой эпоксидный клей и где он используется

Традиционным способом скрепления деталей считается сварочное соединение, а также соединение на гвоздях или шурупах. Когда данные методы неприменимы, многие прибегают к помощи эпоксидного клея, который можно приобрести практически в любом магазине строительных материалов или автозапчастей. Причем именно клей на основе эпоксидной смолы заслужил репутацию «соединения на века».

После того, как эпоксидка существенно расширила область применения, стало возникать некое недопонимание в ее назначении. Существуют полимеры, предназначенные для заливочных работ или пропиток. Вопрос заключается в том, что не всегда удается правильно установить диапазон применимости того или иного материала, и если клей имеет строго определенное назначение, то не каждый понимает, в чем его принципиальное отличие от компаундов.

Состав

Эпоксидный клей не утратил своего «авторитета» даже после выпуска более современных и качественных материалов. В качестве основного ингредиента в нем используется эпоксидная смола, которая была открыта еще в 1938 году. Уже с 1940 года клей стал массово выпускаться для производственных и бытовых нужд.

Первое запатентованное название этого материала «Альрадит 1» приобрело мировую популярность.

В настоящее время технология производства клея существенно изменилась. Прежде всего, новшества коснулись перечня различных наполнителей, повышающих эффективность и упрощающих методику склеивания. Принципиальная схема изготовления материала не изменилась. Как и прежде, эпоксидный клей – синтетический продукт, имеющий сложный состав. Он относится к термореактивным веществам, так как свои свойства проявляет после экзотермической химической реакции, возникающей вследствие смешивания компонентов.

Обычно в продаже можно встретить двухкомпонентный клей. Основным компонентом выступает сама эпоксидная смола, а в качестве второго компонента – отвердитель. В зависимости от области применения материала, могут добавляться растворители, пластификаторы и наполнители. Роль отвердителей могут выполнять аминоамиды, диамины и полиамины. Также применяются полимерные отвердители, которые модифицируют состав. К их числу относятся каучуки, кремнийорганические смолы или полиамины, имеющие в основе жирные кислоты. Третьим типом отвердителей считаются ангидриды кислот.

Доля первичных и вторичных аминов в объеме состава не превышает 15%. Третичные амины составляют всего 5% от общего объема. Повышенное содержание отвердителя чревато образованием простых полиэфиров. Практика показывает, что для достижения оптимальных характеристик клеевого состава подходят фталевый и малеиновый ангидриды, их доля может составлять от 30% до 40 %. Прочие наполнители добавляются, исходя из показателей количества вещества: на 1 моль смолы приходится 0,85 моль кислот или ангидридов.

Растворители предназначены для изменения вязкости клеевого состава. В зависимости от области применения, используют кселол, ацетон, спирты и другие органические соединения с подобными свойствами. При самостоятельном внесении растворителей важно правильно рассчитать пропорции. В общей сложности их количество не должно быть более 5% от всей массы основного компонента эпоксидки.

Предельное количество растворителя указано в инструкции для каждой конкретной марки смолы. Если превысить допустимое значение, то останется излишек, который удалить будет достаточно проблематично. Кроме этого, большое количество растворителя способно ускорить процесс застывания клея, а это не всегда целесообразно.

Ряд производителей модифицируют состав, используя наполнители, к ним относятся:

углеродные или стеклянные волокна;
добавки в виде порошков (алюминиевый порошок, сажа, никелевый порошок, окись алюминия, кремнезем, окись ванадия, бериллия и цинка);
синтетические волокна.

Диапазон значений доли наполнителя в основном компоненте очень широкий. Если одни вещества вносятся в объеме, составляющем 50%, то для других этот показатель может увеличиться до 300%. Ряд компонентов одновременно выполняют несколько функций. Окиси металлов участвуют в отверждении и стабилизации клеевого раствора.

Пластификаторы способны изменить физические свойства уже готового клея, причем после его отверждения. Добавление фосфорной и фталевой кислоты повышает оптические качества материала, делая его более прозрачным, а олигоамиды и олигосульфиты придают клеевому шву эластичность. В условиях повышенных нагрузок и вибраций эластичное соединение считается более надежным. Суть приготовления клея сводится к соединению всех вышеперечисленных компонентов непосредственно перед выполнением работ.

Свойства

Область применения эпоксидного клея определяется его физико-химическими свойствами. Разные марки материала отличаются доминированием того или иного показателя, однако можно выделить ряд качеств, присущих любому клеевому составу.

Теплостойкость. Склеенные детали могут работать и эксплуатироваться в условиях повышенных температур. Смола не меняет своих свойств даже при температуре 250°C градусов.
Морозостойкость. Нижний предел температурного диапазона достигает -20°C градусов.
Эпоксидка обладает устойчивостью к химически активным веществам, что позволяет обрабатывать изделия любыми чистящими средствами и прочими средствами бытовой химии.
Эластичность. При наличии пластификаторов клеевой шов способен удерживать детали, подвергающиеся незначительному смещению.
Смола не дает усадки после отверждения. Это свойство присуще не только клеям, но и компаундам. В результате отверждения не возникает трещин и разрывов в слоях.
Шов из смолы не пропускает воду. Иногда эпоксидный клей используют, как универсальный материал для гидроизоляции.
Адгезия. Полимер в различных его модификациях известен своими высокими показателями адгезии. Таким клеем можно склеивать даже бетон и древесину. Полный же перечень материалов, которые позволяет клеить эпоксидка, весьма объемный, поэтому проще указать исключения.
Клеевой шов обрабатывается вместе с основным материалом. Его покрывают лаками и красками. Он подлежит шлифовке (в пределах допустимого).
Не проводит электрический ток, поэтому используется в качестве изолятора.

Эпоксидный клей не является идеальным материалом, так как обладает рядом недостатков. К примеру, высокая скорость отверждения не всегда уместна. За относительно короткое время мастер может не успеть зафиксировать детали, обработать шов, убрать излишки материала и избавиться от случайно попавших капель на поверхность.

Застывший клей невозможно расплавить или растворить. Его убирают только механическим способом. Известно, что эпоксидная смола в виде компаунда абсолютно безвредна для здоровья человека, чего нельзя сказать о клеевом составе. Категорически запрещено приклеивать детали, которые впоследствии будут контактировать с пищей.

Несмотря на высокие свойства адгезии, есть ряд материалов, с которыми клей не работает, это тефлон, полиэтилен, силикон, а также никелевые и хромированные поверхности. Причем дело здесь не только в адгезии. Некоторые материалы при контакте с клеем начинают разрушаться.

Разновидности материала

В настоящее время на рынке стройматериалов можно отыскать более десятка марок эпоксидного клея, поэтому его необходимо правильно классифицировать, чтобы выбрать оптимальный вариант для конкретного типа работ или для конкретных условий. В качестве критериев, по которым определяют типы клеевых смол, выступают такие, как состав, консистенция и способ отверждения.

В классификации по составу определено два типа клея: однокомпонентный и двухкомпонентный.

Однокомпонентный клей продается в герметичном тюбике. Этот тюбик наполнен смолой и растворителем. Предварительной подготовки состава не требуется. В силу малого объема тюбика такие клеевые составы предназначены для небольшого ремонта или для заделывания зазоров, а также стыков. Но зачастую однокомпонентному клею для застывания требуется повышенная температура, хотя сейчас выпускают такие модели, которые схватываются без предварительного нагревания.
На первый взгляд кажется, что однокомпонентный клей имеет преимущество, тем не менее, чаще в продаже встречаются двухкомпонентные составы. В комплекте поставляются два тюбика. В одном из них содержится смола, которая имеет пастообразную консистенцию, а в другом – порошковый или жидкий отвердитель. Приготовление эпоксидного клея сводится к смешиванию содержимого тюбиков в указанной производителем пропорции. Мастер должен оперативно приготовить состав и воспользоваться им до отверждения, в противном случае клеевые способности смолы исчезнут.

Разделение по консистенции определяет две группы эпоксидных смол: жидкие и пластичные. Жидкая смола по вязкости напоминает свежий мед. Она выдавливается из пластикового или жестяного тюбика небольшим усилием. Возможность дозирования клея позволяет оптимизировать его расход. Пластичная смола похожа на пластилин. Она продается в цилиндрических емкостях и представляет собой два компонента, которые не взаимодействуют друг с другом при хранении и транспортировке. Чтобы подготовить клей к работе, необходимо отрезать нужное количество массы, и в руке размять ее, смачивая при этом водой. В результате компоненты начнут взаимодействовать, поэтому массу следует сразу же нанести на область шва.

Процесс отверждения может происходить по-разному. Все зависит от типа используемого отвердителя. Если клей состоит из алифатического полиамида, эпоксидной смолы и некоторых пластификаторов с наполнителями, то отверждение происходит при температуре 20°C градусов. Среднее время реакции составляет 24-72 часа. Подобные клеевые материалы удобнее использовать, но при длительном воздействии влаги они теряют свои свойства. Качество соединения резко ухудшается при склеивании деталей из гидрофильных материалов, таких, как древесина.

У модифицированных композиций температура для процесса отверждения может достигать 120°C градусов. Такие материалы в основном используются при работе с неметаллами и металлами, подверженными ударным нагрузкам. Эпоксидный клей «горячего» отверждения устойчив к воздействию масел и нефтесодержащих продуктов. Чем выше температура отверждения, тем прочнее соединение. Повышается не только прочность, но и теплостойкость, а также электроизоляционные свойства.

Сфера применения

Уникальные свойства в сочетании с клеящими способностями способствуют тому, что эпоксидный клей – востребованный материал во многих отраслях производства, а также в быту. Можно выделить основные сферы его применения.

В автомобилестроении. При сборке эпоксидной смолой приклеивают фрикционный материал тормозных колодок. В ремонтных работах она считается скрепляющим элементом для изделий из стеклопластика. При правильном использовании клей позволит заделать отверстие в топливном баке, в кузове, отремонтировать внутреннюю обшивку автомобиля.
В строительстве. Эпоксидку заливают в трещины, которые образовываются в бетоне. Она добавляется в цементные стяжки и железобетонные балки в качестве наполнителя, повышающего прочность конструкций. Используют клей и по прямому назначению – для соединения деталей. Покрытые смолой плиты ДСП надежно защищены от влаги. Клей может выполнять функцию герметика. Им обрабатывают сэндвич-панели.
В судостроении и самолетостроении. Корпуса яхт обрабатывают эпоксидкой для придачи материалу водоотталкивающих способностей. Части стеклопластика скрепляются смолой. Она востребована также, как способ крепления солнечных батарей и теплозащитных элементов.
В быту. Эпоксидный клей является подручным средством, так как в быту всегда найдется ему применение. Это может быть ремонт мебели или обуви, восстановление пластиковых контейнеров или элементов декора. Эпоксидкой можно даже замазать трещину в аквариуме и вода через нее не будет протекать. Адгезия с керамикой позволяет на клей крепить различные крючки или держатели в ванной комнате. Широко применяется свойство герметика, так как часто приходится устранять протечки сантехники.

Чем отличается клей от эпоксидной смолы

По своей сути эпоксидный клей является смолой, тем не менее, вопрос об отличии нам понятен. Под эпоксидной смолой обычно понимают материал для заливочных работ или компаунд. Клей – та же смола, только имеющая более узкое применение. Во внутреннем строении различия существенные. Если смола представляет собой смесь двух компонентов, то в составе клея их гораздо больше. Перечень пополняется такими добавками, как наполнители, растворители, пластификаторы. Но без глубокого анализа распознать химический состав смеси невозможно, поэтому приходится пользоваться визуальными отличиями эпоксидки от клея.

Прежде всего, отличить эти два материала можно по времени застывания. Как правило, клеевые составы схватываются за несколько часов, причем никто не задается целью изменять время отверждения. Смолы могут полимеризоваться в течение нескольких суток, а специальные добавки способны ускорить или замедлить реакцию полимеризации.

Компаунды должны быть прозрачными, это одно из основных требований к заливочному материалу. С течением времени прозрачность эпоксидных смол не уменьшается, иначе изделие потеряет свой эстетичный вид. Прозрачность клея не является определяющим параметром, поэтому нет смысла усложнять технологию производства различными добавками. Клей имеет желтоватый оттенок, который с течением времени еще сильнее выражается.

Эпоксидная смола имеет более расширенный диапазон применимости. Клей же выполняет свою основную функцию.

Кстати, смола тоже обладает клеевыми свойствами, но они не так ярко выражены, поэтому используются редко.

Распространенные марки

Эпоксидный клей можно встретить в любом хозяйственном магазине, магазине стройматериалов и автозапчастей. По причине его популярности высокий спрос послужил поводом к увеличению предложения. Элементарный закон рынка привел к тому, что перечислить все марки клеев практически невозможно. Приведем примеры наиболее популярных, хотя это перечень составлен не на основе объективных данных. Всем известно, что преобладание той или иной марки на рынке – результат работы продавца и поставщика, и не всегда на это следует ориентироваться. Тем не менее, нам удалось собрать некую статистическую картинку.

Контакт. Отлично проявляет себя в условиях повышенной влажности. Подходит для устранения протечек в канализационных и сантехнических трубах. Им можно заклеивать унитазы, раковины и ванны.
Момент. Это название стало настоящим брендом. Компания Henkel представляет разные виды клеевых составов, в том числе и эпоксидный клей. Момент продается в самых различных упаковках. Минимальное количество клея, которое можно купить – 5 грамм.
Супер-Хват. В состав этого клея входят минеральные наполнители. В результате внесения добавок производителю удалось повысить показатели прочности шва. Отличается универсальностью применения в плане склеиваемых материалов.
Зубр. Продается в виде двухкомпонентного геля. Его прозрачность позволяет использовать не только для склеивания деталей, но и в качестве наполнителя при восстановлении формы изделия.
Класс. Клей «Класс» обычно используется для металлов. Активно применяется в кузовном ремонте и сантехнике. Для него характерна высокая прозрачность.
Секунда. Время полного отверждения составляет около 3 минут. Применяется в сложных условиях, где нужно получить высокий результат за кратчайшее время.
Новоколор. Универсальный материал, практически не дающий усадки. Его применяют при склеивании деталей, находящихся на значительном расстоянии друг от друга (до нескольких миллиметров). Хорошо заделывает сколы и трещины.
Metal Bond. Время отверждения – 5 минут. Соединяет разнородные материалы (металл-дерево, дерево-пластик, металл-пластик).
Компаунд К-15. Клей имеет характерный черный цвет. Востребован в условиях действия нефтесодержащих продуктов.
Универсальное средство, подходящее для ремонта автомобилей, катеров, восстановления облицовочных материалов.
Poxipol («Поксипол»). Создает прочное соединение в течение 10 минут.
ЭДП. Распространенная марка клея. Его недорого можно купить практически в любом магазине.
Epoxy steel. Хотя и считается универсальным, но чаще всего применяется в кузовных ремонтах.
DoneDeal «Эпокси Адгезив. Продается в шприцах. Такая фасовка упрощает процедуру приготовления двухкомпонентного состава.
BisonEpoxy 5 min. Отличительных особенностей не имеет, но заслужил всеобщее признание за высокие показатели надежности.
Абро. Клей более известен, как «Холодная сварка».
Novol Plus 710. В своем составе содержит стекловолокно. Оно отлично справляется с восстановительными работами. Клей применяется при ремонте изделий, получивших значительные повреждения.

Данный перечень можно пополнить еще десятком известных марок. Все они достойны внимания, так как технологии получения материала на современном этапе производства дают качественные результаты. Можно сказать, что при выборе клея мастеру следует ориентироваться только на ценовую категорию, не беспокоясь о технических характеристиках полимеров.

Какую температуру выдерживает эпоксидная смола?

Для получения качественного материала, обладающего высокой прочностью и другими полезными качествами, эпоксидная смола подвергается расплавлению. Для этого необходимо знать, какая температура плавления этой субстанции является оптимальной. Кроме того, важными являются и другие условия, необходимые для правильного отвержения эпоксидки.

Предельная температура эксплуатации

Безусловно, температура влияет на рабочее состояние и правильное застывание эпоксидной смолы, но, чтобы понять, какая температура является максимальной для эксплуатации вещества, стоит ознакомиться с её главными техническими характеристиками.

При этом рекомендованной температурой рабочей смолы является режим в пределах от -50°С до +150°С, однако при этом установлена и предельная температура +80°С. Такая разница связана с тем, что эпоксидная субстанция может иметь разные составляющие, соответственно, физические свойства и температуру, при которой она твердеет.

Режим плавления

Многие производственные, высокотехнологичные процессы невозможно представить без применения эпоксидных смол. Исходя из технического регламента плавление смолы, то есть переход вещества из жидкого в твёрдое состояние и наоборот осуществляется при +155°С.

Но в условиях повышенного ионизирующего облучения, воздействия агрессивной химии и чрезмерно высоких температур, достигающих +100… 200°С, используются только определённые составы. Разумеется, речь не идёт о смолах ЭД и клее ЭДП. Такой вид эпоксидных смесей не плавится. Полностью застывшие эти изделия просто разрушаются, проходя стадии растрескивания и перехода в жидкое состояние:

они могут растрескиваться или вспениваться из-за кипения;
изменять цвет, внутреннюю структуру;
становиться хрупкими и крошиться;
в жидкое состояние эти смолянистые вещества тоже могут не переходить по причине особого состава.

В зависимости от отвердителя некоторые материалы способны воспламеняться, выделяют много копоти, но только при постоянном контакте с открытым огнём. В этой ситуации, вообще, нельзя говорить о температуре плавления смолы, так как она попросту подвергается разрушению, постепенно распадаясь на мелкие составные части.

Сколько выдерживает после застывания?

Конструкции, материалы и изделия, созданные с применением эпоксидной смолы, изначально сориентированы на стандарты температур, установленные согласно принятым нормам эксплуатации:

постоянной считается температура от –40°С до +120°С;
максимальной температурой является +150°С.

Но такие требования относятся не ко всем маркам смол. Для специфических категорий эпоксидных субстанций существуют свои экстремальные нормы:

заливочный эпоксидный компаунд ПЭО-28М – +130°С;
высокотемпературный клей ПЭО-490К – +350°С;
оптический клей на эпоксидной основе ПЭО-13К – +196°С.

Подобные составы за счёт содержания в них дополнительных компонентов, таких как кремний и другие органические элементы, приобретают улучшенные характеристики. Добавки введены в их состав совсем не случайно – они увеличивают стойкость смол к термическому воздействию, разумеется, после того как смола застывает. Но не только – это могут быть полезные диэлектрические свойства или хорошая пластичность.

Повышенной устойчивостью к высоким температурам обладают эпоксидные субстанции марок ЭД-6 и ЭД-15 – они выдерживают до +250°С. Но самыми термостойкими признаны смолистые вещества, полученные с применением меламина и дициандиамида – отвердителей, способных вызывать полимеризацию уже при +100°С. Изделия, при создании которых применены эти смолы, отличаются повышенными эксплуатационными качествами – они нашли применение в военной и космической промышленности. Сложно представить, но предельная температура, которая не способна их разрушить, превышает +550°С.

Термостойкий клей для металла: технические характеристики

Термостойкий клей для металла является популярным средством бытовой и строительной химии. Он широко используется в сфере ремонта автомобилей и сантехники, а также для восстановления резьбы и заделки трещин на металле. За высокую надёжность склеивания и долгий срок эксплуатации отремонтированных конструкций клей получил название «холодная сварка» и прочно вошёл в современный обиход.

Технические характеристики термостойкого клея разных марок

Термостойкий клей – это твёрдый или жидкий состав, состоящий из эпоксидной смолы и металлического наполнителя.

Смола выступает в качестве основного компонента, служащего для связывания элементов.
Металлический наполнитель – важный элемент смеси, придающий высокую термостойкость и надёжность склеиваемой конструкции.

Кроме основных веществ в составе клея присутствуют модифицирующие добавки, пластификаторы, сера и прочие элементы, придающие клею необходимую текстуру и регулирующие время схватывания.

Первичное высыхание клея варьируется от 5 минут у изделий марки Penosil до 60 минут у клея Zollex. Время полного высыхания этих составов 1 и 18 часов соответственно. Максимальные значения температур эксплуатации клея начинаются от 120 градусов у «Penosil» и заканчиваются 1316 градусами у высокотемпературной модели «Алмаз». Средний показатель максимально возможных температур большинства составов – 260 градусов.

Стоимость изделий зависит от производителя, формы выпуска и эксплуатационных свойств клея. Среди бюджетных вариантов можно отметить «Спайк», используемый для склеивания чёрных и цветных металлов и выпускаемый в тубах ёмкостью 50 г. Его можно приобрести за 30 рублей.

Отечественная марка «Супер Хват» имеет оптимальное соотношение цены и качества. Стоит состав в пределах 45 рублей за 100 г. Составы, имеющие узкую специализацию, дороже. Например, стоимость 300 граммовой упаковки «ВС-10Т» составляет около двух тысяч рублей, а брендовый состав «UHU Metall» стоит около 210 рублей за 30 граммовый тюбик.

Преимущества и недостатки

Высокий покупательский спрос и широкая область применения обусловлены рядом неоспоримых достоинств термостойкого клея.

Доступность и приемлемая стоимость составов делают клей ещё более популярным на потребительском рынке.
Для склеивания деталей методом холодной сварки не требуется профессиональных навыков и специального сварочного оборудования.
Возможность проведения ремонтных работ без снятия и демонтажа ремонтируемых частей.

Быстрое время полного высыхания некоторых моделей позволяет проводить ремонт самостоятельно и в короткие сроки.
В отличии от традиционной сварки, составы не оказывают термического влияния на металлические составляющие, что удобно при ремонте сложных механизмов и чувствительных агрегатов.
Высокое качество соединения гарантирует неразрывность скрепляемых элементов даже под воздействием механических нагрузок.
С помощью термоклея формируется огнеупорный и жаростойкий шов. Это важно при ремонте металлических конструкций, которые работают в условиях температур, превышающих 1000 градусов.

Отсутствие необходимости дополнительной обработки шва, такой как шлифовка и выравнивание. Это является преимуществом клея данной группы перед электрогазосваркой.
Возможность склеивания металла с изделиями из резины, стекла, пластика и древесины.

К недостаткам термостойкого клея для металла можно отнести невозможность устранять с его помощью крупные повреждения и неполадки. Отмечается и долгое время полного высыхания некоторых составов, и увеличение сроков ремонтных работ. Склеиваемые поверхности должны проходить тщательную подготовку с применением обезжиривания и мытья рабочих оснований.

На современном рынке термоклей для металла представлен в широком ассортименте. Модели отличаются составом, назначением, максимальной температурой эксплуатации и стоимостью. Существуют как универсальные составы, используемые для работы на любых металлических поверхностях, так и узкоспециализированные средства.

К наиболее востребованным и распространённым можно отнести несколько марок клея.

«К-300-61» – трёхкомпонентное средство, состоящее из эпокситкремнийорганической смолы, аминного наполнителя и отвердителя. Материал наносится несколькими слоями на предварительно разогретую до 50 градусов поверхность. Расход при формировании одного слоя составляет около 250 грамм на кв. м. Период полного высыхания напрямую зависит от температурных показателей основания и варьируется от 4 до 24 часов. Выпускается в банках ёмкостью 1,7 литра.

«ВС-10Т» – клей, состоящий из специальных смол с добавлением органических растворителей. В состав средства входят присадки хинолиа и уротропина, позволяющие составу выдерживать температуру в 200 градусов на протяжении 200 часов и 300 градусов в течении 5 часов. Клей обладает хорошей текучестью, что позволяет применять его при низком давлении. После монтажа на заранее подготовленную поверхность состав оставляют на один час, в течение которого происходит полное испарение растворителя. Затем склеиваемые детали помещают под пресс с выставленным давлением в 5 кг/кв. м. и убирают на два часа в термошкаф с температурой 180 градусов. Далее конструкцию вынимают и оставляют для естественного остывания. Эксплуатация возможна спустя 12 часов после проведения склеивания. Цена 300 граммов состава составляет 1920 рублей.

«ВК-20» – полиуретановый клей, имеющий в своём составе специальный катализатор, который позволяет выдерживать короткие термовоздействия до 1000 градусов. Клей может быть использован в домашних условиях без предварительного нагревания поверхности. Но в таком случае время полного высыхания может составить 5 суток. Нагрев основания до 80 градусов поможет значительно ускорить процесс. Материал формирует водостойкий шов и позволяет сделать поверхность цельной и герметичной. Жизнеспособность свежеприготовленной смеси составляет 7 часов.
«Клен-812» – бытовой или полупрофессиональный состав, надёжно соединяющий металл с пластиковыми и керамическими основами. Минусом модели является хрупкость сформированного шва, что позволяет применять его на поверхностях, не подвергающихся деформации во время эксплуатации. Период затвердевания слоя при комнатной температуре составляет 2 часа, а окончательное склеивание и высыхание раствора при нагреве основы до 80 градусов – 1 час. Материал запрещено подвергать действию открытого пламени. Стоимость упаковки в 250 г –1644 рубля.

Критерии выбора

При выборе клея необходимо обращать внимание на совместимость данного состава со склеиваемым металлом. Прочность формируемого слоя не должна быть меньше прочности самого металла. Наряду с максимальной температурой, при которой может применяться тот или иной состав, следует учитывать и нижний допустимый термопредел. Это предотвратит возможность растрескивания и деформации шва в условиях отрицательных температур.

С осторожностью следует использовать универсальные составы. Лучше остановить свой выбор на специализированных средствах, учитывая материалы, которые будут склеиваться, например, «металл+металл» или «металл+пластик».

При выборе формы выпуска клея нужно учитывать место применения и вид работ. При склеивании микротрещин удобнее пользоваться средством жидкой консистенции, а пластичные палочки будут незаменимы в том случае, когда нет возможности произвести замес эпоксидных смол и отвердителя. Наиболее удобны в использовании готовые полужидкие смеси, которые не требуют самостоятельного приготовления и полностью готовы к применению. Не стоит покупать клей впрок: срок годности многих составов не превышает одного года.

Следует помнить, что даже самый прочный клей для металла не сравнится по силе сцепления поверхностей с традиционной сваркой. Если конструкция будет подвергаться регулярным динамическим воздействиям, то целостность стыковочного шва будет под угрозой. В таких случаях лучше воспользоваться сваркой или механическими крепёжными элементами. Если склеенная деталь будет эксплуатироваться в домашних условиях, то нет необходимости приобретать дорогие средства с высоким термопорогом, используемые в авиационной и автомобильной промышленности. В этом случае можно обойтись бюджетным составом с верхним термопределом в 120 градусов.

Термостойкий клей для металла является простым в использовании средством, которое позволяет самостоятельно провести качественный ремонт металлоконструкций, используемых в условиях высоких температур.

В следующем видео вас ждет обзор двухкомпонентного клея HOSCH.

Читайте также: