Сколько сохнет эпоксидный клей
Эпоксидная смола – универсальная клеевая субстанция. Чрезвычайно популярная как в различных промышленных сферах, так и в бытовом использовании. Мастера, которые активно используют в своих работах эпоксидку, знают, что все свои заявленные качества этот клей показывает после добавления к нему отвердителя — катализатора процесса отвердевания. А сколько сохнет эпоксидная смола с отвердителем и можно ли как-то ускорить этот процесс — об этом читайте в статье.
Основные особенности эпоксидной смолы
Выясняя, сколько сохнет эпоксидный клей, следует учитывать основные технические особенности таких субстанций. Эпоксидка, независимо от модификации продукта, является олигомерным термоактивным соединением. У смолистой субстанции переход от жидкого состояния в твердое происходит только при воздействии на массу специального отвердителя.
Полимеризация (застывание) эпоксидной смолы – процесс необратимый и неостановимый.
В качестве отвердителя выступают различные дилиамины и амины, каучук, кремнеорганические смолистые субстанции и пр. По мнению специалистов, для бытовых ремонтных работ лучше отдать предпочтение эпоксидкам с включенными в состав полимерных и олигомерных пластификаторов, олигосульфидов и олигоамидов. Присутствие этих веществ повышает показатели склейки и улучшает качество итоговых работ.
Как долго застывает состав
Уточняя, сколько сохнет эпоксидка, необходимо брать во внимание ряд дополнительных факторов. На время полимеризации влияют следующие показатели:
В подавляющем большинстве случаев эпоксидка застывает в течение 1–1,5 суток. При слишком большом объеме ее использования время окончательного отвердевания может растянуться и до 6–7 дней (при комнатной температуре). Время полимеризации может кардинально измениться при неправильном соблюдении дозировки добавляемого отвердителя.
При недостаточном количестве отвердителя-катализатора эпоксидка не отвердеет совсем, а при слишком избыточном – полимеризация пройдет в ускоренном темпе, но смола потеряет часть своих технических показателей.
Полное время застывания обычно указывается в прилагаемой инструкции. Полимеризация обычно проходит по нескольким фазам:
Есть ли быстрозастывающие смолы
Все существующие в современной промышленности эпоксидки подразделяются на две крупные категории. В зависимости от числа включенных в состав компонентов, смолы бывают:
Многие мастера заинтересованы в ускоренном процессе застывания и интересуются, есть ли быстросохнущая эпоксидная смола. Такие составы выпускаются под маркой «ювелирные» смолы (или «декоративные»). Это двухкомпонентные массы, используемые для творчества и дизайна. К особенностям таких субстанций относятся их полная прозрачность после застывания и повышенная стоимость.
Время полного отвердевания ювелирных эпоксидок укладывается в 24–36 часов и зависит от температуры и влажности помещения, где происходят работы.
Как ускорить процесс высыхания: полезные советы
А что нужно сделать, чтобы сделать процесс полимеризации более быстрым? Есть несколько советов, которые отвечают на вопрос, как быстро высушить эпоксидную смолу. Это следующие рекомендации:
Отдельным моментом следует выделить несколько распространенных ошибок, которые допускают начинающие мастера, желая ускорить полимеризацию. Помните, что нельзя увеличивать рекомендованные пропорции отвердителя. Нарушение рекомендованных пропорций приведет к обратной реакции – смолистая субстанция долгое время будет оставаться липкой или не затвердеет совсем.
Важно. Чем быстрее происходит процедура полимеризации смолы, тем больше шанс ее пожелтения.
Покрытие некрасивыми желтыми пятнами поверхность эпоксидки – это итог дополнительного воздействия высоких температур. Учитывайте, что и сама смола при замешивании в ней отвердителя, выделяет тепло. Поэтому не стоит дополнительно пытаться ускорить полимеризацию, а спокойно дождаться естественного окончания процесса.
Выводы
Эпоксидная смола — уникальный и востребованный материал, широко используемый как в промышленных целях, так и в быту. Популярна эта субстанция и среди дизайнеров – с ее помощью домашние умельцы изготавливают красивые сувениры и украшения. Но, чтобы результат порадовал, следует знать все особенности работы с таким материалом, а именно время полимеризации и особенности такого процесса.
Какую температуру выдерживает эпоксидная смола после застывания
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.
