Что представляет собой эпоксидный клей и где он используется

Какой бывает эпоксидная смола для творчества

На сегодня существует более десятка видов эпоксидных смол. Отличаются между собой консистенцией, цветом, свойствами, плотностью эпоксидной смолы и прочими эксплуатационными характеристиками. Не все подобные составы используются для творчества. Рассмотрим основные виды подобного материала.

Характеристики популярной разновидности эпоксидной смолы ЭД-20

Наиболее «ходовой» маркой эпоксидки уже не одно десятилетие считается ЭД-20. В свою очередь, она производится первого и высшего сорта. Первосортный материал имеет повышенную вязкость и желтоватый цвет. Время её жизнедеятельности – не более 4 часов. Подобный синтетический продукт идеально подходит для применения в промышленности различного направления: авиа- , машино- , судостроение, электротехническая область. Зачастую эпоксидную смолу ЭД-20 применяют в качестве основы для клеев, герметиков, заливочных и пропиточных составов.

Изделие из технической синтетической смолы марки ЭД-20 первого сорта. Отличается мутностью и желтоватым оттенком

Другое дело − эпоксидная смола ЭД-20 высшего сорта, изготовленная специально для декоративных изделий. Характеризуется предельным уровнем прозрачности и хорошей вязкостью. С таким материалом довольно просто и приятно работать. Именно такой состав принято называть эпоксидной смолой для творчества. На рынке она представлена различными брендами производителей: от заграничных до отечественных.

эпоксидная смола эд-20
Ювелирный компаунд ЭД-20

Самыми лучшими ювелирными смолами считаются такие марки, как Crystal Glass, Viva Dеcor, Epoxy. В зависимости от того, как их разведёшь, консистенция может быть густой или жидкой, но главное, что сам получаемый раствор без пузырьков и отлично принимает любую форму. Эти производители, как и прочие, выпускающие ювелирные компаунды, также работают со смолами ЭД-16, ЭД-22.

эпоксидная смола Crystal Glass

Прозрачная и цветная эпоксидная смола для заливки

Смотришь на работы из компаунда и удивляешься, насколько красивые и глубокие цвета у них. Где бы такой купить, и какая цена будет у эпоксидной смолы такого оттенка? Как уже говорилось выше, подобный синтетический состав бывает либо прозрачный, либо желтоватый, что последнее негативно отражается на эстетике изделия.

Жёлтая эпоксидка

Для придания декоративности и дизайнерского цветового решения в изделиях из синтетической смолы выпускаются целые линии всевозможных пигментов и наполнителей. То, насколько ярким получится оттенок и равномерно промешается цвет, зависит от свойств приобретаемой марки компаунда и, несомненно, мастерства самого «творца». Поэтому только опыт и приобретаемые навыки помогут добиться нужных результатов.

Глитеры для эпоксидкиглиттер для эпоксидной смолы
Колер для компаундаколер для эпоксидной смолы

Однако сравнительно недавно на российском рынке появился такой продукт для декорирования изделий, как мягкое стекло. Ещё его зачастую называют именно цветной эпоксидной смолой, так как в основе состава лежит именно такой синтетический материал. Представляет собой некую цветную пасту, предназначающуюся для нанесения на любую поверхность. При высыхании создаёт эффект маруанского стекла. Очень популярны такие составы при росписи стекла, создании витражей и прочих необычных вещиц.

Мягкое стекло от итальянского производителяМаленькая Вселенная от Сатиши Томизу из мягкого стеклаРоспись стекла

Чем отмыть

Если клей попал на не подлежащую оклеиванию поверхность и ещё не успел затвердеть, его можно очистить мыльным раствором. Прочно прилипшие остатки можно снять ацетоном. Затвердевшую смесь можно убрать жидкими растительными маслами, под воздействием которых она размягчается и отслаивается.

• Заморозка. Эпоксидка выдерживает низкие температуры до -20°С, поэтому замораживать её в домашней морозилке неэффективно. Удалять нужно аэрозольным хладагентом. Если распылить его на клеевую поверхность, она станет хрупкой. После, надо удалить клей шпателем или тупым ножом. Удаление надо проводить аккуратно, чтобы не пораниться осколками клея.
• Нагрев. Клей размягчается при нагревании бытовым феном или утюгом. Твёрдые термостойкие слои нужно прогревать феном с подогревом потока воздуха на максимальном уровне в течение нескольких минут. Размягченные участки соскребаются шпателем. Нагревать нужно до тех пор, пока не уберутся все лишние остатки. Если эпоксидка капнула на ткань, её нужно нагреть утюгом, положив на лицевую сторону материала хлопчатобумажную ветошь.
• Скобление. Очищать от клеевой смеси твёрдые поверхности, устойчивые к царапанью, можно механически. Для этого используется любой металлический инструмент.
• Воздействие химическими растворителями. Этим методом очищаются износостойкие материалы, не подверженные влиянию агрессивных сред. В качестве разбавителя можно использовать ацетон, спирт, бутилацетат, анилин, толуол. Любым из этих средств нужно смочить загрязнённый участок, дождаться размягчения клея и убрать его остатки механическим путём. С зеркальных поверхностей можно убрать клей уксусной кислотой.

Как получают полимер

Реагенты для получения эпоксидной смолы приводятся во взаимодействие по строго установленному алгоритму в специальном устройстве – реакторе. К ним относятся:

• Дифенилолпропан;
• Эпихлоргидрин;
• Едкий натр.

Реактор сделан из нержавеющей стали и оснащен пароводяной рубашкой. Внутри него имеется мешалка для смешивания компонентов. Сначала загружается эпихлоргидрин ив реакторе происходит его нагрев до 50°C градусов. Затем запускается мешалка и порциями добавляется дифенилолпропан. После его полного растворения вносится раствор едкого натра, а температура в реакторе повышается до 70°C градусов. На следующем этапе активируется процесс конденсации, который длятся около 2 часов.

После отключения нагрева в раствор добавляется вода. Мешалка при этом продолжает работать. Практически готовая смола, температура которой составляет около 40°C градусов, отстаивается, в результате чего происходит разделение слоев. Верхний слой представлен водой. Ее отделяют, а смолу снова промывают чистой теплой водой. Таким образом, происходит вымывание поваренной соли. Этот цикл может повторяться 5-6 раз. Каждый цикл сопровождается проверкой наличия соли в воде.

На этапе сушки смолу из реактора не извлекают. Температуру внутри резервуара доводят до 50°C градусов, а затем включают холодильник и вакуумный насос. На поверхности воды образуется вспенивание, что свидетельствует о выходе воздуха в виде пузырьков, а на стенках реактора конденсируется вода. После прекращения вспенивания насос отключают, температура при этом повышается до 120°C градусов. О завершении процесса сигнализирует отсутствие конденсата. Состав смолы оценивают визуально на прозрачность. Готовую смесь переливают в алюминиевую тару.

Нормы безопасности, принятые в Евросоюзе

Прозрачные смолистые субстанции, выпускаемые ведущими производителями Европы, и предназначенные для производства ювелирных украшений и дизайнерской мебели, отвечают всем стандартам. Они полностью соответствуют требованиям и являются безопасными для человека даже при длительной эксплуатации таких изделий. Но по нормам Евросоюза все потенциально опасные эпоксидные смолы, способные спровоцировать различные нарушения здоровья, в обязательном порядке маркируются:

• Н319: имеется риск раздражений при попадании вещества в глаза;
• Н315: появление аллергии при соприкосновении смолы с незащищенной кожей тела;
• Н317: при длительном контактировании с кожным покровом есть риск появления дерматитов;
• Н314: высокий риск токсичного поражения эпидермиса при тесном и продолжительном контакте со смолой;
• Н312 и Н302: токсичные субстанции, вызывающие серьезные отравления и интоксикацию организма при проглатывании либо длительном кожном контакте.

Такие ювелирные смолы являются безопасными даже на стадии разведения массы и ее заливки. В остальных случаях эпоксидными изделиями можно без опаски пользоваться после полного отвердевания массы. Для этого требуется 2–3 суток.

Объем смолы, форма сосуда и их влияние на нагрев смеси

Смесь компонентов А и Б, то есть смоляного компаунда, и отвердителя, при смешивании в той или иной степени саморазогреваются. Притом степень нагрева может быть такой, что состав самовоспламенится или задымится или, во всяком случае, закипит, быстро на глазах твердея, что сделает его использование абсолютно невозможным.

Все без исключения эпоксидные смолы, независимо от того, по горячему или по холодному способу они полимеризуются, работают как термореактивные составы, то есть реакция полимеризации с постепенным загустением, а потом и отверждением смеси, происходит с большим выделением тепла, то есть является классической экзотермической. При этом огромное значение на скорость повышения температуры и ее величину оказывает, как это ни покажется невероятным, форма сосуда, в котором разводятся компоненты А и Б.  Чем ближе она к кубической или, тем более, шарообразной, тем быстрее и сильнее нагрев.

С эпоксидкой происходит нечто подобное, только не на физическом уровне, затрагивающем сами основы материи, а на более низком, химическом. Подобно тому, как в плутонии свободные нейтроны увеличивают свою концентрацию при равном весе, но в более компактном объеме, что вызывает цепную реакцию, так и тепловые кванты в массе эпоксидки, близкой по форме к кубической или шарообразной в ее жидком и смешанной с отвердителем  состоянии, тоже увеличивают свою концентрацию на единицу объема и инициируют быстрый саморазогрев. Ну и конечно же, несопоставим выход энергии, чудовищной по своему объему внутриядерной или просто тепловой в случае с химической реакцией.

Если нужно сразу развести много смолы, чтобы залить большие плоскости, следует просто использовать для этого посуду с широким дном и низкими бортиками, то есть в форме, далекой от куба или шара. Большая поверхность соприкосновения с воздухом послужит своеобразным охлаждающим радиатором. Такой прием применяют, если площадь заливки пола требует единовременного разведения большого объема эпоксидной смолы. Можно также дополнительно поставить такую посудину в большую по площади и объему, но заполненную частично ледяной водой или даже льдом.

Другой способ не допустить вскипания и преждевременного отверждения эпоксидной смеси, делать дискретную, прерывистую заливку. Залили слой в 1 см, дождались его полного застывания,  только после этого разводят новую порцию смолы и заливают следующий,  и так до тех пор, пока не получится отливка нужного объема и толщины. Правда, такой метод требует особой чистоты рабочего места, отсутствия грязи и  пыли, а также нужно исключить попадание влаги, а тем более воды в заготовки.

Как правильно подготовить эпоксидную смолу для творчества

Вещества, которые необходимо смешать, условно называются «компонент А» (смола) и «компонент В» (отвердитель). Они имеют разный объём и массу – это необходимо учитывать, так как состав должен в итоге обрести необходимую вязкость, а потом и твёрдость.

Иллюстрация	Описание
	На весы устанавливают ёмкость для замешивания. Можно использовать обычный пластиковый стаканчик или стеклянную миску. Главное, чтобы материал посуды не вступал в химическую реакцию с используемыми веществами.
	При указании пропорции 1:3 сначала в ёмкость наливаем 9 г смолы. Наливать вещества можно при помощи шприцов – так получится более точно соблюсти пропорцию. Перед добавлением смолу можно слегка подогреть (до +50°C), чтобы она лучше размешивалась.
	Вливают 3 г отвердителя.
	Перемешивать компоненты необходимо в течение 5 минут тщательно, но не слишком быстро, чтобы не образовывалось много воздушных пузырьков.

При образовании в составе воздушных пузырьков их удаляют не позднее чем через час после смешивания, если раствор имеет комнатную температуру. Если же он нагрет до +50°C, то избавиться от пузырьков необходимо в течение 10 минут.

Пропорции и жизнеспособность состава

Последствием несоблюдения пропорций при замешивании может стать не только нарушение плотности эпоксидной смолы, но и её хрупкости, химической неустойчивости, высокого водопоглощения. Может быть нарушена теплостойкость материала, его поверхность может стать липкой, а отвердитель будет постепенно выпотевать из состава.

Дерево и эпоксидная смола

Какую эпоксидную смолу выбрать для заливки столешницы и других крупных изделий

Учитывая то, что, по состоянию на 2018 год, стоимость 1 кг эпоксидной заливки составляет 200–800 руб., можно с уверенностью утверждать, что, в сравнении с другими способами создания поверхности, устойчивой к истирающим и механическим нагрузкам, а также влаге, это вещество является довольно дешёвым. Древесина, залитая эпоксидкой, становится неуязвимой к влаге, ультрафиолету, органике и механическим воздействиям.

Для заливки столешниц используют следующие разновидности эпоксидных смол:

1. QTP-1130.
2. Арт-Эко.
3. ЭД – 20.
4. CHS Epoxy 520.
5. CrystalGlass
6. EpoxAcast 690.
7. ПЭО-610КЭ.

При комбинировании с древесиной цветной смолы получается оригинальный визуальный эффект. Есть два варианта – заливка столешницы полностью и создание поверхности из деревянных слэбов (продольных широких деревянных спилов).Ниже показаны основные этапы одного из способов заливки столешницы 2,6×0,9 м.

Иллюстрация	Описание
	Перед тем как заливать столешницу, рекомендуется выполнить тестовую заливку.
	Для получения прозрачного материала рекомендуется Этал-Optic. Сначала необходимо обеспечить ровную поверхность с бортами для заливки столешницы.
	Чтобы раствор не прилипал к рабочей поверхности, её покрывают любым защитным материалом.
	Для того чтобы защитить изделие от пыли, потребуется изготовить крышку.
	Перед заливкой столешницы подготавливают слэбы – выравнивают и шлифуют. При необходимости покрыть морилкой и лаком.
	Заливочный стол выставляют по уровню,чтобы слой смолы имел одинаковую толщину по всей площади изделия.
	Необходимое количество обоих компонентов – смолы и отвердителя − отмеряют в двух разных ёмкостях и перед совмещением тщательно перемешивают.
	Отвердитель неспеша вливают в смолу и смешивают при помощи специальной насадки на дрель.
	Заливка первого слоя. Смолу необходимо равномерно распределить по всей площади.
	Желательно контролировать толщину слоя. Он не должен превышать 15 мм.
	Удаление пузырьков воздуха и пылинок обычной пластиковой вилкой. После этого изделие закрывают крышкой.
	Время застывания 1,5–2суток.
	Перед заливкой последующих слоёв застывшее изделие протирают ацетоном.
	После того как последний слой застыл, изделие извлекают, отпиливают по размеру, шлифуют и покрывают несколькими слоями матового лака.

Ещё один мастер-класс показан в этом видео:

Watch this video on YouTube

Эпоксидная смола — для квартиры

Использование эпоксидной смолы в интерьерах не ограничивается созданием бесшовного, легко моющегося и чрезвычайно прочного пола в гараже, подвале, подсобном помещении или прачечной. Модным решением является покрытие полов эпоксидной смолой в жилой части дома, например в спальне, гостиной, ванной или на кухне, а также в интенсивно используемом коридоре или холле. 

Эпоксидная краска также может быть использована для окраски стен в ванных комнатах. Эпоксидную смолу для дерева можно использовать на кухне и в столовой — ее можно использовать для защиты кухонной и обеденной столешницы. Если в нашем доме есть бетонные лестницы, вы можете покрыть ступени и стояки эпоксидной смолой. В этом случае стоит использовать противоскользящие эпоксидные смолы, например, матовые или с добавлением кварца.

Сфера использования смол

Прежде чем выяснять, есть ли вред эпоксидной смолы для здоровья человека, стоит узнать, а где вообще могут использоваться такие субстанции. Сфера использования эпоксидки огромна. Этот материал активно применяется:

• в качестве основы для изготовления различных клеящих составов;
• при создании пластмасс, электроизоляционных лаков, пропиточных масс;
• как отличный герметик, эпоксидка применяется при монтаже устройств, плат;
• в производстве различных предметов обихода, мебели, бижутерии;
• в строительстве для усиления прочности бетонных покрытий, гидроизоляции помещений;
• при ремонте различных поверхностей (смолистая субстанция используется как особо прочный клей).

Из эпоксидной смолы изготавливается большое количество украшений и предметов интерьера

Эпоксидные смолы проявляют все свои заявленные качества только при включении в них специальной добавки – отвердителя. Смешивание составляющих производится в привычных условиях при комнатной температуре. Такая процедура не вызывает никаких затруднений, а точное соотношение составляющих зависит от типа применяемой смолы и особенностей катализатора.

Основные требования к заливочным компаундам

Рассмотрим основные требования, которые предъявляют к заливочным смолам.

Прозрачность

О прозрачности компаунда было уже сказано, тем не менее, отметим это свойство, как одно из важнейших требований, которое необходимо учитывать при выборе материалов. Наливные поверхности выполняют одновременно две функции.

• С одной стороны, они играют роль ровной, зачастую, горизонтальной опоры. Примером может служить покрытие наливного пола или поверхность столешницы.
• С другой стороны, эпоксидная смола используется для создания визуальных эффектов. Нередко изделия декорируются, а в компаунд добавляются различные красители.

Чтобы достичь нужного эффекта, необходимо чтобы слой эпоксидки минимально искажал декоративную картину. Здесь слово «минимально» употребляется в том плане, что абсолютно прозрачных материалов не бывает. Особенно это становится заметно после заливки слоев большой толщины.

Время жизни

В перечне характеристик обязательно встречается такой параметр, как «время жизни» состава. Он определяется, как промежуток времени, когда осуществляется первичная полимеризация. В это время состав пребывает в жидком или вязком состоянии. По сути, смола еще подлежит переработке. Время жизни зависит от марки основного состава, а также от используемого отвердителя. Некоторые смолы способны полимеризовываться даже при отрицательных температурах, в то время как другим необходимо достичь температуры более 100°C градусов. Естественно, такие составы не подойдут для заливки, так как в помещении создать подобные условия невозможно

Необходимо обращать внимание на те модели, которые застывают в течение часа, но при этом следует помнить, что полное отверждение наступает только через несколько суток

Реакция взаимодействия основного компонента с отвердителем происходит с выделением тепла. Интенсивное взаимодействие компонентов приводит к повышению температуры компаунда, и время полимеризации сокращается в разы. Но даже не это является основной проблемой. Резкое повышение температуры может вызвать вскипание компаунда, что чревато образованием пузырьков воздуха, а также приобретением оттенка. Цвет появляется даже у тех смол, которые изначально были прозрачными.

Рекомендуется выбирать марки с малым временем жизни при формировании слоев, толщина которых не превышает 1,5-2 мм. Если же планируется проводить заливку слоя в несколько сантиметров, то время жизни компаунда должно быть увеличено. Чтобы мастер мог оптимально подобрать материал, производитель указывает в характеристиках максимально допустимую толщину слоя.

Наличие пластификаторов и прочих наполнителей

Добавление в основной состав пластификаторов повышает эластичность застывшей смолы. В чистом виде эпоксидка способна выдерживать большое давление, однако при неравномерной нагрузке на поверхность внутри слоя могут образовываться трещины.

Пластификатор целесообразно применять при заливке пола, когда разные его зоны испытывают различные нагрузки или подвержены воздействию перепада температур. В производственных помещениях важным показателем является прочность поверхности. Специальные модифицированные материалы отличаются высокими показателями ударной прочности. Такие смолы могут применяться в ремонтных зонах и цехах.

Коренные отличия

Главное отличие между эпоксидной смолой и эпоксидным клеем, пожалуй, в том, что варьируя количество отвердителя при смешивании его с эпоксидной смолой, можно увеличивать или уменьшать время полимеризации вещества до полного его застывания.

С эпоксидным клеем такой номер не пройдет: смешивать эпоксидную основу и отвердитель нужно строго в рекомендованной пропорции. Избыток отвердителя даст знать о себе его выделением вовне из застывшего состава в виде липкой жирной пленки. Недостаток же вызовет неудовлетворительное качество застывания, опять-таки с выделением из застывшей массы несвязанной полимеризацией эпоксидной основы.

• Эпоксидные смолы после застывания меняют свой цвет или приобретают желтоватый оттенок спустя очень длительное время. Клей же на эпоксидной основе быстро приобретает янтарно-желтый или даже оранжевый оттенок.
• Из эпоксидного клея невозможно сделать никаких изделий художественных промыслов: застывшая масса теряет цвет и «товарный вид», подвергается быстрому абразивному износу.
• Эпоксидный клей именно клеит, использовать его не по прямому назначению нет смысла как с эстетической, так с практической точки зрения.
• Во время застывания эпоксидные смолы пластичны во всей своей массе и толщине, что позволяет до какого-то времени производить с ними определенные манипуляции в виде формовки, изменения формы отливки. С эпоксидным клеем это проделать невозможно, т.к. схватывание идет быстро, по всему объему смеси эпоксидной основы и отвердителя.
• Клеевая эпоксидная основа смешивается только с приданным к ней в комплекте отвердителем. Применение других нежелательно из-за изменения не в лучшую сторону клеящих свойств. С эпоксидной смолой же возможно использование разных отвердителей, в корне меняющих их физические свойства.

Эпоксидной смолой, если в нее добавить пластификаторы и наполнители, вполне можно склеить любые поверхности кроме тефлона, полиэтилена или покрытые силиконом. С клеем произвести те же манипуляции, что и с эпоксидной смолой, невозможно: быстрое застывание, изменение цвета и общий неэстетичный вид сведут к нулю все попытки изготовить те же вещи, которые доступны с применением эпоскидных смол.

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.