Есть мнение Клеи Эпоксидные клеи

Эпоксидные клеи

Термореактивные клеи на основе эпоксидных смол, отверждающиеся без выделения побочных веществ, обладают ценными свойствами и используются чаще других клеев. В отношении доступности исходных продуктов эпоксидные смолы несколько превосходят все другие смолы. Они весьма универсальны и склеивают всякие материалы, но их применение ограничивается рабочими температурами. Некоторые эпоксидные клеи выдерживают кратковременно нагрев до 430°С. Диапазон рабочих температур эпоксидных клеев обычно устанавливается отвердителями, применяемыми для отверждения композиций. Наличие множества веществ, способных отверждать эпоксидные смолы, позволяет создавать клеящие системы с разнообразными свойствами. Чаще всего эти смолы отверждают ароматическими аминами и циклическими ангидридами. Амины дают клеи с низкой температурой отверждения и ограниченным интервалом рабочих температур, в то время как отверждение ангидридами обычно требует более высокого нагрева, но такие композиции выдерживают работу при повышенных температурах.

Эпоксидные клеи существуют в виде жидких, пастообразных и пленочных (армированных и неармированных). Наибольшее распространение получили двухкомпонентные клеи благодаря присущему им повышенному сроку хранения. Компоненты можно хранить длительное время без самоотверждения, пока их не смешают. Первые эпоксидные клеи были однокомпонентными и имели форму прутков, которые приходилось нагревать перед нанесением на соединяемые части, что создавало определенные неудобства. Эпоксидные клеи редко используются в виде пленок, если их не модифицируют совмещением с другой адгезионной системой.

Прочность эпоксидных клеевых соединений почти не зависит от толщины клеевого слоя, чего нельзя сказать о других конструкционных клеях. Это упрощает задачу их нанесения на соединяемые части и повышает технологичность, так как требуется очень небольшое давление при склеивании, поскольку эпоксидные клеи быстро становятся жидкими при нагревании до перехода в стадию В. Толщина клеевого слоя должна быть незначительной, но ее иногда трудно регулировать, когда используют пастообразные или жидкие клеи. Толщину клеевого шва можно в случае необходимости отрегулировать введением в смолу стеклянного бисера нужного диаметра, что не вредит механической прочности соединения, если бисер добавлять в небольшом количестве. Возможность подобного регулирования — одно из наиболее

важных преимуществ пленочных клеев, особенно армированных. Когда части соединяют эпоксидными клеями с армировкой, давление на них надо оказывать особенно осторожно, чтобы не обеднить клеевой слой из-за выдавливания из него очень жидкой нагретой смолы.

Эпоксидные клеи обладают малой прочностью при отдире и пониженной ударной вязкостью по сравнению со многими другими конструкционными клеями из-за их жесткости после отверждения. Чтобы улучшить эти характеристики, их совмещают с различными другими материалами с целью получения системы, удовлетворяющей назначению конструкции. Ассортимент эпоксидных клеев столь разнообразен, что охватить его в рамках настоящей книги не представляется возможным. К тому же выпущены и справочники по эпоксидным смолам.

В заключение полезно перечислить общие особенности эпоксидных смол, с которыми связано их использование в клеящих материалах.

1. Адгезия. Эпоксидные смолы обладают сильной адгезией к металлам, стеклу, пластикам, керамике, бумаге, бетону, дереву и разным другим материалам. Из-за хрупкой природы эпоксидными клеями не рекомендуется склеивать резины и эластомерные материалы, хотя они и обладают адгезией к этим материалам. Из эпоксидных смол можно смешиванием с другими веществами создавать клеи малой вязкости, обладающие как следствие повышенными текучестью, смачиваемостью и проникающей способностью. Если подлежащий склеиванию материал обезжирить и его поверхность подготовить, то обеспечение адгезии не составит труда.

2. Когезия. При правильном отверждении эпоксидных клеев они приобретают хорошие когезионные свойства, которые, однако, как правило, ограничивают прочность. У большей части эпоксидных клеев адгезионные свойства превосходят когезионные, вследствие чего при испытании клеевых соединений в интервале температур от комнатной до максимальной рабочей наблюдается когезионное разрушение.

3. Отсутствие при отверждении летучих продуктов. Немодифицированные эпоксидные смолы отверждаются без выделения воды или других побочных продуктов конденсации. Это позволяет с ус пехом применять их там, где необходимо контактное давление. К тому же они удобны при склеивании таких материалов, как стекло или термопласты, которые плохо выдерживают сильный нагрев и высокое давление. Эта же особенность позволяет изготовлять на их основе заливочные компаунды, так как вероятность образования в них пузырьков воздуха или включений мала. Добавки серебра, углерода или других проводников позволяют плавно изменять электрические свойства эпоксидных клеев без ущерба механическим свойствам таких клеев.

4. Малая усадка. Эпоксидные смолы отверждаются с малой усадкой, составляющей какую-то долю усадки для винильных, полиэфирных и акрилатных клеев. Как следствие клеевой шов меньше деформируется, а соединение эпоксидным клеем бывает более прочным. Усадку можно снизить до долей процента добавками кремнезема, окиси алюминия или органических наполнителей. Усадка величиной 3% должна рассматриваться для эпоксидных смол как крайне большая.

5. Малая ползучесть. Эпоксидные клеи деформируются под длительным действием нагрузки меньше, чем клеи на основе термопластичных и многих термореактивных полимеров. В этом заключается очень важное преимущество эпоксидных клеев, так как ползучесть конструкционных клеевых соединений считается весьма большим недостатком, причиняющим много забот конструкторам. Ползучесть сдерживает применение клеев и пластиков в строительстве, по всей вероятности, больше, чем любой другой недостаток.

6. Стойкость к действию влаги и растворителей. Эпоксидные смолы стойки к действию влаги. Влага не действует на эпоксидную смолу, но проникает через клеевое соединение и повреждает субстрат. Когда эпоксидное клеевое соединение подвергается воздействию влаги или погружается в воду, обычно разрушения возни кают по поверхности раздела. Это свидетельствует о важности выбора способа подготовки склеиваемых поверхностей. Эпоксидные смолы чрезвычайно стойки к действию растворителей, чем и объясняется их все более широкое применение в качестве покрытий. Поскольку жидкости проникают через эпоксидную смолу, не влияя или почти не влияя на систему, остается проблема порчи подложки, которая заставляла пользоваться другими клеящими материалами, когда приходилось считаться с длительным воздействием таких жидкостей, как топлива, хотя модифицирование этих клеев, например эластомерами, устраняет подобный недостаток.

7. Универсальная модифицируемость. Свойства эпоксидной смолы можно изменять следующими путями: а) изменением исходной смолы и отвердителей; б) изменением режима отверждения (как температуры, так и длительности процесса); в) совмещением смолы с другими полимерами; г) использованием различных наполнителей. От выбора наполнителя зависит себестоимость клея, но экономичность эпоксидных клеев определяется прежде всего расходами на отвердители.

Эпоксидные клеи хорошо изолируют теплоту и электричество, но их в то же время легко модифицировать, чтобы придать нужную проводи12мость. Благодаря широким возможностям модифицирования эпоксидных смол клеи на их основе универсальны в отношении способов их нанесения, которые могут быть ручными, полумеханизированными и механизированными.