Эпоксидный клей и смола: разновидности и широкий спектр использования

Основные сведения о материале

Эпоксидная смола в клеевом составе является основой. Это синтетический олигомер, который при соединении с отвердителем образовывает сшитый полимер. Естественно, смола интересна в практическом плане только в виде двухкомпонентного состава. Сам олигомер, то есть, основной компонент, применения не находит. Эпоксидный клей, в зависимости от марки, представлен в виде жидких или твердых компонентов. Их оттенки варьируются от кристально прозрачного до медового или даже темного. В любом случае, комплект клеевого состава состоит из компонента «А» — основного вещества и компонента «Б» — отвердителя. Свои свойства клей получает при смешивании компонентов.

В качестве отвердителя могут использоваться амины или карбоновые кислоты (полиамин, триэтилентетрамин, ангидрид). Процесс отверждения представляет собой химическую реакцию полимеризации, при которой образуются сшитые полимеры с очень устойчивой межмолекулярной связью. В результате отверждения шов получается прочным и стойким как к химическим, так и к механическим воздействиям.

Виды эпоксидных смол

Существует несколько видов эпоксидных смол, каждый из которых нашел свою сферу использования  и обозначается определенной маркой.

• ЭД-20 и ЭД-22 – наиболее известные и широко используемые жидкие разновидности. Применяются в производстве клеевых смесей и герметиков. Присутствуют в составе заливочных и пропиточных материалов, а также для создания армированных пластиков и защитных пленок.
• ЭД-16 применяют в качестве связующего материала при производстве пластика.
• ЭД-8 и ЭД-10 имеют твердую консистенцию, применимы в радиотехнике и элктроприборах.
• Э-40 и Э-40Р незаменимы при составлении рецептов многих лако-красочных материалов.
• Модификации ЭПОФОМ 1,2,3 служат сырьем для создания защитных покрытий для конструкций из металла, бетона, камня.
• ЭХД (содержащая хлор) – это основа для производства герметиков, клеевых составов, стеклопласиков. Отличается высокой устойчивостью к механическим воздействиям, влаге, возгораниям.

Продукты УП-637 и УП-631, в составе которых находится резорцин, служит отличным заполнителем в производстве кабелей, а также пропиточным материалом для различных целей.

Процесс рисования эпоксидной смолой

Посетив мастер-класс по использованию эпоксидной смолы для творчества, можно научиться созданию настоящих шедевров. Подготовка заключается в подборе необходимого инвентаря:

Пленка для защиты рабочей поверхности.
Малярный скотч. Он нужен, чтобы закрыть те элементы будущего рисунка, на которые не должна попасть эпоксидка.
Ножницы.
Строительный уровень

Перед началом работы важно проверить, чтобы поверхность была ровной, горизонтальной.
Перчатки для защиты рук, фартук и очки.
Стаканчики или другая емкость для смешивания цветов.
Деревянные палочки.
Дополнительные средства – палочки, зубочистки, трубочки. Иногда может понадобиться строительный фен.
Ацетон или другой растворитель

С его помощью убирают смолу, которая еще не успела застыть.
Газовая горелка используется для подогрева смолы, если нужно удалить из нее пузырьки воздуха.
Грунтовка. Она наносится на основу (дерево, фанеру) для предотвращения впитывания материала.

Подготовив все необходимое, можно начинать рисовать. Процесс состоит из таких этапов:

1. Подготовить поверхность. Поставить на нее подставку для планшета. Вместо нее можно использовать одноразовые стаканчики. Разместить планшет сверху, заклеив его по периметру малярным скотчем.
2. Произвести грунтовку основы.
3. Закрасить смолу, добавив в нее по несколько капель подходящей краски. Вылить массу на основу, сформировав рисунок палочкой или своим пальцем.

Существуют и другие техники рисования, в которых главным материалом выступает эпоксидная смола, мастер-классы помогут их освоить.

Метод намотки и препрегов

Метод намотки применим при изготовлении полых изделий. Примером могут служить резервуары, секционные емкости, трубы. Методом намотки сделаны рамы велосипедов, удочки, судовые мачты. Волокна не сплетены в ткань. Они попадают в ванну, заполненную эпоксидной смолой, а затем с помощью натяжных валиков наматываются на нужный каркас. Предварительно с волокон убираются излишки смолы.

Процедура полностью механизирована, так как изменяется угол намотки, в зависимости от скорости вращения и поступательного движения каретки. В результате намотки получаются достаточно крепкие изделия.

Препреги – куски готовой стеклоткани, пропитанные смолой. Но для хранения стекловолокна ее пропитывают не готовой смолой, а предкатализированной. Простыми словами, если смолы является двухкомпонентным веществом, то стекловолокно пропитывается только компонентом «А». В таком состоянии препреги могут храниться годами.

Существует и другая технология. Смола смешивается с отвердителем, который вступает в реакцию при высокой температуре. Пропитанные такой смолой волокна не застывают длительное время. После того, как они укладываются в матрицу, происходит их интенсивный разогрев, в результате чего смола начинает отверждение. Данный метод стал бы популярным, если бы не наличие оборудования для нагрева смолы до высоких температур (иногда она достигает 1800°C градусов).

Как пользоваться?

Любой мастер-класс для начинающих, где производится обучение технике работы с эпоксидной смолой, содержит инструкцию по применению этого полимера. Каким бы способом вы не решили воспользоваться для работы, прежде всего, необходимо подготовить рабочие поверхности. Их в обязательном порядке очищают от загрязнений и проводят качественное обезжиривание спиртом или ацетоном.

После подготовительного этого этапа можно переходит к следующим действиям.

Заливаем

Если требуется склеить две детали, то на рабочую поверхность наносят слой эпоксидной смолы, толщиной не более 1 мм. Затем обе поверхности с клеевым составом совмещают между собой касательным скользящим движением. Это поможет надежно склеить детали и обеспечить удаление пузырьков воздуха. Для прочности склеивания деталь можно закрепить на 2 суток в струбцину. Когда требуется выполнить литье в формы, придерживаются следующих правил:

• лить состав в форму нужно в горизонтальном направлении;
• работу выполняют в помещении при комнатной температуре не ниже +20°C;
• чтобы после застывания изделие легко выходило из формы, ее края обрабатывают вазелиновым маслом;
• если заливке подлежит древесина, то она должна быть качественно просушена.

Сушим

Время высыхания полимерной смолы зависит от ее свежести, старая смола сохнет долго. Другими факторами, влияющими на время полимеризации, являются вид отвердителя и его количество в смеси, площадь рабочей поверхности и ее толщина, температура окружающей среды. Полимеризация и отвердение эпоксидной смолы проходит следующие стадии:

• полимерная смола в жидкой консистенции заполняет собой все пространство формы или рабочей плоскости;
• вязкость по консистенции напоминает мед и рельефные формы смолой залить уже сложно;
• высокая густота, которая подходит только для склеивания деталей;
• вязкость такая, что при отделении части из общей массы тянется шлейф, который твердеет прямо на глазах;
• эпоксидная смесь похожа на резину, ее можно тянуть, крутить и сжимать;
• состав полимеризовался и стал твердым.

После этого необходимо выдержать изделие 72 часа без использования, чтобы полимеризация полностью остановилась, а состав материала окреп и затвердел. Ускорить процесс сушки можно путем увеличения температуры в помещении до +30°C. Примечательно, что в холодной воздушной среде полимеризация замедляется. Сейчас разработаны специальные присадки-ускорители, при добавлении которых смола застывает быстрее, но эти средства влияют на прозрачность – изделия после их применения имеют желтоватый оттенок.

Варианты поделок

Прелесть эпоксидной смолы заключается в том, что с ее помощью можно сделать практически что угодно – была бы фантазия, а также умение и желание работать. Рассматривать детально каждую поделку в варианте мастер-класса нет смысла – выше уже были рассмотрены общие принципы заливки древесины эпоксидкой. Более того, у вас наверняка будет не такой кусок древесины, как в чьем-либо примере, а ведь надо не подгонять его под чужой образец, а создавать свое собственное, уникальное.

Мебель

Наиболее ходовым и известным типично мужским изделием из эпоксидной смолы и древесины является столешница. Для нее идеально подходит, например, круглый спил дерева – даже если округлость неидеальная, а глубокая трещина с одной стороны ограничивает использование стола со всех сторон, то эпоксидная смола как раз призвана нивелировать все эти недочеты и сделать изделие идеально круглым. Благодаря такому подходу якобы бесполезный кусок дерева превращается в дорогой дизайнерский предмет интерьера.

По такой же логике столешницы делают и из двух (или более) раздельных кусков древесины. Фрагменты даже не пытаются подгонять друг к другу по кромке – наоборот, между ними оставляют выразительный промежуток, заполненный яркой смолой не древесного, контрастного цвета. Такой шов будет удерживать стол достаточно надежно, чтобы он не развалился под полезной нагрузкой, а тонкий слой прозрачной эпоксидки по всей поверхности изделия защитит деревянную сердцевину от гниения.

Освоив производство столешниц любой формы из древесины и эпоксидки, можно начинать изготавливать фасады для кухни. Схема изготовления та же, просто конечная «плита» получится намного больше. Как правило, ее делают из нескольких срезов дерева, сделанных в высоту, – благодаря этому конструкция выглядит так, будто она сделана из неотесанных и крайне грубых досок. В таком варианте можно сделать как один только фартук над рабочей поверхностью, так и полноценную обшивку целой стены.

Украшения и сувениры

Из эпоксидной смолы и древесины необязательно делать только те предметы, которые априори стоят дорого – если вы умеете и любите работать руками, можно изготовить для друзей и близких приятные сувениры.

Самый просто пример – обыкновенный брелок для ключей. Если вы читали выше, как сделать столешницу из обозначенных материалов, то с брелоком тоже проблем не будет – по сути, вы делаете все то же самое, только в сильно уменьшенном масштабе! Чего будет больше, древесины или эпоксидки, и какая между ними будет пропорция – решать только вам. Брелок, в отличие от столешницы, необязательно должен быть идеальным прямоугольником – ему вполне можно бережно сточить углы, закруглив изделие во всех плоскостях. Получившаяся поделка может найти себе применение и иначе – в нее можно продеть цепочку и носить украшение в качестве кулона.

Некоторые мастера изготавливают своими руками еще и ручки – почему бы и нет, это ничуть не худший подарок на память, чем кулон. В качестве основы берут тонкую деревянную трубочку, которую можно выточить из небольшой веточки. Стержень надо защитить от попадания эпоксидной смолы внутрь него, а затем залить всю заготовку текучей массой, дождаться отвердения и зашлифовать.

Другие

Как и в случае с любыми другими поделками, наиболее простая методика для изготовления разделочной доски – взять примерно подходящий по форме и размеру фрагмент древесины и просто заполнить его выемки, трещины и сколы эпоксидной смолой. Особенностью материала является то, что он токсичен для человека только в жидком виде, тогда как после завершения полимеризации он прекращает выделять какие-либо опасные пары. Это означает, что разделка мяса, рыбы, овощей и других продуктов на такой разделочной доске не будет риском для здоровья домочадцев, зато на кухне появится еще один красивый и стильный предмет обихода.

В последние годы довольно распространенной поделкой из рассматриваемых материалов стала ваза с характерными трещинками в толще древесины. Она выглядит особенно эффектно благодаря тому, что процесс ее изготовления, на первый взгляд, кажется очень сложным – кажется, что из потрескавшегося дерева выточили емкость, не разломав ее окончательно, а затем аккуратно залили трещины. На самом деле мастера поступают намного проще – они берут цельный сосновый брус, для которого при сушке образование трещин довольно типично, и сразу заливают трещины смолой.

Правильное пользование эпоксидкой

Поскольку смола находится в работоспособном состоянии недолго, то прежде чем развести эпоксидную смолу с отвердителем, следует подготовить поверхность, с которой надо будет работать. Сначала ее очищают от пыли, грязи, всего ненужного. При необходимости поверхность шлифуется, освобождается от образовавшихся пылевидных частиц мягкой ветошью. Перед тем, как разбавить эпоксидную смолу, рабочую поверхность необходимо обезжирить. Чаще всего для этой цели используют уайт-спирит.

Готовить эпоксидный состав несложно, но следует соблюдать аккуратность и порядок выполнения работ. Если речь идет о небольшой порции, то надо отмерить нужное количество компонентов. Смолу немного подогреть (лучше на водяной бане), это поможет снизить вязкость материала. Затем, постоянно помешивая, тоненькой струйкой вливать отвердитель. Растворить эпоксидную смолу можно аминовым или ангидридовым отвердителем. Приготовленный продукт «живет» совсем мало, от 0,5 до 1 часа, поэтому наносить смесь на подготовленную поверхность надо сразу.

Когда готовится большой объем эпоксидной пасты, то сначала смолу соединяют с пластифицирующими добавками. Далее:

• Смесь нагревают на медленном огне, перемешивая строительным миксером или дрелью с миксерной насадкой. Количество пластификатора обычно составляет 5-10% от массы эпоксидки.
• Если нужно подкрасить эпоксидную смолу, то добавляются пигменты. Однако надо помнить , что придание цветового оттенка лишит состав, в некоторой степени, прозрачности.
• Перед добавлением отвердителя, смесь необходимо охладить до 30°C. Процесс происходит при постоянном перемешивании. Состав должен получиться однородным. Для этого отвердитель следует добавлять очень медленно и не допустить передозировки. Иначе может произойти закипание смолы и она станет матово-белой. Пользоваться эпоксидной смолой надо сразу после приготовления.

Эпоксидную пасту на обрабатываемую поверхность наносят слоями, но каждый последующий слой следует наносить, не дожидаясь полного высыхания предыдущего.  Подобным образом можно работать с эпоксидной смолой и стеклотканью. Это сочетание обычно применяют для изготовления моделей, ремонта отдельных деталей автомобиля. Например, кузовных частей, бензобака.

Образец очищают и обезжиривают. Затем на нее накладывают кусочек стеклоткани, пропитывают эпоксидкой. И так укладывают три слоя. Затем делается суточная выдержка, столько сохнет эпоксидка. Далее можно наращивать еще слои, до достижения нужной толщины. После полного высыхания заготовку освобождают от исходной детали. Если надо соединить два элемента между собой, то рабочие плоскости зачищают наждачной бумагой смазывают эпоксидной смолой и плотно прижимают друг к другу.

Как сделать стол из эпоксидки?

Мы составили подробную инструкцию о том, как изготовить стол из древесного материала и эпоксидной смолы, и рассмотрели несколько популярных продуктов для заливки столешниц.

Что нужно для изготовления?

Для создания конструкции из эпоксидной смолы понадобятся:

• Слэбы или грубые доски с неровными краями.
• Эпоксидная смола (ее количество зависит от размеров конструкции).
• Электролобзик.
• Шлифовальная машина.
• Наждачная бумага различной степени зернистости.
• Кисть.
• Мебельный степлер.
• Упаковочная пленка.
• Перчатки, респиратор, защитные очки.

Какую эпоксидную смолу лучше использовать?

В первую очередь необходимо правильно подобрать исходный материал. При изготовлении столов из дерева и эпоксидной смолы специалисты выбирают дорогие составы, поскольку излишняя экономия может привести к непоправимым последствиям. Дешевая смесь со временем становится мутной и желтой.

Наиболее популярными марками являются:

• Crystal Glass. Качественная текучая смола, которую удобно применять при декорировании. Благодаря этим свойствам легко заполняет неровности, хорошо проникает между мелкими предметами (ракушками, галькой, гербарием).
• QTP-1130. При застывании становится похожа на стекло, лучше всего подходит для заливки тонким слоем. Страна-производитель Россия.
• ПЭО-610КЭ. Качественная смола средней стоимости, остается прозрачной даже при длительном воздействии солнечных лучей.
• CHS Epoxy 520. При покупке можно сразу приобрести отвердитель, который смешивается с основным составом по инструкции. Состав позволяет заливать слои до 5 см без образования трещин.
• «Арт-Эко». Прозрачный состав отечественного производства. Та же фирма выпускает колеры, которые можно применить для более интересного результата.

Какую густоту эпоксидной смолы использовать для столов? Жидкое средство, свободно стекающее с палки, отлично пропитывает дерево, заполняя все впадины. Но нужно быть внимательнее при герметизации формы, чтобы смесь не вытекла из микроскопических отверстий. Полужидкая консистенция подходит для заливки столов и соединения деревянных деталей, а вот густая смола уместна только при реставрации мебели из массива и создания ювелирных украшений. 

Пошаговая инструкция

При создании стола из эпоксидной смолы важно соблюдать технологию. Порядок действий:

1. В первую очередь необходимо выбрать слэбы: это может быть горбыль с выпуклой стороной, несколько спилов с неровностями или грубые доски. Дерево должно быть сухим.
2. На следующем этапе необходимо обработать заготовки: устраняем лобзиком неровности, которые образовались при спиле. Покрываем доски тонким слоем эпоксидки с помощью малярной кисти. Состав пропитывает дерево, запечатывая поры: впоследствии это поможет защитить заливную столешницу от возникновения пузырьков.
3. После обработки древесины изготавливаем форму для самодельного стола. Раздвижную опалубку можно сделать из ДСП, фанеры или деревянных реек. Размеры формы должны соответствовать будущему столу. Тщательно закрепляем пленку. Лучше всего выбирать специальный материал, который не мнется и легко отклеивается.

4. Подготавливаем эпоксидную смолу в соответствии с инструкцией. Для этого требуется две емкости. Раствор смешиваем медленно, при желании добавляем колер. После его нагревания на водяной бане до 30-40 градусов вливаем отвердитель. Доводим смесь до однородности, затем аккуратно заливаем заготовки тонкой струей. Лить нужно в одну точку. Сначала заполняем пространство между досками, а после застывания целиком заливаем площадь стола. При необходимости поверхность выравниваем шпателем. Пузырьки выдуваем феном.

5. Лучше всего смола затвердевает в теплом помещении. Обычно процесс занимает около двух суток. После этого устраняем излишки смолы и неровности шлифовкой. Для защиты покрываем столешницу полиуретановым лаком.
6. Закрепляем ножки для стола из эпоксидной смолы. Подойдут деревянные опоры из дуба, лиственницы, бука или металлические из алюминия или стали.
7. Квадратный стол своими руками из эпоксидной смолы и дерева готов:

Видео инструкция своими руками: мастер-класс для начинающих

В домашних условиях создать уникальную мебель довольно сложно, но интересно – необходимы навыки работы с деревом и наличие инструментов. О том, как сделать стол из эпоксидной смолы, подробно показано в этом видеоуроке:

Изготовление матрицы

Наложение латок из стекловолокна – самый элементарный вид работ. Более сложные работы связаны с изготовлением изделий из стеклопластика. Обязательным этапом является создание макета будущего изделия. Для упрощения задачи в качестве макета принимают уже готовое изделие, с которого необходимо «снять» копию. Примером может служить корпус бампера автомобиля.

Если же такого эталона не существует, то мастеру придется самостоятельно сделать его макет из фанеры, пенопласта или пластилина. Естественно, от точности макета зависит качество будущей детали

Особе внимание уделяется не только форме, но и поверхности матрицы, ведь ровная и гладкая поверхность изделия упрощает работы по последующей обработке и шлифовке детали

Иногда попытка создать цельную конструкцию заканчивается фиаско. Не всегда деталь из стеклопластика можно после отверждения достать из матрицы. Этот факт следует предусмотреть и при возникновении сложностей разделить изделие на несколько составляющих частей. По макету можно изготавливать необходимую деталь, но для серийного производства делают матрицу. Макет сверху покрывается воском. Затем на него накладывается гелькоут, обеспечивающий будущей матрице гладкую поверхность.

На застывший гелькоут накладывается слой стекловолокна. Сначала можно укладывать тонкий материал – стеклохолст. Он более точно повторяет все изгибы поверхности. Первый слой должен полностью высохнуть перед продолжением работы. Далее происходит накладывание более толстых слоев стеклоткани, пропитанных эпоксидкой. Полностью всю толщину набирать не рекомендуется, так как заготовка матрицы может деформироваться. Необходимо применить процедуру послойного наложения материала.

Достоинства и недостатки материала

Смола может быть как однокомпонентной, так и двухкомпонентной, но именно материал для заливочных работ продается в виде основного состава и отвердителя к нему. При соблюдении всех технологий получается изделие высокого качества, которое не дает усадки и выравнивается по горизонтальному уровню, образуя ровную и гладкую поверхность. Качество изделия, а также его внешний вид остается длительное время на высоком уроне. Эпоксидка не подвержена воздействию солнечных лучей, а также достаточно устойчива к появлению царапин и трещин. Необходимо помнить, что повышенная температура в процессе эксплуатации изделия приводит к выделению токсинов, а иногда и к плавлению компаунда.

Цена на эпоксидные смолы находится в среднем сегменте. Дешевым материал назвать нельзя, однако себестоимость заливки оказывается ниже, по сравнению с подготовкой, выравниванием и обработкой поверхностей альтернативными методами. В зависимости от производителя и качества смолы стоимость 1 кг компаунда варьируется от 300 до 1000 рублей. Дорогие модели отличаются высоким качеством, вследствие чего могут использоваться, как универсальные материалы.

Заливка древесины влечет за собой предварительную ее стабилизацию. Все поры между волокнами заполняются эпоксидной смолой. В результате такой стабилизации древесина надежно защищена от действия солнечных лучей, растворителей и продуктов органической химии. Декоративные свойства смолы позволяют создавать различные узоры и украшения. Ярким примером служит столешница из слэба с имитацией реки. Подкрашенная в синий цвет смола сохраняет свою прозрачность и имитирует водоем. Свойство эпоксидки смешиваться с красителями применяется в художественном творчестве.

К достоинствам изделий из эпоксидной смолы можно отнести отсутствие усадки. В отличие от полиэфирных смол, эпоксидная смола сохраняет изначально приобретенную форму, что существенно упрощает работу с материалом. Текучесть компаунда приводит к образованию ровной горизонтальной поверхности. В заливке пола это является отличным подспорьем, так как отсутствует необходимость дополнительного разравнивания поверхности

При заливке столешницы важно ровно по горизонту установить основу или подложку. Выше было уже сказано, что изделия из эпоксидки не нуждаются в подборе специальных средств ухода, так как не боятся воздействия абразивных чистящих средств

Следует помнить и о некоторых недостатках компаунда. Прежде всего, речь идет о жестких требованиях к приготовлению смолы. Несоблюдение пропорций компонентов чревато порчей материала.

В процессе отверждения эпоксидка боится резких перепадов температур. В процессе повышения или понижения температуры в толще слоя могут образовываться мутные хлопья или взвеси. С ними можно бороться, но для этого необходимо прогреть слои до температуры 50-60°C градусов. Данная рекомендация применима к изготовлению столешницы, но равномерно нагреть пол очень сложно. Чтобы избежать токсичных выделений, отвержденную смолу покрывают слоем лака. Современные материалы считаются экологичными, тем не менее, от лакового покрытия отказываться не стоит.