Jak dlouho trvá, než epoxidové lepidlo zaschne: doba vytvrzování dvousložkové kompozice s tvrdidlem a bez tvrdidla. Co udělat, aby lepidlo rychle zatuhlo?

Epoxidové pryskyřice všech typů jsou oligomerní sloučeniny, ve kterých dochází ve většině případů k přechodu z kapalné fáze do pevné fáze vlivem polyaminů. Ve své volné formě nemá epoxid žádnou praktickou hodnotu, ale zavedením polyaminu do pryskyřice byl okamžitě zahájen proces přidávání nízkomolekulárního aminu do aktivních center vysokomolekulárního oligomeru za vzniku zesíťovaných polymerů. Začíná polymerační (tvrdící) reakce hlavní látky, která je nezastavitelná a nevratná.

Ve většině případů, bez ohledu na přísady a typ tužidla, epoxidové lepidlo zasychá přibližně za den. Epoxidová pryskyřice se používá nejčastěji ve velkých objemech, doba jejího schnutí je od dvou dnů do týdne. Optimální pracovní teplota pro kalení je pokojová teplota.

Pokud však nejsou dodrženy poměry lepidla nebo pryskyřice a tvrdidla, může se doba schnutí dramaticky změnit. Pokud je tužidla malé množství, bez ohledu na to, jak dlouho čekáte, složení neztuhne, a pokud je ho velké množství, ztvrdne v normálním režimu, ale může v důsledku toho ztratit některé ze svých vlastností.

Obvykle výrobce uvádí na obalu přibližnou dobu schnutí epoxidové kompozice.

Přehled

Přechod epoxidové báze do pevné fáze vlivem aminových tvrdidel probíhá různou rychlostí a tato rychlost závisí na mnoha faktorech. Například zda je pryskyřice samostatná látka nebo je kombinována s jinými látkami ve formě plniv, změkčovadel, barviv, kromě tvrdidla. Všechny tyto cizorodé látky v té či oné míře ovlivňují rychlost tvrdnutí pryskyřice a přechod její kapalné fáze v pevný monolit.

Polyaminy uváděné jako tužidla jsou polyethylenpolyamin (PEPA), triethylentetramin (TETA), polysebakový nebo maleinanhydrid (DETA) a jsou nejpoužívanějšími univerzálními tužidly.

Jíl

Nejvýraznějším příkladem pryskyřice „kontaminované“ cizími frakcemi je epoxidové lepidlo. Musí obsahovat:

• Solventní. Může to být aceton, alkohol, xelol nebo jakákoli jiná organická přísada.
• změkčovadla. Nejběžnějšími změkčovadly jsou kyseliny ftalové nebo estery kyseliny fosforečné ve formě triarylfosfátů, stabilních organofosforových sloučenin, které si zachovávají stabilitu a pevnost svých molekul při teplotách do 300°C.
• Tužidlo. Typicky je to PEPA, THETA nebo DEET, ale ne nutně. V závislosti na cílech, které si uživatel epoxidového lepidla stanoví, lze jako tvrdidla použít látky jako organosilikonové pryskyřice, kaučuk, karboxylové kyseliny a jejich anhydridy. Posledně jmenované jsou mnohem účinnější než tradiční polyethylenpolyaminy nebo triethylentetraminy, ale existují určité nuance.

Užitečné vědět > Jaká je pevnost epoxidové pryskyřice, jak pevný je tento materiál

Toto je „ale“, o kterém můžeme mluvit, což znamená rychlost tvrdnutí epoxidového lepidla v závislosti na vnějších faktorech, mezi které patří teplota samotného epoxidu v době vytvrzovací reakce, a vnitřní faktory, které zahrnují samotné tvrdidlo a další přísady spojené s procesem.

Rychlostní reakce

Pravidlo číslo jedna: čím vyšší je teplota směsi základní oligomerní kompozice a tvrdidla, tím rychleji probíhá polymerační reakce.

To platí pro všechny typy tvrdidel, od „studené“ PEPA až po „horké“ karboxylové kyseliny nebo jejich anhydridy, které působí na epoxidovou bázi v rozmezí teplot od 100°C do 200°C. Polymerizační reakce s použitím kyselých tužidel samozřejmě probíhají ve speciálně vybavených místnostech nebo dokonce za použití speciálně vyrobených reaktorových boxů pro takové reakce, takže o domácím použití takových tužidel lze jen těžko hovořit. I když jsou řemeslníci.

Pravidlo číslo dvě: rychlost vytvrzovací reakce je ovlivněna nejen teplotou a druhem látky, která spouští polymerační proces, ale také doprovodnými látkami, kterých je v lepidlech dostatek.

Navíc, pokud kompozice „epoxidová směs + tužidlo“ obsahuje více změkčovadel, rychlost tvrdnutí epoxidu do monolitu se zpomalí. Pokud obsahuje více plniv, zvyšuje se rychlost tuhnutí. Můžete si tedy „pohrát“ s kombinacemi „teplota + změkčovadla + tužidla“, urychlit nebo zpomalit proces tuhnutí podle vašich potřeb.

Výsledkem je, že ve všech případech dostaneme prakticky totéž, ale k tomuto:

• vytvrzené kompozice se nerozkládají pod vlivem chemikálií pro domácnost;
• i přes tuhost adhezního spoje se ukazuje jako docela flexibilní, což umožňuje mírné ohybové deformace;
• s některými plnivy získává tepelnou odolnost až do 280°C stupňů;
• mrazuvzdornost polymerizovaných kompozic při konstantní expozici minus 20 °C a při krátkodobé expozici ještě nižší;
• šev je odolný vůči olejům, benzínu, pouličním nečistotám a srážkám;
• výsledný vytvrzený materiál se nesmršťuje ani nepraská za předpokladu, že je zajištěn správný proces vytvrzení lepidla;
• při lepení materiálů vystavených dynamickému zatížení ohybem, kroucením, trháním lepidlo díky výjimečné přilnavosti spolehlivě uchopí materiály různé struktury, což však vyžaduje použití nestandardních změkčovadel, například ricinového oleje, přiváděného v poměru 1 ku 100 nebo 1 ku 80.

Смола

Polymerizační proces čistého epoxidu, používaného ve stavebnictví, opravách, výrobě designového nábytku, ale i v leteckém průmyslu, stavbě lodí a automobilovém průmyslu, závisí především na teplotě podobných látek. Pouze při výrobě kompozitů z uhlíkových vláken mohou samotná uhlíková a skelná vlákna ovlivnit rychlost vytvrzování. Není to však příliš významné, k urychlení nebo zpomalení polymeračních procesů dochází v důsledku teploty výchozích materiálů v reakci.

V odvětvích souvisejících například s leteckým průmyslem nebo stavbou lodí se teplotní tolerance mohou pohybovat ve zlomcích stupně, takže do čistého epoxidu lze přidávat nejrůznější přísady. Samozřejmě ne stejné jako v lepidlech na bázi oligomerních sloučenin, ale přesto existují. A působí na proces tuhnutí kompozitních materiálů velmi selektivně, výsledkem jsou zajímavé variace na téma „složení aditiv – reakční teplota – reakční doba“.

Ale masový spotřebitel má obvykle malý zájem o takové jemnosti s použitím kyselých tužidel (nebo jejich anhydridů). Mnohem důležitější pro něj bude vytvoření epoxidových kompozic se specifikovanými vlastnostmi, které žádný průmysl, ani ten nejpokročilejší, nemůže předvídat, citlivě reagovat na požadavky potenciálních kupců a držet palce, jak se říká, „na tepu“.

Příkladem takových domácích kompozic je použití epoxidu ve speciálních adhezivních kompozicích. Ostatně např. EDP lepidlo při vytvrzení vytváří tvrdou strukturu podobnou sklu, kterou lze použít pouze v pevných spojích a také v těch, kde se nepředpokládají prudké rázové zatížení. Pod jejich vlivem vytvrzené lepidlo dříve či později praskne a následně se zhroutí. A všechny výhody epoxidových směsí v podobě ultra vysoké přilnavosti, která umožňuje lepení i těch nejneporéznějších hladkých materiálů, se touto okolností vyrovnají.

Zde přichází na pomoc „kreativita“ spotřebitelů, pokud jsou alespoň trochu obeznámeni se základy chemie a materiálové vědy. Lepidlo je pak vyrobeno z nejběžnější epoxidové pryskyřice, do které jsou nezávisle přidávány určité přísady, které radikálně mění jeho vlastnosti.

Například plasticita, která je zoufale potřebná při lepení látek oděvů, padáků, nafukovacích člunů nebo (nejčastější příklad) bot, kdy bude výrobek během provozu neustále vystavován síle směřující k ohýbání a roztahování lepícího švu.

Co je k tomu potřeba? Správně: flexibilita, schopnost odolat dynamickému zatížení směrovanému v různých směrech. Poté budete muset do lepidla, které jste si sami vyrobili, přidat změkčovadlo, které umožní lepidlu vytvrdnout do takové podoby, že se podobá hustému silikonu nebo želatině, které stejný EDP není schopen.

Překážkou použití epoxidového lepidla z obchodu může být téměř povinné zařazení PEPA tužidla, které funguje na principu „studené“ polymerace, ke které dochází doslova při pokojové teplotě. Faktem je, že tento komponent má hnědočervenou barvu, což brání jeho použití pro lepení bílých nebo jiných čistě barevných předmětů, protože šev, který zůstane po nalepení, nakonec získá tmavě hnědý odstín, což je zvláště nepřijatelné při práci s průhledným sklem. Navíc je PEPA jedovatá, zejména při kontaktu s horkým jídlem a dokonce i s tím nejobyčejnějším čajem. Samozřejmě se neotrávíte, ale způsobíte si nějakou újmu na zdraví.

Co dělat, pak musíte lepidlo vyrobit sami a jako mechanismus pro spuštění polymerace použít vzácnější a dražší, protože dovezené, TETA. Která má následující vlastnosti:

• Je průhledná.
• Po vytvrzení pryskyřice netoxický.
• Rychleji schne, protože umožňuje a dokonce doporučuje použití vysokých teplot při vytvrzování. Tuto teplotu, kolem 50-55°C, snadno zajistí horkovzdušná pistole. Jen směs nepřehřívejte, jinak se může vařit, kouřit nebo se dokonce vznítit.

Plasticita nebo naopak tuhost po vytvrzení bude plně zajištěna zavedením standardních změkčovadel do výsledné směsi ve formě DEG-1, DBP, S-7106, všech druhů přísad ve formě aerosilu, křídy, oxidu titaničitého, grafitu.

Jak lepidla na epoxidové bázi, tak čisté epoxidové směsi mají slušnou trvanlivost. Přítomnost plniv a změkčovadel v nich lze v běžném životě zanedbat, nemají velký vliv na rychlost vytvrzování. S 2-3 roky udávanými výrobci si epoxidové pryskyřice obvykle zachovají svoji funkčnost 6-8, nebo dokonce 10 let, pokud jsou správně skladovány.

To se však nedá říci o tvrdidlech, ať už jde o polyaminy a kyseliny, jejichž skladovatelnost obvykle nepřesahuje jeden a půl roku od data jejich uvolnění rostlinou. Věnujte proto zvýšenou pozornost datům vydání sloučenin, zejména datu vydání druhé složky – tužidla. Kupte si nový, pokud máte sebemenší pochybnosti o jeho funkčnosti.

I když existuje velmi jednoduchá metoda, jak zkontrolovat účinnost výsledné epoxidové směsi: naplňte nepotřebnou lžíci, obvykle plastovou, ale můžete použít i starou hliníkovou, již namíchanou, hotovou směsí „epoxid + tužidlo“, zahřejte ji nad plamenem zapalovače nebo stavebního fénu, ale nenechte vařit a počkejte, až vychladne. Pokud poté pryskyřice s přidaným tvrdidlem ztvrdne během několika hodin, můžete pracovat.

Epoxidová pryskyřice zná každá osoba zabývající se stavebními pracemi. Jedná se o typ syntetické pryskyřice používané pro průmyslové a domácí účely.

Vzhledem k jejich všestranným vlastnostem poptávka po epoxidové pryskyřici neustále roste. Při použití lepicí směsi musíte dodržovat bezpečnostní pokyny a pochopit, jak dlouho bude trvat, než pryskyřice zaschne.

V opačném případě nebude možné realizovat plán návrhu nebo vytvořit potřebnou dokončovací položku pro místnost.

Kde se používá epoxidové lepidlo?

Epoxidová směs obsahuje mnoho složek:

• Rozpouštědla – účelem této přísady je rozpouštění pryskyřic. K tomuto účelu se používá aceton a alkohol;
• Plniva – tyto látky ovlivňují dobu schnutí epoxidové kompozice s tvrdidlem. Plniva mění strukturu kompozice a zavádějí fyzikální vlastnosti;
• Tužidla jsou důležitou složkou epoxidové směsi, bez nich směs pořádně nevytvrdne. Mezi používaná tvrdidla patří: kaučuk, polyamin, anhydrid, aminoamid, polyamid;
• Plastifikátory – díky svému složení a vlastnostem se epoxidová pryskyřice používá v různých oblastech. Často se lepicí směs používá ke spojování železobetonových dílů, vytváření sendvičových panelů a pokládání dlaždic. Směs se používá k vyplnění mezer, které se objevily v betonových konstrukcích.

Toto lepidlo se používá v: stavbě lodí, strojírenství, konstrukci letadel a v každodenním životě.

Vlastnosti epoxidového lepidla

Epoxidové lepidlo je podobné polymeru a jde o syntetickou surovinu. Ve svém obvyklém složení se ředí v tekuté formě, ale po přidání tužidel ztuhne. Lepicí směs snadno spojuje širokou škálu materiálů a vytváří pevný spoj.

Kromě pryskyřice obsahuje rozpouštědlo se změkčovadlem. Epoxidový materiál má úspěšnou kombinaci vlastností: pevnost, dostupnost, odolnost proti opotřebení a také vykazuje minimální smrštění při vytvrzování.

Po zředění má kompozice jinou barvu, může být průhledná, načervenalá, žlutá, oranžová, čokoládová. Složení určuje značka a výrobní společnost.

Designéři milují epoxid pro jeho pevné spojení různých materiálů: žuly, bambusu, mramoru a dřeva.

Z pohledu designéra nabízí velkou hodnotu bezbarvý typ lepidla, který umožňuje provádět tónování. Pryskyřice se snadno barví do požadovaného odstínu, takže je snadné ji zařadit do dekorace jakéhokoli stylu.

Složení epoxidového lepidla

Výrobní společnosti vyrábějí lepicí kompozitní směs ve dvou formách:

• s jednou složkou (jednosložkové). Tužidlo se přidává při výrobě, takže směs vyjde připravená k použití. Tuhnutí začíná ihned po otevření balení, takže je potřeba pracovat rychle. Vzhledem k této jedinečnosti nejsou jednosložkové suroviny vhodné pro rozsáhlé práce, ale dobře se osvědčily při utěsňování švů a drobných oprav;
• se dvěma přísadami (dvousložkový). Kupujícímu jsou poskytnuty 2 nádoby, jedna s kompozitní hmotou a jedna s tvrdidlem. Je vhodné pracovat s takovou kompozicí, protože ji lze smíchat po částech a získat suroviny pro provádění rozsáhlé práce.

S dvousložkovou pryskyřicí se pracuje obtížněji. Přísady se smíchají přímo před prací, je důležité dodržovat potřebné proporce, které jsou předepsány v pokynech.

Promícháním směsi se spustí proces polymerace, směs ztvrdne a odolává chemickým a mechanickým vlivům.

Jemnosti práce

Po vytvrzení se surovina stává nezávadnou a bezpečnou. A během reakční doby se objevují látky škodlivé pro zdraví: formaldehyd, fenoly.

Aktivní směs je nebezpečná po celou dobu od začátku reakce až do vytvrzení.

• Je bezpodmínečně nutné, aby osoba používala respirátor, rukavice a oděv s dlouhými rukávy, zvláště když je plánováno velké nalévání.
• Když přívěsek způsobí alergii, je to kvůli vlivu jiných látek, například dekorativního povlaku.
• Aby byl pracovní proces s epoxidovou směsí úspěšně dokončen, je nutné připravit povrchy přidělené pro lepení. Jsou očištěny od prachu, vysušeny a odmaštěny.

Množství přísad se může lišit, ale nejčastěji je to 10 dílů pryskyřice na 1 díl tužidla.

Doba spotřeby a vytvrzování

Když je nutné lepit různé materiály, spotřeba bude určena dvěma aspekty:

1. Zahuštění vrstvy lepidla. Při aplikaci normované skladby o tloušťce 1 mm bude spotřeba 1 litr na 1 m2.
2. Základní materiál, kdy je potřeba lepit materiály s póry, např. dřevo, beton, bude spotřeba vyšší.

Doba vytvrzování epoxidové směsi závisí na dvou faktorech: značce lepicí směsi a teplotě vzduchu. U všech směsí se za nejlepší teplotu považuje +2 až +10 stupňů.

Nedoporučuje se pracovat při nízkých teplotách a zejména při teplotách pod nulou. Zředěná dvousložková lepidla vyžadují přibližně 2 hodiny k vytvrzení a jeden den k přeměně na polymer.

Metody kalení

Existují metody, jak proces sušení urychlit. Doporučená teplota vytvrzování je známa.

S ohledem na tento aspekt lze epoxidové látky rozdělit do 3 skupin:

1. Polymerační proces se provádí bez zahřívání. Většina EDP je určena pro každodenní použití. Při t: +20 trvá vytvoření objektu 2-3 dny. Postup lze provést rychleji tepelným zpracováním;
2. Pro vytvrzení je nutná teplota kolem +60+120 stupňů. Kompozice je nejodolnější vůči rozpouštědlům;
3. Procesy kalení za tepla od +140 do +300 stupňů. Nepoužívá se pro domácí účely. Vyznačují se tepelnou stabilitou a vysokou pevností.

Life hacky od mistra

Podívejme se na způsoby, jak vyřešit některé potíže:

• Pokud nejsou proporce dodrženy, budete muset pryskyřici vyčistit, připravit novou pryskyřici a přidat ji od začátku. Do připravené vrstvy je možné nalít trochu tužidla, ale tento nápad rozhodně nebude úspěšný;
• Pro urychlení chemické reakce v chlazené místnosti můžete povrch zahřát např. plynovým hořákem. Zde byste se neměli příliš dlouho zdržovat v jedné oblasti, aby se materiál nerozvařil. Vyvařený pozemek bude muset být odstraněn;
• Poměr 1:10 není vždy správný. Další proporce si můžete přečíst na obalu. Pro kvalitní promíchání se doporučuje intenzivně míchat po dobu 2 minut.