Technologické vlastnosti vybraných epoxidových lepidel a jejich aplikace

Lepidlo se stalo plnohodnotným spojovacím materiálem - stejně důležitým jako šroub, hřebík nebo svár. Epoxidová lepidla představují jednu z nejuniverzálnějších a nejvýkonnějších možností lepení, které jsou dnes na trhu k dispozici. V každé dílně, ať už domácí nebo profesionální, se najde nespočet situací, kdy vám epoxidová lepidla přijdou vhod - od drobných domácích oprav až po náročné průmyslové aplikace. V tomto článku se podíváme na konkrétní výhody, vlastnosti a použití epoxidových lepidel.

Co činí epoxidová lepidla unikátními?

Epoxidová lepidla jsou dvousložková. To znamená, že se skládají z pryskyřice a tvrdidla, které společně po smíchání vytvářejí velmi pevný a odolný spoj. Tato lepidla mají extrémně pevný a odolný spoj. Po vytvrzení jsou epoxidová lepidla odolná vůči vodě, což z nich činí skvělou volbu pro opravy, které budou vystaveny vlhkosti nebo přímému kontaktu s tekutinami. Kromě toho tyto spoje také odolávají chemickému poškození a zvládají i extrémní teploty od -60 do +100 °C. Po vytvrzení můžete epoxidové spoje dále upravovat, pilovat, brousit, vrtat a přetírat. Epoxidové lepidlo se tak stane téměř neviditelným parťákem pro vaší dílnu.

Patentovaná technologie SmartCore

Patentovaná technologie SmartCore poskytuje výjimečnou odolnost proti nárazu, která je navržena tak, aby odolávala dynamickému namáhání. Epoxidová lepidla SikaPower® SmartCore poskytují nejvyšší úroveň houževnatosti bez kompromisů v oblasti mechanické pevnosti a statické zatížitelnosti. Z hlediska trvanlivosti a únavové odolnosti překonávají nejmodernější epoxidová lepidla - ať už křehké, nebo flexibilní formulace. S epoxidovými lepidly SikaPower® SmartCore se společnost Sika zaměřuje na zlepšení odolnosti vysokopevnostních spojů, aniž by došlo ke snížení špičkového mechanického výkonu. Epoxidová lepidla Sika se tak stávají preferovanou volbou ve vysoce dynamických prostředích, kde jsou lepené komponenty vystaveny neustálému vysokému zatížení a pohybu. Proto se stávají preferovanou volbou v odvětvích, jako je komerční doprava (např. zemědělství, železnice, stavebnictví atd.), větrná technika, spotřebiče a průmyslová zařízení. Lepidla SikaPower® SmartCore poskytují bezkonkurenční odolnost proti nárazu.

Typy epoxidových lepidel

Epoxidová lepidla se dělí na několik základních typů:

• Jednosložková: Jedná se o směs epoxidu s rozpouštědly a změkčovadly, připravená k použití. Po otevření zapečetěného obalu začíná tuhnout. Typicky taková lepidla provádějí malé množství práce, mohou utěsnit malé defekty, utěsnit švy, uzavřít mezery.
• Dvousložková: Realizuje se v balení ve formě dvou kontejnerů. V jednom je epoxid ve formě pasty, plastelíny, v druhém - tužidlo. Musí být smíchány v určitém poměru a rychle aplikovány podle pokynů. Konzistence lepidel je kapalná a ve formě plastické, silné hmoty. Kapalné materiály se prodávají ve zkumavkách, nevyžadují ředění. Plastelínová hmota se doporučuje k opravě třísek, jám a jiných defektů.

Dále se materiály dělí na ty, které vyžadují tepelné zpracování a ty, které ho nevyžadují.

Čtěte také: kompletní průvodce montáží sádrokartonových konstrukcí

Další typy lepidel pro srovnání

Kromě epoxidových lepidel existují i další typy, které se liší svými vlastnostmi a použitím:

1. Epoxidová lepidla: Epoxidy jsou držáci. Dva komponenty (pryskyřice + tužidlo), které po smíchání vytvoří pevné a trvalé spojení. Skvěle drží kov, sklo, keramiku, dřevo i tvrdé plasty. Ideální tam, kde spoj musí vydržet tlak, tah, vibrace i chemické zatížení. Používají se například na lepení konstrukcí, kovových dílů nebo opravy strojů.
• Výhody: vysoká pevnost, odolnost vůči chemikáliím, lepí různé materiály - od kovu po tvrdé plasty.
• Nevýhody: delší doba vytvrzení, nutnost přesného odměření a smíchání.
2. Metakrylátová lepidla: Silné, houževnaté, s výbornou přilnavostí k různým povrchům. Spojí i „problémové“ materiály jako plasty, kompozity nebo lakované povrchy. Rychle tvrdnou a odolávají teplotám i chemii. Používají se například v auto-moto průmyslu, na kompozitní materiály nebo při montážích v terénu.
• Výhody: rychlé vytvrzení, výborná přilnavost na různé materiály, odolnost vůči chemikáliím a teplu.
• Nevýhody: vyšší cena, méně vhodné pro velmi tenké spoje.
3. Polyuretanová lepidla: Flexibilní a trvale pružná. Polyuretany dobře tlumí vibrace, odolávají vlhkosti a jsou vhodné i na lepení nesavých nebo kombinovaných materiálů. Existují ve verzi jednosložkové i dvousložkové, přičemž ty dvousložkové obvykle vytvrzují rychleji a jsou vhodné i pro náročnější průmyslové aplikace. Používají se například na lepení dřeva, plastů, pěn, textilu a sendvičových panelů.
• Výhody: pružnost spoje, dobrá přilnavost k různým (i nesavým) materiálům, výborná odolnost proti vlhkosti a nárazům, některé typy mají rychlé vytvrzení.
• Nevýhody: nižší pevnost než u epoxidových lepidel.
4. Kyanoakrylátová lepidla (vteřinová): Kyanoakrylátovým lepidlům se neříká vteřinová jen tak. Skutečně tvrdnou během několika sekund a jsou ideální pro rychlé drobné opravy. Vytváří velmi pevný, avšak spíš křehký spoj. Používají se například v domácnosti, modelářství nebo jemné mechanice.
• Výhody: extrémně rychlé vytvrzení, jednoduché použití.
• Nevýhody: křehkost spoje, nevhodné pro velké nebo namáhané spoje, nutnost přesné aplikace.
5. Speciální lepidla a tmely: Někdy potřebujete něco navíc - třeba vysokou odolnost vůči teplu, trvalou pružnost, nebo možnost aplikace i pod vodou. Tady přichází na řadu speciální produkty jako lepicí tmely, strukturální lepidla nebo elastické hybridy. Používají se například v autoservisech, stavebnictví nebo průmyslových aplikacích s náročnými požadavky.
• Výhody: speciální vlastnosti podle potřeby, možnost použití v extrémních podmínkách.
• Nevýhody: vyšší cena, potřeba odborné aplikace u složitějších průmyslových produktů.

Základní znalosti epoxidových pryskyřic a lepidel

Pojem epoxidová pryskyřice

Epoxidová pryskyřice označuje strukturu polymerního řetězce, která obsahuje dvě nebo více epoxidových skupin v polymerních sloučeninách, patřící do termosetových pryskyřic, reprezentativní pryskyřicí je epoxidová pryskyřice typu bisfenolu A.

Vlastnosti epoxidových pryskyřic (typu bisfenolu A)

Epoxidová pryskyřice typu bisfenolu A má specifické vlastnosti:

• Hodnota individuální aplikace epoxidové pryskyřice je velmi nízká, pro dosažení praktické hodnoty je nutné ji použít ve spojení s tvrdidlem.
• Vysoká pevnost spoje: pevnost spoje epoxidového pryskyřičného lepidla je v popředí syntetických lepidel.
• Smrštění při vytvrzování je malé: u epoxidového lepidla je smrštění nejmenší, což je také jedním z důvodů vysokého smrštění při vytvrzování epoxidového lepidla.
• Dobrá chemická odolnost: etherová skupina, benzenový kruh a alifatická hydroxylová skupina ve vytvrzovacím systému se snadno nerozrušují kyselinami a zásadami. V mořské vodě, ropě, petroleji, 10% H2SO4, 10% HCl, 10% HAc, 10% NH3, 10% H3PO4 a 30% Na2CO3 lze použít po dobu dvou let; a při ponoření do 50% H2SO4 a 10% HNO3 při pokojové teplotě po dobu půl roku; a při ponoření do 10% NaOH (100 ℃) po dobu jednoho měsíce zůstávají vlastnosti nezměněny.
• Vynikající elektrická izolace: průrazné napětí epoxidové pryskyřice může být větší než 35 kV/mm.
• Dobrý procesní výkon, stabilita velikosti produktu, dobrá odolnost a nízká nasákavost.

Nicméně, epoxidové pryskyřice typu bisfenolu A mají i své nevýhody:

• Provozní viskozita, která se při konstrukci jeví jako poněkud nevýhodná.
• Vytvrzený materiál je křehký, prodloužení je malé.
• Nízká pevnost v odlupování.
• Špatná odolnost vůči mechanickým a tepelným nárazům.

Charakteristiky epoxidového pryskyřičného lepidla

Epoxidové pryskyřičné lepidlo je založeno na vlastnostech epoxidové pryskyřice při přepracování nebo modifikaci, takže jeho výkonnostní parametry odpovídají specifickým požadavkům. Obvykle musí epoxidové pryskyřičné lepidlo obsahovat také tvrdidlo, aby se dalo použít, a musí být rovnoměrně smícháno, aby bylo plně vytvrzeno. Epoxidové pryskyřičné lepidlo se obvykle nazývá lepidlo A nebo hlavní činidlo a tvrdidlo B nebo tvrdidlo (forener).

Čtěte také: Palubky ze severského smrku

Hlavní charakteristiky epoxidového lepidla před vytvrzením jsou:

• Barva, viskozita, měrná hmotnost, poměr, doba gelování, doba použitelnosti, doba vytvrzování, tixotropie (zastavení toku), tvrdost, povrchové napětí.
• Viskozita: je vnitřní třecí odpor koloidu v toku, jehož hodnota je určena typem látky, teplotou, koncentrací a dalšími faktory.
• Doba gelování: Vytvrzování lepidla je proces přeměny z kapalného stavu do stavu tuhnutí, od začátku reakce lepidla do kritického stavu gelu, kdy se doba tuhnutí zvyšuje na dobu gelování, která je určena množstvím epoxidového lepidla přimíchávaného do směsi, teplotou a dalšími faktory.
• Tixotropie: Tato charakteristika se týká koloidu, kterého se dotýká vnější síla (třesení, míchání, vibrace, ultrazvukové vlny atd.), kdy se vnější síla ztlušťuje a ztenčuje. Když vnější faktory zastaví roli koloidu, vrátí se zpět do původní konzistence jevu.
• Tvrdost: označuje odolnost materiálu vůči vnějším silám, jako je ražení a poškrábání. Podle různých zkušebních metod se tvrdost dle Shorea (Shore), Brinella (Brinell), Rockwella (Rockwell), Mohse (Mohs), Barcoly (Barcol), Vickerse (Vichers) atd. Hodnota tvrdosti a typ tvrdoměru vztažená k běžně používanému tvrdoměru.
• Povrchové napětí: přitažlivost molekul uvnitř kapaliny, takže molekuly na povrchu působí silou směrem dovnitř. Tato síla způsobuje, že kapalina co nejvíce zmenšuje svůj povrch a vytváří sílu rovnoběžnou s povrchem, známou jako povrchové napětí. Neboli vzájemná trakce mezi dvěma sousedními částmi povrchu kapaliny na jednotku délky je projevem molekulární síly.

Odrážející charakteristiky epoxidového pryskyřičného lepidla po vytvrzení

Po vytvrzení jsou hlavními vlastnostmi:

• Odpor: Charakteristiky odporu materiálu se obvykle popisují pomocí povrchového nebo objemového odporu. Objemový odpor se vztahuje k hodnotě odporu v závislosti na tloušťce materiálu a je důležitým ukazatelem pro charakterizaci elektrických vlastností dielektrických nebo izolačních materiálů.
• Zkušební napětí: Také známá jako výdržné napětí (izolační pevnost). K průraznému izolantu o tloušťce 1 mm je třeba přidat napětí v kilovoltech, což se nazývá výdržné napětí izolačního materiálu, jednotka: kV/mm.
• Absorpce vody: Je to míra, do jaké materiál absorbuje vodu. Vztahuje se k procentuálnímu nárůstu hmotnosti látky ponořené do vody po určitou dobu při určité teplotě.
• Pevnost v tahu: Pevnost v tahu je maximální tahové napětí, když je gel natažen do přetržení.
• Smyková pevnost: také známá jako pevnost v tahu, označuje, kolik slepené plochy odolá maximálnímu zatížení rovnoběžnému se slepenou plochou, běžně používaná jednotka MPa.
• Pevnost v odlupování: také známá jako pevnost v odlupování, je maximální zatížení, které může materiál odolat na jednotku šířky, je mírou únosnosti siločáry, jednotka je kN/m.
• Prodloužení: vztahuje se k koloidu v tahové síle působením délky zvětšení původní délky v procentech.
• Teplota tepelné deformace: Tepelná odolnost vytvrzujícího materiálu se vztahuje k mírě tepelné odolnosti vytvrzujícího materiálu.
• Teplota skelného přechodu: označuje přechod vytvrzeného materiálu ze skelné formy do amorfního nebo vysoce elastického či tekutého stavu v úzkém teplotním rozsahu přibližně středního bodu, známého jako teplota skelného přechodu.
• Poměr smrštění: definováno jako procento poměru smrštění k rozměru před smrštěním.
• Vnitřní napětí: označuje absenci vnějších sil, koloid (materiál) v důsledku přítomnosti defektů, teplotních změn, rozpouštědel a dalších důvodů vnitřního napětí.
• Chemická odolnost: označuje schopnost odolávat kyselinám, zásadám, solím, rozpouštědlům a dalším chemikáliím.
• Odolnost proti plameni: označuje schopnost materiálu odolávat hoření při kontaktu s plamenem nebo bránit pokračování hoření, když je od plamene vzdálen.
• Odolnost proti povětrnostním vlivům: označuje vystavení materiálu slunečnímu záření, teplu a chladu, větru a dešti a dalším klimatickým podmínkám.
• Stárnutí: Během zpracování, skladování a používání vytvrzovacího koloidu dochází v důsledku vnějších faktorů (teplo, světlo, kyslík, voda, paprsky, mechanické síly a chemická média atd.) k řadě fyzikálních nebo chemických změn, v důsledku čehož se polymerní materiál zesíťuje, stává se křehkým, praská a lepí, dochází ke změně barvy, praskání, tvorbě puchýřů, křídování povrchu, delaminaci a odlupování.
• Dielektrická konstanta: také známá jako kapacitní rychlost, indukovaná rychlost (permitivita). Vztahuje se ke každé „jednotce objemu“ objektu, v každé jednotce „potenciálového gradientu“ lze ušetřit množství „elektrostatické energie“ (elektrostatické energie).

Většina epoxidových pryskyřičných lepidel je tepelně vytvrzující lepidlo s následujícími hlavními vlastnostmi: čím vyšší teplota, tím rychlejší vytvrzování; čím větší je smíšené množství, tím rychlejší vytvrzování; proces vytvrzování má exotermický jev.

Použití epoxidových lepidel

Epoxidová lepidla jsou ideální volbou pro širokou škálu oprav a montáží vždy, když požadujete nekompromisní pevnost, trvanlivost, odolnost vůči vodě a schopnost lepit nejrůznější materiály včetně kovu, keramiky, betonu, sklolaminátu, PVC a dalších plastů. Epoxidová lepidla vytvářejí velmi pevné a dlouhotrvající spoje, což je ideální pro různé typy oprav a lepení nejrůznějších materiálů. Velkou předností je, že pomocí těchto lepidel můžete lepit úzké plochy k sobě navzájem, což u jiných typů lepidel obvykle není možné.

Příklady aplikací

• Opravy v domácnosti: Epoxidové lepidlo je užitečné při opravě vyhřívací baterie, nádobí, které není v kontaktu s potravinami, na dřevo a výrobky ze dřeva, šperky a kožené šperky.
• Automobilový průmysl: V automobilovém průmyslu a autoopravárenství je epoxidové lepidlo vhodné pro nárazník v přítomnosti trhlin, štěpků, pro lepení plynové nádrže automobilu a chladiče pro drobné vady.
• Stavebnictví: Je ideální pro beton a pro kovy, dřevo a sklo. Epoxidové lepidlo je perfektní volbou pro extra pevné spojení, ať už pracujete se skleněnými vlákny, cementy, kovy nebo plasty. Kompozice se používají pro spojování kovu s betonem, spojování prefabrikátů z vyztuženého betonu. Rovněž vytvářejí adhezivní vrstvu mezi starým a novým betonem, vyplňují trhliny.
• Elektronika: Díky své dobré přilnavosti a vhodnosti pro plasty mohou lepit různé produkty: vybavení, elektroniku, počítačové díly.
• Průmyslové využití: Epoxidová pryskyřice v průmyslu nátěrů vyžaduje největší množství nátěrů na vodní bázi, práškové laky a vysoce pevné povlaky se používají častěji. Lze ji široce použít v potrubních nádržích, automobilech, lodích, leteckém průmyslu, elektronice, hračkách, řemeslech a dalších průmyslových odvětvích. Dále pro elektrické izolační materiály, jako jsou usměrňovače, transformátory, těsnění zalévání; těsnění a ochrana elektronických součástek; elektromechanické výrobky, izolace a lepení; těsnění a lepení baterií; kondenzátory, rezistory, cívky, povrchové úpravy.

Konkrétní produkty

Na trhu existuje řada epoxidových lepidel, mezi oblíbené patří:

Čtěte také: Včela v ČR

• „Kontakt“, „Moment“ od společnosti Henkel.
• Epoxidová složka „Super-Grip“, která obsahuje minerální plniva, což zvyšuje pevnost spoje.
• „Bison“, „Třída“.
• „Druhý“, Metal Bond, Sloučenina K-153.
• Ultima: Dvousložkový nástroj používaný k propojení většiny známých materiálů, včetně dekorativních a obkladových.
• Poxipol: Rychleschnoucí kompozice ztvrdne 10 minut po přípravě.
• EAF: Ideální pro všechny povrchy - od kovu po sklo.
• Epoxidová ocel, DoneDeal "Epoxy Adhesive" v injekční stříkačce.
• BisonEpoxy 5 min.
• "Abro", Novol Plus 710. Jedná se o opravnou soupravu, která se skládá z pryskyřice, tvrdidla, skleněné rohože (laminát).
• Uhu, Epoxy Titan: Materiál se zvýšenou pevností, odolný vůči nárazovým zatížením, jednotný.
• Pattex Tekutý kov: Dvousložkové epoxidové lepidlo určené jak do interiérů, tak do exteriérů, vhodné na lepení kovů, oceli, hliníku a keramiky.
• Pattex Repair Epoxy Universal: Pro práci s dřevem, mimořádně odolné, voděodolné, odolné vůči olejům, rozpouštědlům a teplotám od −30 °C až do +150 °C.
• Pattex Repair Epoxy Ultra Strong 5 Min: Doporučeno na opravy kamene, betonu nebo mramoru.
• Pattex Repair Epoxy Ultra Quick 1 Min: Ideální pro opravy plastů, jako jsou PVC trubky nebo autodíly.

Jak správně pracovat s epoxidovým lepidlem

Veškeré práce lze rozdělit do tří hlavních stupňů - příprava povrchu, smíchání lepicí směsi, přímé lepení výrobků.

Příprava povrchu

Všechny stopy nečistot, prachu by se měly umýt, tuk by se měl odstranit otřením odmašťovadly. Před nalepením musí být produkt důkladně vysušen. Pouze suchý předmět může být potažen epoxidem, protože to netoleruje ani kapku vody, okamžitě se zhoršuje. U plastů je odmaštění prováděno pouze ethylalkoholem; aceton nebo jiná rozpouštědla se nesmí používat!

Smíchání lepicí směsi

Správný způsob přípravy je uveden v pokynech pro konkrétní produkt, existují také podíly pryskyřice a tvrdidla. Materiál je třeba rozmnožovat v samostatné misce, nejlépe v misce na jedno použití. Je nutné předem připravit nádobu, kterou lze následně zlikvidovat. Nejprve musíte stlačit správné množství epoxidu a poté jej zředit tvrdidlem. Kapalina musí být přidávána pomalu, jinak v nádobě začne prudká tepelná reakce a pryskyřice se může zhoršovat. Poté produkt opatrně promíchejte ručně, dokud se hmota zcela nestane homogenní. Lepidlo je připraveno k použití, může lepit jakékoli předměty, aplikovat na formování, navlhčit papír, sklolaminát, gázu.

Doba vytvrzování

Většina lepidel toleruje teplo až do + 150 ... 180 stupňů, pevnost švu se tím nesníží. Teplota, při které lepidlo ztuhne, je samozřejmě jiná. Obvykle stačí pokojová teplota 20-23 stupňů. Některé produkty dobře zamrzají při + 10 ... + 15, ale ne mnoho. Kompletní polymerace se zpravidla dosáhne za 24 hodin, před tímto časem nelze produkt provozovat. Malé předměty, které nesou břemeno, však lze použít po 12 hodinách (například brože). Počáteční kalení trvá 30-60 minut, svařování za studena ztuhne za 5-20 minut. Doba zpracovatelnosti se může pohybovat od několika minut do několika hodin v závislosti na použitém epoxidovém dvousložkovém lepidle.

Bezpečnost a odstranění lepidla

Bezpečnostní opatření

Práce s lepidlem by měla být prováděna pouze rukavicemi, respirátory, pevným oblečením. Místnost zajišťuje nucené větrání, protože páry lepidla poškozují tělo. Pokud se produkt dostane na pokožku, omyje se mýdlem a důkladně se vysuší. Nádobí, ve kterých bylo lepidlo zředěno, musí být zlikvidováno - není možné v něm vařit ani konzumovat jídlo.

Odstranění lepidla

• Nevytvrzené epoxy lepidlo: Nevytvrzené epoxy lepidlo je měkčí, a proto se odstraňuje snáze než vytvrzený epoxid. Postačí vám aceton - jednoduše naneste chemikálii na hadřík a místo třete, dokud lepidlo nepovolí.
• Vytvrzené epoxy lepidlo: Pokud vaše epoxidové lepidlo zaschlo a ztvrdlo, budete muset použít poměrně agresivní metodu. Ředidlo na barvy, denaturovaný líh nebo odstraňovač lepidla pomohou epoxy lepidlo změkčit. Stačí namočit hadřík do rozpouštědla a otřít lepidlo, které chcete odstranit. Vyhněte se kontaktu s pokožkou a pracujte ve větraném prostoru.
• Epoxidové lepidlo z pokožky: Pokud se vám epoxy lepidlo dostane na kůži, odstraňte jej co nejrychleji. Zkuste nejdřív použít ocet - navlhčete vatový tampon a třete oblast, dokud lepidlo nezměkne.

Chcete-li odstranit zbytky lepidla, musíte jednat okamžitě, dokud složení neztvrdne. Používá se hadřík, kus obvazu, který odstraňuje prolezenou hmotu.

Tabulka: Srovnání typů lepidel

Následující tabulka shrnuje klíčové vlastnosti a použití hlavních typů lepidel:

tags: #technologicke #vlastnosti #vybranych #epoxidovych #lepidel

Oblíbené příspěvky:

• Vše o sendvičových panelech: minerální vlna a další typy
• Druhy vrtáků se záhlubníky
• přečtěte si podrobnosti o vrutech 4x70 TORX
• Komplexní průvodce hydroizolací
• Jak správně zateplit dům