Благодаря превосходным физико-механическим и электроизоляционным свойствам, высокой адгезии к различным материалам, а также гибкости технологических процессов, эпоксидные смолы занимают особое место среди термореактивных пластиков.
Именно эти качества обеспечивают их широкое применение при производстве лаков и красок, композитных материалов, заливочных составов, клеёв, пресс- и инжекционно-формуемых материалов, которые используются во всех отраслях строительной и промышленной инфраструктуры.
Применение эпоксидных смол в лакокрасочной промышленности занимает значительную долю. Из них изготавливают покрытия различного назначения и эксплуатационных характеристик.
Общие свойства эпоксидных покрытий:
Отличная химическая стойкость, особенно стойкость к воздействию щелочей;
Высокая адгезия лаковой плёнки, особенно к металлическим поверхностям;
Хорошая термостойкость и электроизоляционные свойства;
Хорошая светостойкость и сохранение цвета покрытия.
Однако покрытия на основе эпоксидных смол типа бисфенола-А имеют слабую атмосферостойкость — при эксплуатации на открытом воздухе плёнка склонна к меловению, потере блеска и низкой наполненности, поэтому такие материалы не рекомендуется использовать в качестве наружных или высокодекоративных покрытий.
Основное применение эпоксидных красок — антикоррозионные покрытия, грунтовки для металлов, электроизоляционные лаки.
Тем не менее, покрытия на основе гетероциклических и алициклических эпоксидных смол обладают лучшей устойчивостью к атмосферным воздействиям и могут использоваться для наружных работ.
Эпоксидные смолы обладают высокой адгезионной способностью практически ко всем материалам, за исключением неполярных термопластов, таких как полиолефины.
Они обеспечивают надёжное соединение:
металлов — алюминия, стали, железа, меди;
неметаллических материалов — стекла, древесины, бетона;
термореактивных пластмасс — фенолоформальдегидных, аминоформальдегидных, ненасыщенных полиэфирных смол и др.
Благодаря этому эпоксидные клеи часто называют «универсальными клеями».
Эпоксидные клеевые составы относятся к числу основных видов конструкционных клеёв и широко применяются в машиностроении, строительстве, авиакосмической и электротехнической промышленности.
Основные области применения эпоксидных клеёв приведены в таблицах 1-1, 1-2 и 1-3.
Применение эпоксидных клеёв (Таблица 1)
Область применения | Склеиваемые материалы | Основные характеристики | Основные области применения |
---|---|---|---|
Строительство | Бетон, камень, металл, стекло, дерево, термореактивные пластики | Низкая усадка, отверждение во влажной (или водной) среде, высокая прочность, низкая ползучесть | Ремонт бетонных конструкций (старых и новых дорог), заделка трещин стен, соединение панелей, герметизация швов канализационных труб и туннелей, приклеивание плитки, усиление строительных конструкций |
Электроника и электротехника | Металл, керамика, стеклотекстолит, термореактивные пластики, эпоксидные композиты (FRP) | Электроизоляция, термостойкость, ударопрочность, влагостойкость, низкая усадка | Электронные узлы, печатные платы, заливочные компаунды, оптические элементы, катушки, трансформаторы, корпуса датчиков, фиксация проводов, герметизация соединений, изоляционные покрытия |
Авиация и космонавтика | Металл, термореактивные пластики, армированные волокном пласты (FP, стеклопластики) | Высокая прочность, ударостойкость, влагостойкость, термостойкость, стойкость к усталости | Склеивание однотипных и разнородных металлов, соединение композитов с металлом, склеивание сотовых панелей, склеивание в конструкциях планеров и фюзеляжей |
Автомобилестроение | Металл, термореактивные пластики, стекло, FRP (стеклопластик) | Ударостойкость, виброустойчивость, герметичность, коррозионная стойкость (устойчивость к атмосферным воздействиям) | Кузовные панели, герметизация швов, приклеивание тонких облицовок, монтаж стеклопластиковых деталей, ремонт автодеталей |
Спортивные товары | Металл, дерево, стекловолокно, термореактивные пластики, FRP | Износостойкость, ударопрочность | Лыжные доски, клюшки для гольфа, ракетки для бадминтона |
Прочее | Металл, стекло, керамика | Низкая усадка, водостойкость | Канцелярские товары, предметы бытового назначения |
Таблица 1-2 Основные области применения эпоксидных клеёв в гражданском и промышленном строительстве
Категория работ | Склеиваемые материалы | Типичное применение | Основной состав |
---|---|---|---|
Фундамент | Камень – камень | Укрепление рыхлых пород, усиление основания, анкеровка, армирование фундамента, цоколь, колонны, соединительные элементы, удлинение балок, ремонт мостовых опор, дорожных конструкций | Эпоксидная смола + отвердитель — модифицированный состав |
Конструкции | Металл – бетон | Армирование соединений, усиление стыков, анкеровка, укрепление элементов несущей конструкции | Эпоксидная смола + пластификатор — модифицированный состав |
Металл – металл | Сборка и монтаж металлических конструкций, анкерные соединения | Двухкомпонентный эпоксидный состав с повышенной вязкостью | |
Полы и покрытия | Керамика, мрамор, бетон | Антикоррозийные и противоскользящие покрытия промышленных полов, защита и декоративная отделка бетонных оснований | Эпоксидная смола + модификатор — модифицированный состав |
Металл – цементный раствор | Строительство полов, гидроизоляция, ремонт швов | Эпоксидная смола + полиамидный отвердитель — модифицированный состав | |
Песок – бетон | Очистка, ремонт дорожных покрытий, выравнивание основания | Двухкомпонентная эпоксидная смола — эпоксидная дисперсия | |
ПВХ – резина – металл | Герметизация и изоляция трубопроводов, напольные покрытия | Эпоксидная смола — эпоксидная латексная эмульсия | |
Ремонт | Бетон, сталь, зола | Ремонт трещин и дефектов зданий и сооружений, устранение отслаиваний, реконструкция старых бетонных конструкций | Эпоксидная смола — цементно-модифицированный состав |
Металл – стекло, гранит, мрамор | Монтаж витрин, облицовка, установка рекламных щитов и панелей | Эпоксидная смола — полиамидный состав | |
Водоснабжение и водоотведение | Металл, бетон | Трубопроводы, колодцы, уплотнение соединений труб | Эпоксидная смола — латекс-содержащий состав |
Таблица 1-3. Основные области применения эпоксидных клеёв в автомобильной промышленности
Назначение | Склеиваемые материалы | Место склеивания | Типичный состав |
---|---|---|---|
Закатка кромок, точечная сварка (замена) | Стальной лист — стальной лист | Двигательный отсек, двери, багажник, нижняя часть кузова | Однокомпонентная эпоксидная смола, эпокси-полиамидная система |
Укрепление (ремонт) | Стальной лист — FRP (стеклопластик) | Средняя часть двери | Эпокси-триметилолпропан |
Стальной лист — пеноматериал | Ручки дверей | Эпокси-полиуретановый клей | |
Структурное склеивание | Углеродное волокно, стекловолокно, сталь, чугун | Приводной вал, тормозные накладки | Однокомпонентная эпоксидная смола (на основе исходного сырья) |
Герметизация соединений | FRP — окрашенный стальной лист | Крыша — оконная рама | Эпокси-каучуковый клей |
Декоративное склеивание | Полиуретан — полиуретан (или — полиакрилат) | Задние фонари, сиденья | Модифицированная эпоксидная смола |
Эпоксидные компаунды для полупроводниковых изделий.
Электронные эпоксидные пресс-материалы (эпоксидные формовочные компаунды) используются для корпусирования (пластмассового литья под давлением) полупроводниковых компонентов. В последние годы их развитие происходит особенно быстро. Благодаря своим превосходным эксплуатационным свойствам, эти материалы имеют тенденцию вытеснять традиционные типы корпусов, изготавливаемые из металла, керамики и стекла.
Эпоксидные слоистые пластики.
Эпоксидные ламинированные материалы находят широкое применение в электро- и радиотехнической промышленности.
Особенно быстро развивается производство эпоксидных фольгированных стеклотекстолитов (эпоксидных покрытых медью плат), которые стали одним из основных базовых материалов электронной промышленности.
Кроме того, эпоксидные изоляционные покрытия, изоляционные клеи и электроклеевые составы также применяются в больших объёмах.
Эпоксидные конструкционные пластики включают эпоксидные пресс-материалы для высоконапорного формования, эпоксидные слоистые пластики, а также эпоксидные пенопласты.
Эти материалы можно рассматривать как широкую группу эпоксидных композитов.
Основные разновидности эпоксидных композитов включают:
Стеклопластики на основе эпоксидной смолы (универсальные композиты);
Структурные эпоксидные композиты, такие как:
изделия, полученные пултрузией (протяжным формованием);
намоточные конструкции (обечайки, баллоны, трубы, резервуары);
высокопрочные композиты для ответственных конструкций.
Эпоксидные композиты являются важнейшими конструкционными и функциональными материалами в химической, авиационной, космической и оборонной промышленности.
Эпоксидные материалы широко применяются в гражданском строительстве и инфраструктуре. Основные области применения включают:
Антикоррозионные промышленные полы (эпоксидные наливные покрытия);
Эпоксидные растворы и бетонные изделия;
Покрытия для высококачественных дорог и взлётно-посадочных полос аэропортов;
Составы для быстрого ремонта конструкций;
Инъекционные составы для укрепления и восстановления оснований и фундаментов;
Строительные клеи и лакокрасочные покрытия (например, антикоррозионные полы).