چسب اپوکسی چیست و چه کاربردی دارد؟

 

 

یکی از چسب های پر اهمیت در تاریخ از بدو استفاده از چسب ، چسب اپوکسی است. چسب های اپوکسی بر پایه رزین اپوکسی می باشند که با تغییر گرید رزین و افزودن پر کننده هایی همچون فلزات ، سرامیک و … خواص و ویژگی های متنوعی را از خود نشان می دهند. چسب های اپوکسی به مدت نیم قرن است که در صنعت در حال استفاده می باشند ، خواص شیمیایی و فیزیکی بسیار خوبی داشته و معمولا به صورت دو جزئی ( رزین و هاردنر) تولید می شوند.

اپوکسی به هر یک از اجزای اساسی یا فرآورده های نهایی درمان شده رزین های اپوکسی گفته میشود و همچنین یک نام محاوره ای برای گروه عملکردی اپوکسید می باشد. رزین های اپوکسی ، که به عنوان پلی اپوکسیدها نیز شناخته می شوند ، دسته ای از پلیمرها و پلیمرهای واکنشی هستند که حاوی گروه های اپوکسید هستند.

 چسب های اپوکسی ممکن است با خود از طریق هموپلیمریزاسیون کاتالیزوری و یا با طیف وسیعی از هم واکنش دهنده ها از جمله آمین های چند منظوره ، اسیدها (و انیدریدهای اسید) ، فنل ها ، الکل ها و تیول ها (که معمولاً مرکاپتان نامیده می شوند) واکنش نشان دهند.  این واکنش دهنده های مشترک اغلب به عنوان سخت کننده یا هاردنر نامیده می شوند .

هاردنر های چسب های اپوکسی از نظر پایه شیمیایی به صورت زیر طبقه بندی می شوند :

• پلی آمینی ( آلیفاتیک ها)
• انیدریدها
• فنول ها
• الکل ها
• تیول ها (مرکاپتان)

 

واکنش پلی اپوکسیدها با خود یا با سخت کننده های چند منظوره ، واکنشی گرمازاست و در نهایت پلیمری را تشکیل می دهد که اغلب دارای خواص مکانیکی مطلوب و مقاومت حرارتی و شیمیایی بالایی است.  اپوکسی دارای کاربردهای گسترده ای است ، از جمله پوشش های فلزی ، استفاده در الکترونیک و پایانه های الکتریکی با فشار بالا ، تولید برس رنگ ، مواد پلاستیکی تقویت شده با الیاف و چسب ها برای اهداف ساختاری و سایر موارد.

 

ویژگی های چسب های اپوکسی

به صورت کلی محصولات بر پایه رزین اپوکسی بازه وسیعی از کاربردها را شامل می شوند که از جمله آنها میتوان به پوشش ها و رنگ ها ، چسب ها و درزگیرهای ترمیم کننده سطوح فلزی اشاره نمود. چسب های اپوکسی پس از خشک شدن معمولا سخت و صلب می شوند و زمان خشک شدن آنها از چند دقیقه تا چند ساعت متغیر است. به صورت کلی هر چقدر چسب ها سریع تر خشک شوند ، استحکام نهاییشان کمتر خواهد بود و بالعکس. چسب های اپوکسی تک جزئی برای فعال شدن نیاز به حرارت دارند و در عوض سرعت خشک شدن بالاتری نسبت به چسب های اپوکسی دو جزئی دارند.

مزایای استفاده از چسب های اپوکسی

از مزایای چسب های اپوکسی در مقایسه با سایر چسب های سیلیکون و چسب های پلی اورتان می توان به موارد زیر اشاره نمود :
• کاهش حجم (shrinkage) پایین پس از خشک شدن
• عدم انتشار گاز در زمان خشک شدن
• سازگاری با طیف وسیعی از مواد
• چسبندگی مناسب به بسیاری از مواد
• مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی
• مقاومت بالا در برابر فرسایش
• عایق مناسب برای کابل های الکتریکی
• قابلیت سوراخکاری ، تراشکاری ، سمباده زنی و سنگ زنی
• جذب شوک و ارتعاش در محل اعمال
• ممانعت از خوردگی در محل استفاده بین فلزات غیر مشابه
• اغلب سریع تر از بست های مکانیکی عمل میکنند
• قیمت ارزانتر نسبت به روش های مکانیکی

یکی دیگر از مزایای مهم و خوب رزین‌ های اپوکسی این است که در فرایند ساخت آن هیچ گونه ماده‌ ی سمی به آن اضافه یا تولید نمی ‌شود و امنیت بیشتری را برای کار کردن با آن به وجود می ‌آورد

معایب چسب های اپوکسی

از معایب استفاده از چسب های اپوکسی میتوانیم به موارد زیر اشاره کنیم :
• پیش از اعمال چسب نیاز به آماده سازی سطح وجود دارد چرا که عدم آمادگی و تمیز نبودن سطوح میتواند تاثیر بسیار زیادی بر روی کیفیت نهایی چسبندگی چسب های اپوکسی داشته باشد. البته توجه داشته باشید که این امر در مورد سایر چسب ها مانند چسب پلی یورتان ، چسب ام اس پلیمر و چسب های سیلیکونی نیز صدق میکند.

• چسب های اپوکسی به زمان سریع خشک شدنشان معروف هستند اما در بعضی از گریدهای چسب اپوکسی ممکن است که زمان بیشتری برای خشک شدن نسبت به سایر کد ها مورد نیاز باشد.
• معمولا چسب های اپوکسی مقاومت حرارتی بالایی ندارند و در صورت تجاوز درجه حرارت سطح یا محیط ، کارایی و قدرت چسبندگی چسب به شدت تحت تاثیر قرار می گیرد.
• عمر مفید چسب های اپوکسی کاملا به محل نگهداری و شرایط انبارداری بستگی دارد. در صورتی که شرایط نگهداری مناسب باشد ، چسب های اپوکسی معمولا دوام چندین ساله دارند ( حداقل ۲٫۵ سال) .
• در بعضی موارد جهت استفاده از چسب های اپوکسی نیاز به آموزش وجود دارد. همان گونه که ذکر شد چسب های اپوکسی به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود در محل هایی که از اهمیت بالایی برخوردارند مورد استفاده قرار می گیرند بنابراین نیاز است تا به اپراتورهای مصرف کننده چسب اپوکسی آموزش های لازم ارائه شود.

 

در ادامه قصد داریم تا با چند نمونه از مهم ترین انواع چسب های اپوکسی آشنا شویم.

• چسب اپوکسی فلز

همان طور که از نام آن مشخص است چسب اپوکسی فلز فقط برای مصارفی که مرتبط به اشیاء فلزی است استفاده می شود. این نوع چسب فلز دو جزیئ می باشد و با ترکیب کردن دو جزء یک دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. چسب اپوکسی فلز برای چسباندن فلزاتی همچون : مس، آهن، آلومینیوم، روی، تیتانیوم، استیل و برنج مورد استفاده قرار می گیرد و برای تعمیر سوراخ و نشتی انواع محصولات فلزی و پر کردن حاشیه های فلزی بکار می رود.

از اصلی ترین ویژگی های این چسب اپوکسی که توجه همه را به خود جلب کرده است زمان کوتاه ( ۵ دقیقه ای ) برای رسیدن این محصول به چسبندگی کامل است که در نوع خود یک تحول عظیم در صنعت چسب سازی نیز می باشد. از دیگر ویژگی های این محصول مقاوم بودن آن در مقابل انواع حلال ها و عوامل طبیعی همچون رطوبت، آّب و هوا و بدون کاهش حجم هنگام کامل شدن چسبندگی میتوان نام برد.

مراحل استفاده از چسب اپوکسی فلزی:

حتما باید قبل از استفاده از این چسب ابتدا سطوح مورد نظر را از هر گونه خاک و آلودگی پاک کرده و آن را تمیز نمایید.سپس دو جزء چسب را به هم مخلوط کرده و به محل مورد نظر تزریق نمایید.  بعد از تزریق چسب به مدت ۲۰ دقیقه هیچ گونه عملی روی آن انجام  ندهید و آن را بدون هیچ حرکتی نگهدارید. به مدت ۲۴ ساعت به دلیل رسیدن به زمان اوج چسبندگی هیچ گونه مواد ضد زنگ و یا رنگ و حتی آب به چسب نزنید.

• چسب اپوکسی فایبر گلاس

چسب اپوکسی فایبرگلاس که از دو جزء پوکسی و هاردنر تشکیل شده است بر روی فایبرگلاس مورد استفاده قرار می گیرد و  مقاومت فایبرگلاس را در مقابل عوامل حرارتی و مکانیکی به شدت بالا می برد. این دسته از چسب های اپوکسی در برابر آب و حرارت بالا مقاوم بوده و به مرور زمان با هیچگونه مشکل پوسیدگی هم مواجه نمی شوند.

از کاربردهای دیگر چسب های اپوکسی فایبرگلاس در صنعت  میتوان به ساخت انواع کامپوزیت ها، انواع ماکت ها و ساخت پهپاد ها و ماکت های هواپیمایی و قطعات آن ها، صنعت خودرو سازی و ساخت انواع یونولیت نام برد.سایر ویژگی های منحصر به فرد این چسب عبارتند از استحکام کششی بالا،  مقاومت حرارتی و شیمیایی بالا، چسبندگی عالی آن به انواع سطوح و مقاومت بسیار بالا در برابر سایش .

 

• چسب اپوکسی بتن

بتن یکی از مواد اصلی مورد نیاز صنعت ساختمان سازی می باشد که بیشترین استحکام را به سازه و ساختمان می بخشد و آن را استوار نگه می دارد. با وجود مزایا و استحکام بسیار بالای بتن یک سری ضعف ها را نیز در خود جای داده است که بسیاری از محققان را  وا داشته تا این مشکلات را هر چه سریع تر حل نمایند. یکی از بزرگ ترین پیشرفت های علمی در صنعت ساختمان سازی، ساخت چسب اپوکسی بتن می باشد که همگان را مات و مبهوت خود کرده و در اوایل بسیار غیر قابل باور بوده است.

چسب بتن بسیاری از ضعف های سازه بتن را برطرف کرده است و قابلیت های زیادی به سازه بتن اضافه کرده است.

این قابلیت ها عبارت اند از :

• امکان اتصال بتن تازه به ملات های بتنی قدیمی
• ایجاد استحکام کششی فوق العاده بالا در بتن
• امکان اجرا ملات بتنی بر روی سطوح مربوط
• علاوه بر بتن، ایجاد چسبندگی زیادی را بر روی سطوح های فلزی، آجری، موزاییک و سنگ داراست
• مقاوم در برابر رطوبت
• بالا برنده عمر بتن و سازه
• اجرای کار آسان برای ساختمان سازی

 

این قابلیت ها باعث شده است که  از این نوع چسب در صنعت سازه و ساختمان سازی به وفور استفاده شود.

 

• چسب اپوکسی سنگ

صنعت سازه ها و ساختمان سازی یکی از صنایع دارای پیشرفت و تکامل روزانه در جهان می باشد و هر روزه برای ساختن سازه های بهتر و زیبا تر نیاز مبرمی به مصالح بهتر و با کیفیت بالاتر ایجاد می شود تا بتوان مشکلات موجود را برطرف نمود . همان گونه که در بالا توضیح داده شد چسب اپوکسی بتن در صنعت ساختمان سازی بسیاری از مشکلات پیش آمده را حل کرده و استحکام بیشتری به سازه می بخشد.

سنگ هم از این قائده مستثنا نبوده و مهندسان توانسته اند که چسب اپوکسی مخصوص سنگ را تولید و به بازار عرضه کنند. این چسب از دو جزء اپوکسی و هاردنر تشکیل شده و هیچ گونه حلالی ندارد. در برابر رطوبت و دما بسیار مقاوم بوده و به دلیل چسبندگی بالایی که دارد در مرور زمان باعث افتادگی سنگ نخواهد شد.

کاربرد های چسب اپوکسی سنگ عبارت اند از :

• اجرا و نصب سنگ بر روی نمای داخلی و خارجی ساختمان
• نصب انواع سنگ بر روی انواع سطوح فلزی اعم از آهن، آلومینیوم و فولاد
• اجرای کاشی و سرامیک بر روی تمام سطوح
• نصب قطعات ساختمانی بر روی فلز، بتن، چوب، بلوک و …

این ویژگی ها و مزیت های چسب اپوکسی سنگ ساختمان سازان را به خود جذب کرده و آن ها را ترغیب به استفاده از این محصول کرده است.

 

• چسب اپوکسی خمیری

در گذشته برای جلو گیری از نشتی لوله ها، مخازن و بستن ساییدگی بدنه راهی جز تعویض آن نبود و قاعدتا شامل هزینه هایی می شد که خیلی ها از عهده آن بر نمی آمدند و راهی جز توقف کار خود نمی دیدند. چسب اپوکسی خمیری نه تنها مشکلات گذشتگان بلکه مشکلات آیندگان را حل کرده و با استفاده از آن می توان به راحتی مشکلات بزرگ را حل کرد.

چسب اپوکسی خمیری از دو جزء تشکیل شده و بسیار کار آمد می باشد. از این چسب می توان در سطوح فلزی، پلاستیکی، آلومینیومی، فیبر، گچ و چوب استفاده فراوان کرد نکته جالب و مورد نظر این که هیچ گونه عواملی همچون آب، سردی و داغی بر روی آن تاثیر نداشته و در مرور زمان باعث افتادگی این چسب نخواهد شد. از دیگر مزیت های این چسب رنگ خور بودن آن است که می توان بعد از برطرف کردن محل نشتی بر روی آن رنگ سازه را اعمال کرد که خود باعث عدم جلب توجه چسب بر روی سازه می شود.

عمده کارایی های این چسب اپوکسی در رفع ساییدگی و نشتی لوله های آب و گاز با حرارت بالا و پایین، جلو گیری از نشتی مخازن صنعتی بزرگ و کوچک، پوشاندن خرابی دیواره های نازک، پوشاندن ضربه خودگی های سطحی می باشد. هم چنین از این چسب می توان برای لوله ها، مخازن و پوشش های آهنی، فولادی، چدنی، مسی، آلومینیومی، استیل، پی وی سی و فایبرگلاس نیز استفاده کرد.

 

اکنون که با تعدادی از مهم ترین انواع چسب های اپوکسی آشنا شدیم ، قصد داریم تا برخی از مهم ترین پارامترها و اصطلاحات به کار رفته در مورد چسب های اپوکسی را مرور کنیم.

 

ویژگی	واحد	توضیحات
پایه (Basis)		نوع پر کننده فلزی یا معدنی موجود در رزین اپوکسی
ماهیت محصول (Nature)		حالت فیزیکی چسب – مایع ، مایع غلیظ ، خمیری
نوع بسته بندی		کارتریج دوقلو ، بسته بندی مجزای رزین و هاردنر
محتویات (Content)	میلی لیتر	حجم ماده موجود در بسته بندی
نسبت حجمی ترکیب رزین و هاردنر  (Mixing proportion by volume resin/hardener)		نسبت حجمی تعیین شده برای مخلوط کردن رزین و هاردنر
فرصت استفاده از چسب پس از مخلوط کردن رزین و هاردنر در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد و ۲۵ گرم ماده (Pot life in 20 degree and for 25 g material)	دقیقه	Pot life مدت زمانی است که (برای ۱۰ میلی لیتر ماده در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد) پس از ترکیب دو جزء فرصت دارید تا چسب را روی سطح مورد نظر اعمال کنید. پس از این زمان چسب شروع به خشک شدن کرده و قابل استفاده نخواهد بود.
چگالی مخلوط (Density of mixture)	g/cm3	چگالی نهایی ترکیب پس از مخلوط کامل رزین و هاردنر
ویسکوزیته مخلوط در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد (Viscosity of mixture)	mPa.s	ویسکوزیته نهایی مخلوط (مقاومت چسب در برابر شره). هرچه ویسکوزیته مخلوط بیشتر باشد، مقاومت آن در برابر شره کردن بیشتر است و حالتی مانند عسل پیدا می کند.
دمای مناسب برای آماده سازی چسب (Processing Temperature)	درجه سانتی گراد ( درجه فارنهایت)	دمای مناسب محیط برای مخلوط کردن دو جزء و کاربری آسان چسب های اپوکسی
دمای مناسب برای خشک شدن چسب (Curing temperature)	درجه سانتی گراد ( درجه فارنهایت)	دمای مناسب محیط برای فرایند خشک شدن محصول
حداکثر ضخامت قابل پر کردن (max. gap covering power)	میلی متر	حداکثر ضخامتی که میتوان با چسب های اپوکسی آن را پر کرد . این ضخامت به نوع و ساختار قطعاتی که به یکدیگر چسبانده خواهند شد بستگی دارد.
رنگ		رنگ نهایی چسب پس از خشک شدن
زمان خشک شدن اولیه ( با قابلیت جابجایی قطعه – رسیدن به ۳۵ درصد استحکام)	دقیقه	پس از گذشت این زمان چسب به ۳۵ درصد استحکام خود می رسد و قطعه قابلیت جابجایی را دارد
زمان خشک شدن ثانوبه (قابلیت تحمل بارهای مکانیکی – رسیدن به ۵۰ درصد استحکام)	ساعت	پس از گذشت این زمان چسب به ۵۰ درصد استحکام خود می رسد و اتصال قابلیت تحمل بارهای مکانیکی را دارد
زمان خشک شدن نهایی – رسیدن به ۱۰۰ % استحکام	ساعت	پس از گذشت این زمان چسب کاملا خشک شده است و به میزان استحکام نهایی خود می رسد

نحوه استفاده از چسب اپوکسی

سطح محل اجراء چسب اپوکسی می بایست عاری از هرگونه چربی، گرد و غبار، ذرات سست و ناپایدار، روغن، رطوبت و زنگ زدگی باشد. تمامی سطوح را توسط دستگاه یا ابزارهای مخصوص خراش دهید، تمامی روغن و چربی های باقیمانده روی سطح را با فشار بخار و پاک کننده مناسب پاک کنید.
در هنگام استفاده از چسب اپوکسی ابتدا هرجزء از چسب اپوکسی را به خوبی تکان دهد .

جزء اول و دوم را با توجه به نسبت های گفته شده توسط یک همزن مناسب مخلوط کنید، تا زمانی که رگه های رنگی ناپدید شده و مخلوطی یکنواخت به دست آید.
چسب اپوکسی مخلوط شده را با وسیله برس مناسب بر روی سطح از قبل آماده شده اجرا کنید .
لازم به ذکر است که چسب های اپوکسی برند ویکن ، در قالب بسته بندی های ایزی میکس ارائه شده اند که در این بسته بندی ها دو جزء رزین و هاردنر به صورت اتوماتیک با یکدیگر مخلوط میشوند و نیازی به مخلوط کردن آنها با یک دیگر (به صورت دستی یا مکانیکی ) نیست.

شما میتوانید سوالات خود درباره چسب های اپوکسی را زیر همین پست برای ما ارسال کنید تا کارشناسان ما پاسخگوی شما باشند.

 

مطالب پیشنهادی : 

مشاهده چسب های اپوکسی برند ویکن آلمان + ۲۰ محصول قوی این برند