Адгезия эпоксидной смолы: к каким материалам и почему это важно

Адгезия — сцепление покрытия или клея с поверхностью. У ЭД-20 она одна из лучших среди полимерных материалов — но не одинаковая ко всем поверхностям. Понимать, где смола держится надёжно, а где нет, нужно в двух ситуациях: чтобы правильно выбрать материал для задачи и чтобы использовать «неклеящиеся» поверхности как разделители форм.

Механизм адгезии эпоксидной смолы — двойной.
Первый — механическая зацепка. Смола проникает в поры, шероховатости и микротрещины поверхности и после отверждения «замуровывается» там. Чем более развита поверхность (больше пор, шероховатостей), тем выше механическая составляющая адгезии. Именно поэтому шлифовка перед нанесением — не формальность.
Второй — химическое взаимодействие. Гидроксильные и эпоксидные группы в молекуле смолы образуют водородные и ковалентные связи с полярными группами на поверхности материала. Металлы, стекло, бетон — у всех них полярные поверхности с кислородными группами, к которым смола «тянется» химически.

• Неполярные материалы (полиэтилен, тефлон) этих групп не имеют. Химического взаимодействия нет. Держится только механика — и то плохо, потому что поверхность у них гладкая.

Одна из лучших. При правильной подготовке поверхности адгезия ЭД-20 к стали по методу отрыва — более 5 МПа. Это означает, что покрытие разрушится раньше, чем отслоится: металл уступит по прочности на разрыв.
Ключевое — «при правильной подготовке». К загрязнённому или ржавому металлу смола держится в 3–5 раз хуже. К оцинкованной поверхности — чуть хуже, чем к голой стали: цинковое покрытие нужно зашкурить до матового состояния.
Лучшая адгезия к: конструкционной стали, нержавейке (после шлифовки), чугуну, алюминию (после зачистки).

Тоже высокая — 3–5 МПа к хорошему бетону. Достаточно, чтобы покрытие «вырывало» бетон при отрыве, а не отслаивалось само.
Условие — прочный бетон. К рыхлому, пыльному или влажному основанию адгезия резко падает. Практически это означает: не нанести тонкое покрытие на бетонное молочко и ждать, что оно продержится — оно оторвётся вместе с верхним слоем бетона при первой нагрузке.
Для пористого бетона с низкой прочностью верхнего слоя применяют грунтовочный состав — он пропитывает поверхность, укрепляет её и создаёт адгезионный слой.

Хорошая — при условии, что дерево сухое (влажность не более 12–15%) и чистое. Смола хорошо пропитывает поры и волокна, механическая составляющая адгезии высокая.
Смолистые породы (сосна, лиственница) — нужно обезжирить ацетоном: смола может мешать контакту. Торцевые срезы впитывают много смолы — первый слой полностью уходит в дерево, поэтому делают грунтовочный проход.

Неожиданно хорошая. Стекло — полярная поверхность, гидроксильные группы есть. Адгезия без подготовки — уже приличная. После обезжиривания — отличная. Эпоксидный шов на стекле при попытке снять разрушается не по границе, а по самому стеклу — оно скалывается.

Полиэтилен, полипропилен, тефлон, силикон, парафин — смола к ним не держится. Это не недостаток, это свойство, которое активно используют.
Разделительные поверхности для форм: листы HDPE или LDPE — идеальная подложка для заливочных форм. Смола не прилипнет, изделие легко вынуть.
Защита инструментов: обмотайте ручку шпателя полиэтиленовой плёнкой — смола после отверждения легко снимется.
Разделительный воск: для деревянных и металлических форм наносят несколько слоёв воска — он создаёт неполярный слой, к которому смола не адгезирует.
О том, почему покрытие отслаивается и как это предотвратить — в статье «Отслаивается эпоксидная смола».
Эпоксидная смола ЭД-20 — в наличии на складе в Москве. Паспорт качества с показателями адгезии на каждую партию.