Co je epoxidová pryskyřice a jak se používá ve stavebnictví?

Ačkoli jste pravděpodobně slyšeli o epoxidu nebo epoxidových pryskyřicích, možná nevíte, co přesně toto běžné lepidlo je. Epoxidová pryskyřice je druh polymeru, skupina chemických sloučenin, které se skládají z velkých molekul s opakujícími se podjednotkami. Molekulární struktura polymerů jim propůjčuje houževnatost a pružnost, díky čemuž jsou polymery (přírodní i umělé) všudypřítomné v každodenním životě. Vlna, guma, polystyren a epoxid jsou jen některé z polymerů, které již pravděpodobně znáte.

Tento konkrétní polymer hraje zásadní roli ve stavebnictví – jako lepidlo a v nátěrech. Epoxidové pryskyřice obsahují epoxidy – vysoce reaktivní skupiny molekul – které tvrdnou (neboli vytvrzují) chemickými reakcemi, které jsou způsobeny buď spojením s jinými látkami, nebo zahřátím na vysokou teplotu. Tímto procesem se epoxidová pryskyřice „zesíťuje“ a polymerní vlákna se spojují do vytvrzené struktury.

Epoxidová lepidla

Epoxidová lepidla, která jsou univerzální, dlouhotrvající a mají pozoruhodnou tepelnou odolnost, lze použít téměř v každé situaci, kdy potřebujete slepit dva materiály – představte si: spojení podkladů, přilepení detailu k větší konstrukci nebo zpevnění spojovacího prvku.

Epoxidová lepidla lze použít na širokou škálu materiálů: dřevo, kov, plast, zdivo a další.

Pros a proti epoxidových pryskyřic

Epoxidy jsou jednou z mnoha možností, pokud jde o lepidla, ačkoli jejich silné stránky z nich činí oblíbenou volbu ve stavebních projektech.

Výhody epoxidových pryskyřic:

• Pevnost: Polymerní struktura epoxidů vytváří pozoruhodně pevný spoj, který je vodotěsný a odolává vysokým teplotám.
• Kompatibilita: Epoxidové lepidlo dokáže spojit širokou škálu různých materiálů, zatímco jiná běžná lepidla mají omezenější použití. Například polyvinylacetátová lepidla vyžadují porézní povrchy, zatímco epoxidové pryskyřice nabízejí větší flexibilitu.
• Rychlost: Doba vytvrzení se u epoxidů liší, ale u některých rychle působících může být funkční vytvrzení (kdy dosáhne zhruba 60 % své konečné, plně vytvrzené pevnosti) kratší než jedna hodina.

Nevýhody epoxidových pryskyřic:

• Komplikovaná aplikace: Dvousložkové epoxidy vyžadují kombinaci dvou různých látek, a to buď ručně, nebo prostřednictvím aplikačního systému. V mnoha situacích je jednodušší sáhnout po lahvičce lepidla na dřevo nebo Super Glue a výsledný spoj bude dostatečně pevný.
• Větrané prostory: Epoxidové výpary jsou nebezpečné a jejich použití byste měli omezit na dobře větrané prostory. Také mnoho epoxidů funguje nejlépe, když se aplikují na povrchy suché na vzduchu.

Dva typy epoxidových lepidel

Existují dva hlavní typy epoxidových lepidel, jednosložková (neboli vytvrzovaná teplem) a dvousložková. Jednosložkové epoxidy vytvrzují rychleji, i když často nejsou tak pevné jako dvousložkové epoxidy.

Epoxidy vytvrzované teplem

Epoxidy vytvrzované teplem mají mnoho průmyslových aplikací, ale ve stavebnictví se často nepoužívají, protože k jejich vytvrzení je zapotřebí vysoké teploty – i ty, které reagují při nejnižším stupni tepla, musí být vystaveny teplotě nejméně 200 stupňů Fahrenheita.

Díky své pozoruhodné odolnosti se epoxidové pryskyřice používají ve výrobcích od elektronických součástek a lékařských přístrojů až po infračervené teleskopy a systémy varování před raketami.

Dvousložkové epoxidy

U dvousložkových epoxidů jsou dvě složky potřebné k vytvoření chemické reakce baleny odděleně. Po smíchání pryskyřice (často nazývané „ocel“) s tvrdidlem se výsledek v průběhu až 24 hodin změní z husté kapaliny na tmel a nakonec na plně vytvrzený a vytvrzený materiál. (Chcete-li epoxid po zatuhnutí odstranit, musíte jej seškrábnout, v případě potřeby nejprve změkčit alkoholem nebo ředidlem)

Stejně jako jejich tepelně vytvrzené protějšky mají dvousložkové epoxidy mnoho průmyslových využití, v automobilovém, leteckém průmyslu a dalších výrobních oblastech, a jsou také zvláště časté při stavbě lodí. Používají se také ve stavebních projektech, přičemž jejich aplikace zahrnují připevňování pracovních desek k podkladům, připevňování betonových prvků k jiným prvkům buď rovněž z betonu, nebo z kamene či kovu a upevňování ozdobných lišt na místě.

„J-B Weld rozhodně dominuje na trhu dvoustranných epoxidů ve velkých obchodech,“ poznamenává profesionální stavitel Jordan Smith. Společnost J-B Weld a její konkurenti prodávají dvousložkové epoxidové systémy v mnoha různých systémech od jednoduchých tub, které vyžadují ruční míchání složek, až po kartuše do specializovaných pistolí.“

Proč se konstrukce nezřítí nebo nerozpadnou? Zjistěte vše o látkách, které drží stavební materiály pohromadě, v online kurzu MT Copeland Spojovací materiály a lepidla. Kurz vedený profesionálním stavitelem Jordanem Smithem pokrývá témata od hřebíků a šroubů až po lepidla a epoxidy.

Jak vybrat epoxidové lepidlo

Měření pevnosti

Obaly epoxidových lepidel obvykle popisují pevnost jejich obsahu v tlaku, ohybu a tahu v librách na čtvereční palec (psi), které vydrží. Zvýšení pevnosti v jedné oblasti jde často na úkor jiného měřítka.

Při výběru epoxidové pryskyřice zvažte své priority:

• Pokud vás nejvíce zajímá přímá odolnost v tlaku – tedy jak velkému tlaku by epoxid odolal při stlačení z obou konců – věnujte pozornost pevnosti v tlaku. (Tato zkouška spočívá ve stlačení epoxidové pryskyřice shora i zdola a zjištění, kolik liber tlaku na čtvereční palec vydrží, než selže.)
• Pokud vám nejvíce záleží na tom, aby se lepené materiály mohly ohýbat, aniž by se porušily, věnujte větší pozornost pevnosti v ohybu.
• Pokud vám nejvíce záleží na tom, aby se lepené materiály nedaly roztrhnout, zaměřte se na pevnost v tahu.

Doby vytvrzování

Doby potřebné k vytvrzení se u dvousložkových epoxidů liší. Tato doba, známá také jako jeho „životnost v nádobě“ nebo „pracovní doba“, udává, jak dlouho trvá, než lepidlo vytvrdne. U malých projektů obvykle vyhovuje krátká životnost v nádobě. U těch, které vyžadují větší přesnost a kdy můžete potřebovat provádět úpravy, budete chtít delší pracovní dobu, která vám také poskytne více času na odstranění případných chyb. U silnějších epoxidů trvá vytvrzení obvykle déle.

Viskozita

Viskozita materiálu je slovy Jordana Smithe měřítkem toho, jak je materiál „tekutý“. Voda má vysokou viskozitu; melasa má nízkou viskozitu. Pokud se obáváte, že lepidlo může během tuhnutí kapat, budete chtít lepidlo s vysokou viskozitou – tedy ne příliš tekuté.

Odolnost vůči vodě

Většina epoxidů je po vytvrzení voděodolná, ale některé jsou speciálně navrženy tak, aby mohly vytvrzovat i při působení vody. Pokud pracujete na opravě díry do nádrže nebo netěsného spoje mezi trubkami, zvolte lepidlo určené pro tento úkol, například WaterWeld od společnosti J-B Weld.

Alternativy k epoxidovým lepidlům

Epoxidy lze použít ke spojení mnoha různých materiálů a k vyplnění děr od přirozených defektů ve dřevě až po malé škrábance nebo třísky. Existují však některé alternativy, které můžete zvážit buď proto, že jiná lepidla fungují s určitými materiály lépe, nebo pokud chcete něco, s čím se pracuje snadněji než s epoxidovým systémem.

Contact Cement

Jedná se o lepidlo z neoprenové pryže, které lze použít jako obecné lepidlo, ale je obzvláště účinné při spojování dvou neporézních materiálů. Epoxidy obvykle potřebují vyschnout na vzduchu, což znamená, že často nejsou nejlepší volbou, pokud například lepíte laminát na pracovní desku. Jakmile je laminát na místě, vzduch se k lepidlu nedostane.

Epoxidový tmel

Místo dvou různých kapalin jsou epoxidové tmely vloženy do dvou různých barev tmelu. Odřízněte část, hněťte tmel, dokud nebude mít jednu konzistentní barvu, a pak jej použijte k drobným opravám, jako jsou praskliny v potrubí, díry v poškozeném dřevěném obložení nebo třísky v betonu. Přestože je epoxidový tmel neuvěřitelně pevný (a drahý), není určen pro konstrukční použití, protože jeho pevnost v tahu kolem 900 psi je jen zlomkem pevnosti epoxidové pryskyřice, která se obvykle pohybuje v rozmezí 5 000 až 8 000 psi.

Super Glue

Jedná se o obchodní název kyanoakrylátu (prodávaného také jako Krazy Glue). Je to sice velmi silné lepidlo, ale nedá se srovnávat s epoxidovou pryskyřicí a je nejlepší pro malé opravy dvou kusů, které do sebe přesně zapadají. Jeho výhodou je snadné použití, ale pro vytvoření spoje se seriózní strukturální pevností je lepší volbou silně odolné lepidlo.

Epoxidové nátěry a těsnicí hmoty

Speciální adhezivní vlastnosti epoxidu – jeho trvanlivost, pevnost a chemická odolnost – z něj činí také odolný ochranný nátěr nebo těsnicí hmotu. Když se složky smíchají a nastříkají na materiály, jako je beton nebo dřevo, odolá oděru i oleji a jiným kapalinám. Vysoce výkonné epoxidové pryskyřice zasychají s čirým (bezbarvým) povrchem.

Poznámka: Pokud instalujete epoxidový nátěr, měli byste dávat pozor na vzduchové bubliny, které se mohou tvořit při vypouštění plynů z betonu – dikobrazí váleček je účinným nástrojem pro jejich odstranění.

Další použití

Epoxidové podlahy

Epoxidové podlahové nátěry a epoxidové podlahy jsou dvě různé úpravy s matoucím podobným názvem. Zatímco epoxidový podlahový nátěr je relativně tenká vrstva epoxidu, epoxidová podlaha se skládá ze silnější (nejméně dvoumilimetrové) vrstvy epoxidu, která vytváří nepřerušovaný lesklý povrch, který lze instalovat v různých barvách. Bývají častější v komerční než v bytové výstavbě, protože jejich trvanlivost v podmínkách vysokého provozu ospravedlňuje vyšší náklady.

Epoxidová barva nebo akrylátové tmely

Epoxidová barva má také název, který může být zavádějící. Na rozdíl od epoxidového nátěru je epoxidová barva (nebo akrylátový tmel) akrylátová barva s malým množstvím epoxidu. Je odolnější než standardní akrylátová barva, ale nemá stejnou pevnost jako skutečný epoxidový nátěr. Je však levnější a rychleji schne.

MT Copeland nabízí online kurzy založené na videu, které vám poskytnou základy základů stavebnictví s reálnými aplikacemi. Součástí kurzů jsou profesionálně zpracovaná videa vedená praktickými řemeslníky a doplňkové materiály ke stažení, jako jsou kvízy, plány a další materiály, které vám pomohou zvládnout dovednosti.