エポキシとは何か、建築にどう使われるのか?

建材 2020/11/09

エポキシ、あるいはエポキシ樹脂という言葉を聞いたことがあると思いますが、この一般的な接着剤が何なのかはよく知らないかもしれませんね。 エポキシは、ポリマー、繰り返しサブユニットを持つ大きな分子からなる化合物のグループの一種です。 高分子の分子構造によって、強靭さと弾力性がもたらされ、高分子材料(天然、人工を問わず)は日常生活のいたるところに存在しています。 ウール、ゴム、発泡スチロール、エポキシ樹脂などは、すでにご存知のポリマーの一部でしょう。

この特定のポリマーは、接着剤やコーティング剤など、建築に不可欠な役割を果たします。 エポキシ樹脂は、エポキシドという反応性の高い分子群を含んでおり、他の物質と組み合わせたり、高温に加熱したりすることで化学反応を起こし、硬化する(キュア)。

エポキシ接着剤

多目的、長続きし、耐熱性の顕著な程度で、エポキシ接着剤は、あなたが一緒に2つの材料を接着する必要があるほぼすべての状況で使用することができます – 考える:サブ床結合、大きな構造体に詳細を接着、またはファスナーを補強しています。

エポキシ系接着剤は、材料の広い範囲で使用することができます:木材、金属、プラスチック、石工、および多く。

Pros and Cons of Epoxy Resins

その強みは、それが建設プロジェクトで人気の選択肢になりますが、それは接着剤に来るときエポキシは、多くのオプションの1つです。

エポキシ樹脂の長所:

  • 強度。 エポキシ樹脂の高分子構造により、驚くほど強い接着力が生まれ、防水性と高温に耐えることができるものがあります。
  • 互換性。 エポキシは、他の一般的な接着剤がその使用においてより制限される一方で、異なる材料の広い配列を結合するために働くことができます。 例えば、ポリ酢酸ビニル系接着剤は多孔質な表面を必要としますが、エポキシ樹脂はより柔軟性があります。
  • 速度:硬化時間はエポキシ樹脂によって異なりますが、いくつかの速効性のものでは、機能硬化(それが最終的に、完全に硬化した強度の約60%であるとき)には1時間未満であることができます。

エポキシ樹脂の短所:

  • 複雑なアプリケーション。 2液型エポキシ樹脂は、2つの異なる物質を組み合わせる必要があり、手作業または塗布システムを通して行います。 多くの場合、木工用接着剤やスーパーグルーのボトルに手を伸ばす方が簡単で、結果として得られる結合は十分に強力なものになります。
  • 換気された空間。 エポキシの煙は危険なので、よく換気された空間での使用に限定したいものです。 また、多くのエポキシ樹脂は、空気で乾燥させた表面に塗布すると、最高の性能を発揮します。

エポキシ接着剤の2つのタイプ

エポキシ接着剤、1部(または熱硬化型)と2部エポキシの2つの主要な種類があります。 1液型エポキシは硬化が早いですが、2液型エポキシほど強くないことが多いです。

Heat-Cured Epoxies

Heat-cured Epoxiesは多くの産業用アプリケーションを持っていますが、それらが硬化するための高熱の要件のために、しばしば建設に使用されていない – 熱の最低レベルで反応するものでも華氏200度以上の温度にさらされている必要があります。

その優れた弾力性により、エポキシ樹脂は電子部品や医療機器から赤外線望遠鏡やミサイル警報システムまで、幅広い製品で使用されています。

Two-Part Epoxies

2 液型エポキシ樹脂では、化学反応を起こすのに必要な 2 つのコンポーネントが別々にパッケージされています。 樹脂 (しばしば「鉄」と呼ばれる) を硬化剤と混ぜると、最大 24 時間の間に、濃い液体からパテ、最終的には完全に硬化した固形物へと変化していきます。 (硬化後のエポキシを取り除くには、必要に応じて、まずアルコールやシンナーで軟化させてから、削り取る必要があります。)

加熱硬化型のものと同様に、2液型エポキシは自動車、航空、その他の製造分野で多くの産業用途を持っており、特にボート建造でもよく使用されています。 また、建築プロジェクトでも使用され、カウンタートップの基板への取り付け、コンクリート部材と他のコンクリートまたは石材や金属との固定、装飾用モールの固定などの用途があります。

「J-B Weldは間違いなく、大型店舗における二者用エポキシの市場を支配しています」と、プロの建築家Jordan Smithは指摘します。 J-B Weld と競合他社は、成分を手動で混合する必要のあるシンプルなチューブから、専用のガン用のカートリッジまで、さまざまなシステムで 2 液型エポキシ システムを販売しています。

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エポキシの選び方

強度の測定

エポキシのパッケージには通常、内容物の圧縮、曲げ、引張強度を、耐えられるポンド/平方インチ (psi) で表記しています。 1 つの領域で強度を高めると、別の尺度が犠牲になることがよくあります。

エポキシを選択する際には、優先順位を考慮してください。

  • 直接圧縮抵抗に最も関心がある場合、つまり、両端から圧縮されたときにエポキシがどれだけの圧力に耐えられるか、圧縮強度に注意を払う必要があります。 (このテストは、エポキシを上下両方から圧迫し、破損する前に 1 平方インチあたり何ポンドの圧力に耐えられるかを見るものです。)
  • 接着した材料が破損せずに曲がることを最も重視している場合は、曲げ強さにもっと注意を払うようにしてください。
  • 接着した材料が引き離されないことを最も重視する場合は、引張強度を重視します。

硬化時間

硬化に要する時間は二液型エポキシによってさまざまです。 これは、「ポットライフ」または「ワークタイム」とも呼ばれ、接着剤が硬化するのにかかる時間です。 小さなプロジェクトでは、通常、短いポットライフは大丈夫です。 あなたが調整を行う必要があるかもしれないより精度を必要とするもの、あなたはまた、任意のミスをクリーンアップするためのより多くの時間を与える長い作業時間が必要でしょう。

Viscosity

材料の粘度は、Jordan Smithの言葉を借りれば、「流動性」の尺度です。 水は高い粘性を持ち、糖蜜は低い粘性を持ちます。 あなたはそれが設定されている間、接着剤が滴下することを懸念している場合は、高粘度、つまり、あまりにも流動性ではないものをしたいと思うでしょう。

耐水性

ほとんどのエポキシは、硬化時に防水ですが、いくつかは、彼らが水にさらされた場合でも硬化できるように特別に設計されています。 あなたがタンクやパイプ間の漏れ接続に穴を修復するために取り組んでいる場合は、J-B WeldのWaterWeld.4900>

エポキシ接着剤の代替品

エポキシは一緒に多くの異なる材料を結合し、小さな傷や欠けに木材の自然欠陥から穴を埋めるために使用することができます。 他の接着剤が特定の材料でよりよく動作するため、またはあなたがエポキシ系よりも作業が容易である何かをしたい場合、あなたはどちらかを検討することができるいくつかの選択肢がありますが、。

コンタクトセメント

これは、一般的な接着剤として使用することができますが、一緒に2つの非孔質材料を固定するときに特に有効であるネオプレンゴム接着剤である。 エポキシ樹脂は、一般的に、あなたが例えば、カウンタートップの上にラミネートを接着している場合、彼らはしばしば最良の選択ではないことを意味し、空気乾燥させる必要があります。 ラミネートが所定の位置にあると、空気が接着剤に到達することはできません。

Epoxy Putty

2 つの異なる液体の代わりに、エポキシ パテはパテの 2 つの異なる色で成分を埋め込む。 一部を切り取って、一色になるまでパテを練り、パイプのひび割れ、傷んだ木工品の穴、コンクリートの欠けなど、小さな補修に使います。 エポキシパテは非常に強い(そして高価)ですが、その引張強度が約900psiと、通常5,000~8,000の範囲であるエポキシ樹脂のほんの一部でしかないので、構造用としては意図されていません。

Super Glue

これはシアノアクリレートのブランド名です(Krazy Glue としても販売されています)。 非常に強力な接着剤ですが、エポキシ樹脂には及ばず、2つの部品がぴったりと合うような小さな修理に最適です。 その利点は使いやすさですが、深刻な構造強度を持つ結合を作成するには、頑丈な接着剤がより良いオプションです。

Epoxy Coatings and Sealants

Epoxy の特殊な接着特性 – その耐久性、強度、および耐薬品性 – もそれを厳しい保護コーティングまたはシーラントにします。 また、このような場合にも、「Space」ボタンをクリックすることで、「Space」を表示することができます。 高性能エポキシ樹脂は、乾燥すると透明な(曇りのない)仕上がりになります。

注意:エポキシ塗料を施工する場合、コンクリートが気化してできる気泡に注意する必要があります。

その他の用途

エポキシ床

エポキシ床コーティングとエポキシ床は、紛らわしいほど似た名前の2種類の処理です。 エポキシフロアコーティングが比較的薄いエポキシの層であるのに対し、エポキシフロアはより厚い(少なくとも2ミリ)エポキシの層で構成されており、切れ目のない光沢のある表面を作り、さまざまな色で施工することが可能です。 彼らは、高トラフィック条件での耐久性が余分なpostage.

Epoxy Paint or Acrylic Sealers

Epoxy paintも誤解を招くかもしれない名前を持っているので住宅建設よりも商業でより一般的になる傾向がある。 エポキシ塗料(またはアクリルシーラー)とは、エポキシ塗料とは異なり、アクリル塗料に少量のエポキシを配合したものです。 これは、標準的なアクリル塗料よりも耐久性がありますが、それは本当のエポキシ塗料と同じ強度を持っていません。

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