Водостойкий клей для садовой мебели

Водостойкий — первое слово, которое приходит в голову при выборе клея для проектов, которые будут находиться на открытом воздухе. Но склеенные детали не только мокнут под дождем. Климатические особенности в разных регионах диктуют необходимость выдерживать 50-градусные морозы и 50-градусную жару, и это серьёзные испытания для любого клея. Чтобы выяснить, какой клей может устоять перед натиском природы, мы испытали четыре типа клеящих веществ (водостойкий клей D3, влагостойкий D2, эпоксидный и полиуретановый) на нескольких дюжинах соединений вполдерева и таком же количестве соединений с потайным шипом, изготовив их из древесины туи, стойкой к воздействию атмосферных факторов. Почему мы выбрали именно эти соединения? У соединений вполдерева влиянию атмосферы подвержены длинные стыки склейки, а у шиповых соединений часто растрескивается открытый торец рядом с гнездом: и в садовой мебели, а также в других проектах, которые используются вне помещений, чаще всего применяются именно эти соединения.

Половину этих образцов мы на целых девять месяцев оставили на крыше здания нашей редакции, подвергнув их жесткому испытанию проливными дождями, снегом и гололёдом. Для сравнения другую половину точно таких же образцов мы оставили в мастерской, где на них оседала только пыль.

Наконец, настал решающий момент. Мы привезли наши образцы в лабораторию конструкционных материалов университета штата Айова, чтобы проверить обе группы и сравнить их прочность на специальном испытательном стенде, способном развивать усилия в десятки тонн. На всех образцах разрушающее усилие прилагалось к короткому плечу соединения до полного разрушения по клеевому шву или древесине. Если при этом можно было увидеть более половины стыка (мы оценивали площадь поверхностей с помощью 100-клеточной палетки), то считали, что разрушен клей, а если менее половины, то это служило признаком, что не выдержала древесина.

Какой же клей оказался лучшим? Познакомьтесь с нашим отчетом об испытаниях.

Столярный клей типа D3 не уступает эпоксидному

Как работает клей типа D3: вместе с водой микроскопические молекулярные цепочки полимеров проникают в клетки склеиваемой древесины. При испарении воды молекулы связываются между собой и твердеют, обеспечивая склеивание деталей друг с другом. В клее типа D3 химическая реакция приводит к образованию прочных связей между молекулами, и склейке не страшна сырость.

Результаты испытания: находившиеся на улице образцы с обоими типами соединений оказались почти такими же прочными, как те, что хранились в мастерской (фото А).

После девяти месяцев пребывания под открытым небом у соединений вполдерева от деталей отрывались слои древесины бумажной толщины, но это не говорит о недостатке прочности. Эти соединения разрушались при большем усилии, чем такие же, склеенные эпоксидным клеем, и можно предположить, что они окажутся такими же прочными и в реальных проектах. Трещины на торцах соединений вполдерева никак не влияли на прочность склейки.

У образцов с потайным шипом, находившихся на улице, два шипа полностью сломались, прежде чем разрушилась склейка (фото В). И это случилось, несмотря на то что влага проникала в гнездо через трещины в торце.

Вывод: кроме отрыва тонких слоев древесины в местах, где детали соединений вполдерева соприкасались друг с другом (фото С) также откалывались большие куски там, где прочность склейки превышала прочность древесины. Клей D3 не уступает в прочности эпоксидному клею в обоих типах соединений, находящихся на открытом воздухе, но с ним намного проще работать.

Столярный клей типа D2: противостоит влаге и порче

Как работает клей D2: молекулярные цепочки полимеров проникают в клетки древесины и переплетаются друг с другом так же, как и у клея D3, но при этом не происходит химического взаимодействия, делающего клей водостойким. Набор прочности прекращается, когда из поливинилацетатной эмульсии, проникшей в клетки древесины, испарится вода.

Результаты испытания: как и у клея типа D3, находившиеся под открытым небом образцы соединений вполдерева, склеенные клеем D2, оказались почти такими же прочными, как те, что девять месяцев лежали в мастерской. И соединения с потайным шипом лишь немного уступали в прочности тем, которые хранились в помещении.

Тонкие слои древесины отрывались на обоих группах образцов, и это говорит о сохранении прочности клея. Соединения с клеем D2 оказались такими же, и даже более прочными, чем склеенные эпоксидным клеем, в которых древесина отрывалась большими кусками. У некоторых соединений вполдерева большая часть одного из элементов оставалась приклеенной к смежной детали (фото D). При работе с этим клеем не нужно ничего смешивать, и излишки клея легко удаляются.

Соединения с потайным шипом, склеенные этим клеем, после продолжительного пребывания на улице сохранили свою начальную прочность лучше, чем с любым другим типом клея, которые мы испытывали. Несмотря на трещины на торцах деталей с гнездом, клей вокруг шипов часто отрывал значительные куски материала от стенок гнезда (фото Е). Плечики шипов также оставались прочно приклеенными, хотя клеевые швы долгое время подвергались воздействию непогоды.

Вывод: хотя клей типа D2 не считается водостойким, склеенные с его применением соединения вполдерева на открытом воздухе оказались такими же прочными, как и с клеем D3. Если слово «влагостойкий» (water-resistant) вызывает у вас сомнения в свойствах клея, можете взять вместо него клей D3, у которого время открытой выдержки чуть больше, или полностью изолировать изделие от воздействия влаги несколькими слоями грунта и краски.

Эпоксидный клей: прочность, которая не теряется

Как работает эпоксидный клей: эпоксидная смола и химическое вещество, называемое отвердителем, вступают в реакцию при смешивании. В результате этой реакции между молекулами клея и материалом образуются прочные связи, вытесняющие воздух и воду (некоторые разновидности эпоксидного клея могут твердеть даже под водой). Форма молекул также помогает им прочно соединяться друг с другом. Для наших испытаний мы взяли эпоксидный клей с продолжительным временем схватывания, который чаще других применяется для сборки больших проектов.

Результаты испытания: эпоксидный клей оказался самым прочным из всех четырёх в соединениях, которые хранились в мастерской. При этом на двух или трех шиповых соединениях шипы сломались раньше, чем разрушилась склейка. Но после девяти месяцев пребывания на улице прочность соединений оказалась такой же, как с клеем типа D2 и D3. У двух из трех таких образцов шипы сломались (фото F).

Трещины на торцах деталей позволяли воде проникать к шипам, но это не оказало заметного влияния на прочность склейки (фото G).

Кромки одной из деталей соединения вполдерева остались приклеенными к плечику второй детали на образцах из обеих групп (фото Н), и мы предполагаем, что эпоксидный клей хорошо подходит для этих соединений в садовой мебели, так как образует водонепроницаемые стыки.

Вывод: Эпоксидный клей оказался прочнее древесины во всех соединениях, прошедших испытание на улице, кроме одного. Используйте его в проектах с не слишком аккуратными соединениями или для склеивания разнородных материалов

Полиуретан: клей старится вместе с древесиной

Как работает полиуретановый клей: полиуретановый состав твердеет, вступая в реакцию с влагой, но он не проникает в клетки древесины вместе с водой, как клей типа D2 или D3. Полиуретан обладает высокой адгезией, прилипая к разным поверхностям, включая древесину и металл. Углекислый газ, выделяющийся в процессе реакции, вызывает вспенивание клея.

Результаты испытания: у хранившихся в помещении образцов соединения вполдерева оказались намного прочнее, чем с потайным шипом, но прочность обоих типов соединений значительно снизилась после пребывания на улице. У всех трех соединений с потайным шипом, зимовавших под открытым небом, отмечены разрушения склейки.

Хотя на одном из образцов соединений с потайным шипом, хранившихся в мастерской, от стенок гнезда были оторваны крупные куски древесины, все три шипа в образцах, прошедших испытание непогодой, показали, что склейка утратила прочность (фото I).

В соединениях вполдерева, лежавших в мастерской, полиуретан оказался прочнее древесины на контактирующих поверхностях щечек (фото J). У таких же соединений, лежавших под открытым небом, также были заметны следы отрыва древесины на обеих деталях, поэтому их следует считать более прочными, чем соединения с потайным шипом.

Сравнив образцы после пребывания на улице, мы обнаружили, что соединения с потайным шипом были заметно слабее соединений вполдерева, которые проще изготовить.

Вывод: полиуретану трудно найти достойную замену, если требуется склеить разнородные материалы, например, металлический колпачок с деревянной стойкой, но для склейки деталей из древесины, предназначенных для улицы, лучше выбрать другой, более надежный клей.

Заключение: выбирайте желтый клей для большинства соединений

Вас терзают сомнения при выборе между клеем типа D2 и D3, и вы не уверены, что садовое кресло или калитка прослужат долго? Не переживайте. Оба этих клея лишь немного уступают эпоксидному в первые недели после склейки, но даже в самых суровых условиях клей D3 сохраняет свойства, оставаясь таким же прочным, как эпоксидный, особенно в соединениях с потайным шипом. Клей типа D2 слабее эпоксидного в шиповых соединениях, но обладает ничуть не меньшей прочностью, если склеивать соединения вполдерева. Кроме этого, оба этих желтых клея легко наносить, они не требуют смешивания и точного дозирования, их излишки и потеки легко удаляются, они недороги и знакомы большинству столяров.

Для тех случаев, когда детали соединений стыкуются недостаточно плотно, эпоксидный клей имеет преимущество, заполняя небольшие зазоры лучше, чем желтый клей, который хорошо работает с плотно прилегающими поверхностями. Эпоксидным клеем также можно склеить древесину с пластиком и металлом.

Хотя полиуретановый клей не слишком долго сохраняет начальную прочность и имеет неприятное свойство пениться, это недорогая альтернатива эпоксидному клею, когда нужно склеить металл и древесину.

Водостойкий клей для садовой мебели, 2.3 out of 5 based on 16 ratings