POLÜMEERSED SIDEAINED
Polümeersed sideained võimaldavad valmistada väga suure surve- ja tõmbetugevusega ning suure nakkevõimega materjale. Nende oluline eelis võib olla ka kiire kõvenemine ja tugevuse areng, mistõttu on võimalik saavutada suur varajane tugevus ning võtta parandatud või valatud konstruktsioon kiiresti kasutusele. Mõne sünteetilise vaigu põhised jootebetoonid saavutavad väga suure survetugevuse.
Suur nakkevõime täitematerjaliga võimaldab valmistada ka avatud pooridega vett läbilaskvaid süsteeme, kus sideaine seob täitematerjali terad omavahel, kuid teradevahelisi tühimikke täielikult ei täida. Nii saab ühendada suure sidumistugevuse ja vee läbilaskvuse.
Polümeersete sideainete deformatsioonivõime võib olla mineraalsetest sideainetest suurem. See võimaldab sobiva süsteemi korral paremini taluda aluspinna liikumisi ja temperatuurimuutustest tekkivaid deformatsioone.
Polümeersete sideainete omadused sõltuvad siiski tugevasti konkreetsest vaigust, süsteemi koostisest ja temperatuurist. Mõnede tavapäraste vaigusüsteemide mehaanilised omadused võivad hakata märgatavalt muutuma juba umbes 65 °C juures, samas kui kõrgema temperatuuritaluvusega süsteemid võivad säilitada vajalikud omadused ka 100–120 °C või kõrgemal temperatuuril. Seetõttu tuleb polümeerse sideaine valikul alati arvestada tegeliku kasutustemperatuuriga.
Epoksüvaigud
Epoksüvaigud on enamasti kahe- või mitmekomponentsed reageerivad polümeersed sideained. Vaigu ja kõvendi segamisel käivitub keemiline reaktsioon, mille tulemusena moodustub ristseotud polümeerstruktuur. Epoksüvaigu lõplikud omadused võivad sõltuvalt vaigusüsteemist olla väga erinevad.
Epoksüvaikude tugevuseks on suur nakkevõime betooni, terase ja paljude teiste mineraalsete pindadega, suur mehaaniline tugevus ning hea vastupidavus paljudele kemikaalidele. Seetõttu kasutatakse epoksüsideaineid näiteks betooni liimimisel ja parandamisel, pragude injekteerimisel, jootemassides, põrandakatetes, vuukides ning betooni kaitsesüsteemides.
Paljud konstruktiivseks liimimiseks ja koormuste ülekandmiseks kasutatavad epoksüvaigud on suhteliselt jäigad, kuid epoksüsideaine ei pea olema jäik. Koostisega saab valmistada ka elastseid süsteeme, mis võimaldavad võtta vastu liikumisi ja samal ajal jõude üle kanda. Seetõttu tuleb epoksüvaiku hinnata konkreetse süsteemi omaduste, mitte ainult sideaine nimetuse järgi.
Epoksüvaikude omadusi mõjutab temperatuur. Madal temperatuur võib kõvenemisreaktsiooni oluliselt aeglustada ning kõrgel kasutustemperatuuril võivad kivinenud süsteemi jäikus ja mehaanilised omadused väheneda. Seetõttu tuleb arvestada nii paigaldus- kui ka hilisema kasutustemperatuuriga.
Tavapärased epoksüvaigud ei ole UV-kiirguse suhtes värvitooni poolest stabiilsed. Päikesevalguse toimel võivad need kolletuda ja muuta värvitooni, mistõttu tuleb nähtavate pindade puhul arvestada süsteemi UV-kindluse ja võimaliku sobiva pealiskihiga. See ei tähenda automaatselt, et epoksü kaotaks samas tempos oma tehnilise toimivuse.
Lisaks lahustivabadele süsteemidele on olemas lahustit sisaldavad epoksüvaigud. Nendes osaleb lõpliku kihi kujunemises lisaks vaigu ja kõvendi reaktsioonile ka lahusti aurustumine. Selliseid süsteeme saab kasutada näiteks õhukeste keemiliselt vastupidavate kaitse- ja lakikihtide valmistamiseks.
Polüuretaanvaigud
Polüuretaanvaigud on reageerivad polümeersed sideained, mille omadusi saab koostisega kujundada väga laias vahemikus. Nende põhikomponentide reaktsioonil moodustub polüuretaanstruktuur ning sõltuvalt süsteemist võib lõpptulemus olla väga elastne või suhteliselt jäik.
Polüuretaanide omaduste lai varieeruvus võimaldab valmistada väga erineva deformatsioonivõimega materjale. Elastsed süsteemid suudavad võtta vastu aluspinna liikumisi, pragude avanemist ja temperatuurimuutustest põhjustatud deformatsioone. Seetõttu kasutatakse polüuretaane näiteks elastsetes põrandakatetes, pragusid sildavates kaitsekihtides, vuugimaterjalides ja teistes süsteemides, kus on vaja materjali deformatsioonivõimet.
Polüuretaanidel võib olla hea nakkevõime ja kulumiskindlus ning sobiva süsteemi korral väga hea vastupidavus veele ja paljudele kemikaalidele. Betoonile paigaldatavates polüuretaan-põrandakattesüsteemides kasutatakse siiski sageli epoksükrunti, sest epoksü võib anda mineraalse aluspinnaga väga hea nakke ning olla majanduslikult soodsam lahendus. Suuremat deformatsioonivõimet nõudvates süsteemides võib kasutada ka elastset krunti. Seega tuleb põrandakattes vaadata tervet süsteemi, mitte ainult peamise kattekihi sideainet.
Polüuretaansüsteemide puhul on eriti oluline niiskus paigaldamise ajal. Isotsüanaatkomponendid võivad reageerida veega ning selle käigus võib eralduda süsinikdioksiid. Ebasobiv niiskus võib seetõttu põhjustada vahutamist, mulle või muid kõvenemis- ja nakkumisprobleeme. Niiskustaluvus sõltub siiski konkreetsest süsteemist ning olemas on ka spetsiaalselt niiskemates tingimustes kasutamiseks mõeldud lahendusi.
Välistingimustes tuleb arvestada UV- ja värvitoonistabiilsusega. Aromaatsed polüuretaanid võivad UV-kiirguse toimel kolletuda ja värvitooni muuta. Alifaatseid polüuretaane kasutatakse sageli süsteemides, kus soovitakse suuremat UV- ja värvitoonistabiilsust, kuid ka siin sõltub tegelik UV-kindlus konkreetse toote koostisest ja seda ei saa järeldada üksnes sideaine üldnimetusest.
Metakrülaatvaigud
Metakrülaatvaigud on reageerivad polümeersed sideained, mille üks olulisemaid omadusi on väga kiire kõvenemine. Sõltuvalt süsteemist on võimalik saavutada kasutamiseks vajalik tugevus lühikese aja jooksul, mistõttu kasutatakse neid kohtades, kus tööks lubatud seisak peab olema võimalikult lühike.
Metakrülaatvaikude omadusi saab samuti koostisega üsna laias ulatuses kujundada. Neid kasutatakse näiteks põrandakatetes, parandussüsteemides, pragude täitmisel ja kaitsekihtides. Sobiva süsteemiga saab saavutada hea nakke, kulumiskindluse ning vastupidavuse veele ja paljudele kemikaalidele.
Metakrülaatsüsteemide oluline erinevus paljudest epoksü- ja polüuretaansüsteemidest on nende võime kõveneda ka madalatel temperatuuridel. Spetsiaalseid süsteeme saab kasutada isegi miinustemperatuuridel. See teeb need sobivaks näiteks külmhoonetes ja talvistes töötingimustes, kus tavapäraste reageerivate vaikude kõvenemine muutuks väga aeglaseks või poleks enam võimalik.
Kiire reaktsioon tähendab samal ajal lühikest tööaega. Materjali segamine, laotamine ja tööde korraldus peavad olema sellele vastavalt kavandatud. Reaktsiooni kiirus sõltub temperatuurist ja konkreetsest süsteemist.
Metakrülaatidele on iseloomulik ka tugev lõhn paigaldamise ajal. See tuleneb lenduvatest monomeeridest ning tähendab, et tööde ajal tuleb arvestada ventilatsiooni ja konkreetse toote ohutusnõuetega. Pärast nõuetekohast kõvenemist on olukord teistsugune kui värske materjali paigaldamise ajal.
Ka UV- ja värvitoonistabiilsus sõltub konkreetsest metakrülaatsüsteemist. Seetõttu tuleb välitingimustes või dekoratiivsetel pindadel lähtuda konkreetse toote omadustest, mitte üksnes sideaine nimetusest.
Polümeerse sideaine valik
Polümeerse sideaine valikul ei piisa ainult sellest, et materjal peab olema „tugev“ või „elastne“. Oluline on hinnata tervikut: naket aluspinnaga, tugevust, deformatsioonivõimet, kulumis- ja keemiakindlust, niiskus- ja temperatuuritingimusi, UV-kiirgust ning tööks ja kõvenemiseks olevat aega.
Epoksü-, polüuretaan- ja metakrülaatvaigud võimaldavad kõiki neid omadusi väga erinevalt kombineerida. Ka ühe vaiguperekonna sees võivad materjalide omadused üksteisest märkimisväärselt erineda. Seetõttu ei määra sobivust ainult see, millist tüüpi vaik on sideaineks, vaid konkreetse süsteemi koostis ja omadused ning tingimused, milles see peab töötama.