Тема «эпоксидная смола», как это не покажется кому-то странным, при детальном рассмотрении может оказаться сравнимой с темой «сталь»!
Под эпоксидными смолами следует понимать растворимые и плавкие реакционно-способные олигомерные продукты, содержащую более одной эпоксигруппы (откуда, собственно и название), способные к переходу в термореактивное (отвержденное, неплавкое и нерастворимое) состояние под действием отверждающих агентов различного типа.
Выпускаются десятки разновидностей собственно смол. И десятки – отвердителей.
Эпоксидная группа может вступать во взаимодействие более чем с 50 различными химическими группами и существует несколько различных механизмов полимеризации.
Часть отвердителей запускает реакцию в результате каталитического действия, другие принимает непосредственное участие в химической реакции.
Сочетание этих фактов обуславливает большое разнообразие существующих рецептур, условий реакции и разнообразие свойств конечного продукта – отвержденной смолы.
В зависимости от марки смолы, ее температура размягчения может быть от 5°С до 150 °С, соответственно реакционно активные группы составляют от 25% до 1.3% массы всей молекулы. Совершенно аналогичная ситуация имеет место и для отвердителей.
Реакция проходит с выделением тепла, но дополнительные компоненты в составе рецептуры могут сильно влиять на его интенсивность.
Неотвержденная смола раздражает кожу. В ходе реакции, может (в первую очередь – в зависимости от отвердителя) выделяться комплекс летучих веществ: эпихлоргидрин (ведущий летучий компонент), а также толуол, фенол, формальдегид, резорцин, анилин, диэтиленгликоль и др. Хотя есть и рецептуры, не выделяюшие летучих веществ.
Поэтому работать нужно в резиновых перчатках, в помещении с хорошей вентиляцией. Особенно, если это приходится делать чаще чем раз в неделю.
При попадании на кожу – сначала смыть ацетоном.
Подгонять поверхности лучше «по принципу ореха»: по периметру прилегания – тщательно, внутри – грубая, рельефная поверхность.
Это позволяет перенести нагрузки на шов с самого слабого звена – сдвига по плоскости склейки (а нет ее, плоскости!) – на срез объема смолы, что сделать в разы труднее даже в условиях когда прочность шва на сдвиг максимальна.
Естественно, поверхности надо подготовить к склеиванию. Обезжирить, высушить, зашкурить.
Наиболее часто встречающимся рецептуры «холодного отверждения» при нормальной температуре набирают от 60 до 80% окончательной прочности спустя 24 часа.
Можно считать, что окончательное отверждение достигается спустя 72 часа при 20°С.
Оно будет продолжаться в течение последующих нескольких недель, достигнув в конце концов точки, когда дальнейшее отверждение будет невозможно без значительного роста температуры.
Для повышения полноты отверждения и, следовательно, улучшения свойств смолы, можно проводить термообработку при 60—120°С в течение 12—2 ч.
Скорость определяется составом смолы и составом отвердителя.
Скорость реакции зависит от температуры (примерно удваивается на каждые 10°С).
Смесь из компонентов взятых при комнатной температуре и саморазогревшаяся до 50°С затвердеет гораздо быстрее, чем разогревшаяся до тех же 50°С смесь компонентов, разогретых предварительно до 45°С.
Смесь, затвердевающая при 20°С за час, при 30°С застынет за полчаса. Но при 10°С она застынет. когда нагреется до 20°С. Поскольку от температуры зависит не только скорость, но и полнота прохождения реакции.
Впрочем, существуют рецептуры, способные твердеть и при -10°С.
И наоборот – стабильные в условиях хранения, но твердеющие при 120-150°С за 2-0.5 часа.
Если Вы надумаете поработать с большим количеством – сразу же после смешивания нужно разлить на более-менее мелкие порции – иначе можно не успеть намазать из-за саморазогрева и ускорения реакции.
Для каждой рецептуры критический объем свой – до отсутствия излишнего саморазогрева.
Какой-то смолы можно и литр замесить, а другая даже таком небольшом объеме как 20 г, с начальной температуры 20 °С может саморазогреться до более 200 °С!
Опасность саморазогрева тем выше, чем меньшую вязкость имеют компоненты при комнатной температуре и чем больший объем взят.
Скорость реакции зависит от «формфактора»: К примеру, если 100 г смеси смолы с отвердителем обращаются в твердое состояние в стакане за 15 минут при исходной температуре в 25°С, то при тех же 25°С эти 100 г равномерно размазанные по площади в 1 м2 , будут твердеть более двух часов.
Для многих рецептур попадание воды на неотвердевшую поверхность даст белесую пленку, которая не затвердеет и ее придется удалять механически.
При этом существуют рецептуры, в которых вода может выполнять функцию ускорителя. Но и там уже
1% воды может вызвать вспенивание.
Нагрев компонентов и смолы.
Нагрев компонентов или смеси одновременно облегчает перемешивание, уменьшает вероятность образования при этом воздушных пузырьков и ускоряет набор прочности.
Большие количества можно разогреть поместив закрытые емкости с компонентами в горячую воду или даже в микроволновке – если работать приходится много, а печку не жалко.
При работе с мелкими количествами проще греть одновременно со смешиванием.
Некоторые предпочитают греть не водяной бане – нет ограничений на посуду, но есть риск попадания воды в смесь.
Я предпочитаю замешивать в алюминиевых пробках от напитков (предварительно удалив пластиковую прокладку), на остывающей электроплите – можно приступать как только на ней перестанут вскипать брызги воды.
При замешивании мелких порций (несколько мл) обостряется вопрос точной дозировки. Обычно 1:10, подробности на упаковке.
Рекомендуется соблюдать требуемое соотношение смолы и отвердителя.
При работе с привычными маркой смолы, объемами и посудой можно и «на глазок», исходя из расчета, что 1 мл отвердителя – это 20 капель.
На вес – можно, но весы жалко.
Для более точного дозирования можно натянуть смолы в одноразовый шприц со снятой иглой, надеть иглу, дотянуть нужное количество отвердителя.
Потом все выдавливается (без иглы) в емкость для смешивания, перемешивается той же иглой или спичкой.
Не нужно спешить при перемешивании смолы, особенно смешивая при комнатной температуре – могут захватываться пузырьки воздуха. Особенно неприятны самые мелкие (смола при этом выглядит мутной) – избавиться от них бывает трудно даже при нагреве смеси.
После перемешивания – опять втягиваем в шприц, из которого и дозируем по месту. По потребности – затыкаем шприц «чем мешали».
Неиспользованные остатки можно оставить на время в качестве «пробника» – для контроля полноты застывания.
Как вариант метода дозировки – обрезать тот же шприц, превратив его в одноразовую мензурку.
Несколько бОльшие порции удобно замешивать в колпачках от аэрозольных баллонов.
Тара многоразовая – засохшая смола легко отстает от полиэтилена.
Некоторым нравится замешивать шпателем на полиэтиленовой или фторопластовой пластине – можно размазать по ней тонким слоем для задержки отвердевания.
При заметном «перекосе» в любую сторону падает прочность смолы – вплоть до гелеобразного состояния. Небольшое отклонение в сторону избытка отвердителя увеличит полноту реакции в случае работы с мелкими порциями при комнатной температуре.
Кроме того, смола с избытком отвердителя становится коррозионно активной и от нее страдает все вплоть до алюминия и нержавеющей стали, особенно если смола используется для покрытия металла – известны случаи, когда за пару лет днище легковушки корродировало чуть не насквозь.
Мне встречалась эпоксидка, расфасованная в алюминиевые тюбики – оказалось, что отвердитель представляет собой взвесь темно-зеленого порошка и какой-то жидкости.
При работе работе с мелкими количествами точная дозировка оказалась невозможной.
Если отвердитель сомнительного качества или от другой смолы – можно провести экспресс-тест. Мокнуть спичку в смешанную смолу, нагреть [другой спичкой, избегая попадания смолы в пламя] до начала вскипания. Смола должна затвердеть.
Навык тестирования можно отработать на заведомо привильных смесях.
Кроме собственно склеивания, эпоксидку можно применять для заполнения внутренних объемов.
Читать также: Перосъемная машина своими руками из стиральной машинки
При желании немного снизить расход смолы – в нее можно добавит наполнитель.
Практически – почти что угодно, лишь бы сухое. От алюминиевой пудры и муки, опилок и металлических и деревянных, до всевозможных пигментов, акварельной, типографской красок, тонера (отработки), цемента.
Наполнитель лучше вводить после смешивания смолы с отвердителем – снижается риск нарушения пропорции. Отвердитель обычно намного менее вязкий и более склонен к впитыванию/концентрации на поверхности частиц наполнителя.
С другой стороны, ту же смолу можно применить и для наружной обработки деревянных рукоятей.
Разбавив ацетоном/спиртом – получаем пропитку.
Разбавленные смеси имеют большую усадку, несколько меньшую прочность, могут становиться пористыми при высыхании.
Без разбавления, но желательно с нагревом – прочное лаковое покрытие.
При желании – смолу можно прокрашивать и масляными красками. Покрытие получается менее твердым, более пластичным.
Кроме того, для пластификации можно использовать любое растительное масло – до нескольких процентов объема. С поправкой на то, высыхающее ли оно.
А если подсыхающее покрытие «запанировать» в соль марки «экстра», зашкурить высохшее и вымыть соль – наш ответ шкуре заморского ската.
В качестве ускорителя могут быть применены третичные амины, например: диметиланилин.
Для растворения еще не застывшей смеси и для замедления реакции могут быть использованы ацетон, этилметилкетон, толуол, ксилол, диоксан, диметилформамид.
При попытке сделать сразу большое количество эпоксидного клея (шпаклевки) он (она) мгновенно «вскипает» и отверждается. Если же перед введением отвердителя в эпоксидный клей (шпаклевку) добавить 10-20 % (по массе) ацетона (метилакрилата, скипидара), тo вероятность «вскипaния» будет значительно меньше. А если при этом посуду энергично охладить, то этого не произойдет вовсе. Когда необходимо из клея сделать шпаклевку, в нем замешивают один из наполнителей : углекислый кальций, алюминиевую пудру (ПАК), сухой каолин, слюду, окись алюминия, окись железа, тальк, графит, кварцевую пыль (маршалит) или кварцевый песок. Эпоксидка не приклеивается к оргстеклу (полиакрилату). Этим пользуются умельцы, создавая, например, наборные столешницы из срезов древесины. Ломтики древесины различных пород приклеивают к листу оргстекла крахмальным клейстером. По периметру укладывают обрамление. Все заливают подкрашенной в нужный цвет элоксидкой. После затвердевания столешницу отделяют от оргстекла. Эпоксидку окрашивают, смешивая ее с сухой гуашью, художественными масляными красками, пастой от шариковых ручек, цветными нитрокрасками. Замешивание в эпоксидке небольших количеств воды позволяет получить молочные разводы. Сочетание эпоксидки с каменноугольными лаками (пековым, асфальтобитумным и др.), а также с резиновыми композициями, растворимыми в скипидаре (ацетоне), позволяет получить водоупорные обмазки для подвалов, фундаментов и т. п.
Эпоксидные смолы универсальны вследствие своей незначительной усадки, хорошей химической и термической стойкости, чрезвычайно высокой прочности клеевого соединения и хорошей адгезии к большинству материалов.
По прочностным показателям продукты отверждения эпоксидных смол, превосходят все применяемые в промышленности полимерные материалы на основе других синтетических смол.
Отвержденные эпоксидные смолы стойки к действию соляной и серной кислот средней и низкой концентрации, к щелочам и к бензину, обладают хорошей теплостойкостью и водостойкостью.
Отвердевшая смола выдерживает длительный нагрев до 150-180°С. с минимальными потерями прочности.
Специальные составы выдерживают до 400°С кратковременно и длительную эксплуатацию на вздухе при 250°С.
Прочность при растяжении (для композиций на основе эпоксидных смол без наполнителя) может достигать 400-1400 кгс/см2, при сжатии 1000-4000 кгс/см2, при изгибе 800-2200 кгс/см2, модуль упругости 25000-50000 кгс/см2, ударная вязкость 5-25 кдж/м2, или кгс•см/см2, относительное удлинение 50-750% (температура испытания 20 °С).
Прочность клеевого шва может превышать 350 кг/см2 при сдвиге и приближаться к прочности самой смолы – на отрыв.
Естественно, не все рекордные показатели достигаются в одном рецепте
Из большого количества материалов, с которыми мы сталкиваемся, эпоксидка плохо справляется только с материалами, с которые вообще трудно клеить – капрон и, тем более полиэтилен, фторопласт. ну и сильно эластичные беспористые материалы.
При склеивании различных материалов, особенно беспористых нужно учитывать, что есть склонность к большей (по сравнению со смолой в объеме) хрупкости на границе с металлом и к вязкости на границе с пластмассами.
Эпоксидная смола не любит солнечный свет, но это может иметь значение только в случае применения ее в качестве лака и если изделие будет постоянно, годами, валяться на солнышке.
Если б еще ее дополнить в плане практического применения и различных хитростей, ну для примера:
1)Идея не моя, непомню кто то из форумчан, за что ему спасибо, дал совет – замесив на глаз( ну и такое бывает) эпоксидку, проверить ее пригодность можно так, мокаем спичку в клей, другой спичкой подогреваем смолу на растоянии так чтоб она ( капля клея на первой спичке) закипела, но не обуглилась, тоесть слегка вспенилась, и сразу перестаем греть. Если капля затвердела, пропорция угадана если нет нужно добавить отвердителя. Сам пользую и всем советую.
2) Ацетон, спирт и жидкость для снятия лака с ногтей разбавляют смолу до бесконечности, но нужно учитывать, что количество разбавляющей жидкости прямопропорционально увеличивает время окончательной полимеризации и дает усадку, что может привести к деформации поверхности.( в частности при изготовлении микарты). Добавлять разбавители желательно проверив качество полученного клея методом «спички» . При замесе большого количества смолы можно сразу разводить смолу, потом в раствор добавить отвердитель, но пропорцию смолы и отвердителя нужно заранее проверить, такой способ значительно снизит вероятность саморазогрева смолы.
P. S. Эпоксидку развожу в мерном медицинском полиэтиленовом 20 граммовом стаканчике. Промахов ни разу не было. Сначала лью отвердитель, затем смолу. Размешиваю бамбуковой шпажкой для шашлыков, коих на три рубля пучок, вещь в хозяйстве полезная и универсальная.
Эпоксидная смола
— олигомеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать сшитые полимеры. Наиболее распространённые эпоксидные смолы — продукты поликонденсации эпихлоргидрина с фенолами, чаще всего — с бисфенолом А. Смолы на основе бисфенола А часто называются эпоксидно-диановыми в честь русского химика А. П. Дианина, впервые получившего бисфенол А [1] .
Свойства [ править | править код ]
Эпоксидные смолы стойки к действию галогенов, некоторых кислот (к сильным кислотам, особенно к кислотам-окислителям, имеют слабую устойчивость), щелочей, обладают высокой адгезией к металлам. Эпоксидная смола в зависимости от марки и производителя выглядит как прозрачная жидкость желто-оранжевого цвета, напоминающая мёд, или как коричневая твёрдая масса, напоминающая гудрон. Жидкая смола может иметь очень разный цвет — от белого и прозрачного до винно-красного (у эпоксидированного анилина).
Следующие свойства имеет чистая, не модифицированная смола без наполнителей:
- модуль упругости: E ≈ 3000 − 4500 N m m 2 < m >< m <^<2>>>>>;
- предел прочности: R ≈ 80 N m m 2 < m >< m <^<2>>>>>;
- плотность: ρ ≈ 1 , 2 g c m 3 ho approx 1<,>2< m >< m <^<3>>>>>.
Хотя отверждённая по правильной технологии эпоксидная смола считается абсолютно безвредной при нормальных условиях, её применение сильно ограничено, так как при отверждении в промышленных условиях в ЭС остаётся некоторое количество золь-фракции — растворимого остатка. Он может нанести серьёзный урон здоровью, если будет вымыт растворителями и попадёт внутрь организма. В неотверждённом виде эпоксидные смолы являются достаточно ядовитыми веществами и могут также навредить здоровью.
Обычные составы
Впрочем, описываемые смолы сложны в производстве, требуют специальных боксов-реакторов для отверждения, огнеупорных форм, в которых делаются эти отливки, так что массовому потребителю они малоинтересны, да еще и чрезвычайно дороги. Более интересны для него были бы обычные смолы класса ЭД или его аналогов, в которых для отверждения использовались нестандартные вещества, да еще с введением в них наполнителей пластификаторов, повышающих термостойкость.
Наибольший спрос на жаропрочные материалы из эпоксидных смол отмечается у авто- и мотолюбителей. Камнем преткновения у которых чаще всего выступают компоненты соединений в глушителях, которые быстро выгорают. Вот здесь жаростойкость изделий из эпоксидки или материалов с нею может быть усилена применением армирования прокладок углепластиком или даже самым обыкновенным стеклопластиком.
С введением в застывающую смолу в местах соединения или прокладок дополнительного армирующего и цементирующего элемента в виде мелкодисперсных стальных опилок или даже алюминиевой пудры, которая в связке со смолой отлично держит температуру до 340°C градусов. Правда, страдает ударная прочность такой смолы.
Смолы с наполнителями, а тем более армированные, и подавно не поддаются плавлению. Речь может идти только о постепенном их обугливании и разрушении.
Если же говорить о полноценном плавлении эпоксидных материалов при воздействии высокой температуры, то оно возможно только с попеременным воздействием на них быстродействующих едких растворителей и высокой температуры. Тогда, наряду с физическими изменениями в кристаллической решетке полимера будет происходить и химическое ослабление межмолекулярных связей.
Очевидно, что температура эксплуатации эпоксидной смолы имеет широкий диапазон. Здесь все зависит от полимерного состава и добавок, внесенных в него.
Модификация [ править | править код ]
Эпоксидные смолы поддаются модификации. Различают химическую и физическую модификацию.
Первая заключается в изменении строения сетки полимера путём добавления соединений, встраивающихся в состав оной. Как пример — добавление лапроксидов (простых полиэфиров спиртов, содержащих глицидиловые группы, например, ангидрида глицерина) в зависимости от функциональности и молекулярной массы придаёт отверждённой смоле эластичность, за счёт увеличения молекулярной массы межузлового фрагмента, но понижает её водостойкость. Добавление галоген- и фосфорорганических соединений придаёт смоле большую негорючесть. Добавление фенолформальдегидных смол позволяет отверждать эпоксидную смолу прямым нагревом без отвердителя, придаёт большую жёсткость, улучшает антифрикционные свойства, но понижает ударную вязкость [2] .
Читать также: В каких радиодеталях есть палладий
Физическая модификация достигается добавлением в смолу веществ, не вступающих в химическую связь со связующим. Как пример — добавление каучука позволяет увеличить ударную вязкость отверждённой смолы. Добавление коллоидного диоксида титана увеличивает её коэффициент преломления и придаёт свойство непрозрачности к ультрафиолетовому излучению [ источник не указан 1389 дней
] .
Марки эпоксидных смол
Эпоксидные смолы в основном различаются по густоте состава при стандартной консистенции смешиваемых составных веществ. Если раньше смолы выпускались только для промышленного использования и были очень токсичными по составу, то сегодня некоторые компании выпускают экологически чистые смолы для домашнего использования.
QTP-1130
Низковязкая смола не содержащая растворитель. Хорошо подходит для новичков создающих небольшие конструкции. Обладает высокой прозрачностью. Часто используется при заливке столешниц из слэба, камня или различного декора. Не желтеет. Ровно заполняет форму для заливки и не усаживается.
Характеристики:
- Прочность сжатия – 83 МПа;
- Прочность разрыва – 50 МПа;
- Прочность на изгиб – 79МРа;
- Термостойкость: + 50 градусов при постоянном воздействии, +80 при воздействии до 7 дней, +100 градусов при воздействии до 12 часов.
Смола QTP-1130 не токсична после высыхания. Не имеет неприятного химического запаха в жидком виде. Рекомендуется к использованию при температуре до + 40 градусов.
Арт-Эко
Двухкомпонентная, низковязкая смола. Для уменьшения вязкости, комплектуется растворителем. Максимальная толщина для заливки 7 мм. Хорошо подходит для смешивания с колером. Одним из недостатков является необходимость строгого соблюдения пропорций, смешиваемых элементов. Подходит для заливки монолитных конструкций и покрытий, для изготовления столешниц и бижутерии.
- Прочность сжатия – 80;
- Прочность разрыва – 40;
- Прочность изгиба – 70.
Арт-эко устойчива к воздействию света, тепла до +70 градусов и к механическим повреждениям. Очень прозрачна, но со временем желтеет. Использование с применением колера обязательно. Смола не имеет резких химических запахов, как в жидком, так и в твердом виде.
ЭД-20
Смола для универсального применения. Изготовляется по ГОСТу, поэтому во многом не подпадает под современные характеристики. Является высоковязкой, что во многом усложняет работу с ней. Часто возникают воздушные пузырьки. Новичкам крайне сложно работать с этой смолой. Со временем немного желтеет, использование колера обязательно. Главным достоинством состава является высокая прочность, стойкость к механическим воздействиям.
- Прочность сжатия – 85;
- Прочность разрыва – 90;
- Прочность на изгиб – 140.
У данной эпоксидной смолы много поклонников и противников. Главным образом негативные отзывы возникают по причине неопытности при работе с ЭД-20.
CHS Epoxy 520
Эпоксидная смола от Чешских производителей. Является самой прозрачной по консистенции из всех марок, представленных на рынке. Лучший выбор при создании изделий с большим количеством сложного декора. При декорировании возможно использование сухих и свежих цветков и листьев, металл, дерево, камни. При смешивании с отвердителем марки 921 ОП становится высоко пластичным. Пластичность готовой столешницы очень важна, так как нагрузка может быть неравномерной. CHS Epoxy 520 является аналогом отечественных смол марок ЭД20 и ЭД 22. Но отличается простотой применения. После нанесения не возникает пузырьков воздуха и со временем состав не желтеет.
- Прочность сжатия — 80;
- Прочность разрыва – 75;
- Прочность изгиба – 92.
Эта марка смолы подойдет, как новичкам, так и профессионалам. Очень хорошо подходит для создания больших по объему столешниц. Глубина заливки 1.5 – 2 сантиметра для первого слоя.
Crystal Glass
Смола от отечественного производителя. Подходит для заливки мелких конструкций и бижутерии, а также столешниц большого объема. Работать с этой маркой очень легко, так как ее текучесть зависит от количества отвердителя. Особенностью CrystalGlass является необходимость настаивания перед заливкой. Во время настаивания состав густеет, что позволяет найти необходимый уровень загустения. Смола очень хорошо растекается и заполняет весь рельеф заготовки и элементов декора. Не образует пузырей и мутных хлопьев. Затвердевшая столешница обладает прочностью, антикоррозийной устойчивостью и не желтеет со временем. В состав CrystalGlass можно добавлять колер.
- Прочность сжатия – 75;
- Прочность разрыва – 70;
- Прочность на изгиб до 85.
CrystalGlass одна из марок эпоксидных смол, подходящих для начинающих изготовителей столешниц. При работе с ней нужно только подобрать правильную консистенцию тягучести состава.
ПЭО-610КЭ
Еще одна марка смолы изготовленная согласно ГОСТу. Буква «Э» указывает на высокую степень эластичности затвердевшего состава. Это позволяет изготавливать крупные столешницы, с большим запасом прочности. Глубина заливки одного слоя составляет 0.7см. при этом состав полностью затвердевает через 54 часа. Компаунд ПЭО-610КЭ позволяет заливать сложные декоративные элементы без возникновения неровностей, пузырьков и пустот. Готовая столешница обладает запасом прочности на разрыв до 75МРа и на изгиб до 90 МПа. Не желтеет, не имеет неприятного химического запаха. Обладает высокой влагоотталкивающей способностью. В комплекте с основным компонентом отвердителя нет. Его нужно приобретать отдельно. Смола проста в применении и позволяет с легкостью работать даже новичкам.
EpoxAcast 690
Также отечественная эпоксидная смола. Обладает высокой прозрачностью и жесткостью в твердом состоянии. Не пластична. При работе с ней можно заливать до 5 см первого слоя. Подвержена усадке по мере застывания. Больше подходит для изготовления бижутерии. При создании монолитных конструкций больших объемов требуется определенный опыт. Прочность на изгиб до 140 МПа, прочность разрыва 120МРа. При своей повышенной тягучести и низкой эластичности EpoxAcast 690 можно заливать средние по сложности элементы декора. Материал не желтеет, но можно добавлять в состав колер. Не имеет неприятного запаха.
MG EPOX STRONG
Сверх прозрачная смола из Германии. Самый популярный заливочный состав у профессионалов. Обладает высокой прозрачностью, не желтеет и не усаживается. Позволяет работать со сложно декорируемыми конструкциями больших объемов. Не пропитывает слои песка и не отделяет песчинки. Отлично подходит для заливки фотографий, цветов и листьев сохраняя яркие цвета. Застывает в течение 3 суток. За это время приобретает прочность до 90 МПа и эластичность на изгиб до 85МРа. Многие мастера рекомендуют изготавливать столешницы и конструкции с повышенными требованиями прочности именно этой маркой смолы.
Epoxy CR 100
Самая безвредная по химическому составу смола. Рекомендуется, как универсальная смола для работы, как с мелкими моделями и бижутерией, так и для изготовления столешниц. Подходит для заливки слэба, сложных декоративных элементов и фотографий. Обладает высокой прочностью в твердом состоянии и большом коэффициентом прозрачности. Не желтеет и позволяет добавлять в состав колер. Застывает в течение 50 часов. Не подвержена коррозии, ультрафиолетовому излучению и влагонакоплению. Подходит для работы новичка, из-за простоты использования и жидкой консистенции без появления микротрещин и пузырьков.
При выборе эпоксидной смолы важно знать все нюансы ее состояния в жидком и твердом состоянии. Перед началом основной работы требуется попрактиковаться в смешивании и достижении правильной консистенции.
Важно очень внимательно ознакомиться с сопроводительной инструкцией.
Получение [ править | править код ]
Впервые эпоксидная смола была получена французским химиком Кастаном в 1936 году [1] .
Эпоксидную смолу получают поликонденсацией эпихлоргидрина
с различными органическими соединениями: от фенола до пищевых масел, например, соевого [
источник не указан 1389 дней
] . Такой способ носит название «эпоксидирование».
Ценные сорта эпоксидных смол получают каталитическим окислением непредельных соединений. Например, таким образом получают циклоалифатические смолы, ценные тем, что они совершенно не содержат гидроксильных групп, и поэтому очень гидроустойчивы, трекинго- и дугостойки.
Для практического применения смолы нужен отвердитель. Отвердителем может быть полифункциональный амин или ангидрид, иногда кислоты. Также применяют катализаторы отверждения — кислоты Льюиса и третичные амины, обычно блокированные комплексообразователем наподобие пиридина. После смешения с отвердителем эпоксидная смола может быть отверждена — переведена в твёрдое неплавкое и нерастворимое состояние. Если это полиэтиленполиамин (ПЭПА), то смола отвердеет за сутки при комнатной температуре. Ангидридные отвердители требуют 10 часов времени и нагрева до 180 °C в термокамере (и это ещё без учёта каскадного нагрева со 150 °C).
Полезные советы при работе с эпоксидкой
Температурный режим – один из важных и основополагающих факторов при работе с эпоксидными смолами. Поэтому при использовании смолистой субстанции обязательно следует придерживаться рекомендованных условий. В идеале, в помещении, где происходит процесс полимеризации и заливка эпоксидки, температура должна быть в пределах +24⁰–30⁰С. Следует придерживаться и иных рекомендаций:
- в рабочем помещении должно быть не только тепло, но и сухо;
- ингредиенты до момента смешивания (смолы и отвердитель) находятся в герметично закрытой упаковке;
- при замешивании смеси в смолу добавляется отвердитель, а не наоборот;
- при добавлении катализатора эпоксидку можно немного разогреть до +40⁰–50⁰С;
- стандартное время первой полимеризации смолистой субстанции — 1 сутки при температуре в +24⁰С;
- период набора максимальной прочности составляет до недели;
- при смешивании слишком больших доз смолы и отвердителя, эпоксидка может закипеть и потерять свои рабочие свойства.
Традиционные сферы применения
Усадку при использовании ЭД-20 дает очень небольшую. К тому же, как мы выяснили, полимеризуется это средство достаточно быстро. Благодаря таким свойствам применение этот материал нашел очень широкое как в промышленности, так и в строительстве или быту. Использоваться смола ЭД-20, технические характеристики которой делают это средство практически универсальным, может, к примеру:
для ремонта разного рода техники на электрическом ходу;
- в приборостроении;
- в авиапромышленности;
- мебельной промышленности;
- при ремонте элементов конструкции автомобилей;
- в радиотехнической промышленности.
Очень широко этот материал применяется и дизайнерами. Из него могут создаваться, к примеру, столешницы, галантерейные изделия, разного рода влагостойкие товары, предназначенные для использования в ванных комнатах. Применяется эпоксидка и для грунтования разного рода поверхностей.
Еще одной областью использования ЭД-20 является изготовление эмалей, лаков, шпаклевок. Также с применением этого материала делают и эпоксидные смолы других марок. В быту этот материал часто используется в качестве клея. С его применением допускается скреплять как дерево, так и металл, пластик, керамику, стекло.
Как применяется и какую температуру выдерживает
При ремонте керамических изделий клей скрывает места повреждения и поломки. Из сломанных элементов удаляется грязь и обезжириваются, затем наносится слой эпоксидки и соединяется изделие в единое.
Для бетонных конструкций применяется данный состав с целью получения защиты от воды и влаги, заполнения швов, которые не изменяются при застывании, выдерживают перепады температур.
Владельцы автомобилей применяют эпоксидный клей для быстрого ремонта, чтобы была возможность доехать до СТО.
Именно такой клей склеивает деревянные изделия в прочные соединения.
При процессе соединения выполняются такие действия:
- Готовятся инструменты.
- Обрабатываются склеиваемые поверхности для улучшения сцепливаемости (убрать грязь, обработать наждачкой, обезжирить, просушить).
- Клеевой состав наносится на плоскости тонким пластом.
- Объединить склеиваемые компоненты, закрепить.
- Плотная фиксация необходима на протяжении 10 минут.
- Вводить в эксплуатацию через сутки.
Устраняем причины и их последствия
При взаимодействии эпоксидной смолы и различных видов отвердителя можно получить разные вещества. Они различаются по степени прочности и эластичности. А также по мягкости и упругости. Комбинируя по-разному основное вещество и отвердитель, варьируют их концентрации, получают полимер с разными характеристиками.
Однако при любой комбинации составляющих компонентов перед нанесением на эпоксидную смолу последующих слоев требуется полное высыхание смолы. Не застывает состав по нескольким вероятным причинам. Следует детально разобраться в них, чтобы предотвратить сложности при использовании материала.
Ошибка в пропорции компонентов
Из-за недостаточного или избыточного количества отвердителя зачастую нарушается результат. Липкий и неокончательно затвердевший слой, который не «схватывается» больше суток, придется удалить. На невысохшую эпоксидную смолу последующие слои не наносятся.
Для получения идеального покрытия необходимо четко соблюдать пропорции. И увеличение либо недостаток любого из компонентов негативно сказывается на конечном результате.
При повторном нанесении состава следует проверить соотношение отвердителя и эпоксидной смолы. Лучше не добавлять лишний отвердитель в уже готовый раствор. Правильнее приготовить состав по указанным в инструкции пропорциям.
Неправильно выбранный температурный режим
Застывание смеси происходит при комнатной температуре. Однако сохнуть полученное покрытие будет быстрее, если увеличить температуру окружающей среды. От этого фактора во многом зависит результативность «схватывания» эпоксидной смолы.
При прохладной погоде увеличивается время прохождения реакции полимеризации. Что влечет за собой увеличение сроков застывания состава. При снижении температуры окружающей среды на 10°С время полимеризации увеличивается на 10-15 часов.
Что следует предпринять? Ниже приведенные советы помогут сохранить нужную скорость застывания:
- отвердение будет проходить быстрее, если поддерживать температуру. При необходимости – за счет внешнего источника;
- если температуру на должном уровне поддерживать не удается либо сложно, можно изначально применять для приготовления смеси отвердитель, предназначенный для работы при низких температурах.
Согласно мнению тех, кто использует эпоксидную смолу, существуют лучшие марки. Для определенных условий лучше выбирать подходящий вариант вещества. Лучшими отечественными марками отвердителей, «работающих» при низких температурах, следует считать АФ-2. А медленным лучшим отвердителем считается марка ДТБ-2.
Эпоксидная смола и отвердитель не тщательно перемешиваются
Наиболее часто совершаемая ошибка, которая влечет за собой снижение скорости затвердевания состава, – недостаточное перемешивание компонентов. Причина отсутствия быстрого застывания эпоксидной смолы – в не слишком длительном и тщательном смешивании. А происходит это вследствие неполной реакции полимеризации. Ведь именно в результате этого форма жидкого вещества меняется: смола дает прочный и красивый твердый слой, перестает быть липкой.
Чтобы сделать равномерный состав, необходимо смешать в правильных количествах смесь. Эпоксидную смолу и выбранный вид отвердителя перемешивать необходимо тщательно. Проводить перемешивание нужно до полной однородности состава. Не должно оставаться мест в полученном растворе, где будет явное преобладание одного из компонентов.
Если в состав планируется введение добавок или наполнителей (например, силиконовый наполнитель, улучшающий конечный результат), применять их следует лишь после тщательного перемешивания смеси.
Исправить положение можно лишь удалением неудачного слоя. Составляется новая смесь. А компоненты ее тщательно вымешиваются и наносятся на подготовленную поверхность.
Неправильный подбор компонентов
Для каждого вида эпоксидной смолы лучше применять свой отвердитель. Это позволит исключить риск длительного застывания состава. А также улучшает свойства полученного покрытия. То же касается и катализатора полиэфирной смолы. Он должен подбираться в соответствии с видом эпоксидки.
При учете перечисленные факторов при составлении смеси на основе эпоксидной смолы получается качественное покрытие. Сохнет оно при благоприятных условиях не больше одних суток.
Критерии выбора
Современный рынок предлагает огромный ассортимент составов, предназначенных для работы с металлами, среди них есть и термостойкие. Выводы относительно качества вы сможете сделать сами после применения клея.
Следует с некоторой осторожностью отнестись к составам, относящимся к разряду универсальных. Поэтому обратите особое внимание на то, какие в нем компоненты. Также присмотритесь к:
- Диапазону температур, при которых клей не теряет полезных свойств. Уточните, при каких условиях будут эксплуатироваться готовые элементы, нуждаются ли они в проведении дополнительной обработки. Если да, то при каких температурах.
- Периоду высыхания. Данный параметр полностью зависит от особенностей процесса нанесения и рабочего места.
- Методике нанесения. Помните, что она бывает разной: одни материалы склеиваются точечно, другие следует обработать полностью. В последнем случае расход клея увеличится.
- Технологиям нанесения. Они имеют отличия. Спросите совета у продавца-консультанта, убедитесь, что состав будет удобен в использовании.
- Консистенции. Любые клеи поступают в продажу, имея несколько исполнений: тубы либо пластиковые палочки. В первом случае придется самостоятельно делать смесь с двух компонентов, что далеко не всегда удобно и возможно. Готовые составы выделяет удобность применения.
- Уровню устойчивости к жидкостям и агрессивному воздействию окружающей среды. Этот параметр особенно важный, если склеиваемые компоненты будут располагаться вне помещений.
- С какими материалами может проводиться склеивание. Подбирайте определенные составы для выполнения конкретных задач.