Эпоксидная смола что это такое


Эпоксидная смола — как правильно применять

Прочнейший клей, который склеит почти все, за исключением капрона, оргстекла, полиэтилена и других непористых эластичных материалов — двухкомпонентная эпоксидная смола. Вещество также применяется в рукоделии, изготовлении мебели, декупаже, авто, творчестве, строительстве. Иначе оно называется компаунд эпоксидный. В свободном виде эпоксидка не применяется, только в сочетании с отвердителем, который дает возможность проявиться после реакции полимеризации ее уникальным свойствам. По этой причине важно знать, как развести эпоксидную смолу правильно.

Что такое эпоксидная смола

Эпоксидная смола — это олигомеры, которые содержат эпоксидные группы и при воздействии отвердителей формируют сшитые полимеры. Отвердителями могут быть полиамины и другие соединения. Самыми распространенными эпоксидными смолами являются продукты поликонденсации с бисфенолом А либо поликонденсации с фенолами эпихлоргидрина.

Жидкая эпоксидная смола может быть различных оттенков: от белого, прозрачного, до винно-красного. Но обычно имеет вид желто-оранжевой прозрачной жидкости, по консистенции напоминающей мед, или твердой, коричневой (как гудрон) массы.

Состав

Эпоксидная смола по химическому составу представляет собой синтетическое олигомерное соединение. Подобные вещества на сегодняшний день востребованы практически во всех отраслях промышленности. После соединения эпоксидной смолы с отвердителями получаются:

  • прочные и мягкие материалы;
  • твердые и жесткие;
  • материалы, напоминающие резину.

Эпоксидная смола обладает устойчивостью к воздействию кислот, галогенов, щелочей, но растворяется в ацетоне и сложных эфирах без формирования пленки. После отвердения летучие вещества не выделяются, происходит совсем незначительная усадка состава.

Как работать с эпоксидной смолой

Для работы с эпоксидной смолой понадобится отвердитель, одноразовый стаканчик, 2 шприца и палочка для перемешивания.

Совет Вливайте отвердитель в смолу, а не наоборот. Обычно отвердитель имеет жидкую консистенцию и при резком нажатии на шприц может разбрызгиваться, поэтому делаете это осторожно.

Инструкция по применению:

  1. Возьмите шприц, наберите в него необходимое количество смолы и выпустите в стаканчик. То же самое проделайте с отвердителем. Пропорции смешивания у разных производителей различны, потому перед началом работы внимательно прочитайте инструкцию по применению. Неправильно разведенная эпоксидка плохо застывает.
  2. Хорошенько перемешайте смолу с отвердителем, масса должна стать однородной. Смешивать необходимо медленно и осторожно, если делать это резкими движениями и быстро, то в массе появятся пузырьки. Жидкая консистенция состава обеспечит быстрый выход пузырьков наружу, в изначально густых компонентах они останутся. Плотность смолы зависит от производителя. Недостаточно хорошо смешанные компоненты обусловят плохое застывание состава.
  3. Полимеризация не происходит мгновенно, необходимо немного подождать пока масса приобретет требующуюся для работы консистенцию.
  4. Залейте в форму или сделайте линзу.
  5. Подождите указанное производителем в инструкции время, пока эпоксидная смола окончательно застынет.

Совет Во время застывания к массе хорошо прилипают пылинки и разная грязь. Предотвратить это поможет использование емкостей и коробок с крышкой. Сделайте изделие в коробке и закройте крышкой на время затвердевания состава.

Эпоксидная смола имеет условные стадии застывания:

  1. Вначале масса очень жидкая и легко стекает, что делает ее максимально подходящей для заливки в форму. Жидкая консистенция позволяет эпоксидке проникнуть в мельчайшие углубления, более густому составу это не под силу, и рельеф получится не очень явным.
  2. По прошествии некоторого времени эпоксидная смола становится гуще и подходит для изготовления выпуклых линз на плоской основе. Сделать подобную линзу из жидкой смолы не удастся — состав будет скатываться вниз с заготовки. На этой стадии лучше всего заливать нерельефные формы в домашних условиях.
  3. Наименее подходящая консистенция смеси для работы — наподобие густого меда. При набирании эпоксидки на палочку легко формируются пузырьки, убрать которые очень сложно. На этой стадии состав подходит для того, чтобы склеить детали между собой. Эпоксидка характеризуется отличной адгезией и прекрасно прилипает к большинству материалов (на основе этого свойства был разработан клей ЭДП.), но легко отслаивается от полипропилена, полиэтилена, силикона, резины, поверхностей, покрытых пленкой жира.
  4. Эпоксидная смола становится очень густой и липкой, отделить немного от основной массы проблематично.
  5. Следующая стадия — резиновая. Эпоксидка не прилипает к рукам, но легко мнется и гнется, из нее получится сделать множество изделий, но если вы хотите, чтобы она затвердела в нужном положении, то закрепите ее, иначе она вернется в первоначальное состояние.
  6. Окончательно затвердевшая эпоксидная смола. Ее нельзя продавить ногтем, на ощупь она похожа на пластик.

Совет Если нет формы из специального материала, то смажьте имеющуюся растительным маслом, но сначала проверьте, как отреагирует на него конкретно этот состав эпоксидки.

Эпоксидна смола от разных производителей характеризуется различным временем отвердения. Время наступления стадий определяются исключительно опытным путем. Существует мягкая эпоксидная смола, которая остается резиновой даже после полного застывания, что для некоторых изделий является идеальным вариантом.

Как развести

Разводить пропорции необходимо очень тщательно, так как недостаточное либо избыточное количество отвердителя в смеси отрицательно сказывается на качестве образующегося полимера.

Избыток отвердителя характеризуется тем, что состав остается устойчивым к нагреванию, действию химических веществ и воды, но становится менее прочным. Кроме того, излишек выделяется на поверхности при эксплуатации изделия, поэтому необходимо точно знать, как развести эпоксидную смолу правильно.

Недостаточное количество отвердителя делает смолу липкой, так как ее часть остается несвязанной.

Для получения различных смесей отвердитель и эпоксидная смола смешиваются в различных пропорциях, о чем вы узнаете, прочитав инструкцию по применению. Современный состав обычно делается так: на 1 часть отвержающих компонентов берутся 2 части смолы или отвердитель и смола смешиваются 1 к 1.

На скорость полимеризации оказывают влияние тип отвердителя и температура состава. Чтобы ускорить процесс, слегка нагрейте массу. Повышение температуры на 10° С обеспечит ускорение полимеризации в 3 раза. Существуют составы, которые включают в себя ускорители отвердения, есть и такие, которые застывает при низких температурах.

Эпоксидная смола становится твердой при температуре от —10 до +200° С, что зависит от вида применяемого состава. Чаще всего в быту применяются отвердитель холодного типа, он встречается в условиях маломощного производства и там, где термическая обработка недопустима.

Отвердители горячего типа применяются в процессе получения изделий с высокой прочностью, которые будут подвергаться значительным нагрузкам и действию высоких температур. Горячая полимеризация способствует формированию густой сетки молекул, которая и обеспечивает устойчивость состава.

Расход на 1м2

Сколько будет израсходовано эпоксидной смолы, зависит от цели ее применения. Если воспользоваться эпоксидкой как клеем, то на расход повлияют свойства соединяемых поверхностей:

  • пористость;
  • шероховатость;
  • способность впитывать вещества.

Совет Нанесите минимально приемлемое количество эпоксидки на склеиваемые поверхности, затем прижмите их друг к другу и зафиксируйте в таком положении до полного застывания клея.

Расход на площадь имеет большое значение при изготовлении, например, напольного покрытия. Если необходимо покрыть бетонный гладкий пол, просто чтобы он не пылил, то достаточно будет 100 г на 1 м2. При изготовлении более прочного покрытия, армированного и идеально ровного потребуется до 3,5 кг эпоксидной смолы на 1 м2.

Модифицированные эпоксидки различных оттенков применяются при устройстве полимерных наливных полов. Полимер выливается из емкости на пол и растекается благодаря силе тяжести. Подобное нанесение обуславливает расход от 1 кг эпоксидки на 1м2 на один слой.

Сколько сохнет

Полное застывание эпоксидки обычно происходит через 24 часа. Изделия (например, броши, заколки), которые не подвергаются значительным нагрузкам, готовы к эксплуатации уже через 12 часов.

Какую температуру выдерживает

Температура плавления застывшей эпоксидной смолы составляет до +150—180° С, при этом ее прочность уменьшится незначительно. Некоторые марки клея выдерживают кратковременный нагрев до +400° С и продолжительный — до +250° С.

Вредна ли для здоровья

После застывания эпоксидная смола при нормальных условиях эксплуатации абсолютно безвредна для человеческого организма. Но ее применение ограничивается тем, что при отвердении в условиях промышленного производства в составе остается немного растворимого остатка (золь-фракции). Именно этот остаток может нанести серьезный ущерб здоровью, если будет вымыт растворителями и проникнет в организм человека. Эпоксидные смолы до застывания ядовиты и способны отрицательно повлиять на здоровье.

Полезные советы

Советы и рекомендации профессионалов помогут облегчить работу с эпоксидной смолой и сделать все максимально качественно:

  1. Перед началом работы застелите стол полиэтиленовой пленкой, чтобы избежать протекания и загрязнения его поверхности. Бумага не защитит от пятен, так как эпоксидка пропитывает ее.
  2. Не допускайте попадание воды в отвердитель, эпоксидную смолу или смесь этих веществ. Если работать с составом при высокой влажности воздуха в помещении, застывание будет происходить плохо.
  3. Можете придать эпоксидке любой оттенок. Это делается с помощью добавления в состав специальных тоннеров, но их стоимость сравнительно высока. Более приемлемым по цене вариантом являются чернила гелевых ручек, краска, находящаяся внутри фломастеров, маркеров или витражная.
  4. Не работайте с эпоксидкой при температуре окружающего воздуха ниже +22° С, так как существует вероятность, что состав плохо застынет.
  5. Если смолу подержать в холодном помещении, например, на балконе, в ней могут появиться хлопья или крупинки. Чтобы вернуть состав в первоначальное состояние, нагрейте его до 40—60° С.
  6. Поставив изделие на батарею отопления, вы сократите продолжительность застывания эпоксидной смолы. Обеспечьте не слишком сильное повышение температуры, чтобы состав не закипел с образованием множества пузырьков.
  7. Если близко к поверхности эпоксидной смолы сформировался пузырек — просто подуйте на него через коктейльную трубочку или раскрученную ручку. Образовавшийся пузырек лопнет.
  8. Эпоксидка характеризуется повышенной текучестью, по этой причине не применяйте состав в качестве покрытия (лака) для рельефных изделий.
  9. Сделать качественно линзы на заготовках с плоской поверхностью удастся, только разместив их в идеально горизонтальном положении. В противном случае линзы получатся неровными — с одной стороны выше, с другой — ниже.
  10. Если линза сползается к центру и не закрывает края заготовки, это говорит о том, что эпоксидки было налито мало или она очень жидкая. Попробуйте залить еще один слой, это позволит исправить положение.
  11. Чтобы с течением времени эпоксидная смола не пожелтела под действием солнечных лучей и тепла, приобретайте продукт, в составе которого имеется УФ-фильтр.
  12. При попадании эпоксидки на кожу рук оттирайте загрязнения спиртом, после чего вымойте руки с мылом.
  13. Если смола попала в глаза или была проглочена — обратитесь к врачу.

Эпоксидные смолы токсичны в большей или меньшей степени, в зависимости от состава. По этой причине работать с ними необходимо в хорошо проветриваемой комнате или под вытяжкой. Полностью обезопасить себя от вдыхания паров органических кислот можно, работая с эпоксидкой в респираторе.

goodklei.ru

Эпоксидная смола: виды, характеристики, применение и популярные марки

Эпоксидная смола – материал, знакомый многим. Она появилась на рынке более 60 лет назад и до сих пор широко применяется в строительстве. Область использования касается и промышленности, домашнего хозяйства. Сейчас выпускается множество разновидностей эпоксидных смол с уникальными характеристиками и свойствами.

Основные сведения

Что такое эпоксидная смола? Согласно описанию, это химическое вещество представляет собой синтетический олигомер, содержащий эпоксидные группы. Последние под действием отвердителей способны образовывать сшитые полимеры. Эпоксидка, как называют ее в быту, имеет сложную формулу и является продуктом конденсации эпихлоргидрина и бисфенола А.

В чистом виде эпоксидка не используется, ее применение оправдано только после добавления отвердителя и произошедшей полимеризации. Существуют разные виды смол, их назначение отличается в зависимости от свойств. В свою очередь, свойства зависят от состава материала. Из чего делают смолу, что входит в нее, кроме эпоксида? При получения готового средства в рецептуре разные производители могут использоваться такие компоненты:

  • порошковые наполнители – алебастр, цемент, мел (до 30-40 % по количеству) нужны для уплотнения структуры массы и придания прочности;
  • микросферы – мелкозернистые шарики в виде порошка, делают смолу воздушной за счет того, что их плотность мала;
  • волокно (хлопковое, стеклянное) – повышает вязкость готовой смолы, она становится густой и прекрасно заполняет все зазоры, пропитывает поверхности;
  • натуральная древесная крошка – нужна для снижения удельного веса продукта;
  • аэросил – помогает избежать потеков смолы на вертикальных поверхностях;
  • графит – требуется для придания цвета, используется как черный пигмент;
  • двуокись титана, алюминиевая пудра – также окрашивают прозрачный материал в белый и серый цвет соответственно.

Добавление таких наполнителей позволяет после отверждения эпоксидки получить качественную пластмассу с заданными свойствами. Для уменьшения хрупкости к сырью добавляют пластификаторы, например, касторовое масло. Доля их обычно определяется экспериментальным путем.

к содержанию ↑

Преимущества эпоксидных смол

Почему в строительной отрасли материал применяется повсеместно? У него множество достоинств и преимуществ перед прочими смолами:

  • стойкость к действию абразивных веществ, что снижает скорость износа;
  • высокая прочность клеевого шва;
  • отличные физико-химические характеристики;
  • наиболее низкая влагопроницаемость;
  • отсутствие усадки или небольшой ее показатель в процессе эксплуатации изделий.
к содержанию ↑

Свойства и характеристики

На вид чистая эпоксидная смола без добавок выглядит как прозрачная желтоватая, темно-желтая или оранжевая жидкость, она очень похожа на мед. Некоторые типы смол имеют коричневый цвет и напоминают гудрон. Добавление наполнителей может придать смоле иной цвет – от белого до красного, черного.

Эпоксидка практически не реагирует на действие галогенов и разрушается только от влияния сильных кислот. Большинство щелочей также не способно нарушить молекулярные связи. Средство имеет наивысшую адгезию к металлам, но клей на его основе применяется для соединения множества иных материалов:

  • древесины;
  • фаянса;
  • керамики;
  • резины;
  • кожи.

В зависимости от вида эпоксидки, полученный клеевой шов будет жестким или эластичным. Технические особенности также разнятся. Как пример можно привести одну из самых популярных марок эпоксидки – ЭД-20. Вот ее характеристики:

  • плотность – 1,16-1,25 кг м3;
  • прочность на растяжение – 40-90 Мпа, на изгиб – 80-140 Мпа, на сжатие – 100-200 Мпа;
  • температура для полимеризации – от +20 градусов, время отверждения – 1,5 часа;
  • объем отвердителя – 5 частей на 1 часть смолы;
  • водопоглощение за 24 часа – не более 0,01-0,1 %;
  • теплостойкость +55…+170 градусов;
  • ударная вязкость – 5-25 кдж/кв. м.
к содержанию ↑

Виды смол

Любая эпоксидная смола двухкомпонентная, она включает основной состав и отвердитель в двух отдельных упаковках. В зависимости от компонентов, из которых состоит материал, он делится на смолы холодного и горячего отверждения. Последний тип отверждения потребуется, если конечные изделия предполагается использовать в агрессивных условиях, под действием высоких температур, химии.

Также все эпоксидки делятся на следующие разновидности:

  1. Эпоксидно-диановые. Включает материалы с маркировкой ЭД-20, ЭД-22, ЭД-16, ЭД-10, ЭП СМ ПРО. Их можно применять в быту, промышленности. Они хорошо подходят для изготовления наливных полов, пропиточных компаундов, создания клеев и герметиков. Из таких смол делают разные виды пластика, защитных покрытий.
  2. Эпоксидно-диановые для лакокрасочных материалов. Это – эпоксидки марок Э-40, Э-40 Р, они участвуют в производстве лаков, краски, иных покрытий, стойких к повреждению.
  3. Эпоксидно-модифицированные — ЭПОФОМ 1, 2, 3. Входят в состав эпоксидных компаундов, участвуют в ремонте полов, трубопроводов.
  4. Смолы эпоксидные специального назначения. Обладают особыми свойствами, что позволяет эксплуатировать их в экстремальных условиях. Примером можно назвать смолу ЭХД (хлорсодержащую), УП-637 (с резорцином), ЭДА и многие другие.

к содержанию ↑

Получение и производство

Материал производят в России, странах СНГ, за рубежом. Впервые он был получен французским химиком Кастаном, это произошло в 1963 году. Средство можно сделать методом поликонденсации эпихлоргидрина с фенолом или пищевыми маслами, например, соевым. Такой процесс получил название «эпоксидирование». Самые ценные сорта смол получаются в результате каталитического окисления непредельных соединений. Это позволяет придать продукту более высокие прочностные свойства, гидроустойчивость.

Поскольку любая смола 2-компонентная, для ее разведения потребуется отвердитель (амин, ангидрид, некоторые кислоты). К отвердителям в процессе производства нередко добавляют катализаторы отверждения. После этого смола застывает, переходит в нерастворимое соединение.

к содержанию ↑

Популярные марки

Реализуется огромное количество смол разных производителей – «Новол» (Novol), «Эпоксимакс», «Момент» («Хенкель»), «Химпром», «Химизоляция», «Мила Групп», «Югреактив», «Эпитал», «Экованна», «Леонардо» (смолы для творчества) и многие другие. Ниже приведены известные марки эпоксидки:

  1. Наливной состав EPS 2106. Двухкомпонентное окрашенное средство для финишных, выравнивающих покрытий на бетон либо как самостоятельное покрытие.
  2. «Арт-Массив» и «АРТ-ЭКО». Низковязкие составы на основе модифицированной смолы и отвердителей, применяются для покрытия дерева, камня, металла. Позволяют делать красивые 3D-полы.
  3. «Мастер» МК ХТ-116А. Позволяет заливать заранее подготовленные формы, включается в защитные смеси для бетона, дерева, металла. Придает изделиям неповторимый блеск.
  4. «Артлайн Кристалл Эпокси» (Artline Crystal Epoxy). Средство идеально для создания поделок, бижутерии, иных видов рукоделия и творчества.
  5. «Этал Оптик» («Этал Optic»). Двухкомпонентное средство для литья столешниц, диорам, моделей, малых скульптурных форм.
  6. Pebeo Crystal Resin Gedeo. Это прозрачная смола для хобби и творчества, имеет невысокую стоимость и продается в удобных малых упаковках.
  7. Linkuid 3D OPTI. Заливочный оптический прозрачный материал, на его основе делают брелоки, бижутерию, сувениры, 3D-полы, столешницы.
  8. Crystal 9 и Crystal 7. Очень вязкие смолы, применяются для создания изделий с линзой или высоким куполом, обладают повышенной твердостью.

  1. Gold Glass от Poly Max. Специальная смола для бижутерии, реализуется в малых и больших упаковках (до 13,5 кг).
  2. «Витахим» KER 828. Используется в радиоэлектронике, электротехнике, на ее основе делают заливочные и пропиточные компаунды.
  3. LIQUID GLASS. Эпоксидка в упаковке 150 мл для поделок, творчества, изготовления ювелирных украшений.
  4. Стекловидный лак Cernit. Представляет собой жидкую смолу в комплекте с отвердителем, рекомендуется для создания защитных покрытий на дереве, металле.
  5. «Эпоксидная смола L». Это прозрачная смола для тюнинга, также годится для отделки карбоном деталей авто и мотоциклов.
  6. Epidian 601. Предназначается для литья полов, труб, емкостей, создания композитов.
  7. YD 128. Применяется для приготовления эпоксидных компаундов, клеев, герметиков.
  8. Epoxacast 690. Данная абсолютно прозрачная смола предназначена для рукоделия и хобби, творчества.
  9. EpoxyMax Decor. Средство для декоративных работ, отлично комбинируется с крошкой мрамора, кварца, гранита.
  10. Компаунд К-153. Применяется для герметизации электротехнических изделий, а также деталей, регулярно подвергающихся ударным, вибрационным нагрузкам.
к содержанию ↑

Область применения

Материал занял прочные позиции в промышленности и быту, но сейчас появляются все новые и новые сферы его массового применения. Самые распространенные области использования средства таковы:

  • пропитывание стеклонити, стеклоткани;
  • создание стеклопластика, углеволокна, иных типов пластмассы;
  • склеивание деталей в электротехнике, радиоэлектронике;
  • гидроизоляция бассейнов;
  • заливка полов и подвалов, разработка заливочных компаундов и пластоцементов;
  • производство красок, лаков, пропиток, шпаклевок;

  • включение в состав химически стойких покрытий;
  • герметизация лодок;
  • применение в авиастроении, автомобильной промышленности, кораблестроении;
  • создание крепежа для ракет «земля-космос»;
  • шитье бронежилетов;
  • ремонт кузовов автомобилей;
  • изготовление украшений, галантереи, изделий для кухни, ванной, дома и быта;
  • поделки;
  • заливка и герметизация плат, микросхем компьютера.

Перечислить все сферы и направления эксплуатации эпоксидки сложно. Где взять материал для работы? Разнообразные марки реализуются в крупных маркетах (Castorama, ИКЕА), во всех магазинах строительно-отделочных материалов.

к содержанию ↑

Комбинирование эпоксидки с иными материалами

Эпоксидные смолы могут пропитывать тканые материалы для усиления прочности в условиях жесткой эксплуатации. Их использование ограничено только из-за большой стоимости. Также эпоксидка отлично комбинируется с иными видами смол, в том числе с полиэфиркой. Есть лишь одно важное условие – нельзя допустить контактирования материалов в жидком виде. Вначале выполняют слой полиэфирки, после ее застывания наносят эпоксидку. Обратное комбинирование дает плохой эффект, его не применяют.

к содержанию ↑

Отвердители для эпоксидки

Именно соединение жидкой смолы и отвердителя запускает процесс полимеризации, позволяет отливать разнообразные изделия. Как определить, какой отвердитель нужен? Обычно он идет в комплекте со средством, в его основе – амины или фенолы.

Соотношение отвердителя и смолы может быть разным – от 1:1 и более. Избыток или нехватка жидкости негативно отразится на качестве готового полимера. Снизятся его прочность, стойкость к нагреванию, влиянию химических веществ. Если отвердителя мало, масса может остаться липкой.

к содержанию ↑

Стандарты качества эпоксидки

При приобретении материала нужно проверить ряд важных показателей – соответствие ГОСТ, срок годности (12 месяцев). Если средство импортное, оно имеет таможенные коды, соответствующие требованиям ТН ВЭД (Товарной номенклатуры внешнеэкономической деятельности).

Также следует уточнить условия хранения материала, иначе он мог испортиться (они указаны в инструкции, обычно рекомендуется хранить средство при температуре до +35 градусов). Особенно важно покупать качественный материал, если требуются большие его объемы.

к содержанию ↑

Техника безопасности

После отверждения эпоксидка считается полностью безвредной для организма. Тем не менее, в процессе работы нужно соблюдать осторожность, растворители представляют собой токсичные для человека соединения. При вдыхании они вызывают поражение органов дыхания, при попадании на кожу – ожоги, дерматиты.

Работать с эпоксидкой надо только в перчатках, рабочей одежде, респираторе. При шлифовке изделий надевают очки. Кожу после попадания смолы сразу промывают с мылом либо протирают спиртом. Все работы ведутся только в помещении с приточной вентиляцией.

эпоксидная смола для заливки эпоксидная смола для заливки 5,00 / 4

kraska.guru

Что такое эпоксидная смола - описания, характеристика, преимущества

Скорее всего, любой человек хотя бы раз в жизни слышал слово «эпоксидка». Это короткий вариант названия эпоксидной смолы – особой разновидности синтетических смол. Впервые она увидела свет в пятидесятых годах прошлого века, и почти тут же обрела популярность.

Применяют эпоксидные смолы как в домашнем хозяйстве, так в промышленном производстве, чему способствуют их универсальные свойства. Кроме того, эпоксидные смолы постоянно совершенствуются, с завидной частотой разрабатываются новые составы, за счет чего широта их использования непрерывно растет.

Чем является эпоксидная смола

С точки зрения химии, эпоксидная смола – это синтетическое олигомерное соединение. Почти каждая сфера промышленности так или иначе использует эпоксидную смолу. Но для того, чтобы эпоксидка проявила свои свойства, использовать ее нужно только с отвердителем. Именно благодаря такому комбинации разных эпоксидных материалов с отвердителями, можно добиться совершенно разных результатов полимеризации: от жестких, прочных материалов и до мягких и растягивающихся.

Также отвержденные эпоксидные составы отличаются незначительной усадкой, и не выделяют летучих веществ. Есть ряд свойств, которыми обладает большинство эпоксидных смол:

  • Устойчивость к воздействию кислот, щелочей и галогенов.
  • Растворяются без возникновения пленки в сложных эфирах, а так же ацетоне.

Отвердитель – что это

В эпоксидный состав входят два компонента, которые вступают в реакцию полимеризации при смешивании. Отвердитель – это полимеризирующий компонент. Как было сказано раньше, скомбинировав различные отвердители и смолы можно получить такие же различные эпоксидные композиции.

Такими отвердителями могут выступать фенолы, третичные амины, или их аналоги. Соотношение отвердителя и смолы сильно зависит от ее состава и отличается довольно широкими пределами. Кроме того, следует учитывать, что реакция полимеризации является необратимой, поэтому расплавить или растворить застывшую смолу невозможно.

Правильное соотношение смолы и отвердителя

Нарушение пропорций в эпоксидном составе приводит к целому ряду неприятных последствий, таких как снижение прочности, устойчивости к нагреванию, воде и сильнодействующим химическим веществам. Если отвердителя будет недостаточно, изделие будет липким, потому что в нем останутся излишки несвязанной смолы. Если же, наоборот, отвердителя будет слишком много, он начнет выделяться на поверхности полимера.

В современных компаундах соотношения смолы и отвердителя чаще всего встречается в пропорциях 1:2 или 1:1.

Как повысить скорость отверждения эпоксидной смолы

Многие считают, что чем больше взять отвердителя, тем быстрее произойдет отверждение. Это довольно распространенное убеждение, но оно является некорректным. На самом деле, самым простым способом ускорения реакции является простое повышение температуры самой реагирующей смеси. Например, повышение температуры на 10°С ускорит полимеризацию в 2-3 раза. Но кроме того, существуют специальные компаунды, содержащие ускорители отверждения, и эпоксидные составы со способностью затвердевать при низкой температуре.

Именно температура и состав самой смеси являются основными факторами, влияющими на скорость отверждения эпоксидной смолы.

Преимущества эпоксидной смолы перед другими материалами

 

Сравнивая эпоксидную смолу с другими аналогичными материалами, нельзя не отметить, что она имеет перед ними целый ряд преимуществ. Например:

  • Более прочное клеевое соединение;
  • Минимальная усадка;
  • Отвержденная эпоксидная смола имеет низкую водопроницаемость;
  • Устойчивость к абразивному износу;
  • Физико-механические параметры на более высоком уровне.
  • Различные виды эпоксидных составов.

Различные виды эпоксидных смол и применяемых составов отвердевают при разных температурах, и диапазон их довольно широк, от -10° С до +200° С. Поэтому и различают смолы холодного и горячего отверждения.

Компоненты горячего типа чаще всего применяют тогда, когда необходимо изготовить более прочное изделие, рассчитанное на высокие нагрузки и устойчивость к активным химическим веществам, потому что при их использовании формируется более густая сетка полимерных молекул.

Холодное отверждение применяют на небольших производствах или в быту, а также там, где термическая обработка не допускается или не представляется возможной. Кроме этих видов, известны так же эпоксидные составы, которые застывают в морской воде или просто при высокой влажности.

Применение эпоксидной смолы

Еще с середины прошлого века эпоксидные смолы широко известны и часто применяются. В последние годы их стали использовать в гораздо более разнообразных сферах, но основными все еще остаются такие как:

  • Пропитка стеклоткани или стеклонити. В качестве пропиточного средства или клея для деталей эпоксидные смолы используют в радиотехнике, радиоэлектронике, авто- и авиапромышленности, корабле- и машиностроении, а так же при производстве стеклопластика и строительстве.
  • Покрытие для гидроизоляции. Эпоксидную смолу часто применяют, чтобы изолировать помещения с повышенной влажностью, например пола и стен подвалов или бассейнов.
  • Химически стойкого покрытия. Используется в качестве внутренней и наружной отделки зданий, повышения прочности и гидроизоляции пористых материалов, таких как дерев, или бетон.
  • Получения прозрачного шлифованного материала. Добыть его можно залив эпоксидную смолу в форму, и обработав. Широко применяется в дизайнерском деле, строительстве и даже в быту.
В нашей компании можно заказать монтаж эпоксидного наливного пола в Украине по самой выгодной цене

Как правильно подготовить поверхность для нанесения эпоксидной смолы

Правила, которые необходимо исполнить для качественного прилипания (так же называют адгезией) эпоксидной смолы, совсем не зависят от типа и вида поверхности, на которую ее наносят.

  • Обезжиривание. Первое, что необходимо сделать – очистить поверхность от следов жира или нефтепродуктов. Достичь этого можно применив сильные моющие средства.
  • Отсутствие глянца. Необходимо снять тонкий верхний слой, путем шлифования. Для маленьких поверхностей можно использовать наждачную бумагу, а для больших – специализированные шлифовальные машины. Остатки пыли можно убрать при помощи промышленного пылесоса.

Для изготовления слоистого стеклопластика или послойной укладки эпоксидных полов, красок и лаков необходимо наносить каждый слой покрытия на не застывший предыдущий.

Нижний слой может быть посыпан песком, а после отверждения песок необходимо удалить. Это допускается в случае, если не противоречит требованиям к готовому продукту.

Эпоксидный клей, его свойства и применение

Особенно хорошо известны свойства эпоксидной смолы как клея, поэтому ее довольно часто используют именно в таком ключе. Потому что это именно это вещество лучше всего подходит для склеивания материалов с непористой поверхностью (алюминия, плотные породы дерева, керамика и другие), а так же для создания защитных слоев.

Лучше всего в качестве клея подойдут составы с высокой адгезией по отношению к различным материалам. Такие клеи будет весьма универсальным, но конечные свойства все равно будут сильно разниться после отверждения. Клей из эпоксидной смолы может быть как жестким, так и эластичным.

Специальные составы, выпускающиеся для работ в бытовых условиях, не требуют соблюдения точных пропорций между отвердителем и смолой, и она колеблется от 100:40 до 100:60. Обычно в комплект таких составов входит отвердитель именно холодного типа.

Эпоксидный клей по праву называют одним из самых надежных и универсальных средств. Этому способствует прочность соединения и качество адгезии такого вещества, поэтому его широко применяют почти во всех сферах деятельности, от обувных мастерских и до авиастроения.

Как сделать эпоксидный клей самостоятельно

Чтобы получить клей несколько граммов эпоксидной смолы и отвердителя смешивают при комнатной температуре. Обычно пропорция составляет 1:10, но точного соблюдения этого не потребуется. Не критично, если отвердителя будет больше, в пропорции 1:5. Небольшую партию смолы и отвердителя лучше смешать вручную.

Как сделать большой объем эпоксидной смолы самостоятельно

Важно помнить одну из главных особенностей эпоксидной смолы – чем больше количество эпоксидного материала, тем большее количество тепла выделится. Незнание этого принципа может привести к довольно серьезным неприятностям при изготовлении большого объема эпоксидной смолы. Если эпоксидная смола с отвердителем не рассчитана на смешивание в больших количествах, то реакция пройдет мгновенно и использовать смесь дальше будет невозможно.

Лавинообразное разогревание смолы делает реакцию полимеризации быстрее, а тепла начинает выделяться еще больше. Поэтому худшее, из неприятных последствий – это выделение едкого дыма, вскипание смеси и даже самовозгорание. Поэтому прежде, чем использовать смолу, необходимо поинтересоваться у специалиста, для каких именно целей она предназначена. Конечно, лучше всего сделать это еще перед покупкой. Если состав предназначен для большого объема – отливка получится качественной, прозрачной, без возникновения пузырей.

Естественно, технология производства нескольких килограммов эпоксидки отличается от замешивания небольшого объема клея. Смолу необходимо нагреть прежде, чем добавить пластификатор и отвердитель. Это делается для того, чтобы уменьшить ее вязкость. Если долго хранить смолу, она сама станет вязкой и может помутнеть, но эти дефекты можно устранить, подогрев смолу на водяной бане. Для этого емкость со смолой нужно опустить в воду и нагреть до ~50-60°С. Нельзя забывать так же, что каждые +10°С ускоряют реакцию полимеризации в 2-3 раза. Нельзя допустить, чтобы смола вскипела. Такой состав станет мутно-белым и вспенится, а так же будет непригоден для дальнейшего использования.

Иногда, чтобы уменьшить вязкость, добавляют растворители и разбавители, что, однако, влечет за собой сильную потерю качества изделия. Прочность и теплостойкость такого материала будет снижена даже при сравнительно небольшом (5-7%) объеме концентрации разбавителя. А когда в дальнейшем он «выпотеет» из изделия, это пошатнет его качество еще сильнее.

Если смола не водоразбавляемая, наличие в ней воды необходимо полностью исключить. Если в эпоксидную смолу попадет вода, она станет мутной и потеряет свои свойства. Но водоразбавляемый состав ничего не потеряет, он создан специально для этого. Водоразбавляемую смолу специально разводят дистиллированной водой, ради получения дисперсии.

Начинается процесс смешивания эпоксидного материала с добавления пластификатора. При смешивании эпоксидной смолы с ДБФ саму смесь необходимо нагреть, при применении ДЭГ-1 – только перемешать. Лучше всего использовать для этих целей строительный миксер или специальную насадку на дрель, для более качественного смешивания. Пропорцию подбирают в зависимости от требований к пластичности изделия, но наиболее часто использованной считается 5-10% доля пластификатора.

Позже, в эпоксидную смолу и смешанный с ней пластификатор, добавляют отвердитель. Лучше всего остудить эпоксидную смолу до 30°С, чтобы не началось возгорание. Рекомендуемая пропорция смолы и отвердителя – 1:10, но иногда соотношение варьирует от 1:5 до 1:20. Чтобы отвердитель равномерно растворился в смоле, необходимо будет постоянно помешивать смесь. Если этого не делать, смесь будет неоднородной, а несвязанный отвердитель выпотеет – появится на поверхности изделия. Чтобы сделать смесь еще более качественной рекомендуется вливать отвердитель тонкой струйкой, очень медленно, при постоянном перемешивании.

Допустить «вскипание» эпоксидной смолы легко – даже временное повышение концентрации отвердителя может причинить такую реакцию, но так произойти не должно. Из-за этого смола станет матово-белой, утратит свои свойства и перестанет быть пригодна к использованию. Для большего объема лучше всего подойдет дрель со специальными насадками и низкими оборотами, чтобы перемешивать. Нужно помнить, что реакция эпоксидной смолы и отвердителя производит много тепла. Иногда смола застывает слишком быстро и становится непригодной к использованию. Это происходит из-за повышенной температуры или передозировкой отвердителем.

«Время жизни» эпоксидного состава

«Время жизни» эпоксидной смолы – это промежуток времени, в котором она сохраняет жидкое или вязкое состояние после смеси с отвердителем, и пригодна для переработки. У разных смол и отверждающих компонентов это время отличается и зависит от температуры, вида и количества отвердителя. Обычно смесь пригодна к использованию в течении 30-60 минут.

Как сделать из эпоксидки объемное изделие

Изготовить крупное изделие из смолы не так легко, как могло бы показаться. В нем не должны присутствовать пузырьки воздуха, само изделие должно быть прозрачным, а отверждение должно быть равномерным, как в толщине, так и в плоскости. Материал обычно наносят слоями, если толщина изделия больше, чем 2мм.

Часто эпоксидную смолу заливают в формы, а чтобы легко отделить изделие, форму смазывают техническим вазелином, или другим любым техническим жиром. Придать изделию цвет можно при помощи порошкового красителя. Как только работа будет завершена, изделие выдерживают при температуре лишь слегка выше комнатной. Первичная полимеризация наступает лишь спустя 2-3 часа, после чего изделие должно отлипнуть и его прогревают в жарочном шкафу 5-6 часов, чтобы ускорить процесс отверждения.

Полимеризация при комнатной температуре может занять до семи дней, а при добавлении ТЭТА (триэтилентетрамин) в состав поверхность изделия может сохранить липкие свойства.

После того, как изделие будет отлито, его можно поддать механической обработке.

Для отливки массивных изделий лучше не использовать эпоксидную смолу отечественного производства, так как она неровно отвердевает в толще.

Как придать цвет эпоксидной смоле

Трудно сделать эпоксидный состав другого цвета в домашних условиях. Для того, чтобы добиться такого результата и позволить пигменту равномерно распределиться, производители используют многие поверхностно-активные вещества (ПАВ) в составе эпоксидной смолы. Пигментирование может снизить прозрачность смолы, потемнеть, или поменять цвет в процессе. Добавлять пигмент следует до катализатора, но после воска.

Какие материалы подходят для комбинации с эпоксидными смолами

Эпоксидные смолы могут использоваться с тканными материалами, чтобы улучшить сцепление в условиях жесткой эксплуатации, но из-за высокой стоимости не применяются широко.

Также эпоксидные смолы можно комбинировать с другими видами смол, например, с полиэфирными. Самое главное, чтобы разные виды смол не контактировали между собой в неотвержденном виде. Жидкую эпоксидную смолу, например, следует наносить только по верх полиэфирного слоя, так как полиэфирная смола плохо держится на эпоксидной. В случае необходимости именно такого нанесения, поверхность эпоксидного слоя зачищают наждачной бумагой или растворителем, для повышения адгезии.

Техника безопасности

Следует помнить, что эпоксидная смола в неотвержденном виде может быть опасной для здоровья, поэтому необходимо принять все возможные методы предосторожности. Многие эпоксидные компаунды могут вызвать поражения кожи (ожоги, дерматиты) и органов дыхания.

Очень важно соблюдать следующие правила, при работе с эпоксидными составами:

  • Не использовать как тару для смешения посуду, которая предназначена для хранения продуктов.
  • Производить все работы только в специальном оборудовании (спецодежда, перчатки, с защитным кремом; при шлифовке – очки и респиратор).
  • Хранить эпоксидно-диановую смолу в хорошо закрытой емкости, не дольше 12 месяцев и при температуре, не превышающей 40°С.
  • При попадании эпоксидной смолы на кожу немедленно смыть водой с мылом, или вытереть денатурированным спиртом.
  • Работы выполнять только в помещении с приточно-вытяжной вентиляцией.

Особенности эпоксидной смолы ЭД-20

ЭД-20 – олигомер на основе диглицидилового эфира дифенилолпропана.

Чтобы отвердить ЭД-20 могут быть использованы различные вещества – ароматические и алифатические амины, полиамиды, поликарбоновые кислоты и их ангидриды, фенолформальдегидные смолы и другие соединения. Характеристики ЭЖ-20 могут варьировать в широком диапазоне, в зависимости от вида отверждаемого агента.

ЭД-20 используют на производствах в чистом виде, в составе композиционных материалов. Чаще всего применяют как:

  • компаунды: заливочные и пропиточные;
  • клей;
  • герметик;
  • защитные покрытия;
  • армированный пластик.

Не является взрывоопасной, но может загореться в источнике огня. Содержит летучие вещества в микроскопических количествах, которые находятся на 2-ом уровне опасности по степени воздействия на организм человека (толуол и эпихлоргидрин).

Параметры качества эпоксидной смолы

Очень важно проверить стандарты качества покупаемой эпоксидной смолы еще до покупки, особенно если объем смолы должен быть большой. Ниже представлен список показателей эпоксидной смолы ЭД-20 по ГОСТ 10578-84 (высший сорт):

  • Внешний вид – без следов воды или механических включений, прозрачная и высокой вязкости.
  • Цвет по железокобальтовой шкале не превышает 3.
  • Динамическая вязкость, при 20°С – 13-20Па*с.
  • Не менее 8 ч - желатинизация с отвердителем.
  • Возможны содержания различных химических соединений: хлора – 0.001%, омыляемого хлора – 0.3%, гидроксильных групп – 1.7%, летучих веществ – не более 0.2%.
  • Массовая доля эпоксидных групп должна составать 20 – 22.5%.
  • Упаковывают эпоксидные смолы в стальные ведра, барабаны, или бочки. Стоимость равна от 140 до 220 руб/кг, и зависит от объема упаковочной тары.

Эпоксидная смола как защитное покрытие древесины

Эпоксидное покрытие древесины способно обеспечить водонепроницаемый барьер и стабильный уровень влаги. Чаще всего такую эпоксидную смолу применяют для того, чтобы защитить лодки и яхты при их изготовлении или ремонте. Пластифицированная эпоксидная смола, которая обладает вполне неплохой упругостью и эластичностью, чаще всего используют для деревянных лодок. Именно благодаря своей особенности, эта смола позволяет обрабатывать детали отдельно на столе, и только после устанавливать их на саму лодку. Чтобы защита была хорошей и качественной, смолу смешивают с отвердителем в правильной пропорции, затем сначала резиновым шпателем, а затем поролоновым валиком ровным слоем укладывают на корпус лодки.

Следующий слой наносят только тогда, когда поверхность этого перестает липнуть. Для большей надежности склеивания лучше всего шлифовать каждый слой вручную. Сделать это можно шлифмашинкой или наждачной бумагой. Шлифование последнего слоя можно заменить на циклевание, снимая тонкий слой стружки эпоксидной смолы. Так как эпоксидное покрытие – прекрасная основа для лака, в завершении работ наносятся два лаковых слоя. С эпоксидной смолой лучше не работать на ярком солнце.

Как пропитывать стеклоткань с помощью эпоксидной смолы

Очень часто любые наружные поверхности лодок или яхт покрываются эпоксидной смолой со стеклотканным армированием. Такое покрытие сильнее обезопасит лодку, поскольку обладает свойствами износоустойчивости, водонепроницаемости, противостояния ударам. Сам процесс оклейки не сложен, что совсем не зависит ни от вида эпоксидной смолы, ни от типа стеклоткани. Все, что нужно – просто приклеить ткань к наружной поверхности корпуса. Самая важная задача – не допустить перерасход эпоксидной смолы. Чтобы этого не случилось, необходимо:

  • Нанести предварительный слой смолы;
  • После его отверждения заделать впадины смесью смолы;
  • Выровнять все выступы и наплывы;
  • Протереть пыль при помощи влажной и чистой тряпки;
  • Раскатать стеклоткань по поверхности;
  • Надежно закрепить ее малярной лентой.

Разводить слишком много смолы с отвердителем не нужно, лучше остановиться на объеме в приблизительно полкилограмма (расход на 300г на кв.м). Для горизонтальной поверхности следует просто налить смолу на поверхность зигзагообразными линиями, а позже аккуратно распределить резиновым шпателем. Наклонную поверхность лучше обработать валиком. Чтобы смола распределилась равномерно, не оставалось пузырьков воздуха, и сцепление было прочным, следует пройтись по прикрепленной стеклоткани чистым валиком еще раз. После затвердевания покрытия лишнюю стеклоткань удаляют с помощью бритвы.

Надежность, долговечность и прочность

Эпоксидная смола – популярный материал, который вряд ли когда-нибудь будет забыт. Благодаря постоянному его развитию уже сейчас на рынке появилось множество новых видов компаундов, которые куда более эффективны, чем их предшественники, а так же куда более безопасны. Сложно теперь представить производства, в которых не используются эти составы, места, где им нельзя найти применение. Именно поэтому эпоксидной смоле удается так успешно конкурировать с другими популярными материалами: керамикой, деревом, металлом. Из-за своей устойчивости, долговечности, неподверженности коррозии они более прочные и надежные, чем остальные материалы.

Эпоксидные материалы можно применить где угодно, именно поэтому их ждет большое будущее.

Расскажите друзьям:

goodfloor.in.ua

Эпоксидная смола: состав компонентов, свойства и применение

Эпоксидная смола – это вещество, относящееся к синтетическим смолам. Ее используют при изготовлении клеящих смесей и лакокрасочных покрытий. Когда клеи на основе полимеризационных смол появились на мировом рынке (50-е годы 20 века), они быстро заслужили уважение среди строителей, отделочников и моделистов. Перед началом использования этой клеящей смеси, не лишним будет узнать, какие разновидности у нее есть, какими характеристиками и свойствами она обладает, как работать с “эпоксидкой”.

Что такое эпоксидная смола

Клей из смолы – это синтетическое олигомерное соединение. В чистом виде данное вещество не используется. При покупке “эпоксидки”, в упаковке находятся две емкости. В одной находится сама смола, а в другой отвердитель, который нужен для запуска процессов полимеризации. Без отвердителя смола не сможет затвердеть и склеить разные материалы.

Важно! С развитием технологий на мировом рынке появилась однокомпонентная эпоксидная смола. Она начинает затвердевать после нагревания.

Существуют различные составы смол. Помимо ключевого вещества – эпоксида, в них может содержаться такие компоненты:

  1. Древесная крошка. Используется для снижения веса готового вещества.
  2. Микросферы. При добавлении в смолу делают ее легкой и объемной.
  3. Графит. Выступает в качестве колера. Имеет темный пигмент.
  4. Хлопковое и стеклянное волокно. Используется для повышения вязкости готового состава. Благодаря этому клей на основе синтетических смол заполняет все щели и микротрещины, надежно фиксирую части предмета или разные материалы между собой.
  5. Порошковые наполнители. В качестве этих компонентов может выступать цемент, алебастр или мел. Их могут добавлять до половины от общей массы покупного вещества. Повышаются показатели прочности.
  6. Аэросил. Останавливает продвижение смолы по вертикальным поверхностям. Благодаря ему можно избежать появления подтеков.
  7. Алюминиевая пудра или двуокись титана. Используются в качестве красителей. Делают из прозрачного вещества серое или белое.

Это дополнительные ингредиенты, которые могут присутствовать в составе помимо главного компонента – синтетического соединения.

При работе с “эпоксидкой” разрешается использовать растворители, такие как: спирты, ацетон, кселол. Нельзя добавлять растворитель более чем 6% от объема сухой смолы. Под воздействием спиртов готовый состав твердеет быстрее.

Виды смол

Перед приобретением эпоксидной смолы для бытовых нужд, требуется ознакомиться со всеми разновидностями этого клеящего вещества.

Их подразделяют на:

  1. Эпоксидно-диановые. Маркировкой таких смол является аббревиатура “ЭД” после которой идет номер. На профессиональных составах есть надпись “ПРО”. Используется для решения бытовых задач и на производстве. Из эпоксидно-диановых соединений изготавливают некоторые виды пластика, герметики, наливных полов, защитных покрытий.
  2. ЭД для лакокрасочных материалов. Используются для изготовления лаков, красок, износоустойчивых покрытий.
  3. Эпоксидно-модифицированные составы. Их применяют при проведении ремонтных работ связанных с половым покрытием или сантехникой (например – смола к 153).
  4. Смола ЭА. Клеи специального назначения. Отличаются от обычных клеящих смесей повышенными характеристиками, благодаря чему их используют в экстремальных условиях.

По составляющим разделяются на однокомпонентные, двухкомпонентные и трехкомпонентные. На полках магазинов присутствуют как жидкие, так и пластичные эпоксидные смолы.

Свойства и характеристики

Благодаря грамотно подобранным компонентам состава, с помощью “эпоксидки” можно склеивать различные материалы – дерево, резину, фаянс, металлы, керамику, натуральную кожу.

Также благодаря малому весу, высокой плотности и прочности эпоксидные смолы используют в следующих случаях:

  • Как пропитка для стекловолокна и стеклоткани.
  • Гидроизоляции резервуаров с жидкостями.
  • Заливка полового покрытия.
  • Создание декоративной плитки.
  • Изготовления лакокрасочных материалов, пропиток, герметиков.
  • Производства углеволокна и стеклопластика.
  • Используется при ремонте автомобилей.
  • Заливка микропроцессоров и плат для компьютеров.
  • Производство украшений и элементов декора для жилища.

Эпоксидная смола получила большую популярность в машиностроении и кораблестроении, благодаря своей структуре, составу и характеристикам.

Сколько сохнет

Узнать за сколько высыхает состав при нанесении на рабочую поверхность можно из простого примера. Для него будет взята одна из разновидностей эпоксидных смол, которая относится к типу бытовых и виду эпоксидно-диановых – ЭД 20.

При температуре воздуха в +20 градусов, она застывает в течении 1,5 часов. Однако при повышении температуры на 10 градусов, возможно добиться ускорения процесса сушки в два раза.

Покупатели часто допускают ошибку в том, что добавляют большое количество отвердителя, думая, что от этого будет зависеть скорость затвердения смолы. Процесс ускорится, если отвердитель создан именно для ускорения реакции.

Какую температуру выдерживает

Одним и главных свойств клея является его устойчивость к перепадам температур. Показатель теплостойкости напрямую зависит от используемых наполнителей. Можно выделить диапазон температур, в котором эпоксидная смола сохраняет свою целостность, в среднем от -20 до +250 градусов.

Преимущества эпоксидных смол

Эпоксид используется очень эффективно в качестве адгезива, в качестве ламинирующей смолы для смачивания структурных тканей и в качестве покрытия. Он обладает отличными характеристиками тонкой пленки и устойчив к микротрещинкам. Удлинение при растяжении 3,5 до 4,5% прежде чем наступит разрушение слоя.

Имеет превосходные характеристики влажного барьера – водостойкости. Прилипает к множеству различных субстратов, включая древесину, металлы, вулканизированные полиэфирные ламинаты, ламинаты винилэфиров и эпоксидные слоистые материалы.

Очень хорошо связывается с графитовыми волокнами, поэтому часто используется для изготовления высокопрочных графитовых волоконных композитов. Эпоксидная смола более универсальна.

В США и Европе растет спрос из-за водных композиционных приложений в аэрокосмических, морских покрытиях и ветряных мельницах. Азия составляет почти 65% мирового потребления эпоксидной смолы, а Китай является основным потребителем.

Увеличение спроса на клей, краски и покрытия в развивающихся регионах, таких как Индия (и не только), из-за роста строительной отрасли и увеличения продаж автомобилей, ведет к росту спроса на эпоксидные смолы. Прогноз до 2021 года будет только увеличиваться, а дальше, как минимум, не будет снижаться.

Использование эпоксидной смолы

Одним из наиболее распространенных применений эпоксидной смолы является адгезия. Это потому, что ее сильные свойства позволяют использовать конструкционные и технические клеи. Как правило, при строительстве транспортных средств, сноубордов (лыж), самолетов и велосипедов. Но эпоксидные клеи не ограничиваются только структурными применениями. Фактически, они «в ходу» по любому поводу. Вообще говоря, эпоксидка пользуется спросом из-за разнообразных вариантов применения.

Она может стать гибкой или жесткой, варьирующейся в непрозрачных и прозрачных вариантах.

Для электроники и электрических систем

Играя важную роль в электронной промышленности, эпоксидная смола используется для производства изоляторов, двигателей, трансформаторов и генераторов. Поскольку представляют собой фантастические изоляторы и обеспечивают защиту от пыли, влаги и коротких замыканий, она остается одной из основных смол, используемых в создании схем.

Использование для окраски

Известная, как порошковое покрытие, эпоксидная краска содержится во многих бытовых товарах, таких как сушилки, стиральные машины, печи и аналогичные товары белого цвета. Как правило, этот тип краски используется в более коммерческих условиях. В приборах очистки воды – для жесткого защитного покрытия, эпоксидная краска является отличным вариантом. Металлы: чугун, литой алюминий, литая сталь и другие металлы – хорошо работают с этим композитом под окраску.

Использование для покрытий и герметиков

Эпоксидная смола также известна своими антикоррозионными свойствами, что делает ее идеальным решением для многих предметов домашнего обихода, которые могут нормально ржаветь со временем. Предметы, включая красящие банки, металлические контейнеры и продукты, которые являются по своей структуре кислотными, обычно покрываются перед использованием.

Стол покрытый эпоксидной смолой

Другим применением эпоксидной смолы является использование декоративных напольных покрытий. Эпоксидные напольные покрытия являются экологически чистым вариантом для традиционных вариантов напольных покрытий, поскольку это уменьшает потребность в пестицидах и потреблении воды.

Применение для ремонта

Из-за сильных адгезионных свойств многие потребители используют эпоксидную смолу для ремонта и обслуживания своих бытовых предметов. Хрупкие предметы, такие как стекло, керамика и фарфор, могут быть быстро закреплены. Также можно отремонтировать древесину, металл, латекс или другие подобные синтетические материалы. Используя эпоксидную смолу поверх хрупкой детали, вы создадите тонкий, плотно сформированный барьер, который надежно закрепляется и удерживается на месте, на протяжении многих лет.

Комбинирование “эпоксидки” с иными материалами

Эпоксидная смола комбинируется с другими материалам. Например, с ее помощью пропитывают тканевые изделия для увеличения их прочности. Материал становится жестким и прочным, что позволяет использовать его в экстремальных условиях. Однако, при таком использовании клеящего состава цена изделия из ткани вырастает в несколько раз.

Строители и моделисты рекомендуют опробовать способ комбинации “эпоксидки” с другими смолами, например с полиэфирной – продуктом нефтехимии. Важным условием является разграничение смол в жидком состоянии. Первым слоем должна идти полиэфирная, после ее высыхания можно наносить эпоксидную смесь. Менять последовательность не рекомендуется. Это может привести к нарушению целостности скрепления.

Отвердители для эпоксидки

При покупке эпоксидной смеси, в упаковке имеется активное вещество в жидком состоянии и отвердитель. Он нужен для того, чтобы в клеящем составе активировались процессы полимеризации и он начал твердеть (клеить). Главными составляющими отвердителя являются амины и фенолы.

Классическое соотношение двух компонентов находящихся в упаковке 1:1. Можно добавлять отвердителя чуть больше или меньше. Однако, необходимо помнить о том, что большое или недостаточное количество катализатора пагубно повлияет на отвердевшую поверхность. Она станет менее прочной, снизится порог устойчивость к высоким и низким температурам. В некоторых случаях значительно увеличивается продолжительность времени высыхания, или масса вовсе не твердеет.

Стандарты качества эпоксидки

Перед тем как приобретать эпоксидную смолу в магазине, необходимо внимательно вчитаться в этикетку и осмотреть упаковку. Любая покупная клеящая смесь должна изготавливаться согласно ГОСТ, иметь таможенные коды и штрих код. На качественной смеси срок годности не может быть менее 12 месяцев.

Нельзя покупать поврежденные или вскрытые упаковки. По правилам они должны храниться при комнатной температуре вдали от источников тепла и прямых солнечных лучей. Если правила хранения были нарушены, требуется выбрать другую клеящую смесь.

Техника безопасности

При работе с эпоксидной смолой требуется позаботиться о безопасности своего здоровья. Застывший состав не представляет вреда для здоровья человека. Однако, пока он находится в жидком состояние, это мощное химическое вещество, пары которого могут раздражать слизистую оболочку глаз и дыхательных путей. Также при попадании на кожу смесь может оставить покраснение или ожог (при повышенной чувствительности, кожных заболеваниях, аллергии на компоненты).

Чтобы не навредить своему организму, нужно подготовиться к работе заранее. Для защиты дыхательных путей используется респиратор. На руки одеваются перчатки, а на тело рабочая одежда. Работы должны происходить в помещение с хорошей вентиляцией. Если нужно зачищать или шлифовать отвердевший слой эпоксидной смолы, требуется надевать защитные очки.

Если клеящий состав попал в глаз, нужно немедленно промыть его под струей проточной воды в течение 5-7 минут. От кожи смола оттирается с помощью спирта.

Полезные советы

Для успешного проведения работы с “эпоксидкой”, берутся во внимание советы опытных моделистов и строителей:

  • При длительном хранении может кристаллизоваться и мутнеть. Консистенция становится вязкой. Чтобы привести ее в нормальное состояние и снизить показатель вязкости, требуется перед добавлением отвердителя нагреть основное вещество на водяной бане.
  • Нельзя добавлять воду. Из-за этого помутнеет и потеряет свои свойства.
  • Перед заливкой эпоксидной смолы в формы, смазать стенки емкости техническим вазелином. По желанию, цвет заливки изменяется с помощью порошкового красителя.
  • До проведения работ, рабочую поверхность застелить клеёнкой или полиэтиленом. Бумага не спасет ее от образования пятен при протекании.
  • Если клеящий состав хранился на холоде, при вскрытии упаковки можно обнаружить образовавшиеся хлопья или шарики. Чтобы вернуть изначальное состояние, перед применением требуется нагреть до 60 градусов.
  • Если на поверхности застывающей смеси появился пузырек, дунуть на него через соломинку. Он лопнет и не оставит следа.
  • Особенно обращать внимание, что дешевые вещества желтеют и быстро разрушаются при длительном нахождении на солнце. Чтобы этого не допустить, требуется искать в описании надпись – УФ-фильтр.
  • Моделисты рекомендуют нагревать эпоксидную смолу на батарее перед нанесением на рабочую поверхность. Таким образом она отвердеет быстрее. Нельзя нагревать ее до образования большого количества пузырьков. Они негативно влияют на внешний вид и целостность структуры клеящего состава.

Если смесь попала в рот или глаз, требуется обратиться к врачу. Важно ответственно относится к проводимым работам и используемым веществам.

Заключение

В заключение можно сказать о том, что эпоксидная смола имеет огромную популярность в различных отраслях. Ее используют автолюбители, моделисты, строители, отделочники, производители декоративных элементов и поделок. Это обуславливается характеристиками и свойствами, которые на порядок выше, чем у классических клеев. Перед покупкой требуется внимательно изучить состав и условия хранения.

vseoklee.ru

Эпоксидная смола - это... Что такое Эпоксидная смола?

Структура эпоксидной смолы - продукта конденсации эпихлоргидрина с бисфенолом А, n = 0-25

Эпоксидная смола — олигомеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать сшитые полимеры. Наиболее распространенные эпоксидные смолы — продукты поликонденсации эпихлоргидрина с фенолами, чаще всего — с бисфенолом А.

Эпоксидные смолы стойки к действию галогенов, кислот, щелочей, обладают высокой адгезией к металлам. Из эпоксидных смол готовят различные виды клея, пластмассы, электроизоляционные лаки, текстолит (стекло- и углепластики), заливочные компаунды и пластоцементы. Эпоксидная смола в зависимости от марки и производителя, выглядит как прозрачная жидкость желто-оранжевого цвета напоминающая мёд, или как коричневая твердая 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 эластичности:
  • Предел прочности:
  • Плотность:

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 остается некоторое количество золь-фракции — растворимого остатка. Он может нанести серьёзный урон здоровью, если будет вымыт растворителями и попадет внутрь организма. В неотверждённом виде эпоксидные смолы являются достаточно ядовитыми веществами и могут также навредить здоровью. По этой причине при работе с ЭС требуется соблюдать определенные правила:

  • Склееная при помощи ЭС посуда не может быть использована в дальнейшем для приготовления и употребления пищи.
  • При работе следует надевать резиновые перчатки.
  • При работе с отвердителями и смолами в твердом виде требуется использовать противопылевой респиратор.
  • При попадании брызг ЭС в глаз нужно срочно промыть глаз холодной водой и обратиться к врачу.
  • Не рекомендуется отверждать смолу в бытовой духовке[1].

Модификация

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].

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[3].

Получение

Схема производства жидких эпоксидных смол периодическим методом. 1 - реактор; 2, 6 - холодильники; 3 - приёмник; 4 - фильтры; 5 - аппарат для отгонки толуола; 7 - сборник.[2]

Впервые эпоксидная смола была получена французским химиком Кастаном в 1936 году.

Эпоксидную смолу получают поликонденсацией эпихлоргидрина с различными органическими соединениями: от фенола до пищевых масел, скажем соевого[3]. 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 твердое 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).

Применение

Перевернутая верхняя часть лодки из стеклоткани с ЭС Применение эпоксидной смолы, как изолятора для гибридной интегральной схемы

На основе эпоксидных смол производятся различные материалы, применяемые в различных областях промышленности. Углеволокно и ЭС образуют углепластик (используется как конструктивный материал в различных областях: от авиастроения (см. Боинг-777) до автостроения). Композит на основе ЭС используются в крепёжных болтах ракет класса земля-космос. ЭС с кевларовым волокном — материал для создания бронежилетов.

Зачастую эпоксидные смолы используют в качестве эпоксидного клея или пропиточного материала — вместе со стеклотканью для изготовления и ремонта различных корпусов или выполнения гидроизоляции помещений, а также как самый доступный способ в быту изготовить продукт из стекловолокнита, как сразу готовое после отливки в форму, так и с вероятностью дальнейшего разрезания и шлифовки.

Из стеклоткани с ЭС делают корпуса плавсредств, выдерживающие очень сильные удары, различные детали для автомобилей и других транспортных средств.

В качестве заливки (герметика) для различных плат, устройств и приборов.

Также эпоксидные смолы используются в строительстве (см. Сиднейский оперный театр).

Из эпоксидных смол изготовляются самые различные предметы и вещи (скажем, мундштуки).

Эпоксидные смолы используют в качестве бытового клея. Использовать эпоксидный клей довольно просто. Смешивание эпоксидной смолы с отвердителем как правило выполняется в крайне малых объемах (несколько граммов), поэтому перемешивание производится при комнатной температуре и не вызывает затруднений, точность пропорции смола/отвердитель при смешивании зависит от производителя эпоксидной смолы или отвердителя, необходимо использовать только те пропорции, которые рекомендованы производителем, так как от этого зависит время отвердевания и физические свойства получившегося продукта (отступлении от нужной пропорции как правило приводит к изменению времени отвердевания, в крайних случаях можно получить нетвердый продукт). В качестве отвердителей применяют: отвердители холодного триэтилентетрамин (ТЭТА), полиэтиленполиамин (ПЭПА), полисебациновый ангидрид и горячего отверждения малеиновый ангидрид (ДЭТА).[4][5] Как правило стандартная пропорция составляет от 10:1 до 5:1, но в некоторых случаях может доходить до 1:1. Запрещается смешивать сразу большое количество смолы с отвердителем без использования специальных аппаратов для смешивания во избежание вскипания.[6]

Основные области применения эпоксидных смол:[7] Отрасль применения Основные виды эпоксидных материалов Основное назначение Преимущественные показатели Экономический эффект применения, отнесенный к стоимости материала
Строительство Полимербетоны, компаунды, клеи Разметочные полосы дорог, плиты для полов, наливные бесшовные полы Физико-механические показатели, износо-химстойкость, беспыльность, высокая адгезия от 3 до 29
Покрытия (лакокрасочные, порошковые, водно-дисперсионные) Декоративно-облицовачные и защитные функции Малая усадка, химическая стойкость
Связующие для стекло- и углепластиков Ремонт железобетонных конструкций, дорог, аэродромов. Склеивание конструкций мостов и др. Вытяжные трубы и ёмкости хим. производств. Трубопроводы Атмосферостойкость, Химстойкость, Прочность, Теплостойкость
Электромашиностроение и радиотехника Компаунды, связующие для армированных пластиков, покрытия, прессматериалы, пенопласты Герметизация изделий, электроизоляционные материалы (стеклопластик и др.). Заливка трансформаторов и др. Эл. изоляционные и защитные покрытия. Радиопрозрачность, высокие диэлектрические показатели, малая усадка при отверждении, отсутствие летучих продуктов отверждения От 0,1 до 7,0; 300-800 (электроника)
Судостроение Связующие для стеклопластиков Судовые гребные винты, лопатки компрессоров Прочность, кавитационнная стойкость 75
Покрытия из жидких ЛКМ и порошков Сосуды для газов и топлива Водо-, химстойкость, абразивная стойкость
Cинтактические пенопласты Обтекатели гребных винтов Ударопрочность при низких температурах
Машиностроение, в т.ч. автомобилестроение Компаунды, Лакокрасочные материалы, Клеи Ремонт и заделка дефектов литьевых изделий, формы, штампы, оснастка, инструмент (модели, копиры и т.д.) Прочность, твердость, изностойкость, размерная стабильность От 3,1 до 15,0
Полимербетоны Направляющие металлорежущих станков, cтанины прецезионных станков Теплостойкость, высокая адгезия к подложкам и наполнителям, функциональные и антифрикционные свойства 320 (тяжелые станки)
Связующие для армированных пластиков Емкости, трубы из стеклопластиков «мокрой» намотки Хим.стойкость Ударопрочность
Прессматериалы и порошки Подшипники и др. антифрикционные материалы, пружины, рессоры из эпоксидных пластиков, электропроводящие материалы
Авиа-и ракетостроение Связующее для армированных стекло-и органопластиков Силовые конструкции и обшивки крыльев, фюзелляжа, оперения, конуса сопел и статоры реактивных двигателей Высокая удельная прочность и жесткость, радиопрозрачность, абляционные свойства (теплозащитные)
Покрытия защитные Лопасти вертолета, топливные баки ракет, корпус реактивного двигателя, баллоны для сжатых газов Стойкость к действию топлива

Интересные факты об эпоксидных смолах

Хотя самые высокотоннажные марки смол ЭД-20, ЭД-22 и ЭД-16 при нормальных условиях являются высоковязкими жидкостями, температура кристаллизации олигомеров, их составляющих, лежит ниже 20°C. Жидкое состояние смол связано с тем, что олигомеры с длиной цепи отличной от длины цепи других молекул не дают им образовать упорядоченную структуру для кристаллизации. Всё же некоторое количество кристаллической фазы, называемых «пачками» присутствует в растворах, что неизбежно влияет на свойства отверждаемой смолы. Один из методов физической модификации смолы заключается в предварительном разрушении этих агрегатов с помощью ультразвука. Примечательно то, что при такой обработке смола меняет свой цвет с золотистого на зелёный.

Большинство олигомеров, состоящих из одинаковых молекул и выделенных в чистом виде из ЭД упомянутых выше марок, при нормальных условиях являются твёрдыми кристаллическими веществами.

См. также

Литература

Ссылки

  • Электронная энциклопедия по эпоксидным материалам

Примечания

  1. ↑ Так как при разгерметизации формы может произойти вытекание смолы на поверхности духовки, в результате чего последующее приготовление пищи в ней омрачается специфическим запахом горелого пластика в приготовляемой пище.
  2. ↑ 1 2 А. Ф. Николаев, В. К. Крыжановский, В. В. Бурлов и др. Технология полимерных материалов / Под ред. В. К. Крыжановского. — СПб.: Профессия, 2008. — 544 с.
  3. ↑ 1 2 По материалам реферативного журнала «Химия»
  4. ↑ Отвердители для эпоксидных смол
  5. ↑ Современные отвердители эпоксидных смол
  6. ↑ Эпоксидная смола
  7. ↑ Хозин В. Г. Усиление эпоксидных полимеров. — Казань: ПИК «Дом печати», 2004. — 446 с.

dic.academic.ru

Эпоксидная смола, применение и свойства.

Cлово «эпоксидка» знакомо практически каждому человеку сознательного возраста. Эпоксидная смола является разновидностью синтетических смол. Она появилась в пятидесятые годы и сразу получила большую популярность благодаря универсальным потребительским свойствам.

Эпоксидные смолы широко используют и в домашнем хозяйстве, и в промышленном производстве. Возможности применения эпоксидных смол постоянно расширяются за счет разработки новых составов с улучшенными характеристиками.

Что такое эпоксидная смола

По химическому строению эпоксидная смола представляет собой синтетическое олигомерное соединение. Эпоксидные материалы востребованы практически во всех сферах промышленности. В свободном виде эпоксидная смола не применяется. Она проявляет свои уникальные свойства только в соединении с отвердителем после реакции полимеризации.

При комбинировании разных видов эпоксидных смол и отверждающих веществ получаются совершенно непохожие материалы: твердые и жесткие, прочнее стали и мягкие, наподобие резины. Эпоксидные смолы обладают устойчивостью к воздействию кислот, галогенов, щелочей, растворяются в ацетоне и сложных эфирах без образования пленки. Отвержденные эпоксидные составы не выделяют летучие вещества и отличаются незначительной усадкой.

Что такое отвердитель

Эпоксидный состав включает два компонента. При смешивании они вступают в реакцию полимеризации. Полимеризирующий компонент называется отвердителем.

Путем различного комбинирования смол и отвердителей получаются самые разнообразные эпоксидные композиции.

В качестве отверждающих агентов используют фенолы, третичные амины и их аналоги. Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя имеет широкие пределы и зависит от ее состава.  Эпоксидная смола — это реактопласт, реакция взаимодействия эпоксидной смолы с отверждающим агентом является необратимой, это значит, что застывшая смола не растворяется и не расплавляется как термопласт.

Каким должно быть соотношение смолы и отвердителя

Избыток и недостаток отвердителя в эпоксидном составе негативно отражается на качестве полимера: снижается прочность, устойчивость к нагреванию, сильнодействующим химическим веществам, воде. При недостатке отвердителя изделие становится липким из-за несвязанной смолы. Излишек свободного отвердителя постепенно выделяется на поверхности полимера. Для разных компаундов смола и отверждающий компонент берутся в разной пропорции, что отражено в инструкции. В современных компаундах наиболее часто встречается соотношение 1:2 или 1:1.

От чего зависит скорость отверждения эпоксидной смолы

Существует расхожее заблуждение, что если взять отвердителя больше нормы, то отверждение произойдет быстрее. Самый простой способ ускорения полимеризации — повысить температуру реагирующей смеси. Увеличение температуры на 10°С ускоряет процесс в 2-3 раза. Существуют специальные компаунды, содержащие ускорители отверждения, а также эпоксидные составы, способные застывать при низкой температуре. Температура смеси и тип отвердителя являются основными факторами влияния на скорость отверждения.

Преимущества эпоксидных смол

Эпоксидная смола имеет значительные преимущества перед аналогичными материалами:

  • высокая прочность клеевого соединения,
  • минимальная усадка,
  • незначительная влагопроницаемость в отвержденном виде,
  • высокая устойчивость к абразивному износу,
  • лучшие физико-механические параметры.

Виды эпоксидных смол

Температура отверждения эпоксидной смолы варьирует от -10 до +200°С в зависимости от вида применяемого состава. Различают смолы холодного и горячего отверждения. Эпоксидная смола и отвердитель холодного типа используется чаще всего в быту, на производствах с малой мощностью и там, где не допускается термическая обработка. Для изготовления высокопрочных изделий, способных выдерживать сильные нагрузки, высокую температуру и активные химические вещества, применяют отверждающие компоненты горячего типа. При горячем отверждении формируется более густая сетка полимерных молекул. Разработаны эпоксиды и составы, которые застывают в условиях влажной среды и даже в морской воде.

Где применяется эпоксидная смола

Эпоксидные материалы широко распространены во всем мире с середины прошлого века.

В последние годы характер их применения претерпел значительные изменения, но остается традиционным использование в следующих областях:

  • Для пропитки стеклоткани или стеклонити. В качестве пропиточного средства для стеклоткани и для склеивания деталей эпоксидные составы используют в электротехнике, радиоэлектронике, автомобильной и авиационной отраслях промышленности, при производстве стеклопластика в строительстве, корабле- и машиностроении, в мастерских по ремонту лодочных корпусов и кузовных элементов автомобиля.
  • Покрытия для гидроизоляции. Эпоксидная смола нашла эффективное применение для гидроизоляции пола и стен подвальных помещений и бассейнов.
  • Химически стойкие покрытия. Краски и материалы для внутренней и наружной отделки зданий. Пропитки для повышения прочности и гидроизоляции пористых материалов: бетон, дерево и другие.
  • Прозрачный твердый материал, получаемый способом заливки в формы с последующей механической обработкой, путем резания и шлифовки. Применяется для изготовления стеклопластиковых изделий в строительстве, электронной промышленности, дизайнерских работах, домашнем хозяйстве.

Подготовка поверхности для нанесения эпоксидной смолы

Независимо от вида поверхности, при нанесении эпоксидного состава необходимо соблюдение ряда правил для качественной адгезии (прилипания):

  • Обезжиривание. На поверхности должны отсутствовать следы жира и нефтепродуктов. Поверхность обычно очищают с применением эффективных моющих средств или растворителей.
  • Отсутствие глянца. Тонкий верхний слой снимают путем шлифования. Малые поверхности подготавливают вручную наждачной бумагой. Большие площади обрабатывают шлифовальными машинами, образовавшуюся пыль убирают промышленным пылесосом.
  • При изготовлении слоистого стеклопластика или послойной укладке наливных эпоксидных полов, красок и лаков каждое следующее покрытие наносят на не полностью застывший и еще липкий предыдущий слой.
  • Если допускает технология и требования к готовому продукту, то подложку (нижний слой) посыпают мелким песком, после отверждения лишний песок удаляют и наносят новый слой.

Эпоксидный клей

Эпоксидная смола особенно хорошо проявила свои свойства и получила широкое применение в качестве клея.

Свойства и применение эпоксидного клея

Именно эпоксидные смолы больше всего подходят для создания защитных слоев или склеивания материалов с непористой поверхностью: алюминий, сталь, тик, дуб, эвкалипт и другие плотные породы дерева, керамика, фаянс.

В качестве универсального клея используют специальные эпоксидные составы с прочной адгезией ко многим материалам. Их конечные свойства после отверждения варьируют в большом диапазоне. Клеевые составы бывают эластичные и жесткие. Для работ в бытовых условиях выпускаются составы, не требующие точного соблюдения пропорции смолы с отвердителем. Она составляет от 100:40 до 100:60. В комплект таких составов входит отвердитель холодного типа.

Эпоксидный клей считается одним из наиболее универсальных и надежных средств, благодаря качественной адгезии и прочности соединения. Применяется для склеивания деталей в самых разных сферах деятельности, начиная с обувных мастерских и заканчивая авиастроением.

Как приготовить эпоксидный клей

Для получения клея эпоксидную смолу смешивают с отвердителем в малом количестве (несколько граммов) при комнатной температуре. Стандартная пропорция эпоксидной смолы и отвердителя – 1:10. Точного соблюдения пропорции не требуется. Допустима передозировка отвердителя до 1:5. Небольшое количество смолы и отверждающего агента смешивают вручную.

Как приготовить большой объем эпоксидной смолы

Незнание специфических свойств эпоксидной смолы приводит к проблемам при изготовлении большого объема смолы с отвердителем. Чем больше количество эпоксидного материала, тем сильнее выделяется тепло. Если эпоксидная смола с отвердителем не рассчитана для смешивания в больших количествах, то сразу после соединения смесь моментально полимеризуется, становится плотной и непригодна к дальнейшему использованию. В худшем случае, смесь вскипает, выделяется едкий дым, наступает самовозгорание. Это связано с лавинообразным разогреванием смолы, что ускоряет реакцию полимеризации и вызывает еще более интенсивное теплообразование.

При покупке эпоксидной смолы и отвердителя, следует уточнить и проконсультироваться у специалиста, для каких целей она предназначена. Из специального состава для большого объема получается чистая, прозрачная, без воздушных пузырей и равномерно застывшая отливка.

Технология производства большого объема эпоксидного состава, например, несколько килограммов, отличается от замешивания нескольких граммов клея. Прежде, чем добавить пластификатор и отвердитель, смолу нагревают для уменьшения вязкости. Иногда смола при длительном хранении становится вязкой или кристаллизуется и мутнеет. Чтобы устранить эти явления, смолу подогревают на водяной бане. Емкость со смолой опускают в воду и нагревают до температуры 50-60С.

Следует знать, что увеличение температуры на 10°С ускоряет реакцию полимеризации в 2-3 раза. При закипании эпоксидная смола вспенивается, становится мутно-белой. Такой состав не пригоден к использованию. Иногда для уменьшения вязкости добавляют растворители и разбавители. Даже небольшая концентрация растворителя (5-7% от всего объема) приводит к выраженному снижению прочности и теплостойкости изделия. Впоследствии любой разбавитель «выпотевает» из полимера, что влечет еще большее ухудшение качества материала.

Необходимо полностью исключить наличие воды в эпоксидной смоле и отвердителе. В результате попадания воды, эпоксидная смола становится мутной, теряет свои свойства. В настоящее время выпускается водоразбавляемая эпоксидная смола. Такие составы специально разводятся дистиллированной водой для получения дисперсии.

Процесс смешивания компонентов эпоксидного материала начинают с добавления пластификатора. Смесь эпоксидной смолы с ДБФ медленно нагревают, при применении ДЭГ-1 – просто перемешивают. Для более тщательного смешивания используют строительный миксер или специальную насадку на дрель. Пропорция эпоксидной смолы и пластификатора подбирается в зависимости от требуемой пластичности, но чаще всего доля пластификатора составляет 5-10%.

В смесь эпоксидной смолы с пластификатором добавляют отвердитель. Желательно остудить эпоксидную смолу до 30°С, чтобы не допустить закипания смеси. Стандартная пропорция смолы с отвердителем – 1:10. Иногда в специфических технологических условиях соотношение сильно варьирует от 1:5 до 1:20. Для равномерного растворения отвердителя в смоляной части необходимо постоянное перемешивание. Иначе отверждение получится  неоднородным и несвязанный отвердитель в последствие будет выпотевать. Для качественного смешения отвердитель наливают постепенно, очень медленно тонкой струйкой, при постоянном перемешивании смоляной части.

Даже временное повышение концентрации отвердителя в части емкости приводит к «вскипанию» эпоксидной смолы. Смола становится матово-белой и покрывается пеной и в результате не пригодна к применению. Для большого объема в несколько килограмм понадобится дрель со специальной насадкой и низкими оборотами. Реакция соединения эпоксидной смолы с отвердителем является экзотермической, с выделением тепла. Иногда при добавлении отвердителя происходит слишком быстрое нагревание эпоксидной смолы и практически моментальное затвердевание. Это связано с передозировкой отверждающего компонента и повышенной исходной температурой эпоксидной смолы.

Что такое «время жизни» эпоксидной смолы

«Временем жизни» эпоксидного состава называют промежуток времени, в течении которого композиция сохраняет жидкое или вязкое состояние после соединения смолы с отвердителем и пригодна для переработки. «Время жизни» отличается у разных видов смол и отвердителей. Выпускаются композиции, которые отверждаются при -10°С, а есть — от +100°С и выше. Смесь смолы и отвердителя пригодна для использования обычно в течение 30-60 минут, что зависит от температуры смолы, вида и количества  отвердителя.

Как изготовить объемные изделия из эпоксидной смолы

Изготовление крупного изделия из эпоксидной смолы имеет определенные сложности. Оно должно быть прозрачным, без пузырьков воздуха. Отверждение в толще и на поверхности должно быть равномерным.Если толщина изделия более 2 мм, то материал обычно наносят слоями после первичной полимеризации предыдущего покрытия.

Эпоксидную смолу можно заливать в формы. Чтобы готовое изделие легко отделялось, форму смазывают техническим вазелином или другим жиром. С помощью порошкового красителя изделию придается любой цвет. После завершения работы изделие сначала выдерживают при температуре немного выше комнатной. Через 2-3 часа наступает первичная полимеризация, отверждение «до отлипания», после чего изделие прогревают в жарочном шкафу для ускорения процесса отверждения до 5-6 часов.

При комнатной температуре полная полимеризация длится до 7 дней, а при добавлении ТЭТА (триэтилентетрамин) поверхность может остаться липкой.

Отлитое из эпоксидного материала изделие в дальнейшем подлежит механической обработке (резанию и шлифованию).

Эпоксидная смола отечественного производства малопригодна для отливки массивных изделий из-за неравномерного отверждения в толще.

Как придать цвет эпоксидной смоле

В домашних условиях сложно приготовить окрашенный эпоксидный состав определенного цвета. Чтобы пигмент равномерно распределился в смоле и после отверждения получилась качественная поверхность, производители используют в цветных эпоксидных составах десятки различных ПАВ (поверхностно-активных веществ). Следует помнить, что пигментирование снижает прозрачность смолы, иногда темнеет или меняет цвет. Пигмент добавляют до катализатора, но после воска.

С чем можно комбинировать эпоксидную смолу

Эпоксидные составы используют с тканными материалами для усиления прочности сцепления в условиях жесткой эксплуатации, но высокая стоимость ограничивает их широкое применение.

Возможна комбинация эпоксидной смолы с другими видами смол, например, с полиэфирными. Главное правило при комбинации разных видов смол – они не должны контактировать в жидком и неотвержденном виде. Жидкую эпоксидную смолу наносят поверх застывшего полиэфирного слоя. При обратном комбинировании полиэфирная смола на эпоксидном покрытии держится плохо. Если необходима именно такая последовательность нанесения, то отвержденную эпоксидную поверхность зачищают наждачной бумагой или протирают растворителем. Это позволит добиться максимально возможной адгезии.

Правила техники безопасности

В неотвержденном состоянии эпоксидная смола опасна для здоровья. Необходимо принять максимальные меры предосторожности, особенно в отношении аминных отвердителей.

Многие эпоксидные компаунды способны вызвать дерматиты, ожоги кожи, поражение органов дыхания.

При работе с химическими веществами очень важно неукоснительно соблюдать правила безопасности:

  1. Нельзя использовать посуду, предназначенную для хранения и приготовления пищи.
  2. Работы с эпоксидными смолами разрешается проводить только в спецодежде, перчатках, с защитным кремом. При шлифовании отвержденных изделий обязательно надевают очки и респиратор.
  3. Эпоксидно-диановую смолу хранят в плотно закрытой емкости при температуре не более 40°С. Срок хранения 12 месяцев.
  4. При попадании на кожу эпоксидную смолу немедленно смывают водой с мылом или вытирают денатурированным спиртом.
  5. Все работы с эпоксидными составами должны выполняться в помещении с приточно-вытяжной вентиляцией.

Характеристики эпоксидной смолы ЭД-20

По химическому составу эпоксидная смола ЭД-20 представляет собой олигомер на основе диглицидилового эфира дифенилолпропана.

Для отверждения диановой эпоксидной смолы ЭД-20 используют различные вещества — алифатические и ароматические амины, полиамиды, поликарбоновые кислоты и их ангидриды, фенолформальдегидные смолы и другие соединения. В зависимости от вида отверждаемого агента, характеристики смолы ЭД-20 изменяются в широких пределах.

  • ЭД-20 применяется в промышленном производстве и в чистом виде, и в составе композиционных материалов: заливочные и пропиточные компаунды,
  • клей,
  • герметик,
  • армированный пластик,
  • защитные покрытия.

Эпоксидная смола ЭД-20 не является взрывоопасной, но горит в источнике огня. Содержит летучие вещества (толуол и эпихлоргидрин) в микроскопических дозах. По степени воздействия на организм человека эти соединения относятся ко 2-му классу опасности.

Стандарты качества эпоксидной смолы

При покупке эпоксидной смолы, особенно больших объемов для масштабных работ, необходимо проверить характеристики на соответствие стандартам качества по ГОСТ. Например, качественные показатели эпоксидной смолы ЭД-20 высшего сорта по ГОСТ 10587-84 включают:

  1. Внешний вид — высоковязкая прозрачная без механических включений и следов воды.
  2. Цвет по железокобальтовой шкале — не более 3.
  3. Динамическая вязкость, при 20 °С — 13-20 Па*с.
  4. Время желатинизации с отвердителем — не менее 8,0 ч.
  5. Кроме того предусмотрены нормы содержания различных химических соединений : массовая доля эпоксидных групп — 20,0-22,5%, хлора — не более 0,001%, омыляемого хлора — не более 0,3%, гидроксильных групп — не более   1,7%, летучих веществ — не более 0,2%.

Упаковочная тара для эпоксидных смол — стальные ведра, барабаны, бочки.

Стоимость эпоксидной смолы ЭД-20 от 140 до 220руб/кг в зависимости от объема упаковочной тары.

Использование эпоксидной смолы для защитного покрытия древесины

Эпоксидное покрытие древесины служит для создания водонепроницаемого барьера и поддержания стабильного уровня влаги. Наиболее часто эпоксидная защита применяется при изготовлении и ремонте лодок и яхт. Для деревянных лодок используют пластифицированную эпоксидную смолу, которая обладает достаточной эластичностью и упругостью. Эта особенность позволяет обрабатывать детали на столе, а затем устанавливать на корпус лодки. Смолу смешивают с отвердителем в нужной пропорции и аккуратно укладывают ровным слоем сначала резиновым шпателем, а затем поролоновым валиком.

Как только поверхность перестанет липнуть, наносят следующий слой. Для большей надежности склеивания каждый слой рекомендуется зашлифовать вручную наждачной бумагой или шлифмашинкой. Шлифование финишного слоя можно заменить циклеванием, снятием тонкой стружки эпоксидной смолы. Эпоксидное покрытие является хорошей основой для лака. В завершении наносят два лаковых слоя. Нежелательно работать на ярком солнце

Применение эпоксидной смолы для пропитывания стеклоткани

Наружные поверхности корпуса лодки или яхты часто покрывают эпоксидной смолой со стеклотканным армированием. Такое покрытие обладает высокой износоустойчивостью, водонепроницаемостью, противостоянием ударам. Независимо от типа стеклоткани и вида смолы процесс оклейки не сложен, нужно просто приклеить ткань к поверхности. Главная задача — не допустить перерасхода эпоксидной смолы. Для этого:

  • Наносят предварительный слой смолы.
  • После отверждения заделывают впадины смесью смолы.
  • Выравнивают выступы и наплывы.
  • Протирают пыль чистой влажной тряпкой.
  • Раскатывают стеклоткань по поверхности.
  • Закрепляют её малярной лентой.

Не следует разводить слишком много смолы с отвердителем, достаточно полкилограмма, приблизительный расход 300г на кв.м. Если поверхность горизонтальная, смолу просто наливают на покрытие зигзагообразными линиями и распределяют резиновым шпателем, наклонную поверхность обрабатывают валиком. Для равномерного распределения смолы, прочного сцепления и выдавливания воздушных пузырьков по приклеенной стеклоткани еще раз проходят чистым валиком. Когда покрытие немного затвердеет, излишки  стеклоткани обрезают бритвой.

 Прочность на века

В последнее время на рынке появилось много новых эпоксидных компаундов, еще более эффективных и безопасных. Эпоксидные составы успешно конкурируют с традиционными материалами: деревом, металлом, керамикой. Эпоксидные смолы более прочные, долговечные, устойчивые  к коррозии. У эпоксидных материалов большое будущее и безграничные возможности применения.

recn.ru


Смотрите также