Эпоксидка что это – Эпоксидная смола для творчества: свойства, как пользоваться

Содержание

Эпоксидная смола: определение, состав, получение, виды

На рынке строительных материалов эпоксидная смола появилась около 60 лет назад. Ее популярность доказывается хотя бы тем, что сам термин, хотя порой и в некорректном виде (эбоксидка), известен каждому обывателю, даже не интересующемуся строительным ремеслом. Однако в представлении большинства эпоксидка – это всего лишь клеевой состав.

На самом деле возможности смолы, продиктованные ее уникальными свойствами, необычайно широки. И те, кто решил избавиться от неосведомленности о качествах этого материала, открывает для себя по-настоящему новые горизонты. Эпоксидная смола применяется на производстве и в быту, причем вторая сфера применения сопряжена не столько со строительством, сколько с дизайнерским искусством и творчеством.

Оценить достоинства эпоксидной смолы можно лишь пополнив багаж знаний о ее составе, методах получения и истории открытия. В принципе, теоретический материал находится в отрытом доступе. Достаточно заглянуть в любой химический справочник и выделить интересующие моменты. Сложная терминология порой становится непреодолимым барьером для большинства читателей, поэтому попытаемся максимально простым языком донести всю необходимую информацию.

Химический состав

Эпоксидная смола, как химическое вещество, принадлежит к олигомерам, то есть, сложным органическим соединениям, состоящих из эпоксидных групп. Свои физические свойства в полной мере проявляет только в виде полимера. При взаимодействии с отвердителями, в качестве которых выступают амины, полиамиды, фенолформальдегидные смолы или ангидриды поликарбоновых кислот, олигомеры образуют структуру связанных полимеров. Получаются эпоксидные смолы путем поликонденсации эпихлоргидрина с бисфенолом А или с бисфенолом F. Смолы на основе бисфенола A встречаются чаще всего.

В честь русского ученого А.П. Дианина, который впервые получил бисфенол, смолы называются эпоксидно-диановыми и маркируются аббревиатурой «ЭД».

Заводя разговор о химическом составе, необходимо отметить, что эпоксидную смолу можно модифицировать. Существует два способа модификации: химический и физический.

Химическая модификация подразумевает реакцию с дополнительными элементами, в результате которой меняется сама формула, а по сути – строение сетки полимера. Например, после реакции с ангидридом глицерина или с другими полиэфирами спиртов глицидиловых групп меняется эластичность застывшей смолы. Одновременно при этом снижается ее водостойкость. Или можно повысить негорючесть материала, добавив в состав фосфорорганические или галогенорганические соединения. Реакция эпоксидки и фенолформальдегидной смолы дает однокомпонентную смесь, которая застывает без отвердителя, а лишь при нагревании.

Физическая модификация осуществляется смешиванием смолы с дополнительными компонентами, но без их вступления в химическую реакцию. Наличие в отвержденном материале каучука повышает показатель ударной вязкости, а смешивание основного состава с диоксидом титана меняет оптические свойства эпоксидки. Она становится непрозрачной для ультрафиолетового излучения.

Открытие и производство

Эпоксидная смола, как химическое вещество, начинает свою историю с 1908 года. В это время российский химик Н.А. Прилежаев впервые осуществил реакцию окисления алкенов. Продукт, получившийся в результате реакции с надкислотами (слово «эпоксидная» произошло от греческих «epi» — «над» и «oxy» — «кислый»), после взаимодействия с отвердителями превращался в полимер. Естественно, речь идет о прообразе современной эпоксидной смолы.

В 30-е годы прошлого века немецким ученым П. Шлаком был запатентован метод получения полиаминов, которые образовывались в результате реакции эпоксидных соединений и аминами. Эти соединения отличались наличием нескольких эпоксидных групп в одной молекуле.

Еще одна разновидность полимера появилась примерно в то же время, благодаря трудам швейцарского химика П. Кастана. Он получил неплавкое вещество, способное переходить в нерастворимое состояние. Так как химическая промышленность уже добилась некоторых успехов, новый материал стали активно использовать для создания протезов зубов. Патент на этот материал получила швейцарская компания Ciba.

Американцы вели параллельные разработка в области получения эпоксидных смол. С. Гриндли были получены аналогичные материалы, а в промышленном масштабе смолу начала выпускать только в 1947 году, причем сразу же производство стало расширяться. Уже за первые 15 лет его объем увеличился в несколько раз. Что же касается отечественного производства, то СССР, правопреемником которого считается Россия, почти на целое поколение отстал от Запада. Причиной тому послужили годы разрухи и последующего восстановления инфраструктуры в послевоенное время. Также следует учитывать относительно небольшой спрос на новый, пока еще неизвестный материал.

Зато уже к концу 60-х советское производство свело отставание на нет. Крупные заводы химической промышленности были открыты в Котовске, Дзержинске, Уфе, Ленинграде и Сумгаите. Они и сегодня составляют остов российского химпрома по производству композитных материалов. (Российские производители эпоксидки.) Помимо этого, после кризиса 90-х были образованы совместные предприятия, производящие эпоксидную смолу бытового назначения.

Как получают полимер

Реагенты для получения эпоксидной смолы приводятся во взаимодействие по строго установленному алгоритму в специальном устройстве – реакторе. К ним относятся:

Дифенилолпропан;
Эпихлоргидрин;
Едкий натр.

Реактор сделан из нержавеющей стали и оснащен пароводяной рубашкой. Внутри него имеется мешалка для смешивания компонентов. Сначала загружается эпихлоргидрин ив реакторе происходит его нагрев до 50°C градусов. Затем запускается мешалка и порциями добавляется дифенилолпропан. После его полного растворения вносится раствор едкого натра, а температура в реакторе повышается до 70°C градусов. На следующем этапе активируется процесс конденсации, который длятся около 2 часов.

После отключения нагрева в раствор добавляется вода. Мешалка при этом продолжает работать. Практически готовая смола, температура которой составляет около 40°C градусов, отстаивается, в результате чего происходит разделение слоев. Верхний слой представлен водой. Ее отделяют, а смолу снова промывают чистой теплой водой. Таким образом, происходит вымывание поваренной соли. Этот цикл может повторяться 5-6 раз. Каждый цикл сопровождается проверкой наличия соли в воде.

На этапе сушки смолу из реактора не извлекают. Температуру внутри резервуара доводят до 50°C градусов, а затем включают холодильник и вакуумный насос. На поверхности воды образуется вспенивание, что свидетельствует о выходе воздуха в виде пузырьков, а на стенках реактора конденсируется вода. После прекращения вспенивания насос отключают, температура при этом повышается до 120°C градусов. О завершении процесса сигнализирует отсутствие конденсата. Состав смолы оценивают визуально на прозрачность. Готовую смесь переливают в алюминиевую тару.

Отверждение

Чаще всего в магазинах можно встретить двухкомпонентные составы. Необходимо понимать, что смола продается для строительства и бытовых нужд. Те марки материала, которые входят в состав более сложных композитных материалов, поставляются сразу на комбинаты, хотя многие отечественные производители, помимо эпоксидной смолы в чистом виде, получают стеклопластик, углепластик и прочие материалы.

После смешивания с отвердителем эпоксидка застывает. Процесс отверждения может проходить двумя способами. При использовании кислых отвердителей (ангидрид малеиновый, ангидрид метилтетрагидрофталевый, ангидрид фталевый, ангидрид додеценилянтарный) необходимо повышать температуру смеси до 200°C градусов. Поэтому такой синтез полимеров называется горячим отверждением. Холодное отверждение происходит при смешивании основного состава с аминами (гексаметилендиамин, полиэтиленполиамин, метафенилендиамин). Оно может быть выполнено в домашних условиях, так как происходит при комнатной температуре или при температуре равной 70°C градусам.

В зависимости от типа отверждения и от отвердителя, получают смолы разной консистенции.

Малеиновый ангидрид дает материал в виде кристаллического белого порошка. Его используют при изготовлении пропиточных компаундов.
Фталевый ангидрид образует чешуйки белого, желтого или розового цвета.

При добавлении метилтетрагидрофталевого ангидрида получается белое кристаллическое вещество.
Соединение с аминами позволяет получить белые и прозрачные материалы, использующиеся в качестве заливочных компаундов.

Свойства материала

Эпоксидная смола обладает рядом специфических особенностей, позволяющих использовать ее в самых разнообразных сферах. В зависимости от модификации, производитель имеет возможность выделить те или иные показатели для повышения эффективности практического применения.

Если описывать особенности каждой модификации, то получится некая таблица внушительных размеров.

Учитывая то, что наша аудитория желает познать качества эпоксидной смолы, как материала для строительства или прикладного искусства, выделим основные достоинства, характерные для всех видов смол.

Прежде всего, следует отметить, что застывшая эпоксидка сохраняет форму и объем. Это качество позволяет создавать изделия и использованием молдов. Причем смола после отверждения практически не дает усадки, то есть, объем застывшей заготовки не изменится.

Большинство марок достаточно устойчиво к воздействию абразивных веществ. Заметим, что при эксплуатации изделий из эпоксидной смолы (наливных полов, предметов мебели, ювелирных украшений) определены правила ухода. В них предписано бережное отношение. Тем не менее, гладкую глянцевую поверхность можно обслуживать практически любыми материалам.

Устойчивость к химически агрессивным средам позволяет домохозяйкам использовать различные чистящие средства. Даже если поверхность получила мелкие повреждения, то при наличии запаса смолы все погрешности реально исправить.

Эпоксидную смолу часто используют в качестве материала для гидроизоляции. Водонепроницаемость оказывает решающее значение при выборе способов отделки мебели или полов в помещениях повышенной влажности. Например, кухонные столы из эпоксидки имеют длительный срок эксплуатации, в то время как мебель из ламинированного ДСП приходит в негодность после воздействия влаги.

Глянец покрытия не боится ультрафиолетового излучения. Во время всего срока службы изделия из эпоксидки не теряют своей прозрачности и не выцветают. Некоторые марки смол обладают повышенными показателями прочности, что позволяет их использовать для покрытия полов в цехах и ремонтных мастерских.

Виды и марки

Существует несколько классификация эпоксидной смолы. Различные марки объединяются в группы по определенному признаку, параметру. Но большинство из этих классификаций носит чисто технический характер. Например, различают смолы Бисфеноловые, Алифатические, Новолачные, Глицидиловые и Аерилэпоксидные.

Читателю же интересна градация материала в плане его применимости. Приведем примеры конкретных марок, которые можно встретить в продаже. Отметим, что вся продукция отечественного производства сертифицирована по ГОСТ, поэтому имеет строго определенную маркировку, независимо от изготовителя. Исключение составляют импортные смолы.

Эпоксидно-диановые смолы:

ЭД-22 кристаллизуется при длительном хранении и считается универсальным материалом, но только для промышленного производства.
ЭД-20 – смола в жидком состоянии, требующая добавления отвердителя. Востребована покупателями по причине низкой стоимости и универсальности.
ЭД-16 – материал высокой вязкости. Применяется в качестве связующего компонента при производстве стеклопластика.
ЭД-10 и ЭД-8 изначально находятся в твердом состоянии. Используются в заливочных смесях для радиотехнической промышленности.
Э-40 и Э-40р относятся к категории эпоксидно-диановых смол для ЛКП. Они входят в состав лаков, эмалей, шпатлевок.
Э-41 – смола, обладающая аналогичными свойствами (как и Э-40), но может входить в состав клеев.

ЭД-20

Эпоксидные модифицированные смолы:

КДА-2 используется, как электроизолятор, служит связующей основой для стеклопластиков, а также выступает в качестве компонента для клея.
К-02Т подходит для пропитки и цементации намоточных изделий.
ЭЗ-111 применяется в качестве заливки радиодеталей, служит основным материалом герметизации трансформаторов.
УП-563 и УП-599 обладает высокой адгезией. Поставляется на предприятия, где производится стеклопластик. Может выступать в роли заливочного компаунда.
К-153 – герметизирующий материал.

Смолы специального назначения:

ЭА обладает пониженной вязкостью и сама является составной частью заливочного компаунда. Ее уникальные свойства позволяют делать пропитку и производить растворители.
УП-610 обладает повышенной прочностью.
ЭХД – хлорсодержащая смола, обладает пониженной горючестью, высокой теплостойкостью и атмосферостойкостью. Используется в качестве защитного материала.

Применение

По областям применения смолы тоже можно разделить на группы. В строительстве смола широко применяется при нанесении разметочных полос на трассах, изготовлении плит для полов и для наливных полов. Эпоксидка, как материал для покрытия, востребована в декоративных и отделочных работах. В составе стеклопластика и углепластика она встречается в ремонте аэродромов, дорог и железобетонных конструкций. Проводятся даже такие сложные и ответственные ремонтные работы, как склеивание конструкций мостов.

Из смолы изготавливают гребные винты судов, а также лопатки компрессоров. Эпоксидка является основным материалом для производства газовых и жидкостных сосудов, резервуаров. В машиностроении полимер может исправить дефекты литья, используется для штампов и форм. Из смолы делают даже некоторые инструменты. Прочность материала позволяет изготавливать рессоры и пружины. Из стеклопластика на основе смолы делают антифрикционные накладки.

Широко применяется полимер и в авиастроении. Например, обшивки крыльев, на которые приходится большая нагрузка, сделаны из композитного материала на основе эпоксидных смол. Полимер встречается в таких узлах, как обшивка фюзеляжа, конуса сопел, оперение и детали реактивного двигателя. Лопасти вертолета, корпус двигателей в ракете и топливные баки сделаны из эпоксидки. Подводя итог, следует отметить, что смола применяется в таких отраслях, как строительство, электротехника, машиностроение, самолетостроение, ракетостроение и судостроение.

В быту

Экологическая безопасность материала позволяет использовать эпоксидные смолы в быту без каких-либо ограничений. Правилами техники безопасности определено, что работать с жидкими составами следует при наличии средств индивидуальной защиты. Особенное внимание следует уделить защите органов дыхания, так как до отверждения материал выделяет токсины. Но в твердом состоянии эпоксидка безопасна для человека.

Та смола, которая используется в промышленности, при кристаллизации дает золь-фракции. Это побочный продукт, обусловленный разрывом цепочки полимера. Если он в растворенном виде попадет в организм, то может причинить ущерб здоровью. Но в действительности на производстве все процессы автоматизированы, и вредное воздействие побочных продуктов на человека исключено.

В быту же ситуацию удалось исправить, благодаря современным технологиям. Те модели смол, которые сейчас продаются, безопасны для организма, как в виде компонентов, так и в виде готовой смеси.

Зачастую в смолу приходится вносить дополнительные компоненты. Речь идет не о модификации. Эти компоненты способны изменить внешний вид застывшего массива. Примером могут служить различные красители, блестки, люминофор. Все компоненты сначала смешиваются с основным составом, а только потом с отвердителем. Высокие показатели адгезии позволяют наполнять растворы практически любыми наполнителями. Играя цветом, дизайнер может создавать настоящие шедевры при оформлении напольного покрытия или при заливке столешницы, причем порой даже не требуется дополнительного декорирования.

practeco.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.

Свойства

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

$\rho\approx1{,}2 \frac{\rm{g}}{\rm{cm}^3}$ Перевернутая верхняя часть лодки из стеклоткани с ЭС $\rho\approx1{,}2 \frac{\rm{g}}{\rm{cm}^3}$

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

Примечания

↑ 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.
↑ 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.
↑ ¹ ² По материалам реферативного журнала «Химия»
↑ Отвердители для эпоксидных смол
↑ Современные отвердители эпоксидных смол
↑ Эпоксидная смола
↑ Хозин В. Г. Усиление эпоксидных полимеров. — Казань: ПИК «Дом печати», 2004. — 446 с.

dic.academic.ru

Виды эпоксидной смолы и характеристики, состав полимера

Эпоксидная смола, как строительный материал, давно уже не является диковинкой. Его популярность остается достаточно высокой даже среди тех, кто ни разу не имел дела с полимерами. Еще 60 лет назад эпоксидную смолу начали активно применять в промышленности и в быту. Но изначально она рассматривалась исключительно, как клеевой состав.

Сегодня область применения, как и возможности современных смол, существенно расширились. Внедрение новых технологий производства композитных материалов позволило получать целый ряд разновидностей смол с различными уникальными характеристиками. Виды эпоксидных смол и их назначение напрямую зависят от состава и количества наполнителей, к которым относятся растворители, стабилизаторы, отвердители и пластификаторы.

Полимерный материал

Многие мастера, начинающие свою деятельность с незнакомого материала, интересуются его составом, методами получения, свойствами и характеристиками. Такие знания дают возможность оперировать методиками подготовки состава, чтобы получить и выделить то или иное свойство. Постараемся ответить на вопрос об эпоксидке, не муссируя сложные химические термины.

Эпоксидная смола – сложное химическое соединение, образованное на основе олигомеров, содержащих эпоксидные группы. При соединении с аминами или кислотами происходит реакция полимеризации, в результате которой образуются сшитые полимеры. Основным химическим элементом в основе эпоксидки является эпихлоргидрин. При поликонденсации его с бисфенолом-А получается смола.

Без отвердителя эпоксидная смола практического интереса не представляет. Ее свойства, востребованные в промышленности и в быту, проявляются только после протекания реакции полимеризации. Так как свойства смол могут разниться, то и назначение этих материалов весьма различно, от заливочных компаундов, до клеевых составов. Варьировать свойствами можно при смешивании компонентов, однако современные производители еще на стадии производства смолы вносят в основной состав наполнители.

Алебастр или цемент способны повысить прочность полимера, уплотняя его структуру. При необходимости в основной компонент может добавляться до 40% порошковых наполнителей.
Мелкозернистая микросфера предназначена для снижения плотности смолы. Наполнитель представлен шариками из порошка, плотность которых ниже плотности полимера. В результате можно получить «воздушную» массу с относительно низкой плотностью.
Стекловолокно или хлопковое волокно выполняет армирующую функцию. Вязкость смолы при добавлении волокна повышается, однако текучесть способствует заполнению всех полостей и пор. Такие наполнители используют при производстве стеклопластиков и прочих композитных материалов.
Измельченная древесина является альтернативой микросферы. Натуральный компонент менее дорогой, по сравнению с синтетическим, ведь древесная крошка, в большинстве своем, является отходом на деревообрабатывающих предприятиях.
Аэросил повышает тиксотропность смолы. Тиксотропность – это способность повышать свою вязкость (загустевать) в статичном состоянии. Примечательно то, что смола вновь становится текучей после перемешивания. Аэросил (диоксид кремния) в виде порошка применяют против образования потеков с вертикальных поверхностей.
Графит добавляется, как пигмент. С ним смола приобретает характерный серый оттенок. Также в роли пигментных порошков выступает алюминиевая пудра или двуокись титана.

Добавки способны повышать не только прочность и твердость смолы. Пластификаторы (касторовое масло) делают застывшую смолу эластичной и упругой. Данные свойства востребованы в условиях вибраций и периодически меняющихся нагрузок. Количество наполнителя диктуется конкретными характеристиками, которые нужно получить.

Модифицированная эпоксидка, то есть, смола с наполнителями, изготовителем определяется, как материал для конкретных работ: заливки пола, пропитки, художественных работ, изготовления бижутерии.

Достоинства

Уникальность эпоксидной смолы заключается в том, что она обладает рядом достоинств. Различные виды эпоксидной смолы эти достоинства сохраняют в полной мере. Отличие состоит лишь в степени их проявления.

Эпоксидка в застывшем виде отличается износостойкостью. Она устойчива к воздействию абразивных средств, поэтому может применяться в условиях постоянного трения. Смола не является фрикционным материалом, но изделия из нее имеют большой срок эксплуатации.

Полимер обладает высокой адгезией к целому ряду материалов. Смола часто используется в качестве клея, причем для склеивания подходит большинство материалов. Исключением является полиэтилен, тефлон и оргстекло.

При наличии наполнителей смолы выдерживает ударные нагрузки. В чистом виде материал достаточно прочный, но добавки лишь увеличивают эти показатели. Заливные полы из смолы могут монтироваться в производственных помещениях и цехах.

Слой полимера не пропускает влагу.

Во-первых, изделия из эпоксидки могут эксплуатироваться в условиях повышенной влажности.
Во-вторых, смолу используют в качестве гидроизолятора при строительстве зданий и жилых помещений.

Практическое отсутствие усадки упрощает процесс заливки. Отвердевшая смола имеет ту же форму и объем, который она занимала, будучи в жидком состоянии.

Характеристики полимера

В чистом виде эпоксидная смола напоминает стекло с тем лишь отличием, что она имеет желтоватый оттенок. По консистенции основной компонент смолы похож на свежий мед. В зависимости от состава олигомера цвет эпоксидки может быть более темным и даже оранжевым. Введение наполнителей сказывается и на внешнем виде полимера. Он приобретает различные оттенки: белый, серый, коричневый и черный. Если говорить о пигментных веществах и колерах, то современные технологии позволили получить целую гамму цветов.

Как было сказано выше, эпоксидная смола инертна к активным веществам, в том числе и галогенам. Разрушиться отвержденный полимер может только под действием концентрированных кислот. Щелочи остаются для смолы абсолютно безвредными. Перечень материалов, с которыми «работает» эпоксидка, достаточно объемный. Приведем примеры лишь некоторых из них:

древесина;
металл;
керамика;
фаянс;
кода;
резина.

Различные виды эпоксидной смолы дают разные результаты, касающиеся свойств клеевого шва или отвержденной массы. В качестве примера технических характеристик материала можно рассмотреть самую популярную марку полимера – ЭД-20.

Ее плотность составляет 1,2 кг/м³. Прочность на деформации измеряется единицами давления. Так, для деформации растяжения прочность составляет 40-90 МПа, для изгиба – 80-140 МПа, для сжатия – 100-200 МПа. Важной характеристикой является температура отверждения и время полной полимеризации. Эти параметры необходимо учитывать, подбирая материал для конкретных видов работ. Смола ЭД-20 полимеризуется за 1,5 часа при температуре 20°C градусов.

Приготовление состава сводится к смешиванию основного компонента с отвердителем. Точные пропорции указываются заводом, который занимается изготовлением полимера.

Теплостойкость – параметр, указывающий предельное значение температуры для эксплуатации материала, она достигает 170°C градусов. Ударная вязкость выражается, как доля энергии, приходящаяся на единицу площади поверхности слоя смолы.

Классификация

Практически все марки эпоксидных смол, которые продаются для бытовых нужд, представлены двухкомпонентным составом. Как правило, основной компонент называют компонентом «А», а отвердитель – компонентом «Б». Эти компоненты хранятся в разных упаковках. Удобная фасовка позволяет оптимизировать расходы, рассчитав количество материала для данного вида работ. В тривиальной классификации смолы можно разделить на две большие группы: полимеры холодного и горячего отверждения.

Смолы холодного отверждения наиболее востребованы в домашних условиях, так как процесс полимеризации протекает при относительно низких температурах, сравнимых с температурой окружающей среды. Для горячего отверждения требуется создание специальных условий. Но именно такие материалы обладают большей устойчивостью к нагрузкам и химически агрессивным средам.

Другой способ разделения смол на отдельные категории связан с компонентом поликонденсации. Если в качестве такового выступают эпихлоргидрин и бисфенол А, то соответствующие смолы называются эпоксидно-диановыми, это самый распространенный вид смол. В России производство полимеров промышленного назначения подлежит сертификации, поэтому маркировка эпоксидной смолы определена ГОСТом. Эпоксидно-диановые смолы имеют обозначение, в основе которого лежит аббревиатура «ЭД» (вышеприведенный пример).

Различают следующие виды смол:

эпоксидно-диановые смолы;
эпоксидно-диановые смолы для ЛКМ;
эпоксидные модифицированные смолы;
смолы специального назначения.

В представленные категории попадают не все марки. Современные производители осваивают европейские технологии. В результате слияния компаний на российском рынке появляется продукция с зарубежными брендами. Такие материалы отличаются универсальностью и в данную классификацию не попадают.

Многие фирмы определяют назначение своей продукции. В магазине стройматериалов можно приобрести клеевые составы, компаунды, смолу для рисования, заливочных работ, для изготовления мебели. Приведем примеры классификации по ГОСТ.

Эпоксидно-диановые смолы

Материалы отечественного производства отличаются низкой стоимостью. За выгодную цену придется пожертвовать качеством продукции. Если с техническими показателями проблем не возникает, то прозрачность эпоксидно-диановых смол не самая высокая. При отсутствии выбора эпоксидку ЭД используют в качестве компаунда, однако существуют более адаптированные для этих целей марки.

ЭД-22. Смола отличается низкой вязкостью и позиционируется, как универсальный материал. Производится в соответствии с ГОСТ10587-84. В нормативном документе прописаны требования и к прозрачности смолы, однако предусматриваются отклонения, поэтому можно встретить экземпляры с явно выраженным желтым оттенком. Основной недостаток – самостоятельная кристаллизация при длительном хранении.
ЭД-20. Можно считать, что данная марка более совершенный вариант смолы ЭД-22. Она также характерна своей низкой вязкостью, но некоторые показатели имеют более высокое значение.
ЭД-16. Смола с противоположными показателями вязкости. Она практически не используется в быту и служит, в основном, для производства стеклопластика.
ЭД-8 и ЭД-10. Относятся к «твердым» смолам. На производстве они используются в качестве электроизолятора. В быту и строительстве применяются при проведении заливочных работ. Отличаются высокими показателями прочности, за что и получили соответствующее второе название.

ЭД-20

Эпоксидно-диановые смолы для лакокрасочных материалов

Эпоксидные смолы марок Э-40, Э-40р и Э-41 в магазинах стройматериалов не найти, так как данные полимеры не предназначены для бытового использования. Они широко применяются для изготовления эмалей, лаков, красок, шпатлевок, защитных покрытий, а также в качестве клеев.

Э-40

Продукция соответствует ТУ 2225-154-05011907-97 и ТУ 2225-595-11131-395-01. Она поставляется на комбинаты лакокрасочной промышленности или изготавливается в их цехах.

Эпоксидные модифицированные смолы

К модифицированным смолам относятся материалы, у которых те или иные характеристики изменены путем введения различных добавок. Промышленное применение полимеров требует высоких показателей прочности, термоустойчивости, эластичности или клеевых свойств. Для модифицированных свойств также определены маркировки, согласно ГОСТ или ТУ.

КДА-2. Данная марка используется в качестве связующего элемента в углепластиках или стеклопластиках, но, благодаря высокой адгезии, смола может служить клеевым составом. Возможно проведение заливочных работ, однако материал вызывает интерес только в плане создания электроизоляционной прослойки.
К-02Т. Высокая степень текучести позволяет пропитывать волокна намоточных изделий. Смола К-02Т добавляется с целью их цементации.
ЭЗ-111. Применяется исключительно в электротехнических изделиях. Примером может служить герметизация трансформаторов или заливка электродеталей.
УН-562 и УП-599. Модели отличаются наличием в составе пластификатора, который повышает их эластичность. Используются в заливочных работах, особенно в местах, подверженных вибрационным нагрузкам.
К-153, К-115, К-176, К-201. Серия эпоксидных смол повышенной плотности. Они выступают в качестве герметика во многих отраслях промышленности.
КДА известен потребителям, как двухкомпонентный эпоксидный клей.

К-153

Смолы специального назначения

В более жестких условиях обычные смолы применять нельзя. Для различных целей создаются материалы специального назначения. В принципе, это те же модифицированные смолы, только их отдельные характеристики повышены в несколько раз.

ЭА. Можно использовать для заливки напольных покрытий в производственных помещениях. Такой состав востребован в строительстве. Смолой разбавляют конструкционные связующие компоненты.
УП-610. Входит в состав сверхпрочных стеклопластиков.
УП-643. Усовершенствованная модель, повышающая теплостойкость и химическую стойкость стеклопластиков.
ЭХД. Хлорсодержащая смола, ее высокие показатели прочности, теплостойкости, огнеупорности и влагостойкости вводят материал в разряд универсальных компаундов.
УП-631. Применима в сфере обеспечения пожарной безопасности. Самозатухающие свойства востребованы при монтаже огнезащитных пропиток.

Некоторые марки смол не попали в указанную классификацию. Отдельной группой выступают материалы линейки «Эпоформ». Они адаптированы для заливочных работ и продаются в специализированных магазинах. Среди марок Эпоформ встречаются компаунды с высокими показателями прозрачности, которые используются в изготовлении мебели, бижутерии и прочих декоративных композиций. Смола отлично взаимодействует с растворителем, поэтому позволяет варьировать вязкостью и текучестью.

practeco.ru

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:

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.
Эпоксидно-диановые для лакокрасочных материалов. Это – эпоксидки марок Э-40, Э-40 Р, они участвуют в производстве лаков, краски, иных покрытий, стойких к повреждению.
Эпоксидно-модифицированные — ЭПОФОМ 1, 2, 3. Входят в состав эпоксидных компаундов, участвуют в ремонте полов, трубопроводов.
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 ↑

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.

kraska.guru

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:

Древесная крошка. Используется для снижения веса готового вещества.
Микросферы. При добавлении в смолу делают ее легкой и объемной.
Графит. Выступает в качестве колера. Имеет темный пигмент.
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.
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.
Аэросил. Останавливает продвижение смолы по вертикальным поверхностям. Благодаря ему можно избежать появления подтеков.
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:

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.
ЭД для лакокрасочных материалов. Используются для изготовления лаков, красок, износоустойчивых покрытий.
Эпоксидно-модифицированные составы. Их применяют при проведении ремонтных работ связанных с половым покрытием или сантехникой (например – смола к 153).
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

Прозрачная эпоксидная смола для заливки, какую выбрать, виды

Самым популярным материалом для заливки полов, изготовления мебели и бижутерии считается эпоксидная смола. Она находит практическое применение только после отверждения, так как именно в результате химической реакции полимеризации эпоксидка приобретает те уникальные свойства, которые и определяют сферу ее применения.

Прежде всего, речь идет о прозрачности. Полученный в результате заливки слой компаунда достаточно прочен. Он не подвержен воздействию влаги, солнечных лучей, а также химически активных веществ. Но для проведения заливочных работ подходит не любая эпоксидная смола. Только бесцветные и кристально прозрачные модели способны передавать весь замысел композиции, образуя не только декоративные покрытия, но и трехмерные композиции.

Описание и особенности

С точки зрения химии, эпоксидка представляет собой содержащий эпоксидные группы олигомер, который при соединении с отвердителями превращается в сшитый полимер, полностью меняющий свои физические свойства.

Двухкомпонентная смола – вид эпоксидки, наиболее часто встречающийся в продаже. Первым компонентом (компонентом «А») служит основной состав, олигомер. В роли второго компонента (компонента «В») выступает отвердитель.

Перед непосредственным применением необходимо предварительно подготовить состав. Технология приготовления компаунда зависит от состава компонентов. Основная смола может быть представлена вязкой и тягучей массой. К ней придется добавлять не только отвердитель, но и растворитель, а также, возможно, пластификатор и другие добавки. Каждый производитель дает подробную инструкцию для работы с материалом.

Отвердитель имеет в своей основе карбоновые кислоты или амины. Основным же химическим веществом является эпихлоргидрин и бисфенол. Такие эпоксидные смолы называются эпоксидно-диановыми. Они больше всего подходят в качестве компаундов для того, чтобы осуществлять литье изделий и поверхностей. Прозрачная смола, как уже видно из самого названия, отличается от «одноклассников» оптическими показателями. Лучи света практически не поглощаются веществом, проходя сквозь него без искажения и без затемнения. Такая смола по внешнему виду напоминает обычное стекло. По-отдельности компоненты тоже не имеют цвета и являются абсолютно прозрачными. Это дает возможность использовать эпоксидку, как защитный материал для изделий художественного творчества.

Нельзя сказать, что абсолютно все марки смол, позиционирующиеся, как прозрачные, таковым остаются сколь угодно длительное время. Только самые качественные материалы могут похвастать стабильностью показателей. Другие же модели с течением времени мутнеют и приобретают характерный желтоватый оттенок.

Отвлекаясь от темы, заметим, что эпоксидные смолы, предназначенные для склеивания изделий, имеют низкий показатель прозрачности, а отдельные модификации отличаются коричневым и даже черным цветом.

Смолы для творчества, помимо прозрачности, имеют еще одну отличительную черту. В результате реакции полимеризации, они застывают достаточно быстро. Изделиями рекомендуется пользоваться через сутки после заливки, однако отверждение наступает уже спустя несколько часов. Именно поэтому опытные мастера рекомендуют тщательно подходить к подготовительному этапу работ, чтобы в процессе заливки не отвлекаться и успеть правильно расположить все элементы декора, предусмотренные в изделии. Результат дает оригинальные коллажи с эффектом «замороженных» декоративных элементов. Они словно парят в воздухе. Отметим, что при низком качестве смолы подобных эффектов не добиться.

Прозрачная эпоксидная смола для объемной заливки подходит, как никакая другая. Чтобы создать 3D картинку, необходимо составляющие элементы размещать в разных слоях. Обычно для этих целей используют изделия из дерева, камня, металла, а также ракушки, цветки растений и прочие мелкие предметы. Границы раздела слоев после отверждения не заметны, и даже при послойной заливке масса выглядит монолитной.

Прозрачная эпоксидная смола – это всегда модифицированный состав. Специальные добавки повышают ее оптические показатели, а также увеличивают прочность, эластичность и устойчивость компаунда к воздействию различных агрессивных средств. Самостоятельно приготовить такой состав вряд ли получится, так как только тщательно подобранные компоненты гарантируют безусадочную заливку.

Наряду с прозрачностью эпоксидная смола обладает целым рядом уникальных свойств, присущих данному виду полимеров, это высокая прочность, износостойкость, термостойкость, устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения, экологичность. Перечисленные качества позволяют использовать прозрачные смолы в производственных целях, однако для этого есть более доступные варианты. Компаунд для заливки и ювелирных работ стоит не так дешево, и именно ценовая составляющая резко ограничивает сферу применения таких смол.

Что еще нужно знать о прозрачности

Прозрачные на первый взгляд компоненты не гарантируют сохранения оптических свойств после отверждения. Практически все эпоксидные смолы в виде разделенных компонентов не имеют цвета и прозрачны. Лишь небольшая доля полуфабрикатов обладает едва различимым желтым оттенком. Надеяться на то, что ничего не произойдет с прозрачностью после реакции нельзя. Но на собственный оттенок все-таки следует обращать внимание при выборе компаунда. Если прозрачные компоненты после смешивания могут помутнеть, то изначально имеющие оттенок смолы не станут похожими на кристалл.

Важно понимать, что одна и та же марка смолы может разниться по цвету. Например, широко популярная эпоксидка ЭД-20 изготовлена строго согласно ГОСТ. Однако стандарт допускает колебание значения цветности от 0 до 4. Не вдаваясь в подробности, заметим, что компаунд может быть похожим на стекло или приобрести желтый оттенок. При покупке следует обращать внимание на количество наполнителей. В самом простом немодифицированном варианте она имеет желтый цвет. Практика показывает, что можно попасть на «не совсем удачную партию», поэтому многие мастера стали отдавать предпочтение более дорогим, но и более качественным материалам.

Ювелирные смолы обладают высокой вязкостью, сохраняя при этом прозрачность. На одну лишь только вязкость ориентироваться не стоит. Существуют густые смолы, не предназначенные для творчества. Если попытаться произвести заливку, то внутри слоя будут образовываться пузырьки воздуха. Их большое количество создает визуальный эффект замутнения материала. Выгнать пузырьки можно, разогревая смолу монтажным феном, но из-за большого их количества работа становится очень трудоемкой.

ЭД-20

Пожелтение смолы происходит под действием таких факторов, как действие ультрафиолетового излучения и окислительные реакции. Многие смолы успешно противостоят излучению. Считается, что для эпоксидки оно не существенно. На самом деле, некоторое влияние солнечный свет на компаунд все-таки оказывает. Но даже если и удастся подобрать качественную марку, устойчивую к свету, то от воздействия кислорода избавиться никак не получится, то есть, в долгосрочной перспективе необходимо быть готовым к изменению прозрачности.

Сегодня нет необходимости разбираться в технических параметрах материала, чтобы заняться творчеством. Многие производители позиционируют свои модели, как смолы для узкого применения. Можно без труда найти смолу для заливки пола или для изготовления мебели, а те марки, которые пригодны для производства бижутерии, получили название «ювелирная смола».

В специальных ювелирных смолах все компоненты грамотно подобраны, в результате чего материал отличается текучестью, отсутствием собственного оттенка и необходимыми показателями пластичности. Кстати, повысить прозрачность позволяет добавление антиоксидантов и UV-протекторов. Помимо этих параметров, прозрачные смолы способны выдерживать однослойную заливку. Максимально допустимый слой – важный показатель, с которым необходимо считаться. Компаунды позволяют заливать слои толщиной до 5 см.

Эпоксидные Смолы для Творчества: как избежать ошибок

Сергей Гейдур

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Ювелирные эпоксидные компаунды (смолы) стали широко применяться при изготовлении бижутерии, сувениров, оригинальных столешниц, картин, имитации воды и т.д. — как в быту, так и в производственных условиях. Но чтобы начать собственный бизнес в этой области или просто увлечься таким волшебным хобби, необходимо хорошо разбираться в особенностях работы с прозрачными эпоксидными смолами. Большой опыт по этому поводу накоплен в Лаборатории физики полимеров Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) — СПбГТИ(ТУ). Разработанные здесь оптически прозрачные эпоксидные компаунды для творчества выпускаются в семи модификациях, в том числе: ПЭО-10КЭ-20/0, ПЭО-210КЭ-20/0 — с 2003 года, ПЭО-510КЭ-20/0, ПЭО-10К-20/0, ПЭО-610КЭ-20/0 — с 2009 года и ПЭО-310КЭ-20/0, ПЭО-710КЭ-20/0 — с 2016 года. Все эти годы автору приходилось много консультировать мастеров хэндмэйд и технологов по самым разным вопросам. От простейших — объяснить причины ошибок и «косяков» до креативно сложных — как воплотить в жизнь невероятные задумки с эпоксидной смолой. После систематизации и обобщения были выбраны 22 наиболее часто повторяющихся и важных вопроса и ответа на них, которые, как надеюсь, позволят избежать читателю ошибок и огорчений при работе с ювелирной эпоксидной смолой.

1. Что такое жизнеспособность ювелирной эпоксидной смолы? Когда наступает резиноподобная фаза, при которой эпоксидка пластична и ее можно гнуть, лепить?

У разных марок ювелирных смол эти параметры различные. Рассмотрим их на примере трех популярных марок: Crystal resin (PEBEO S.A., Франция), EpoxAcast 690 (Smooth-On, Inc., США) и ПЭО-610КЭ-20/0 (СПбГТИ(ТУ), Россия).

Жизнеспособностью называют период времени, в течение которого эпоксидная композиция после перемешивания компонентов все ещё остается в достаточно жидком и пригодном для использования состоянии. Для вышеуказанных смол жизнеспособность при комнатной температуре составляет примерно 115, 195 и 250 мин., соответственно. Этого времени хватает, чтобы пузырьки воздуха вышли из массы естественным путем как из объемных покрытий, так и из небольших по объему отливок, отверждаемых в формах. Следующая стадия — гелеобразования — занимает область перегиба кривых. На конечном ее этапе гелеобразная консистенция становится эластичной («резиновой), её внешним признаком может служить вмятина, которая остается на поверхности отливки при нажатии. Если требуется подзаливка эпоксидной смолой, то её рекомендуется производить именно в этот период, т.к. химические процессы ещё не закончились и в результате совместного отверждения поверхность раздела будет незаметной. В «резиновой» фазе эпоксидная композиция ещё пластична и в это время ее можно доработать, придав желаемую форму. Очевидно, ювелирные смолы Crystal resin, EpoxAcast 690, ПЭО-610КЭ-20/0 по сравнению с короткоживущими составами типа CHS-Epoxy 520/921ОП, имеющими в 3-4 раза меньшую жизнеспособность, имеют преимущества в плане легкости удаления пузырьков воздуха, а также при подзаливке и коррекции геометрической формы изделия.

2. У вас несколько ювелирных эпоксидных смол ПЭО, используемых для творчества. В каких случаях какую нужно использовать? В чем их преимущество по сравнению с аналогами?

В СПбГТИ(ТУ) разработаны и производятся следующие оптические эпоксидные компаунды (смолы) для творчества:

ПЭО-10К-20/0 для объёмных покрытий («линз»),

ПЭО-610КЭ-20/0 для объёмных пластифицированных покрытий,

ПЭО-510КЭ-20/0 для объёмных пластифицированных покрытий и заливки бижутерии в формы,

ПЭО-10КЭ-20/0 для заливки бижутерии в формы и имитации воды,

ПЭО-210КЭ-20/0 для изготовления эластичных изделий и имитации воды,

ПЭО-310КЭ-20/0 для изготовления пластичных и крупных объектов (до 1,5л),

ПЭО-710КЭ-20/0 для заливки особо пластичных предметов и большеразмерных (до 2л),

Ювелирные эпоксидные смолы ПЭО, не уступая аналогам в оптическом качестве и УФ стойкости, охватывают более широкий диапазон по вязкости и жизнеспособности. Это позволяет им решать задачи, недоступные другим материалам. Выпускаются в соответствии с ТУ, прошли санитарно-эпидемиологическую экспертизу. К достоинствам следует также отнести 38 летний опыт работы сотрудников института в области создания оптических эпоксидных компаундов с заданными спектральными характеристиками, подтвержденный авторскими свидетельствами, статьями и внедрением на более 200 предприятиях.

3. У меня образовался излишек компонента А прозрачной эпоксидной смолы ПЭО-10КЭ-20/0 (компонент В был разлит). Можно ли каким то другим веществом его затвердить?

Если у вас образовался излишек компонента А, то правильнее всего приобрести недостающее количество «родного» компонента В, например, в магазине Нестандарт (Санкт-Петербург). Это же касается и закупки недостающего компонента А. Важное замечание — компонент В для всей линейки ювелирных смол ПЭО-10К-20/0, ПЭО-610КЭ-20/0, ПЭО-510КЭ-20/0, ПЭО-10КЭ-20/0, ПЭО-210КЭ-20/0, ПЭО-310КЭ-20/0 и ПЭО-710КЭ-20/0 одинаковый.

4. Эпоксидка застыла, но верхняя часть линзы была как будто покрыта масляной пленкой. Протерла линзу ацетоном, в результате нижняя часть гладкая и прозрачная, а верхняя стала шершавой. Отчего так бывает и как избежать этого в дальнейшем?

Причин появления масляной пленки может быть несколько: низкая температура, повышенная влажность, неправильное соотношение компонентов и их плохое перемешивание. К сожалению, вы не пишите каким отвердителем пользовались. При использовании в качестве отвердителя ТЭТА существенное значение имеют первые два фактора. Даже при правильных навесках и тщательном перемешивании отверждение при комнатной температуре с большой вероятностью будет сопровождаться появлением аминной пленки. Предотвратить её появление можно повысив температуру отверждения до Т=30 ºС и выше.

Эпоксидные смолы для творчества ПЭО и Crystal resin не столь критичны к температуре отверждения. Для них наиболее частая причина образования пленки — не учет того обстоятельства, что плотности компонентов А и В разные и поэтому соотношение компонентов А:В различно «по массе» и «по объему». Вторая по распространенности ошибка обусловлена расхожим заблуждением, что мол если взять отвердителя больше нормы, то отверждение произойдет быстрее. На самом деле при значительном излишке отвердителя он останется не прореагировавшим между узлами сетки, а на поверхности изделия будет наблюдаться его постепенное «выпотевание» (пленка). Кстати, одновременно снизится прочность и химстойкость отвержденного эпоксиполимера, влагопоглощение же напротив увеличится.

Если пленка появилась, то убирать её с поверхности нужно не ацетоном, а теплой водой с губкой или разбавленным этиловым спиртом.

5. Я нарушила пропорции (6,6мл:1,5мл) и клей ПЭО-510КЭ-20/ 0 не полностью застыл. Могу ли я сверху на этот не полностью застывший слой налить новый с правильной пропорцией?

Если вы ошиблись и налили А=6,6мл, В=1,5мл, а смесь ещё не разлили на изделие, тогда добавьте ещё отвердителя В=0,5мл и опять перемешайте. В итоге получится А:В=6,6 1,5+0,5)=6,6:2=3,3:1 и можно продолжать работать. Если же заливка изделия произошла, тогда решать — смывать полимерный слой или оставить его — вам придется самой, учитывая многие факторы: внешний вид, степень сшивки полимера, «ответственности» изделия и т.п. Если изделие заказное, то я бы не стал рисковать, делая вторую заливку. Крепкий дом на плохом фундаменте не построишь. Напоминаю, на всякий случай, что допустимая погрешность навески компонентов 5%.

6. Как можно избежать того, чтобы ювелирный компаунд не стекался от краёв изделия и на поверхности не образовывались «проплешины». Помогает только лишь второй слой заливки, но хочется добиться того, чтобы с первого раза все было нормально.

Полнота смачивания компаундом зависит от трех основных факторов: 1) соотношений поверхностных натяжений на трех межфазных границах: подложка-компаунд-воздух-подложка, 2) начальной вязкости компаунда и 3) состояния поверхности. Очевидно, в вашем случае 1) и 3) факторы неблагоприятные — подложка плохо смачивается эпоксидной композицией. Нужно менять материал подложки либо вводить в компаунд специальные добавки, что не всегда возможно из-за ухудшения прозрачности. Изменить состояние поверхности путем шлифовки также вряд ли удастся, т.к. испортится заливаемая картинка, а обезжиривание, я надеюсь, вы делаете. Остается использовать 2) фактор — вязкость. Чтобы компаунд не стекал, не заливайте его сразу свежеприготовленным, дайте выстояться пару-тройку часов (это зависит от марки компаунда и температуры окружающей среды и определяется опытным путем), потом заливайте.

7. Интересует, чем можно подкрашивать прозрачные эпоксидные компаунды в бытовых условиях, т.е. тем, что под рукой, и сохранится ли в этом случае их ПРОЗРАЧНОСТЬ? Годятся ли для этого акриловые краски, алкогольные чернила, акварель, цветной гель из ручек и т.п.

Я рекомендую использовать для этих целей специально разработанные концентраты ЭПОКСИКОН-400 (110А) сине-фиолетового цвета, ЭПОКСИКОН-445 (110А) цвета ультрамарин синий, ЭПОКСИКОН-480 (110А) голубого цвета, ЭПОКСИКОН-510 (110А) цвета морской волны, ЭПОКСИКОН-560 (110А) зеленого цвета, ЭПОКСИКОН-590 (110А) желтого цвета, ЭПОКСИКОН-610 (110А) оранжевого цвета, ЭПОКСИКОН-650 (110А) красного цвета и ЭПОКСИКОН-900 (110А) черного цвета. Они позволяют получать прозрачные эпоксидные компаунды всех цветов спектра, а их комбинации — огромное множество промежуточных цветов и оттенков. Концентратами ЭПОКСИКОН можно окрашивать не только ювелирные смолы ПЭО, для которых они были разработаны, но и многих аналогов: Crystal resin, MG-EPOX-GLASS, Epoxy Crystal Plus, Gold Glass, Artline Crystal Epoxy, ЭП-СМ-ПРО/921(ОП) и др.

При использовании подручных средств для колеровки помимо выбора желаемого оттенка цвета важно обеспечить и другие требования, такие как, например, отсутствие химического взаимодействия с компонентами эпоксидного компаунда, отсутствие миграции красителей к поверхности изделия, термо- и атмосферостойкость, безопасность. С перечисленными в вопросе красящими веществами нами таких исследований не проводилось.

8. Расскажите пожалуйста как работает отбеливатель Эпоксикон-400. Он делает белые детали более белыми или увеличивает прозрачность смолы?

Концентрат красителей ЭПОКСИКОН-400 (110А) добавляется в оптические (ювелирные) эпоксидные смолы для улучшения эстетического восприятия. Он использует свойство человеческого глаза. Когда мы говорим «кристально чистая» подразумеваем обязательно с голубизной. Как раньше для улучшения внешнего вида при стирке белья или побелке потолков применяли подсинивание, так теперь, для тех же целей, отбеливают (подсинивают) ювелирные смолы. Особенно это важно при изготовлении «толстых» изделий с толщиной свыше 3-5 см. Многие зарубежные составы Crystal resin, ICE resin, Luxe resin, Table Top Crystal Clear EE-116 и др. используют этот прием. В отличие от них мы предоставляем выбор: можно приобрести стандартный отбеленный компаунд (ПЭО-510КЭФ-20/0), компаунд без отбеливающего эффекта (ПЭО-510КЭ-20/0) или создать компаунд с подобранной по своему вкусу концентрацией отбеливающей добавки, т.е. использовать пару ПЭО-510КЭ-20/0 плюс ЭПОКСИКОН-400 (110А). Таким же образом можно скомпоновать остальные шесть марок ювелирных компаундов ПЭО: ПЭО-10КФ-20/0, ПЭО-610КЭФ-20/0, ПЭО-10КЭФ-20/0, ПЭО-210КЭФ-20/0, ПЭО-310КЭФ-20/0 и ПЭО-710КЭФ-20/0.

9. Хочу сделать значок, а в качестве основы использовать нарисованный карандашом (ручкой, фломастером) или напечатанный на принтере рисунок. Можно ли использовать для заливки смолу ПЭО-10К-20/0? Не «потечет» ли изображение?

На 100% утвердительно можно ответить лишь в отношении рисунка, нарисованного простым карандашом. Красящие вещества, входящие в состав паст, гелей ручек, чернил фломастеров или картриджей печатающих устройств могут вступить во взаимодействие с эпоксидной смолой и(или) отвердителем. Нужно делать пробные заливки.

Как правило, мастера подстраховываются, и прежде, чем заливать эпоксидную смолу на рисунок, наносят на него защитное покрытие. Для этого используют клей типа ПВА или лак. Обработка осуществляется с лицевой стороны, затем после просушки — с обратной стороны. Для надёжности наносят два-три слоя, тогда точно «протечек» не будет.

10. Делаю подвески 3см в диаметре толщиной 3мм, надо чтобы они были белые НЕПРОЗРАЧНЫЕ. Скажите пожалуйста есть ли в вашем ассортименте белый краситель для эпоксидной смолы?

В зависимости от применения рекомендации будут разные . Если речь идет об изделиях, отражающих свет, то для их изготовления используют непрозрачные белые пигменты или суспензии на их основе: двуокись титана, мел, тальк, перламутровые пигменты, аэросил, ЭПОКСИКОН флуоресцентный белый, ЭПОКСИКОН ПП-100 серебристый белый жемчуг, ЭПОКСИКОН ПП-120 белый ослепительный атлас. Если же требуется, чтобы изделия пропускали свет, то используют светорассеивающие диффузант ДФ-151 или концентрат ЭПОКСИКОН ПП-163 белый искристый мерцающий. «Легкое» рассеяние в слое 3 мм можно получить добавляя ДФ-151 в компаунд в количестве примерно 1-1,5%, а при 13% композиция по внешнему виду будет уже напоминать сметану.

11. Столкнулась с проблемой выбора светящихся в темноте эпоксидных компаундов ФЛ. Не могли бы вы указать их приблизительное время послесвечения? В частности, как отличаются по длительности свечения компаунды ФЛ-318 и ФЛ-318 синий?

Производители фосфоресцентных люминофоров утверждают, что длительность послесвечения для короткоживущих составляет до 3 часов (ФЛ-221, ФЛ-121, ФЛ-525), а для длительноживущих — до 2 суток (ФЛ-742, ФЛ-225, ФЛ-318, ФЛ-618, ФЛ-435 и др.). Но это до границы восприятия человеческого глаза (0,32мкд/м2), когда человек находится длительное время в темноте (в пещере?). Если же говорить о субъективной приближенной к реальному применению оценке длительности, то при входе в темную комнату со света через два часа после засветки люминофора свечение у первых уже отсутствует, тогда как у вторых — довольно уверенно различается. Через 5-7 минут после засветки – интенсивность свечения примерно равная, причем, у короткоживущих даже есть преимущество – для их полноценной засветки требуется только 5 минут, а для длительноживущих — 20 минут.

Фосфоресцентно-флуоресцентный компаунд ФЛ-318 синий изготавливается путем добавления к исходному фосфоресцентному компаунду ФЛ-318 флуоресцентного синего пигмента (или концентрата ЭПОКСИКОН флуоресцентный синий). Очевидно, введение дополнительного поглощающего вещества уменьшает как яркость, так и длительность послесвечения по крайней мере в два раза

12. Собираюсь в жаркие страны. Как поведут себя на солнце ювелирные эпоксидные смолы, к примеру, через 3-4 часа пребывания на пляже? И что может произойти с ними от контакта с морской водой?

Можно уверенно сказать, что 3-4 часа пребывания ювелирных смол ПЭО под солнцем не приведет к их пожелтению. Это подтверждается экспериментальными данными. За марки других производителей ручаться не могу, некоторые из них действительно обладают невысокой термо- и фотостойкостью. Эпоксидные материалы инертны к морской воде, не случайно на основе эпоксидных смол изготавливают высокоэффективные антикоррозионные покрытия подводных частей судов. Так что купайтесь на здоровье )

13. Подскажите какая марка ПЭО лучше всего подойдет для залечивания глубоких трещин в хрустале. Нужна минимальная вязкость без добавления растворителей. Подразумеваю работу при нагревании, так что долгое время жизни будет скорее достоинством, чем недостатком

В данном случае при выборе клей-компаунда помимо вязкости и жизнеспособности нужно также учитывать его показатель преломления. Очевидно, он должен быть как можно ближе к показателю преломления хрусталя, чтобы за счет хорошей иммерсии залеченные (заполненные смолой) трещины стали незаметными. Рекомендую попробовать клеи эпоксидные оптические высокотемпературные марок ПЭО-90К и ПЭО-490К. Их показатель преломления в отвержденном состоянии 1,55 близок к показателю преломления хрустальных стекол (не менее 1,52-1,55 по ГОСТ 26822-86), а жизнеспособность составляет более 20 часов — за это время все трещины успеют заполниться, даже мелкие.

В последнее время появились хрустальные стекла с высокой плотностью и показателем преломления до 1,65 . Благодаря этому улучшается блеск, игра, «белизна» (бесцветность). Если ваше изделие изготовлено из такого хрусталя, обратите внимание на компаунд эпоксидный оптический марки ПЭО-210КЭ-20/0 холодного режима отверждения. Он используется для пропитки камне цветного сырья, которое нельзя прогревать выше 80-90 ºС. Компаунд относительно маловязкий, его жизнеспособность при комнатной температуре 12-15 часов, показатель преломления в отвержденном состоянии 1,59.

14. Мне нужна эпоксидная смола для изготовления биологических макетов прозрачных животных, например, медузы 20 см диаметром. Что посоветуете: 1) делать отливку в форму, но боюсь образования пузырей или 2) не доводя до полного отверждения лепить из полуотвердевшего и ещё гибкого материала?

Очень интересное применение! Первый способ конечно предпочтительнее (технологичнее). Для него подойдут оптически прозрачные эпоксидные компаунды ПЭО-210КЭ-20/0 и ПЭО-310КЭ-20/0. Второй компаунд менее вязкий, обладает большей жизнеспособностью, значит пузырьки воздуха выйдут быстрее. В отвержденном состоянии он более эластичный.

15. Я давно пользуюсь смолой ПЭО 510. После переезда в другой дом начались проблемы: эпоксидка стала отверждаться не полностью, т.к. в доме прохладно. Купила аэрогриль. На нижней решетке при температуре 65 градусов смола застывает за 3 часа, но… появилась новая напасть — пузыри.

Вы верно определили причину плохого отверждения эпоксидной смолы — 1) низкую температуру окружающей среды. Известно, что снижение температуры с 25 до 15 ºС увеличивает время отверждения по крайней мере вдвое. К другим факторам, приводящих к неполному отверждению эпоксидной смолы, относятся: 2) ошибка в пропорциях компонентов А и В и 3) плохое перемешивание компонентов.

Проблема пузырей в описываемом вами случае связана исключительно с аэрогрилем, конкретно, с обдувом воздуха отверждаемой эпоксидной композиции. «Идеальными» условиями для отверждения ювелирной эпоксидной смолы ПЭО-510КЭ-20/0 было бы сухое замкнутое пространство с температурой Т=30-40 ºС, Это может обеспечить сушильный шкаф, а в домашних условиях — духовой шкаф или самодельная коробочка из пенопласта, установленная вблизи батареи парового отопления или обогреваемая лампой накаливания, главное — обеспечить равномерный нагрев смолы. Аэрогрилем я стал бы пользоваться только в крайнем случае — для доотверждения смолы после прохождения точки гелеобразования, см. вопрос №1.

16. Работаю с вашей смолой ПЭО-610 не первый год. Но тут случилась неприятность — через 5 месяцев хранения компонент А частично «отвердел», хотя контакта с компонентом В не было… В чем дело?

Ничего страшного не произошло. Просто компонент А (эпоксидная основа) закристаллизовался. Прогрейте его при температуре 80-90 ºС часа два и смола растает, потом перемешайте, физико-химические и оптические свойства при этом останутся прежними.

Можно сказать, что склонность к кристаллизации в определенной степени характеризует «чистоту» эпоксидной смолы: чем чище эпоксидная смола, тем скорее она закристаллизуется. Ввиду отсутствия на отечественном рынке низкомолекулярных эпоксидно-диановых смол оптического качества в начале 90-х годов нам приходилось очищать промышленную смолу ЭД-22 методом молекулярной дистилляции. В результате конечный продукт ЭДД-25 при комнатной температуре всегда был в закристаллизованном виде! Все зарубежные немодифицированные аналоги эпоксидных смол ЭД-20, ЭД-22 с цветностью по платиново-кобальтовой шкале менее 50 Apha склонны к кристаллизации в той или иной степени. По нашим наблюдениям процесс кристаллизации ускоряется при хранении смолы в негерметичной таре и при низкой температуре.

17. После перемешивания эпоксидной смолы с отвердителем (независимо отечественной или импортной ПЭО-10К, ПЭО-610КЭ, Crystal resin) смесь иногда сильно разогревается, были даже случаи, когда она дымилась и вскипала. От чего это происходит?

В процессе отверждения эпоксидной смолы происходит экзотермическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. Количество выделяемого экзотермического тепла зависит от толщины и площади полимеризуемой композиции. Если приготовлена большая масса, а теплоотвод затруднен, тепло ускорит реакцию, которая в свою очередь приведет к выделению новой порции экзотермического тепла и т.д. Процесс может стать лавинообразным, эпоксидная композиция вскипит (вспенится), станет мутно-белой, совершенно непригодной к применению.

Чтобы избежать саморазогрева смолы, замешивайте небольшие порции с учетом рекомендаций производителя. Для ювелирных смол ПЭО-10К-20/0, ПЭО-610КЭ-20/0, Crystal resin установлен максимальный замес 100-150 г., отсюда следует, что масса заливаемого за один раз изделия тоже не должна превышать 100-150 г. Если замешали больше, например, массу 300 г., то её нужно как можно быстрее разлить 1) по большой поверхности с хорошей теплоотдачей или 2) в заранее приготовленные формы или 3) растарить в 3-4 емкости (предпочтительнее в мелкую плоскую посуду) постепенно расходуя до момента схватывания. При заливке крупноразмерных изделий или ваз с цветами для имитации воды нужно использовать составы с низкой скоростью отверждения ПЭО-210КЭ-20/0, ПЭО-310КЭ-20/0, ПЭО-710КЭ-20/0. Иначе без трудоемкой послойной заливки не обойтись.

Апрель 2024
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30