Смола эпоксидная виды: Виды эпоксидной смолы и характеристики, состав полимера

Содержание

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.

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.

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.

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.

виды, характеристики, применение и популярные марки

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

Основные сведения

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

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

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

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

к содержанию ↑

Преимущества эпоксидных смол

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

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

к содержанию ↑

Свойства и характеристики

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

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

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

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

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

к содержанию ↑

Виды смол

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

Также все эпоксидки делятся на следующие разновидности:

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

к содержанию ↑

Получение и производство

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

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

к содержанию ↑

Популярные марки

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

  1. Наливной состав EPS 2106. Двухкомпонентное окрашенное средство для финишных, выравнивающих покрытий на бетон либо как самостоятельное покрытие.
  2. «Арт-Массив» и «АРТ-ЭКО». Низковязкие составы на основе модифицированной смолы и отвердителей, применяются для покрытия дерева, камня, металла. Позволяют делать красивые 3D-полы.
  3. «Мастер» МК ХТ-116А. Позволяет заливать заранее подготовленные формы, включается в защитные смеси для бетона, дерева, металла. Придает изделиям неповторимый блеск.
  4. «Артлайн Кристалл Эпокси» (Artline Crystal Epoxy). Средство идеально для создания поделок, бижутерии, иных видов рукоделия и творчества.
  5. «Этал Оптик» («Этал Optic»). Двухкомпонентное средство для литья столешниц, диорам, моделей, малых скульптурных форм.
  6. Pebeo Crystal Resin Gedeo. Это прозрачная смола для хобби и творчества, имеет невысокую стоимость и продается в удобных малых упаковках.
  7. Linkuid 3D OPTI. Заливочный оптический прозрачный материал, на его основе делают брелоки, бижутерию, сувениры, 3D-полы, столешницы.
  8. Crystal 9 и Crystal 7. Очень вязкие смолы, применяются для создания изделий с линзой или высоким куполом, обладают повышенной твердостью.
  1. Gold Glass от Poly Max. Специальная смола для бижутерии, реализуется в малых и больших упаковках (до 13,5 кг).
  2. «Витахим» KER 828. Используется в радиоэлектронике, электротехнике, на ее основе делают заливочные и пропиточные компаунды.
  3. LIQUID GLASS. Эпоксидка в упаковке 150 мл для поделок, творчества, изготовления ювелирных украшений.
  4. Стекловидный лак Cernit. Представляет собой жидкую смолу в комплекте с отвердителем, рекомендуется для создания защитных покрытий на дереве, металле.
  5. «Эпоксидная смола L». Это прозрачная смола для тюнинга, также годится для отделки карбоном деталей авто и мотоциклов.
  6. Epidian 601. Предназначается для литья полов, труб, емкостей, создания композитов.
  7. YD 128. Применяется для приготовления эпоксидных компаундов, клеев, герметиков.
  8. Epoxacast 690. Данная абсолютно прозрачная смола предназначена для рукоделия и хобби, творчества.
  9. EpoxyMax Decor. Средство для декоративных работ, отлично комбинируется с крошкой мрамора, кварца, гранита.
  10. Компаунд К-153. Применяется для герметизации электротехнических изделий, а также деталей, регулярно подвергающихся ударным, вибрационным нагрузкам.

к содержанию ↑

Область применения

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

  • пропитывание стеклонити, стеклоткани;
  • создание стеклопластика, углеволокна, иных типов пластмассы;
  • склеивание деталей в электротехнике, радиоэлектронике;
  • гидроизоляция бассейнов;
  • заливка полов и подвалов, разработка заливочных компаундов и пластоцементов;
  • производство красок, лаков, пропиток, шпаклевок;
  • включение в состав химически стойких покрытий;
  • герметизация лодок;
  • применение в авиастроении, автомобильной промышленности, кораблестроении;
  • создание крепежа для ракет «земля-космос»;
  • шитье бронежилетов;
  • ремонт кузовов автомобилей;
  • изготовление украшений, галантереи, изделий для кухни, ванной, дома и быта;
  • поделки;
  • заливка и герметизация плат, микросхем компьютера.

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

к содержанию ↑

Комбинирование эпоксидки с иными материалами

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

к содержанию ↑

Отвердители для эпоксидки

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

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

к содержанию ↑

Стандарты качества эпоксидки

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

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

к содержанию ↑

Техника безопасности

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

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

виды, сферы и правила использования

Эпоксидная смола – это материал, набирающий популярность от года к году. Человечество нашло огромное количество сфер его применения. Он используется как в промышленных масштабах, так и в быту. В сегодняшней статье я хочу рассказать подробнее, что из себя представляет эпоксидная смола, какая она бывает, и какие правила её использования существуют.

Что вы узнаете

Эпоксидная смола: виды

Чтобы понять, что собой представляет эпоксидная смола, давайте рассмотри её виды. Как ни странно, но существует огромное количество марок данного материала. Они отличаются своими химическими свойствами и сферой использования.

Эпоксидно-диановые смолы

  • ЭД- 20 – представляет собой жидкую смолу, которая наносится на армированный пластик и создает защитное покрытие. В большинстве случаев используется во время приготовления различных герметиков и клеев.
  • ЭД-22 – имеет жидкую консистенцию. Отличительным свойством является кристаллизация при длительном хранении.
  • ЭД-16 – отличается высокой степью вязкости и применяется в производстве оконных стеклопакетов.
  • ЭД-10 – применяется в радиотехнической продукции, так как не является токопроводящим материалом.

Эпоксидная смола для лакокрасочных покрытий. Данный материал используется во время изготовления покрытий, которые находятся под воздействием внешней агрессивной среды. К таким смолам относятся Э40 и Э41. Они применяются при производстве лаков, красок, всевозможных эмалей и клеев.

Смолы ЭПОФОМ. Данный вид эпоксидной смолы используется во время ремонта трубопровода и заливке пола. Материал наносится на металлические или бетонные конструкции.
Специальные эпоксидные смолы – применяются в экстремальных условиях, где обычные виды не выдерживают внешнего воздействия.

УЛ-637 – вид эпоксидной смолы, которая в большинстве случаев используется во время производства заливных материалов.

Если вы еще не знакомы со статьей моего коллеги «Как своими руками сварганить шикарный пуфик из старой покрышки (фото)», то прочесть её можно по вот этой ссылке.

Эпоксидная смола: правила смешивания с отвердителем

Эпоксидная смола может приобрести свои окончательные свойства и затвердеть лишь при смешивании и химической реакции. Именно благодаря комбинации самой смолы с отвердителем, можно получить вещество с нужными характеристиками. Одни очень твердые, другие упругие, как резина.

В большинстве случаев пропорции смешивания эпоксидной смолы и отвердителя составляют 1 к 1 или 1 к 2. Нарушение указанных производителем соответствующих частей приводит к ухудшению качественных свойств материала после затвердения.

Одним из важнейших факторов во время смешивания эпоксидной смолы с отвердителем является температура. Диапазон данного показателя может варьироваться от -10 до +200 градусов, в зависимости от типа материала и необходимого конечного результата.

Исходя из данного параметра, различают такие виды отвердителей:

  1. холодного затвердения – применяются при отливке, а конечный продукт не требует теплообработки, и не будет использоваться в условиях высоких температур;
  2. горячего затвердения – законченное изделие устойчиво к перепадам температуры и воздействию химических веществ, что становится возможным, благодаря более плотной структуре.

Стоит выделить такие преимущества и отличительные свойства эпоксидной смолы:

  • поверхность устойчива к внешним факторам и при должном обслуживании не меняет свой внешний вид продолжительное количество времени;
  • материал обладает хорошими клеевыми свойствами;
  • эпоксидная смола способна выдержать ударные нагрузки.

Сфера применения эпоксидной смолы

  • Эпоксидная смола используется во время производства стекловолокна.
  • Материал используется в машиностроении, производстве электротехнических приборов и другой промышленности.
  • Благодаря тому, что эпоксидка задерживает влагу, она получила широкое применение в гидроизоляции бассейнов.
  • В связи со своими уникальными свойствами, смола используется при изготовлении лакокрасочных изделий. Она пропитывает изделие и устраняет пористость.
  • Виды прозрачных смол активно используются в декоративной области. Мастера применяют материал во время изготовления столешниц, различных декоративных элементов интерьера и даже в ювелирных украшениях. При правильной обработке, итоговый результат на внешний вид ничем не отличается от стекла.

Правила применения

Благодаря своим уникальным свойствам, эпоксидная смола является прекрасным клеевым составом для предметов, имеющих пористую структуру. К ним можно отнести древесину, керамические изделия и, конечно же, древесину.

  • Чтобы получить клей из эпоксидной смолы, необходимо смешать материал с отвердителем при комнатной температуре в пропорции 1 к 10. В некоторых случаях соотношение может быть 1 к 5.
  • Обязательным правилом использования эпоксидной смолы, является предварительное обезжиривание поверхности изделия при помощи растворителя или моющих веществ.
  • Для образования глянцевой поверхности используется наждачная бумага или болгарка со шлифовальным кругом.
  • В случае, если вы планируете наносить большое количество эпоксидной смолы, то последующие слои нужно заливать, не дожидаясь полного застывания предыдущего. Поверхность должна быть еще липкой.
  • Стоит учитывать, что во время приготовления больших и малых объемов эпоксидной смолы имеются определённые отличия и их нужно придерживаться. Не игнорируйте рекомендации производителей данного материала.
  • Помните, что работа с эпоксидной смолой не терпит спешки и занимает довольно много времени.
  • Полученная отливка обрабатывается шлифованием. К данному этапу нужно отнестись с максимальной ответственностью, так как можно перегреть материал и всю заливку придется проводить заново.

А вы знаете, что не пропустите ни один наш материал, если оформите подписку? Оформить подписку легко: достаточно лишь ввести свой email в форму под этой статьей и нажать на кнопку «Подписаться на рассылку». И вы всегда будете в курсе наших публикаций!

Надеюсь, сегодняшняя статья была понятна и полезна. Мы разобрали лишь часть информации по эпоксидной смоле. Данному материалу будет посвящена еще не одна наша статья. На мой взгляд, данное вещество довольно универсальное и с его помощью можно изготовить множество полезных вещей.

Автор статьи:

Надеюсь мои статьи будут вам полезны, ведь я стараюсь передать весь имеющийся опыт и знания. С радостью отвечу на все возникшие вопросы и могу дать дельный совет. Буду ждать ваших отзывов, мнений и предложений.

Виды эпоксидных смол и отвердителей

Эпоксидная смола — это больше, чем просто литьевой материал для склейки или технического применения. Мировые тенденции, и в частности в странах СНГ, подсказывают нам, что значимость и популярность этого материала день ото дня становиться всё больше и больше. Самих эпоксидных смол существует также великое множество. Мы же в данной статье рассмотрим наиболее популярные по сферам применения эпоксидные смолы на примере прозрачной эпоксидной смолы и отвердителей, которые Вы можете купить в нашем магазине. Приступим!

Эпоксидная смола KER 828 и эпоксидная смола KER 215

Классические эпоксидно — диановые смолы повышенной прозрачности. KER 828 и KER 215 являются лишь одними из многих, так как данный вид смол является крайне распространённым в мире и используется повсеместно. Почему мы выбрали для нашего ассортимента именно эти смолы и не стали менять название, вводя их в продажу? Говоря начистоту — во первых, мы решили быть честными в этом вопросе: Очень часто различные компании берут распространённую смолу, дают ей какое либо ассоциативное имя, включающее в себя «True», «Crystal» или, например, «Glass» для большего эффекта лояльности потребителя, и продают её под видом чего то нового и безумно инновационного. Мы же решили не менять заводское название смолы, чтобы наш потребитель мог видеть всё без прикрас. А во вторых, KER, в конце концов — это марка смолы из Южной Кореи, развитой страны, которая поставляет крайне качественные товары и сырьё.

Если говорить конкретно о смолах KER 215 и KER 828 – что они из себя представляют и чем отличаются?

Эпоксидная смола в нашем магазине — это прозрачная жидкость, поставляемая в пластиковой таре разного номинала. При смешивании с отвердителем в определённой пропорции, в эпоксидной смоле запускается процесс отверждения и спустя некоторое время смола застывает, образуя тем самым прозрачный твёрдый монолитный материал, представляющий из себя плотное стекло. А отличие марки KER 828 от KER 215 заключается всего лишь в одном моменте: KER 828 более вязкая, KER 215 – более жидкая. Сделано это для того, чтобы обеспечить Вам наибольшее удобство в работе, подобрав под свои цели именно тот материал, который Вам нужен.

Отвердители для эпоксидных смол ТЭТА и КСА

Вся соль работы со смолой — в отвердителе, который Вы используете. Именно от отвердителя зависит, как быстро смола будет отверждаться, как правильно работать со смесью, будет ли итоговое изделие желтеть, какой максимальный слой Вы сможете залить единоразово. Именно по этим причинам в нашем ассортименте имеется два вида отвердителя, дающие Вам вариативность эксплуатации смеси в зависимости от Вашей цели.

Отвердитель ТЭТА — это прозрачный жидкий отвердитель, являющийся крайне летучим и реактивным материалом. Он добавляется в смолу в размере 10% от общей массы смеси, тем самым не сильно её разбавляя, но запуская реакцию. Работать с ТЭТА необходимо крайне осторожно, медленно перемешивая смесь. Максимальная высота заливки смол с данным отвердителем 1,5 — 2 см.

Отвердитель КСА — также является прозрачным отвердителем, однако чуть более вязким чем ТЭТА, но всё равно достаточно жидким. В отличии от ТЭТА, у КСА имеется УФ фильтр, защищающий изделие от пожелтения, помимо того, максимальный слой единоразовой заливки смеси эпоксидной смолы с КСА это 5 — 5,5 см.

Применение и назначение эпоксидных смол

Эпоксидная смола, а особенно прозрачная — это материал для работы просто в огромном количестве сфер, но условно мы делим их на самые популярные среди наших клиентов:

1. Техническая сфера применения. Весьма скучная, но крайне важная сфера применения эпоксидной смолы. Как правило для этих целей используется сочетание KER 828 + ТЭТА. Обычно это смесь, которую используют для формования, работы со стеклотканью, в качестве клея или как покрытие для чего бы то ни было. Всё, что связано с ремонтом и промышленной деятельностью найдёт полезным использование этого сочетания смолы и отвердителя.

2. Эпоксидная смола для заливки столов или прочей мебели. Эпоксидная смола также широко применяется при изготовлении декоративной мебели. Особенно в этом направлении популярны столы — реки. Для этих целей принято применять сочетание KER 215 + КСА. Такое соотношение смеси позволит быть смоле наиболее текучей и покрыть все необходимые поверхности. Также эпоксидную смолу можно окрашивать по массе с помощью разнообразных пигментов, добавлять в неё присадки или помещать практически любые предметы с целью декорирования. Именно поэтому сочетание KER 215 + КСА имеет ещё одно широкое применение — а именно изготовление ювелирных украшений или бижутерии из эпоксидной смолы.

3. Эпоксидная смола для рисования картин. Сегодня причудливые картины в технике Resin Art – это целый пласт искусства, которого бы точно не было, не будь у нас эпоксидной смолы с разнообразными добавками и красителями. Именно восприимчивость смолы ко всевозможным присадкам сделала возможным появление этих шедевров. А в качестве основы для рисования эпоксидных картин идеально подходит сочетание KER 828 и отвердителя КСА.

Всё перечисленное выше — это лишь основа работы с эпоксидными смолами. Сам же мир творчества здесь поистине безграничен и зависит в большей мере только от нашей с Вами фантазии.

что это такое и из чего ее делают? Состав и вред для здоровья, применение и свойства, двухкомпонентная и другая эпоксидка

Прочный клеевой состав, который может склеить практически все, кроме оргстекла, полиэтилена, а также капрона и некоторых других непористых оснований — эпоксидная смола. Это вещество широко используется в строительно-отделочных работах, а также в рукоделии и творчестве. Его использование имеет свои особенности, о них и пойдет речь в нашем обзоре.

Что это такое?

Эпоксидка — это олигополимер. Он состоит из ряда эпоксидных групп, при реакции с отвердителем они полимеризуются. Наиболее востребованы изделия, полученные в результате синтеза полимеров на базе бисфенола и фенола эпихлоргидрина. ЭС имеет жидкую консистенцию, удельный вес составляет 1,07 г/см3. Бывает прозрачной или цветной, в большинстве случаев в магазинах можно встретить вещества белой или желтовато-оранжевой расцветки, они выглядят как жидкий тягучий мед.

Главный плюс эпоксидной смолы состоит в том, что она широко используется как адгезив, актуальна как ламинирующее покрытие. Эпоксидка обладает исключительными свойствами тонкой пленки и отличается стойкостью к микротрещинам, при растяжении удлиняется до 5%.

Продукт имеет высокие параметры влагостойкости, способен прилипать к самым разным основаниями — металл, дерево или невулканизированный ламинат. Срок годности достаточно продолжителен — до 1 года.

Из минусов можно отметить высокую стоимость продукта и необходимость соблюдать меры предосторожности при работе. Изделие требует использования дополнительных компонентов — отвердителей, пластификаторов. Кроме того, для создания декоративных покрытий требуются навыки работы.

Состав и особенности изготовления

ЭС относится к сложным соединениям, свои физико-технические характеристики проявляет исключительно в форме полимера. При реакции с отвердителями олигомеры формируют структуру множества сшитых между собой полимеров. Выпускается в соответствии с ГОСТ 10587-84. Говоря о составе эпоксидки, надо отметить, что ее можно модифицировать физическими либо химическими методами.

Химическая техника предполагает реакцию с дополнительными веществами, в результате изменяется формула основного вещества, трансформируется само строение клетки полимера. К примеру, при реакции с полиэфирами спиртов глицидиловой группы изменяются параметры эластичности затвердевшей смолы. Вместе с этим меняется и ее гигростойкость. А введя в структуру галогенорганические либо фосфорорганические соединения, можно многократно увеличить горючеустойчивость материала.

При реакции эпоксидки с формальдегидной смолой формируется однокомпонентный состав, она затвердевает только при нагревании без применения отвердителя.

Физическая техника предполагает перемешивание ЭС с отдельными дополнительными веществами без запуска химической реакции. Так, добавление каучука увеличивает параметр поглощения механической энергии при ударах. А при перемешивании с диокисью титана изменяются визуальные характеристики смолы — она становится абсолютно непрозрачной для лучей УФ-спектра.

Характеристики и свойства

ЭС характеризуется стойкостью к воздействию галогенов, а также едких щелочей и кислот. В ацетоне и некоторых сложных эфирах растворяется без образования пленки. Остановимся подробнее на параметрах эпоксидной смолы.

Отвердевшая ЭС сохраняет свою форму и объем. Такое свойство позволяет производить молды и прочие изделия. После затвердевания смола почти не усаживается, поэтому объем заготовки остается неизменным.

Большая часть смол стойка к воздействию абразивов и агрессивных растворов. Это позволяет применять в работе с изделиями из эпоксидки любые моющие составы. Даже если на покрытии и появятся небольшие дефекты, то при наличии небольшого запаса эпоксидки их можно легко и быстро устранить.

ЭС водонепроницаема, это свойство играет основную роль при выборе отделочных материалов в помещениях с повышенной влажностью. К примеру, кухонные столешницы из эпоксидки имеют продолжительный период пользования, в то время как мебельные модули из ДВП из-за частого воздействия влаги приходят в ветхость очень быстро.

Глянцевая поверхность затвердевшей смолы не боится УФ-лучей. На протяжении всего периода использования изделия не выгорают и не утрачивают своего эстетичного вида.

Обладая повышенной термостойкостью, состав закипает при +155 градусах, при более «жарком» воздействии начинает плавиться. Вещество относится ко II классу опасности, не возгорается даже в том случае, если внести его в открытый огонь. Эти характеристики типичны для всех разновидностей ЭС. Однако они могут проявляться в различной степени в зависимости от добавок, использованных при получении эпоксидки.

Вред для здоровья

Многих пользователей волнует вопрос вредности смол на базе эпоксидных компонентов. После застывания эпоксидка совершенно безвредна для здоровья детей и взрослых. Но в заводских условиях при затвердении вещества в составе нередко остаются частички золь-фракции, в растворенном состоянии она опасна для человека. Впрочем, на производстве большая часть процессов автоматизирована, поэтому риск вредного воздействия подобных продуктов на организм сводится к минимуму.

А вот до застывания эпоксид характеризуются токсичностью и может оказать негативное воздействие на состояние здоровья человека. Правилами безопасности установлено, что работать с ЭС можно только при наличии индивидуальных защитных средств. В первую очередь это касается дыхательной системы, поскольку до окончательного застывания смола выделяет вредные пары. Работать с ЭС следует в вентилируемом помещении либо в комнате с вытяжкой. Полностью уберечь органы дыхания от вдыхания их паров может только респиратор. Если вы случайно проглотили смолу или она попала в глаза — незамедлительно обращайтесь за медицинской помощью.

Описание видов

Имеется несколько классификаций ЭС, большая часть из них носит скорее технический характер.

Эпоксидно-диановые

Широко востребованы в производственной сфере и в быту. Включают несколько разновидностей.

  • ЭД-22 — начинает кристаллизоваться при продолжительном хранении. Является универсальным сырьем, но используется только в промышленной сфере.
  • ЭД-20 — жидкая эпоксидка, требует обязательного введения отвердителя. Пользуется спросом благодаря универсальности в комбинации с ценовой доступностью.
  • ЭД-16 — состав повышенной вязкости, нашла распространение как связующий компонент при изготовлении стеклопластмасс.
  • ЭД-10 и ЭД-8 — плотные термостойкие эпоксидки, входят в заливочные смеси для радиотехники.

ЭД для лакокрасочных материалов

К ним относят.

  • Э-40 и Э-40р — быстросохнущие смолы для лакокрасочных изделий. Могут включаться в структуру лаков, эмалей и шпаклевок.
  • Э-41 — эта смола по своим эксплуатационным параметрам соответствует Э-40, но также может включаться в клеевые смеси.

ЭС в структуре лаков и красок можно увидеть в большинстве современных бытовых приборов.

Именно эпоксидные краски применяют при изготовлении стиральных машин, СВЧ-печей, а также сушилок и подобных изделия.

С этим материалом хорошо работает алюминий, чугун, литий, а также литая сталь.

Эпоксидно-модифицированные

  • КДА-2 — актуальна как электроизолятор. Является базовым связующим ингредиентом при выпуске стекловолокнита, может использоваться как компонент для клеевых растворов.
  • К-02Т — необходима для цементизации и пропитывания различных намоточных изделий.
  • ЭЗ-111 — нашла применение в сфере заливки радиодеталей. Является основным составом герметизации трансформаторов.
  • УП-563 — характеризуется повышенной адгезией, востребован на производстве стеклопакетов. Выступает как заливочный компаунд.
  • К-153 – герметик высокого качества.

Специального назначения

  • ЭА — характеризуется сниженной вязкостью, незаменима в производстве растворителей и пропиток на базе смолы.
  • УП-610 — отличается повышенной твердостью.
  • ЭХД – состав с присутствием хлора, имеет низкую возгораемость, атмосферо- и теплостойкость.

Лучшие производители

В России реализуется широкий ассортимент смол самых разных марок — «Новол», «Экованна», «Югреактив», «Момент», а также «Эпитал» и «Леонардо».

В ТОП-производителей входят.

  • EPS 2106 — двухкомпонентная эпоксидка для формирования покрытий на пористые материалы.
  • «Арт-Массив» — состав с низкой вязкостью, изготавливается на базе модифицированной эпоксидки и отвердителя. При покрытии поверхностей придает им глянцевый блеск.
  • «Артлайн Кристалл Эпокси» — оптимальна для создания ювелирных изделий и поделок.
  • «Эталон Оптик» — оптимальна для отлива столешниц и предметов декора.
  • Pebeo Crystal Resin Gedeo — бесцветная эпоксидка для творчества, реализуется в небольших упаковках и имеет демократичную стоимость.
  • Epoxy Max Decor — смола для выполнения ремонтно-отделочных работ, обычно комбинируется с мраморной и гранитной крошкой.
  • «Компаунд К-153» — незаменимы для герметизации элементов и узлов, подвергающихся высоким ударным нагрузкам и действию вибрации.

Как выбрать?

При выборе эпоксидной смолы надо исходить из особенностей ее использования. Все разновидности условно можно поделить на две категории.

  • Конструкционные — используются в тюнинге, судостроении, склеивании и ремонте.
  • Декоративные — актуальны для создания бижутерии, скульптур и картин.

Первые должны быть твердыми, крепкими и быстрозатвердеваемыми.

Реализуются упаковками по 5 литров. Для вторых на первый план выходит требование прозрачности, а также стойкости к УФ-лучам, которые могут вызывать пожелтение состава.

Продаются в малой дозировке.

Где применяется?

По сферам применения все виды эпоксидки можно разбить на группы. Так, в строительной сфере эпоксидка используется для нанесения разметки на автомагистралях, оформления наливных полов. В качестве декоративного материала получила распространение в ремонтно-отделочных работах. В составе угле- и стеклопластика нашла применение в проведении починки ЖБК и аэропортов. Эпоксидка позволяет выполнить проклеивание мостовых конструкций.

Из смолы производятся лопатки компрессоров и гребные винты плавсредств. Они нашли применение при выпуске резервуаров и сосудов. В машиностроении смола позволяет исправить изъяны литья. Плотность состава позволяет выполнять пружины, а также рессоры. Полимер нашел широкое применение в сфере авиастроения — из композитных компонентов на базе смол выполняют обшивку крыльев и узлов реактивного двигателя, а также оперения и конкурса сопел. Именно из ЭС изготавливают топливные баки и корпуса деталей в ракетах.

Таким образом, в промышленности ЭС нашли самое широкое распространение в машино-, самолето-, судо- и ракетостроении.

Ограниченное применение имеют смолы в пищевой промышленности — некоторые составы используются при изготовлении консервных банок. Благодаря экологичности, эпоксидка в бытовой области может использоваться без ограничений. Ее применяют для создания ювелирных украшений и элементов декора интерьера. Смола используется для изготовления малых скульптурных форм и предметов мебели.

Как работать со смолой?

При работе со смолой главное — тщательно соблюдать пропорции, поскольку недостаточное или, наоборот, слишком большое количество отвердителя самым негативным образом сказывается на функциональности итогового состава. При избыточном объеме отвердителя состав утрачивает свою прочность. Помимо того, излишек может выделяться на поверхность по мере застывания. При нехватке отвердителя часть полимеров остается несвязанными, подобный состав становится липким.

Современные составы обычно разводятся в пропорции: на 1 часть отверждающего вещества — 2 части ЭС, допускается использование равных пропорций. Эпоксидку и отвердитель необходимо тщательно размешивать, чтобы консистенция получилась однородной. Перемешивание выполняют медленно, если движения будут резкими — появятся пузырьки.

Имейте в виду — полимеризация начинается не сразу, сначала нужно подождать, пока состав достигнет оптимальной консистенции и только потом можно приступать к работе.

После выполнения заливки следует подождать, пока смола затвердеет. В ходе полимеризации ЭС проходит несколько стадий.

  • Жидкое состояние. Смесь основных составляющих легко стекает с палочки-мешалки, этот момент оптимален, чтобы заливать состав в форму.
  • Густой мед. В этом состоянии масса не ложится тонким ровным слоем, но с легкостью заполняет собой небольшой объем.
  • Засахаренный мед. На данном этапе проведение каких-либо действий со смолой не представляется возможным, единственная возможность использования — склеивание поверхностей.
  • Переход от меда к резине. В этот момент смолу не нужно трогать, иначе можно нарушить формирование полимерных цепочек.
  • Резиновая. Масса компонентов уже вступила во взаимодействие и перестала липнуть к ладоням, однако, ее твердости пока недостаточно. В таком состоянии заготовку можно перекрутить и деформировать.
  • Твердая. Эта смола не гнется, не крутится и не отковыривается.

Эпоксидка разных изготовителей имеет разный период отверждения, оно определяется только опытным путем.

При желании эпоксидку можно дополнительно покрывать бесцветным лаком.

Впрочем, и без лака ее поверхность выглядит глянцевой и мерцающей.

Советы

В завершении дадим несколько рекомендаций, которые позволят сделать работу с эпоксидкой более комфортной.

  • Перед началом работ застелите рабочую поверхность полиэтиленовой скатертью или пленкой. Бумагу использовать не стоит — ЭС пропитывает ее, поэтому не сможет уберечь от пятен.
  • Не допускайте увлажнения эпоксидки и отвердителя. Не работайте с ЭС в помещениях с повышенной влажностью — иначе застывание будет проходить крайне медленно.
  • Чтобы придать эпоксидке яркий цвет, можно использовать специальные тонеры. В качестве бюджетного аналога можно взять чернила обычных гелевых ручек.
  • Не работайте с ЭС в сильно разогретом помещении, при температуре свыше 22 градусов состав плохо застывает.
  • Если смола долго хранилась в неотапливаемом помещении, то в ней часто появляются хлопья. Чтобы вернуть ей декоративный вид — прогрейте состав до 50-60 градусов.
  • При работе с деревом необходимо использовать пластификаторы — они делают смолу эластичной и мягкой. В противном случае при смене влажности деревянное основание начнет деформироваться, а прилегающие к ней будут растрескиваться.

Как выбрать эпоксидную смолу, смотрите далее.

Эпоксидная смола: характеристика и сфера применения

Эпоксидная смола – материал, знакомый практически каждому человеку, находящемуся в сознательном возрасте. Появившись на строительном рынке в пятидесятые годы прошлого столетия, она заняла заслуженное место на многих строительных площадках, что обусловлено ее универсальными потребительскими характеристиками. Сфера применения синтетического олигомера, которым является эпоксидная смола, достаточно широка и включает судостроительство, отрасли промышленного производства и домашнего хозяйства. Развитие современных технологий и постоянная разработка новых составов способствует постоянному расширению этого списка, а, соответственно, и возможностей применения эпоксидных смол. Несмотря на это, данный материал никогда не используется в чистом виде и приобретает свои ценные свойства только после смешения с отвердителем, что способствует окончанию реакций полимеризации. В связи с востребованностью эпоксидной смолы на современных строительных площадках, а также в сфере домашнего хозяйства и творчества, в настоящей статье мы рассмотрим технические характеристики данного материала и субстанции, в составе которых используется эпоксидная смола.

Содержание

  1. Эпоксидный состав: соотношение смолы и отвердителя
  2. Основные разновидности эпоксидной смолы
  3. Преимущества эпоксидных смол
  4. Сфера применения эпоксидной смолы: основные направления использования
  5. Эпоксидный клей: краткая характеристика
  6. Приготовление больших объемов эпоксидной смолы своими руками
  7. Изготовление объемного изделия из эпоксидной смолы: рекомендации мастеров

 

Эпоксидный состав: соотношение смолы и отвердителя

Востребованная практически во всех отраслях промышленности эпоксидная смола, с точки зрения химического строения, представляет собой синтетическое олигомерное соединение, которое используется в комплексе с отвердителями, способствующими завершению процессов полимеризации. Именно эти процессы, после завершения которых, эпоксидная смола готова к использованию, определяют ее технические и эксплуатационные характеристики. С учетом этого, можно прийти к выводу, что эпоксидная смола не может использоваться в чистом виде.

В процессе комбинации различных видов эпоксидных смол и отвердителей образуются разнообразные вещества, обладающие порой противоположными свойствами. Одни из них могут быть твердыми и жесткими, прочность которых превышает прочность стали, а другие, напротив, будут мягкими, по консистенции напоминающими резину.  В зависимости от исходных компонентов эпоксидной смеси, отверждение эпоксидной смолы может происходить в условиях большого температурного диапазона: от -10 до +200 градусов, а сам материал также делится на две разновидности: смолу горячего и холодного отверждения, что определяется, в основном, видом используемого отвердителя.

Эпоксидная смола в комплексе с отвердителем холодного отверждения используется в бытовых целях, в условиях небольших производств и в случаях, когда термическая обработка не допустима.

Если эпоксидная смола используется для изготовления изделий,  которые изначально должны быть устойчивы к воздействию высоких температур, механических нагрузок и агрессивных химических веществ, она дополняется отвердителем горячего отверждения. Это обусловлено тем, что использование отвердителей горячего отверждения способствует образованию более плотной молекулярной решетки, что легло в основе производства эпоксидных систем, отверждение которых реализуется в условиях высокой влажности или в морской воде.

Отвердитель для эпоксидной смолы выполняет функцию полимеризующего компонента. В качестве отвердителя могут использоваться третичные амины и их аналоги и фенолы. Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя может быть остаточно вариабельным и напрямую определяется составом исходных компонентов. Будучи реактопластом, эпоксидная смола вступает в необратимую реакцию полимеризации с отвердителем, что способствует получению прочного вещества, не растворимого в воде и под действием высоких температур.

В процессе смешения компонентов важно соблюдать необходимые пропорции, актуальные для того или иного вида смолы, так как избыток или недостаток отвердителя оказывает негативное влияние на качество готового полимера, снижая его прочность, устойчивость к воздействию влаги, температуры и агрессивной химии. Соотношение компонентов в современных эпоксидных составах – 1:2 или 1:1.

Важно! Один из распространенных мифов об эпоксидной смоле гласит, что в случае превышения используемой нормы отвердителя, отверждение смолы происходит значительно быстрее. Чтобы развенчать его, отметим, что превышение количества отвердителя не оказывает влияния на скорость полимеризации материала. Единственно возможным способом ускорения полимеризации смолы является повышение температуры реагирующей смеси. Доказано, что повышение температуры на 10 градусов способствует ускорению процесса застывания в 2-3 раза. Данное свойство легло в основу производства компаундов, в структуре которых содержатся ускорители отверждения. Также разработаны эпоксидные составы, застывание которых происходит при более низких температурах.

Таким образом, основными и единственными факторами, влияющими на скорость отверждения, являются температура смеси и тип отвердителя.

Основные разновидности эпоксидной смолы

Различают несколько видов смол эпоксидной природы, каждый из которых включает в себя несколько подвидов.

  • Эпоксидно-диановые смолы – собирательное понятие, включающее несколько подвидов смол эпоксидной природы – материалы с маркировкой ЭД-20 и ЭД-22.
  • Эпоксидная смола ЭД-20 – наиболее часто используемая разновидность жидких смол, обладающая универсальными эксплуатационными характеристиками. Широко используется как в промышленности, так и в быту в составе заливочных и пропиточных компаундов, а также в процессе производства герметиков и клеевых составов. Может использоваться в качестве связующего материала для производства армированного пластика и защитных покрытий.
  • Эпоксидная смола ЭД-22 – еще один представитель жидких смол эпоксидной природы, характеризующийся относительно низкой вязкостью и склонностью к кристаллизации в процессе хранения. Как и ЭД-20, обладает универсальными эксплуатационными свойствами.
  • Эпоксидная смола ЭД-16 – материал, обладающий высокой вязкостью, вследствие чего он используется только в процессе производства стеклопластика в качестве связующего вещества;
  • Эпоксидные смолы ЭД-10 и ЭД-8 – твердые вещества, использующиеся в электро- и радиотехнике.
  • Эпоксидно-диановые смолы для лакокрасочных материалов – группа смол эпоксидной природы, включающая марки Э-40 и Э-40р, которые используются для изготовления лаков, красок, шпаклевок и покрытий, демонстрирующих устойчивость к повышенному воздействию химических веществ и агрессивных факторов внешней среды. Эпоксидная смола Э-41, также как и предыдущие марки, используется в составе заливочных композиций, шпаклевок, эмалей и клеевых составов.
  • Эпоксидно-модифицированные смолы марки ЭПОФОМ – материалы, которые используются для производства эпоксидных компаундов, применяющихся в качестве защитных покрытий при обустройстве наливных полов и  ремонте трубопровода.

Группа эпоксидно-модифицированных смол включает марки ЭПОФОМ-1,2,3. Они являются сырьем для производства материалов, выполняющих функцию защитных покрытий, основная функция которых заключается в предотвращении бетонных и металлических конструкций. Защищает строительные объекты от воздействия химически агрессивных веществ.

Эпоксидные смолы специального назначения – группа материалов, использующихся для производства композиций, обладающих особыми физико-механическими и технологическими характеристиками и эксплуатируемых в экстремальных условиях, а также изделий, используемых в различных областях промышленности и находящихся под воздействием агрессивных факторов внешней среды. Наиболее известными смолами группы специального назначения являются:

  • Смола ЭХД (хлорсодержащая), используемая в качестве основы в процессе производства герметиков, клеевых составов, и связующего компонента для угле- и стеклопластика, характеризующегося механической устойчивостью, пониженной горючестью и влагостойкостью;
  • Смола УП-637, в составе которой присутствует резорцин, является основным материалом, используемым в качестве основы для производства пропиточных и заливочных компаундов. Еще одна разновидность марки УП-631 является структурным компонентом негорючих компаундов для заливки и пропитки.
Эпоксидная смола ЭД-20: краткая характеристика

С точки зрения химического строения, эпоксидная смола ЭД-20 представляет собой олигомерное соединение, основу которого составляет диглицидиловый эфир дифенилолпропана. В качестве отвердителя для эпоксидно-диановой смолы данной марки могут использоваться разнообразные биоорганические вещества – фенолформальдегидные смолы, ангидриды поликарбоновых кислот, ароматические и алифатические амины, полиамиды и другие вещества. В зависимости от используемого отвердителя, технические и эксплуатационные характеристики смолы ЭД-20 варьируются в широких пределах.

С учетом этого определяется и сфера ее применения, также характеризующаяся многогранностью:

  • Эпоксидная смола марки ЭД-20 – одна из немногих разновидностей смол эпоксидной природы, которая может применяться в промышленном производстве и в составе композиционных материалов, например, заливочных и пропиточных компаундов, и в чистом виде;
  • ЭД-20 используется для производства эпоксидного клея и герметика;
  • Выполняет функцию связующего компонента в процессе производства армированного пластика и защитных покрытий.

Важно! Будучи абсолютно не взрывоопасной, смола ЭД-20 не горит в открытом огне. В составе материала присутствует летучие вещества – эпихлоргидрин и толуол, которые относятся ко второму классу опасности по степени воздействия на организм человека.

Преимущества эпоксидных смол

  • Устойчивость к воздействию абразивных веществ, а, соответственно, и износу;
  • Прочность клеевого соединения в случае использования клеевых составов на основе эпоксидной смолы;
  • Оптимальные физико-механические характеристики;
  • После отверждения эпоксидная смола характеризуется минимальной влагопроницаемостью;
  • Минимальная усадка в процессе и после отверждения.

Сфера применения эпоксидной смолы: основные направления использования

Впервые использование эпоксидной смолы началось в 50-е годы прошлого столетия – в те времена смола заняла заслуженное место во многих отраслях промышленности. С тех пор характер ее использования претерпел немало изменений, однако основные области ее использования остались без изменений:

  • Стекловолокно и эпоксидная смола – неизменное направление использования последней. В качестве пропиточного состава для стеклонити и стеклоткани, а также склеивания деталей эпоксидная смола используется во многих инженерно-технических отраслях – радиоэлектронике, электротехнике,  авиационной и автомобильной промышленности, корабле- и машиностроении, а также в процессе производства стеклопластика, и мастерских, практикующих ремонт кузовных элементов автомобиля и лодочных корпусов;
  • Эпоксидная смола, применение которой также многогранно, как и ее свойства, может использоваться в качестве гидроизоляционных покрытий для пола, бассейна и стен подвальных помещений;
  • Включение в состав химически устойчивых покрытий – использование эпоксидной смолы лежит в основе производства красок и материалов, предназначенных для внутренней и наружной отделки зданий, например, пропиток, повышающих прочность и влагостойкость пористых материалов – дерева, бетона и других;
  • Прозрачная эпоксидная смола, предназначенная для заливки в формы, после отверждения подвергается механической обработке посредством резки и шлифовки. Обработанные элементы могут использоваться в электронной промышленности, домашнее хозяйстве, дизайнерских работах и даже ювелирном искусстве.

Важно! Украшения из натуральных материалов сейчас на пике популярности. Используя ювелирную эпоксидную смолу, представляющую собой пластичную массу, вы сможете изготовить изделия, полностью имитирующие стекло. Чтобы сделать украшения из эпоксидной смолы более привлекательными, в смолу заливают природные материалы – сухие цветы, листья, шишки или даже насекомых.

Эпоксидный клей: краткая характеристика

Многогранные свойства эпоксидной смолы проявляются, когда она используется в качестве клея, демонстрирующего все прелести используемого сырья. Эпоксидный клей является универсальным составом для склеивания материалов, характеризующихся непористой поверхностью: алюминия, фаянса, керамики, твердых пород древесины, таких как дуб, тик, эвкалипт и др. С одинаковой популярностью используется и в обувных мастерских, и в авиастроении. Это обусловлено высокой адгезией и прочностью образуемого соединения. Различают два типа клеевых составов на основе эпоксидной смолы: эластичные и жесткие.

Важно! Если вы планируете проведение работ в бытовых условиях, специалисты рекомендуют отдавать предпочтение клеевым составам, не требующим точного соблюдения соотношения смолы и отвердителя. Комплект таких составов дополнен отвердителем холодного типа.

Для приготовления эпоксидного клея смолу необходимо смешать с небольшим количеством отвердителя (несколько граммов) при комнатной температуре.  В основном эпоксидную смолу и отвердитель берут в пропорции 1: 10, однако допускается превышение нормы отвердителя, способствующее изменению соотношения до 1: 5. Компоненты состава  смешиваются вручную.

Приготовление больших объемов эпоксидной смолы своими руками

Для эпоксидной смолы характерен ряд специфических свойств, незнание которых может привести к проблемам в процессе изготовления больших объемов эпоксидного состава. Важно знать, что в процессе работы с большим количеством эпоксидного материала выделяется тепло, и если смола не предназначена для смешивания с отвердителем в больших количествах, сразу после соединения компонентов, она подвергается полимеризации и затвердеванию, становясь непригодной к использованию. В худшем случае смесь вскипает с выделением едкого дыма и подвергается самовозгоранию, что объясняется лавинообразным разогреванием смолы, в процессе которого ускоряется реакция полимеризации и происходит интенсивное теплообразование.

Важно! Приобретая эпоксидную смолу и отвердитель, уточните у специалиста, для каких целей она предназначена. Из специального состава, предназначенного для приготовления больших объемов смеси, вы получите чистую, прозрачную, равномерно застывшую отливку, характеризующуюся отсутствием воздушных пузырей.

Технология приготовления больших объемов эпоксидной смолы, например, нескольких килограммов смеси, отличается от замешивания небольшого количества эпоксидного клея. Рассмотрим этот процесс более подробно.

  • Зачастую при длительном хранении смолы, она становится более вязкой, а также мутнеет и кристаллизуется. Чтобы устранить эти явления, перед добавлением отвердителя и пластификатора нагрейте смолу на водяной бане, что позволит уменьшить ее вязкость. Для этого емкость со смолой опустите в воду и нагрейте до температуры 50-60 градусов;

Важно! В процессе нагревания смолы помните, что увеличение температуры на 10 градусов способствует ускорению процесса полимеризации в 2-3 раза. Вследствие этого, важно следить за температурой смолы, так как в случае закипания она приобретет мутно-белый оттенок и вспенится, став непригодной к использованию.

Важно! Зачастую неопытные мастера для повышения вязкости смолы используют растворитель, однако даже небольшая его концентрация (не более 5-7 %) приведет к выраженному снижению прочностных характеристик и теплостойкости изделия. Кроме того, в процессе эксплуатации изделия часто происходит «выпотевание» растворителя из полимера, что также ухудшает качество материала.

  • Полностью исключите наличие воды в эпоксидной смоле и отвердителе. При попадании воды эпоксидная смола становится мутной, теряя свои свойства. Однако развитие современных технологий позволяет выпускать водоразбавляемые эпоксидные составы, которые разводятся дистиллированной водой;
  • Приготовление эпоксидного состава начинают с добавления пластификатора. Если вы используете ДБФ, смолу с пластификатором медленно нагрейте, а при использовании ДЭГ-1 просто перемешайте состав, используя строительный миксер или насадку на дрель. Пропорция используемого пластификатора и смолы определяется требуемой пластичностью смеси, однако в большинстве случаев доля пластификатора в составе смеси не превышает 5-10 %;
  • Перед тем,  как в смесь смолы и пластификатора добавить отвердитель, остудите ее до 30 градусов, что позволит предотвратить ее закипание. После этого добавьте в смесь отвердитель, исходя из соотношения 1: 10. Иногда допускается изменение пропорций от 1:5 до 1:20. Чтобы добиться равномерного растворения отвердителя в смоле, необходимо постоянно перемешивать состав, в противном случае, при неравномерном распределении отвердителя, он останется несвязанным и будет выпотевать. Чтобы добиться приготовления однородной смеси, медленно и постепенно наливайте отвердитель тонкой струйкой, постоянно перемешивая состав.

Важно! Даже кратковременное повышение концентрации отвердителя приведет к вскипанию смолы – она приобретет матово-белый оттенок, покроется пеной и станет непригодной к использованию. Старайтесь избегать передозировки отвердителя, так как в некоторых случаях может произойти моментальное затвердевание смолы.

Изготовление объемного изделия из эпоксидной смолы: рекомендации мастеров

  • Объемное изделие из эпоксидной смолы должно быть прозрачным, без пузырьков воздуха. Отверждение материала должно быть равномерным, как в толще, так и на поверхности изделия. Если толщина готового изделия превышает 2 мм, смолу необходимо наносить слоями, после того, как произойдет первичная полимеризация предыдущего слоя.
  • Также эпоксидную смолу можно заливать в формы. Чтобы после полимеризации смолы готовое изделия можно было легко извлечь из формы, ее необходимо смазать техническим вазелином. Чтобы придать изделию цвет, используют порошковый краситель.
  • После того, как вы завершили работу, изделие необходимо выдержать при температуре немного выше комнатной. По истечении 2-3 часов после первичной полимеризации изделие прогревают в жарочном шкафу, что позволит ускорить процесс полимеризации до 5-6 часов. При комнатной температуре процесс полимеризации длится 7 дней.
  • В последующем изделие, отлитое из эпоксидной смолы, подлежит механической обработке – резке и шлифованию.

Важно! Эпоксидная смола отечественного производства в большинстве случаев непригодна для изготовления объемных изделий, что определяется ее неравномерным отверждением в толще изделия.

состав, как работать с материалом

Эпоксидная смола – это материал, набирающий популярность от года к году. Человечество нашло огромное количество сфер его применения. Он используется как в промышленных масштабах, так и в быту. В сегодняшней статье я хочу рассказать подробнее, что из себя представляет эпоксидная смола, какая она бывает, и какие правила её использования существуют.

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.

Виды смол

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

Также все эпоксидки делятся на следующие разновидности:

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

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.

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 популярна 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 отличный вариант. 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.

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 люди 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.

Как работать с эпоксидной смолой

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

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

Инструкция по применению:

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

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

Эпоксидная смола имеет условные стадии застывания:

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

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

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

Типы, применение, свойства и химическая структура

Что такое термореактивный материал?

Что такое термореактивный материал?

Термореактивная смола, или термореактивная смола, представляет собой полимер, который отверждается или принимает твердую форму с использованием такого метода отверждения, как нагревание или излучение. Процесс отверждения необратим, так как он вводит полимерную сетку, сшитую ковалентными химическими связями.

При нагревании, в отличие от термопластов, термореактивные пластмассы остаются твердыми до тех пор, пока температура не достигнет точки, при которой термореактивные материалы начинают разрушаться.

Фенольные смолы, аминосмолы, полиэфирные смолы, силиконовые смолы, эпоксидные смолы и полиуретаны (полиэфиры, сложные виниловые эфиры, эпоксидные смолы, бисмалеимиды, цианатные эфиры, полиимиды и фенольные смолы) являются немногими примерами термореактивных смол.

Среди них эпоксидные смолы или эпоксидные смолы являются одними из наиболее распространенных и широко используемых сегодня термореактивных материалов в конструкционных и специальных композитах. Благодаря своей высокой прочности и жесткости (из-за высокой степени сшивки) эпоксидные термореактивные смолы подходят практически для любого применения.

Но что делает эпоксидную смолу универсальной смолой для этих применений. Давайте узнаем это подробнее…

Что делает эпоксидную смолу универсальной?

Что делает эпоксидную смолу универсальной?

Термин «эпоксид», «эпоксидная смола» или «эпоксид» (Европа), α-эпоксид, 1,2-эпоксид и т. Д. Относится к широкой группе реакционноспособных соединений, которые характеризуются
наличие оксиранового или эпоксидного кольца. Это представлено трехчленным кольцом, содержащим атом кислорода, который связан с двумя атомами углерода, уже соединенными каким-либо другим способом.

Следовательно, присутствие этой функциональной группы определяет молекулу как эпоксид, где молекулярное основание может широко варьироваться, что приводит к различным классам эпоксидных смол. И они успешны, потому что предлагают разнообразие молекулярной структуры, которое можно получить с помощью одного и того же химического метода.

Кроме того, эпоксидные смолы можно комбинировать с различными отвердителями и модификаторами для достижения свойств, требуемых для конкретного применения.

Эпоксидные смолы обычно образуются реакцией соединений, содержащих по крайней мере два активных атома водорода (полифенольные соединения, диамины, аминофенолы, гетероциклические имиды и амиды, алифатические диолы и т. Д.) и эпихлоргидрин.

Синтез диглицидилового эфира бисфенола A (DGEBA), наиболее широко используемого мономера эпоксидной смолы, представляет собой:

Синтез эпоксидного мономера из бисфенола A и эпихлоргидрина

Оксирановая группа эпоксидного мономера реагирует с различными отвердителями, такими как алифатические амины, ароматические амины, фенолы, тиолы, полиамиды, амидоамины, ангидриды, тиолы, кислоты и другие подходящие соединения с раскрытием цикла; формование жестких термореактивных изделий. Отвержденные эпоксидные смолы по своей природе являются хрупкими из-за высокой степени сшивки, и они способствуют снижению ударной вязкости эпоксидной смолы и других соответствующих свойств.

Следовательно, модификация эпоксидных мономеров необходима для улучшения их гибкости и прочности, а также термических свойств.

Три основных класса эпоксидных смол , используемых в композитных приложениях :

  • Фенольные глицидиловые эфиры
  • Ароматические глицидиламины и
  • Циклоалифатика

Фенольные глицидиловые эфиры

Они образуются в результате реакции конденсации между эпихлоргидрином и фенольной группой. По строению фенолсодержащей молекулы, количеству фенольных колец различают разные типы эпоксидных смол. Показанный выше DGEBA (диглицидиловый эфир бисфенола-A) является одной из наиболее широко используемых эпоксидных смол сегодня.

Изменение отношения эпихлоргидрина к BPA во время производства может привести к образованию высокомолекулярной смолы. Эта HMW увеличивает вязкость, и, следовательно, эти смолы остаются твердыми при комнатной температуре. Другие варианты этого класса включают гидрогенизированные эпоксидные смолы на основе бисфенола-A, бромированные смолы, полученные из тетрабромбисфенола-A, диглицидиловый эфир бисфенола-F, диглицидиловый эфир бисфенола-H, диглицидиловый эфир бисфенола-S и т. Д.Бромированные смолы не распространяют горение и в основном используются в электротехнике. Кроме того, DGEBH демонстрирует многообещающую атмосферостойкость, а DGEBS используется для получения термостойкой эпоксидной смолы.

Фенольные и крезольные новолаки — это еще два типа ароматических глицидиловых эфиров. Их получают путем объединения фенола или крезола с формальдегидом, в результате чего получается полифенол. Этот полифенол впоследствии реагирует с эпихлоргидрином с образованием эпоксидной смолы с высокой функциональностью и высокой Tg отверждения.

Глицидил амины ароматические

Они образуются реакцией эпихлоргидрина с амином, с ароматическими аминами, подходящими для высокотемпературного применения. Самая важная смола в этом классе — тетраглицидилметилендианилин (TGMDA).
Смолы
TGDMA обладают превосходными механическими свойствами и высокими температурами стеклования и подходят для современных композитов для аэрокосмической промышленности.

TGPAP — Триглицидил п-аминофенол представляет собой другой тип глицидиламина. Он демонстрирует низкую вязкость при комнатной температуре и, следовательно, обычно смешивается с другими эпоксидными смолами для изменения текучести или липкости композиции без потери Tg.

Другие коммерческие глицидиламины включают диглицидиланилин, тетраглицидилмета-ксилолдиамин. Основным недостатком этого класса является стоимость, которая может быть выше по сравнению со смолами Bis-A.

Кликлоалифатические группы

Циклоалифатические эпоксидные смолы предназначены для применений, требующих стойкости к высоким температурам, хорошей электроизоляции и устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Они содержат эпоксидное кольцо, внутреннее по отношению к кольцевой структуре.

Формулы циклоалифатической эпоксидной смолы используются для изготовления многих армированных волокном структурных компонентов.Составы, включающие эти смолы, могут демонстрировать высокие температуры стеклования в диапазоне 200 ° C.

Важной и широко используемой циклоалифатической эпоксидной смолой является диглицидиловый эфир гексагидрофталевой кислоты и 3,4-эпоксициклогексилметил-3 ‘, 4’-эпоксициклогексан.

Диглицидиловый эфир гексагидрофталевой кислоты

Ключевые свойства эпоксидных смол

Основные свойства эпоксидных смол

Ниже мы перечисляем ключевые свойства, предлагаемые эпоксидными смолами.

  • Высокая прочность
  • Низкая усадка
  • Отличная адгезия к различным поверхностям
  • Эффективная электроизоляция
  • Химическая стойкость и стойкость к растворителям и
  • Низкая стоимость и низкая токсичность

Эпоксидные смолы легко отверждаются, и они также совместимы с большинством субстратов. Они легко смачивают поверхности, что делает их особенно подходящими для применения в композитных материалах. Эпоксидная смола также используется для модификации некоторых полимеров, таких как полиуретан или ненасыщенные полиэфиры, для улучшения их физических и химических свойств.

Для термореактивных эпоксидных смол:

Помимо свойств, упомянутых выше, эпоксидные смолы имеют два основных недостатка , а именно их хрупкость и чувствительность к влаге .

Эпоксидные композиты: добавки для повышения эффективности

Эпоксидные композиты: добавки для повышения эффективности

Наполнители также играют важную роль в составах эпоксидных смол. Армирующие волокна, такие как стекло, графит и полиарамид, улучшают механические свойства до такой степени, что эпоксидные смолы можно использовать во многих конструкционных приложениях.К другим неармирующим наполнителям относятся:

  • Металлический порошок для улучшения электрической и теплопроводности
  • Глинозем по теплопроводности
  • Кремнезем для снижения затрат и повышения прочности
  • Слюда — электрическое сопротивление
  • Тальк и карбонат кальция — снижение затрат
  • Углеродные и графитовые порошки для повышения смазывающей способности


При смешивании с заполненными системами
следует учитывать некоторые важные факторы:

  • Объемная доля наполнителя
  • Характеристики частиц (размер, доля, площадь поверхности…)
  • Соотношение сторон наполнителя
  • Прочность и модуль наполнителя
  • Адгезия наполнителя к смоле
  • Вязкость основной смолы
  • Прочность базового повода


Эпоксидные композиты
, армированные наночастицами, также вызвали значительный промышленный интерес в последние десятилетия. Эти материалы обладают высоким удельным отношением прочности к массе, низкой плотностью и повышенным модулем упругости, что позволяет им конкурировать с выбранными металлами.

Основная цель армирующего смешения эпоксидных смол — достижение желаемых свойств при сохранении низких затрат. Увеличение содержания наполнителя обычно увеличивает вязкость и затрудняет переработку. Удельный вес обычно увеличивается, хотя некоторые наполнители, такие как полое стекло или фенольные микрошарики, создают синтаксическую пену значительно меньшей плотности.

Другими важными модификаторами, используемыми в рецептурах эпоксидных смол, являются:

Добавки для каучука — Они используются для повышения гибкости, сопротивления усталости, трещиностойкости и ударной вязкости эпоксидных смол. Жидкие каучуки, наиболее часто используемые в эпоксидных композитах, представляют собой сополимер бутадиена и акрилонитрила с концевыми карбоксильными группами (CTBN). Однако содержание акрилонитрила в каучуке является важным фактором при использовании модификатора каучука.
По мере увеличения содержания нитрила в каучуке его растворимость увеличивается, и в конечном итоге размер частиц в отвержденной матрице уменьшается.Инертные каучуки не используются в эпоксидных композитах.

Добавки для термопластов — Они используются для повышения вязкости разрушения эпоксидных смол. В эпоксидных смолах можно растворить только TP с относительно низким молекулярным весом. Обычно используемые термопласты — это фенокси, простые полиэфирные блокамиды, ПВБ, полисульфон, полиэфирсульфон, полиимид, полиэфиримид, нейлон.

По сравнению с каучуками термопласты являются более эффективными упрочнителями в сильно сшитых матрицах, и они не имеют тенденции влиять на Tg и модуль.

Однако высокие нагрузки TP приводят к увеличению чувствительности к растворителям и снижению сопротивления ползучести и усталости.

Огнезащитные составы — Их добавляют в эпоксидные смолы для придания огнестойкости. Присутствие галогенов и обуглившихся ароматических углеводородов в смоле на эпоксидной основе снижает воспламеняемость.


Краски и красители
— с эпоксидными смолами, такими как неорганические пигменты, могут использоваться самые разные красители, за исключением хромовой зелени, натуральной сиенны, белого сульфида цинка и т. Д.и органические пигменты, такие как технический углерод. — С эпоксидными смолами, такими как неорганические пигменты, можно использовать широкий спектр красителей, за исключением хромовой зелени, натуральной сиенны, белого сульфида цинка и т. Д., А также органических пигментов, таких как технический углерод.

Эпоксидные смолы против полиэфирных смол

Эпоксидные смолы и полиэфирные смолы


Эпоксидная

Полиэстер
  • Чрезвычайно прочный и хороший предел прочности на изгиб
  • Отвердитель и температура определяют время отверждения эпоксидной смолы
  • Устойчивость к износу, растрескиванию, отслаиванию, коррозии и повреждениям в результате химического разложения и воздействия окружающей среды
  • Имеет прочность сцепления до 2000 фунтов на квадратный дюйм
  • Эпоксидная смола после отверждения становится влагостойкой
  • Хрупкость и склонность к микротрещинам
  • Как правило, стоит немного меньше, чем эпоксидная смола
  • Отходящие газы, содержащие летучие органические соединения, и имеют сильные легковоспламеняющиеся пары
  • Прочность сцепления полиэфирной смолы обычно менее 500 фунтов на квадратный дюйм
  • После отверждения полиэфирная смола становится водопроницаемой, что означает, что вода со временем может пройти через нее.

В целом, эпоксидные смолы имеют преимущества по сравнению с полиэфирными и виниловыми эфирами в пяти основных областях:

  • Лучшие адгезионные свойства (способность связываться с арматурой или сердцевиной)
  • Превосходные механические свойства (особенно прочность и жесткость)
  • Повышенная устойчивость к усталости и микротрещинам
  • Сниженная деградация из-за попадания воды (ухудшение свойств из-за проникновения воды)
  • Повышенная стойкость к осмосу (деградация поверхности из-за водопроницаемости)

Рециклинг и эпоксидные системы на биологической основе

Рециклинг и эпоксидные системы на биологической основе

Как обсуждалось выше, эпоксидные термореактивные композиты являются высокоэффективными материалами, которые широко используются в промышленности.Однако переработка термореактивных материалов и их наполнения является сложной задачей. Тем не менее, были проведены значительные исследования и разработки, позволяющие повторно использовать термореактивные пластмассы, что позволяет разрушать и преобразовывать пластмассы.

Есть несколько новых разработок в области эпоксидных термореактивных материалов, которые могут быть переработаны до некоторой степени, но их коммерческое значение еще не полностью реализовано.

Кроме того, достижения в области систем термореактивных смол на биологической основе привлекли значительное внимание, учитывая их экологические преимущества.Некоторые из термореактивных материалов из биологических источников включают:

  • Натуральные масла на основе (соевые бобы, льняное семя, касторовое масло…)
  • На основе изосорбидов
  • Эпоксидные системы на основе фурана
  • Фенольные и полифенольные эпоксидные смолы
  • Натуральный эпоксидный каучук
  • Производные эпоксидного лигнина
  • Смолы на основе канифоли

Типы эпоксидных смол: руководство для спецификаторов

В идеале анкер должен быть установлен в бетон с известной прочностью на сжатие.Инженеры, определяющие эпоксидные анкеры, также определяют прочность на сжатие, чтобы эпоксидная смола могла достичь заявленной прочности сцепления. Если прочность на сжатие или общая целостность неизвестны, иногда требуется полевое испытание встроенного анкера, чтобы определить, достаточно ли хорош бетон. Фотографии любезно предоставлены MiTek Builder Products

Мартин Рух и Джим Коллинз, PhD, PE
Типы эпоксидных смол сильно различаются, и разработчикам необходимо учитывать такие атрибуты, как время сопла, время гелеобразования, время загрузки, провисание, время отверждения и химические вещества. сопротивление — каждое свойство влияет на то, что делает продукт идеальным для предполагаемого применения.

При поиске подходящей эпоксидной смолы важно отметить, что существует три основных класса эпоксидной смолы — чистая эпоксидная смола, полиэфирные смолы и эпоксидноакрилаты, которые отличаются по свойствам и характеристикам по-разному.

Чистая эпоксидная смола обычно представляет собой просто смолу и отвердитель. Чистая эпоксидная смола отверждается медленнее, чем продукты других классов (полиэфиры и эпоксиакрилаты), и, как следствие, она обеспечивает меньшую усадку, отличную адгезию и высокие прочностные характеристики. Однако из-за медленного времени отверждения чистую эпоксидную смолу не следует рекомендовать для низкотемпературных применений (обычно ограничивается минимальной температурой основания 4 ° C [40-F]). Кроме того, этот материал не следует указывать для ситуаций, когда он будет загружаться так же быстро, как две другие категории эпоксидных продуктов. Например, при установке на потолке это не лучший выбор.

Чистые эпоксидные компоненты смешиваются в относительно близких соотношениях (, т.е. 1: 1, 2: 1 или 3: 1). Обычно их можно идентифицировать, если сдвоенные картриджи имеют одинаковый размер.

В отличие от чистой эпоксидной смолы с ее медленным временем отверждения, полиэфирные смолы отверждаются в результате относительно быстрой полимеризации — это означает, что такие продукты могут использоваться для более низких температур (вплоть до 2 ° C [35 F]), и подрядчики, использующие полиэфирные смолы. обнаружит, что их можно загрузить гораздо раньше после установки. Полиэфирные смолы идеально подходят для строительства стен из бетонных блоков (CMU).

Третий вариант, эпоксидные акрилаты, предлагает спецификаторам лучшие характеристики чистой эпоксидной смолы по сравнению с полиэфирными смолами.Эпоксидноакрилатные смолы быстро затвердевают, но обладают хорошей химической стойкостью, чем чистая эпоксидная смола.

Эпоксидные акрилаты

также могут достигать высоких характеристических нагрузок, и их можно использовать в приложениях, связанных с влажными поверхностями или относительно низкими температурами. С другой стороны, они представляют собой «более жесткую» эпоксидную смолу, что делает их непригодными для применения в бетоне с трещинами. Компоненты эпоксиакрилата смешиваются в более высоких пропорциях (, т.е. 10: 1), которые легко идентифицируются в картриджах, расположенных рядом.

Еще одним эпоксидным продуктом в каталогах продуктов является «винилэфир» — состав на основе сложного полиэфира и эпоксиакрилата. Однако на самом деле это всего лишь термин, используемый маркетологами, поэтому важно проверить литературу производителя, чтобы точно знать, что они получают.

Цвет не имеет значения для любого из этих классов эпоксидной смолы. Как правило, промышленным стандартом является белая смола и черный отвердитель, но эти цвета не важны для рабочих характеристик — полученный серый цвет без полос служит индикатором того, что компоненты были смешаны пропорционально.

Чем отличаются эпоксидные смолы?
Типы эпоксидных смол в каждом из трех названных выше классов обладают широким спектром эксплуатационных характеристик. Если предполагаемое конечное использование заключается в установке потолочных болтов в закрытом бассейне, например, указание чистой эпоксидной смолы обеспечит химическую стойкость против агрессивного хлора, но ее низкая скорость отверждения делает ее склонной к провисанию. Эпоксидный акрилат может быть идеальным выбором благодаря сочетанию быстрого времени отверждения и химической стойкости.

Для сравнения, чистая эпоксидная смола была бы идеальной для установки анкерного болта вниз в сухой бетон, обеспечивая лучшую в своем классе прочность.Необходимо добавить эпоксидную смолу в относительно холодную бетонную основу? Полиэфирные смолы могут быть лучшим продуктом.

При указании любого эпоксидного продукта необходимо прочитать печатные инструкции по установке (MPII) производителя, чтобы убедиться, что вы не выбираете анкер или продукт для ремонта, который будет иметь опасно нарушенное соединение. Важные определения, содержащиеся в MPII, включают определения, перечисленные в параграфах ниже.

Время затяжки
Это время «безопасной гавани» между установкой неотвержденной (влажной) эпоксидной смолы и моментом, когда к ней можно прикрутить оборудование.Это не время, когда можно использовать полную нагрузку, только для установки оборудования.

Прочность сцепления
Также выражается как предел прочности на разрыв, это максимально допустимое напряжение сцепления, которому может подвергаться эпоксидная смола. «Напряжение» выражается в фунтах на квадратный дюйм, что может не помочь напрямую определить, что необходимо. Большинство производителей также предоставляют образцы таблиц нагрузок, в которых «фунты на квадратный дюйм» переводятся в «фунты» для данного набора конкретных условий.

Химическая стойкость
Существует множество химикатов, даже в жилых помещениях, которые могут действовать на эпоксидную смолу как коррозионные вещества, например, масло, бензин, хлор, соль или химические вещества, используемые для консервации древесины.Понимание химической стойкости предполагаемой эпоксидной смолы имеет важное значение, если ожидается такое воздействие.

Чистая эпоксидная смола, как правило, представляет собой просто эпоксидную смолу и отвердитель, и ее низкая скорость отверждения делает ее склонной к провисанию, если она используется для потолочных покрытий. Однако чистая эпоксидная смола идеально подходит для установки анкерного болта в сухой бетон, обеспечивая лучшую в своем классе прочность. Как и во всех случаях, отверстия необходимо просверлить, а затем очистить от бетонной пыли, которая может нарушить адгезионную способность эпоксидной смолы.

Время загрузки
Время загрузки — это период от момента экструдирования смолы до момента ее безопасной загрузки до заявленной допустимой нагрузки. Другими словами, это время, необходимое для полного излечения. Это время сильно зависит от температуры основания. После того, как анкер установлен, он не должен быть полностью загружен, пока не истечет время загрузки.

Время сопла
Обычно от трех до 15 минут, время сопла зависит от типа эпоксидной смолы; это количество времени, в течение которого смесительное сопло может оставаться в неактивном состоянии с эпоксидной смолой внутри и все еще может быть повторно использовано для следующего якоря.Превышение рабочего времени не влияет на целостность эпоксидной смолы в картриджах, это просто означает, что установщику необходимо установить новую (пустую) смесительную форсунку, потому что эпоксидная смола в форсунке начала отверждаться.

Sag
Горизонтальные и потолочные приложения требуют, чтобы продукт не провисал, чтобы эпоксидная смола не капала из отверстия. Для накладных работ обычно требуются специальные заглушки, независимо от свойств провисания.

Срок годности
Определяет, как долго продукт может находиться после изготовления и его можно будет использовать.В большинстве случаев эпоксидную смолу, срок хранения которой истек, будет слишком сложно извлечь из картриджа. Он основан на надлежащем хранении неоткрытых картриджей и обычно составляет от 12 до 24 месяцев. Установщики должны проверить этикетку на предмет срока годности перед использованием.

Температурный диапазон основания
Это диапазон высоких и низких температур бетонной стены или стены CMU, в котором эпоксидная смола все еще будет работать, как указано производителем. Это также влияет на время смешивания и отверждения.

Рабочее время (или время гелеобразования)
Когда наносится неотвержденная (влажная) эпоксидная смола, это временной интервал, когда с эпоксидной смолой можно безопасно работать (например, когда вставлен болт), при этом гарантируя, что эпоксидная смола не будет скомпрометирован. По истечении времени гелеобразования манипуляции с эпоксидной смолой нарушат сцепление.

Джим Коллинз, PhD, PE, менеджер инженерных проектов MiTek USA. Он проработал 14 лет в деревообрабатывающей промышленности и восемь лет — в индустрии ферм.Бывший технический директор Службы оценки Международного совета по кодам (ICC-ES), он был лицензированным профессиональным инженером в течение 25 лет и является членом Американского общества инженеров-строителей (ASCE), Американского института бетона (ACI), и Ассоциация производителей бетонных анкеров (CAMA). С Коллинзом можно связаться по адресу [email protected]

Марти Рух — вице-президент по розничным продажам и мерчандайзингу компании MiTek Builder Products. Он имеет более чем десятилетний опыт работы в коммерческих / промышленных продажах и проработал 14 лет в индустрии строительных материалов в компаниях Gibraltar Industries и MiTek, занимаясь маркетингом и разработкой продукции.С Рухом можно связаться по адресу [email protected]

Какие бывают виды смол

24 августа 2020 г.
Категории: Справочник

Смола — это очень универсальный продукт, поскольку он имеет множество применений. Может использоваться как эпоксидная смола. Его также можно использовать для формования и придания ему желаемой формы или структуры. Смола также обладает способностью смешиваться и маскироваться под материалом, к которому она прилипает или работает вместе.

Какие бывают смолы?

Существует много различных типов смол, и каждый из них имеет свои свойства. Мы будем обсуждать следующие типы смол: эпоксидная смола, УФ-смола, полиэфирная смола и полиуретановая смола.

Большинство смол состоит из двух элементов, а именно основной смолы и катализатора (который является отвердителем) . Объединение двух элементов приводит к химической реакции, которая позволяет смоле затвердеть.Однако УФ-смола состоит только из одного компонента, поскольку химическая реакция начинается только при воздействии УФ-света.

Эпоксидная смола

Эпоксидная смола — это универсальная форма смолы, имеющая множество применений. Это делает его незаменимым в большом количестве проектов. Это также очень прочная форма смолы.

Плюсы

  • Самым большим преимуществом типов эпоксидной смолы является то, что все они относительно недороги и легко доступны, из всех типов смол эпоксидная смола также имеет самый широкий выбор применений.
  • Другой тип эпоксидной смолы также долговечен и очень прост в настройке.

Минусы

  • Эпоксидные смолы другого типа не так полезны в среде с высокой влажностью, так как им нужна сухая атмосфера, чтобы они застыли и достаточно высохли.
  • Эпоксидная смола имеет тенденцию к пожелтению при продолжительном воздействии прямых солнечных лучей.

Приложение

Процесс подачи заявки на эпоксидную смолу может зависеть от проекта, над которым вы работаете.Основной процесс заключается в нанесении нескольких слоев, позволяя слишком высохнуть между каждым нанесением. Все виды эпоксидной смолы относительно быстро сохнут. Важно отметить, что после нанесения второго слоя не следует больше проводить шлифовку между дополнительными слоями.

Литейная смола

Литейная смола — это эпоксидная смола с очень низкой вязкостью. Это особенно полезный тип эпоксидной смолы благодаря тонкой консистенции. Следует отметить, однако, что тонкая консистенция увеличивает общее время высыхания.

Литейную смолу можно использовать для заполнения пустот или пустот в детали из дерева или других материалов. Его также можно использовать для полного погружения изделия в литейную смолу, тем самым сохраняя изделие.

Смола для покрытия

Покровная смола — это тип эпоксидной смолы, которая может использоваться для эффективного покрытия предмета или поверхности и при этом обеспечивает прочное защитное покрытие. Смола покрытия обеспечивает высокий блеск. Его можно использовать для герметизации бетонных полов.

УФ-смола

УФ-смола похожа на эпоксидную смолу, но отличается общим процессом схватывания и химической структурой. В то время как эпоксидная смола состоит из двух частей, которые необходимо объединить для отверждения, смола уже объединена. УФ-смола быстро схватывается, так как процесс схватывания активируется при воздействии на продукт УФ-излучения.

Плюсы

  • УФ-смола имеет более быстрое время высыхания, чем другие типы эпоксидной смолы.
  • Поскольку соответствующие части уже объединены, нет необходимости смешивать, как с другими типами эпоксидной смолы.
  • Поскольку продукт начинает застывать только при воздействии на него ультрафиолетового излучения, это позволяет вам дольше работать с продуктом.

Минусы

  • УФ-смола, к сожалению, имеет очень ограниченный срок хранения и истекает в течение 6 месяцев. Конечно, это когда он существует в незадействованном состоянии.
  • Для установки изделия вам потребуется уф-лампа, которая может быть дорогостоящим оборудованием.
  • По сравнению с другими типами смол, УФ-смола относительно дорога.
  • Самый большой недостаток — это ограниченное применение УФ-смолы, так как вы можете заливать только тонкие слои и не можете покрыть большую площадь.

Приложение

Нанести УФ-смолу очень просто, так как вы можете нанести ее на предмет, который хотите покрыть.Вы также можете подкрасить УФ-смолу перед использованием. Самый важный элемент — это то, как сушить или закреплять УФ-смолу. Этот конкретный тип смолы будет правильно схватываться только при воздействии ультрафиолета. Время, необходимое для застывания предмета, зависит от его размера и толщины смолы.

Полиэфирная смола

Полиэфирная смола , в то время как аналогичные типы эпоксидной смолы могут использоваться для создания моделей. Вы наверняка знакомы с его использованием при строительстве лодок, бассейнов и прудов.Полиэфирная смола имеет структуру волокон и известна своей водостойкостью и общей прочностью.

Плюсы

  • Полиэфирная смола очень доступна по цене.
  • При использовании полиэфирной смолы любого типа время высыхания или отверждения можно определить самостоятельно, в зависимости от количества раствора для отверждения, используемого при составлении состава.
  • Как упоминалось ранее, полиэфирная смола является водостойкой.

Минусы

  • К сожалению, все виды полиэфирных смол известны своим резким запахом.
  • Общий процесс смешивания может быть более техническим и, следовательно, более сложным, чем другие типы смол, так как вы сами определяете желаемые уровни при объединении двух элементов.

Приложение

Как и в случае с эпоксидной смолой, вам необходимо объединить два элемента, чтобы использовать полиэфирную смолу.Этот процесс включает добавление отвердителя. Важно отмерить две части, чтобы обеспечить правильную консистенцию и обеспечить достаточное затвердевание. При объединении двух частей обязательно тщательно перемешайте, чтобы один из растворов не осел на дно емкости.

После завершения смесь может быть использована либо для изготовления формы, либо для ламинирования. При изготовлении формы убедитесь, что покрытие нанесено в одном направлении, чтобы избежать образования пузырьков воздуха при нанесении слоев на стекловолокно.

При использовании этого типа смолы для ламинирования вы сначала наносите слой смолы на соответствующую поверхность, а затем накладываете сверху стекловолоконный лист перед нанесением еще одного слоя смолы. Этот процесс делает стекловолокно гибким, что позволяет легко придавать ему форму.

Полиуретановая смола

Полиуретановая смола , как и полиэфирная смола, может использоваться для литейных форм. Полиуретановая смола — это очень универсальный тип смолы, поскольку ее можно использовать для создания ассортимента продукции.Это благодаря его свойствам, которыми легко манипулировать. Это очень прочная смола, которая становится очень твердой при нагревании.

Существует много различных типов полиуретановых смол, которые используются в различных отраслях промышленности. Например, в бытовой технике можно найти много полиуретановых продуктов, которые также широко используются в автомобильной промышленности.

Плюсы

  • Этот конкретный тип смолы очень термостойкий после отверждения или отверждения .
  • При отверждении наблюдается очень небольшая усадка.
  • Полиуретановая смола легко смешивается, так как она обладает очень хорошими свойствами текучести, что также упрощает использование при заполнении площадей или форм.
  • Время схватывания и отверждения полиуретановой смолы происходит очень быстро.
  • Полиуретановая смола может использоваться в качестве электротехнического герметика.

Минусы

  • Полиуретановая смола очень чувствительна к влаге, которая может приводить к таким реакциям, как пенообразование.
  • Чтобы полиуретановая смола не подвергалась воздействию ультрафиолета, необходимо использовать дополнительную добавку.
  • После затвердевания и отверждения смолы ее нельзя сваривать.
  • Во время отверждения исходит очень неприятный запах.
  • Эпоксидная смола имеет более сильную адгезию, чем полиуретановая смола.

Приложение

Многие процессы нанесения полиуретановой смолы столь же разнообразны, как и различные применения продукта, например, нанесение полиуретановой смолы при создании отливки в форму, два элемента объединяются перед добавлением продукта в форму. Полиуретановую смолу можно также нанести на поверхности, чтобы уменьшить скользкость поверхности.

типов смол — все о различных типах эпоксидных смол

У смолы так много применений, что она может быть сформирована и отформована в любую структуру или форму, ее можно использовать в качестве эпоксидной смолы, а также можно замаскировать и смешать в качестве вещества, к которому она прилипает или с которым она взаимодействует. В этом сообщении мы дадим вам обзор различных типов эпоксидной смолы.

Какие бывают смолы?

Существует множество различных типов смол, каждая со своим составом и свойствами. Мы дадим небольшое представление о следующих типах смол; УФ-смола, полиуретановая смола, эпоксидная смола и полиэфирная смола. Большинство смол состоит из двух компонентов: отвердителя (катализатора) и основной смолы. Когда вы смешиваете эти компоненты вместе, это вызывает химическую реакцию, которая позволяет смоле затвердеть.УФ-смола отличается тем, что это только один компонент, так как этот тип смолы требует воздействия УФ-света, чтобы вызвать химическую реакцию и позволить смоле затвердеть.

УФ-смола

Как уже упоминалось, УФ-смола отличается от других смол тем, что состоит только из одного компонента. УФ-смола схватывается очень быстро, так как для активации химической реакции, которая позволяет смоле затвердеть, требуется только воздействие УФ-света.

  • Высококачественная УФ-смола из Японии, разработанная из нетоксичных материалов
  • Высокая стойкость к пожелтению, очень твердая поверхность после отверждения, защита от царапин и пятен
  • УФ эпоксидная смола с самовыравнивающимися свойствами обеспечивает гладкую кристально чистую стеклянную поверхность

Посмотреть на Amazon

Заявка

Чтобы работать с УФ-смолой, вам просто нужно залить ею предмет, который вы выбрали для покрытия, вы можете покрасить или подкрасить смолу перед тем, как заливать ее, если хотите.Чтобы закрепить УФ-смолу, вам необходимо подвергнуть ее воздействию УФ-света. Продолжительность воздействия ультрафиолетового излучения зависит от толщины налитой смолы и размера изделия.

ПРОФИ

  • У вас много времени для работы с этим продуктом, так как он начинает схватываться только тогда, когда вы решаете подвергнуть смолу УФ-излучению
  • Это самая быстро сохнущая смола из имеющихся
  • Поскольку имеется только один компонент, смешивание не требуется, что снижает вероятность ошибки

Минусы

  • УФ-смола может наноситься только тонкими слоями и поэтому не может использоваться для покрытия больших площадей, так как УФ-смола подходит только для определенных проектов
  • Срок годности ограничен, всего 6 месяцев
  • Достаточно дорогой продукт по сравнению с другими типами смол
  • Для установки изделия необходима УФ-лампа, это дорогостоящий предмет

Полиуретановая смола

Полиуретановую смолу можно использовать для литейных форм, это очень прочный продукт, который можно использовать для изготовления самых разных изделий.Полиуретановая смола очень прочная и при нагревании становится очень твердой. Существует множество различных типов полиуретановой смолы, которые используются в нескольких различных отраслях промышленности, например, во многих бытовых приборах используются полиуретановые изделия, полиуретан также часто используется в автомобильной промышленности.

  • Защищает внутренние деревянные поверхности, такие как мебель, окна, шкафы, отделка и т. Д.
  • Формула на водной основе быстро сохнет и обеспечивает отличную устойчивость к пятнам и царапинам
  • Сохнет на ощупь за 30 минут при покрытии до 125 кв.футов, перекрытие через 2 часа

Посмотреть на Amazon

Заявка

Процесс нанесения варьируется в зависимости от причины, по которой вы используете полиуретановую смолу. Например, если вы делаете отливку из полиуретановой смолы, вам нужно будет объединить два компонента, прежде чем заливать смолу в форму. Еще одно применение полиуретановой смолы — это нанесение ее на поверхность, чтобы сделать поверхность менее скользкой.

ПРОФИ

  • Этот тип смолы может использоваться в качестве электроизоляционного материала
  • После отверждения и схватывания полиуретановая смола становится термостойкой
  • Полиуретановая смола очень быстро схватывается
  • Полиуретановая смола имеет отличную текучесть и легко смешивается, эти элементы позволяют легко заполнить форму или любую область
  • В процессе схватывания усадка практически отсутствует

Минусы

  • Полиуретановая смола не такая клейкая, как эпоксидная смола
  • Полиуретановая смола очень чувствительна к влаге, это может вызвать вспенивание
  • При отверждении выделяет неприятный запах
  • После того, как смола затвердеет и затвердеет, сваривать ее нельзя
  • Вам необходимо добавить дополнительную добавку, чтобы гарантировать, что полиуретановая смола не будет подвергаться воздействию УФ-излучения

Эпоксидная смола

Это очень универсальная форма смолы, имеющая такое множество применений, что делает ее идеальной смолой для большого количества проектов.

ПРОФИ

  • Эпоксидная смола — очень прочный вид смолы
  • Количество эпоксидных смол очень легко настроить, и все они долговечные
  • Все эпоксидные смолы довольно недорогие и могут быть легко приобретены, из всех доступных смол эпоксидная смола может использоваться для наибольшего числа применений

Минусы

  • Под воздействием прямых солнечных лучей эпоксидная смола желтеет
  • Эпоксидная смола требует сухой атмосферы для достаточного высыхания и схватывания, поэтому она не идеальна для использования в условиях высокой влажности.

Заявка

Как вы будете наносить эпоксидную смолу, все зависит от того, какой проект вы выполняете.Короче говоря, в основном применении смолу наносят слой за слоем, позволяя каждому слою высохнуть перед нанесением следующего слоя. Вы можете отшлифовать смолу после нанесения первого слоя, однако между дополнительными слоями шлифование не требуется.

Смола для покрытия: Смола для покрытия может использоваться для покрытия поверхности или предмета и, таким образом, создания прочного защитного покрытия с высоким глянцем. Смола для покрытия идеально подходит для покрытия бетонных полов.

  • Высококачественная кристально чистая эпоксидная смола для столешниц
  • 100% твердый материал без добавок летучих органических соединений и растворителей
  • При смешивании в соотношении 1: 1

Посмотреть на Amazon

Смола для литья: Смола для литья — это особый тип эпоксидной смолы с низким уровнем вязкости. Литейная смола имеет тонкую консистенцию, что делает ее очень полезным типом эпоксидной смолы. Отрицательной чертой такой тонкой консистенции является то, что литейная смола высыхает дольше.Если у вас есть полая пустота или место в дереве или других материалах, вы можете использовать литьевую смолу, чтобы заполнить пространство. Альтернативное использование литьевой смолы состоит в том, что вы можете полностью погрузить в нее предмет, что позволит вам сохранить его.

  • Пропорция смеси 2: 1 по объему (от 100 A до 44 B по весу)
  • Густая заливка до 2 дюймов за одно нанесение, низкая вязкость и длительное время работы
  • Супер прозрачные результаты, совместимы с пигментами и красителями

Посмотреть на Amazon

Полиэфирная смола

Подобно эпоксидной смоле, полиэфирная смола может использоваться для изготовления моделей, чаще всего из нее делают пруды, бассейны и при строительстве лодок.Смола имеет волокнистую структуру и представляет собой прочную смолу, которая также является водостойкой.

  • 1 галлон полиэфирной смолы и 0,75 унции циновки из рубленого стекловолокна CSM
  • Высококачественная полиэфирная смола для ремонта самых разных материалов

Посмотреть на Amazon

Заявка

Полиэфирная смола требует, чтобы вы смешали два компонента перед использованием смолы, вам нужно будет добавить отвердитель к смоле.Количество добавляемого отвердителя определяет время отверждения смолы. После того, как вы объединили два компонента, вам необходимо полностью перемешать их, убедившись, что ни один из компонентов не оседает на дне емкости. После того, как вы объединили компоненты, вы можете использовать смолу для ламинирования или изготовления формы. Если вы решили сделать форму, убедитесь, что вы наносите слой в одном направлении, это поможет вам избежать образования пузырьков воздуха при нанесении смолы на стекловолокно.

ПРОФИ

  • В соответствии с рекомендациями полиэфирная смола является водостойкой
  • Эта смола очень доступна по цене
  • Вы можете определить необходимое время высыхания, так как время схватывания связано с количеством отвердителя, использованного при смешивании компонентов смолы

Минусы

  • Процесс смешивания на самом деле довольно технический и может быть более сложным, чем у других смол, так как вы должны рассчитать требуемые уровни при объединении двух компонентов
  • Полиэфирная смола обладает очень сильным неприятным запахом

Если вы используете этот тип смолы для ламината, вы начинаете с нанесения первого слоя смолы на поверхность, а затем накладываете сверху лист стекловолокна, затем вы можете нанести еще один слой смолы.Таким образом, вы делаете стекловолоконный мат гибким, что позволяет легко формировать его.

Заключение

Тип смолы, которую вы должны использовать, полностью зависит от проекта, который вы выбрали для решения. После того, как вы определились с проектом, вы сможете определить, какую смолу использовать. Как показано, у каждой смолы есть свои плюсы и минусы, одним из самых больших плюсов смолы является то, что она может смешиваться и маскироваться под вещество, к которому она прилипает.

Какие бывают смолы?

Когда дело доходит до смолы, существует множество вариантов! Вам может быть интересно, какая смола подходит для моего проекта? Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно знать, какие бывают смолы.

Вот возможности, с которыми вы можете столкнуться, а также список их плюсов и минусов.

Все смолы представляют собой систему из двух частей, состоящую из основной смолы и отвердителя (или катализатора).Сами по себе они являются инертными соединениями, но при смешивании происходит химическая реакция, в которой они затвердевают.

Несколько терминов, которые вам необходимо знать, когда речь идет о работе со смолой:

Время заливки : количество времени, в течение которого вы должны работать со смолой, прежде чем она начнет отверждаться.
Время извлечения из формы: — это время, по истечении которого вы можете удалить затвердевшую смолу из формы. Время извлечения из формы важно, если вы хотите вытащить украшение из полимера из формы, чтобы повторно использовать форму, не дожидаясь полного высыхания изделия.
Время отверждения : время, необходимое смоле для полного отверждения. Если после отверждения смола все еще остается липкой или липкой, лучше не станет.

В производстве ювелирных изделий обычно встречаются четыре типа смолы:
1. Полиэстер. Также может называться смолой из стекловолокна.

Время выдержки: минуты
Время отверждения: от минут до часов
Стоимость: от низкой до средней (особенно дешевле, если вы используете полиэфирную смолу, продаваемую для коммерческой промышленности, такой как лодки и суда)
Безопасность: может быть опасно.очень ядовитый запах. должны носить респиратор и работать с капюшоном или в хорошо вентилируемом помещении.

Плюсы: Отверждается до очень твердой поверхности, которую можно шлифовать и полировать для получения блестящей, чистой поверхности. Если поверхность поцарапана, ее можно снова отполировать. Куски из полиэстера могут быть склеены с большим количеством полиэфирной смолы для создания более крупных деталей.
Минусы: Не устойчив к ультрафиолетовому излучению. Со временем желтеет. Поскольку полиэфирная смола затвердевает очень твердо, выступы из полиэфирной смолы могут сломаться при падении на твердую поверхность.

2. Эпоксидная

Время выдержки: минуты
Время отверждения: от часов до дней Время извлечения из формы может быть меньше.
Стоимость: от средней до верхней. Эпоксидные смолы становятся тем дороже, чем четче вы хотите получить готовое литье.
Безопасность: безопасно. надеть перчатки, улучшить вентиляцию. респиратор не нужен

Плюсы: Широко доступен. Лучшая универсальная смола
Минусы: Нельзя полировать. Должен быть завершен дополнительным слоем смолы или спреем для герметика на основе смолы, чтобы получить глянцевую поверхность.

3.Полиуретаны

Время выдержки: минуты
Время отверждения: от минут до часов
Стоимость: от среднего до верхнего диапазона. Полиуретаны также становятся более дорогими с увеличением прозрачности и с версиями, прозрачными для воды.
Безопасность: может быть опасно. Некоторые полиуретаны необходимо использовать с респиратором и вытяжкой.

Плюсы: Некоторые имеют очень быстрое время отверждения (менее 1 часа).
Минусы: Очень чувствительны к влаге. Может плохо лечить во влажном климате. Некоторые красящие добавки также не работают, если они не предназначены специально для полиуретановой смолы (могут притягивать влагу).

4. Силикон

Время выдержки: минуты
Время отверждения: часы
Стоимость: от средней до верхней, особенно для прозрачного силикона на воде
Безопасность: безопасно. носить перчатки

Плюсы: Идеальный материал для изготовления форм для отливки трех других смол выше
Минусы: «Резиновая отделка». Не подходит для украшений

Итак, теперь, когда вы понимаете различные типы смол, вот моя разбивка того, как я их использую:

Я использую эпоксидную смолу для всего, кроме случаев, когда я пытаюсь отлить что-то большее, что мне нужно, чтобы получить блестящую глянцевую поверхность.В этом случае я использую полиэстер, потому что я могу отполировать его на моем полировальном круге вместо использования спрея для глянцевого герметика или покрытия другим слоем смолы. Если мне нужно что-то быстро вылечить, я использую быстротвердеющую полиуретановую смолу. Силиконовая смола предназначена исключительно для изготовления форм. (Вы можете увидеть наши силиконовые формы для смолы в категории форм для смолы.)

Если вы хотите получить более подробную информацию о выборе смолы, вам помогут следующие ресурсы:

Узнайте о различных смолах, которые мы продаем, и о том, какая из них лучше всего подходит для вашего проекта, в нашем руководстве по покупке смол.

Какая смола лучше всего подходит для создания эпоксидной смолы арт.

Какая смола лучше всего подходит для украшений?

Советы по изготовлению речных столов из пластмассы

Если вы хотите узнать больше об этих типах смол, а также об основах использования смол для любых сред, тогда вам понравится наша последняя книга Resin Fundamentals

Неопубликованные сообщения в блоге Resin Obsession, LLC © 2020 Resin Obsession, LLC

Эпоксидная смола — обзор

26.1 ВВЕДЕНИЕ

Эпоксидные смолы (также широко известные как эпоксидные смолы и иногда как этоксилиновые смолы) характеризуются наличием более одной 1,2-эпоксидной группы (I) на молекулу. Эта группа может находиться в теле молекулы, но обычно является конечной.

Трехчленное эпоксидное кольцо сильно напряжено и реагирует со многими веществами, в частности с донорами протонов, поэтому могут происходить реакции следующей схематической формы:

Такие реакции позволяют происходить удлинению цепи и / или сшиванию без удаления малых молекул, таких как вода, т.е.е. они реагируют по типу реакции перегруппированной полимеризации. Как следствие, эти материалы демонстрируют меньшую усадку при отверждении, чем многие другие типы термореактивных пластмасс.

Совершенно очевидно, что существует очень широкий спектр эпоксидных смол. Неэпоксидная часть молекулы может быть алифатическим, циклоалифатическим или высокоароматическим углеводородом или может быть неуглеводородной и, возможно, полярной. Может содержать ненасыщенные. Подобные замечания также относятся к агентам удлинения цепи / сшивания, так что могут быть получены сшитые продукты большого разнообразия.На практике, однако, на коммерческой арене преобладают продукты реакции бис-фенола А и эпихлоргидрина, на долю которых приходится около 80–90% доли рынка.

Коммерческий интерес к эпоксидным (эпоксидным) смолам впервые проявился после публикации немецкого патента 676117, выданного I G Farben 1 в 1939 году, в котором были описаны жидкие полиэпоксиды. В 1943 г. П. Кастан 2 подал патент США 2 324 483, касающийся отверждения смол двухосновными кислотами. Впоследствии этот важный процесс был использован компанией Ciba.Более поздний патент Castan 3 охватывал отверждение эпоксидных смол щелочными катализаторами, используемыми в диапазоне 0,1–5%. Этот патент, однако, приобрел несколько ограниченную ценность, поскольку важные аминные отвердители обычно используются в количествах выше 5%.

На ранней стадии своего развития эпоксидные смолы использовались почти полностью для покрытия поверхностей, и разработки в этой области в значительной степени связаны с работами С.О. Гринли и описан в ряде патентов.Сюда входили работы по модификации эпоксидных смол глицерином 4 , этерификация материалов с более высокой молекулярной массой олифой кислот 5 и реакции с фенольными 6 и аминосмолами. 7

До Второй мировой войны стоимость промежуточных продуктов для этих смол (в большинстве случаев эпихлоргидрин и бис-фенол А) помешала бы полимерам получить коммерческое значение. Однако последующие усовершенствования способов получения этих промежуточных продуктов и усовершенствованные методы полимеризации привели к широкому коммерческому применению.

К началу 1980-х годов мировые мощности по производству эпоксидных смол достигли около 600 000 тонн в год, но в то время загрузка завода составляла лишь около 50–60%. Таким образом, при мировом потреблении термореактивных пластиков около 10 миллионов тонн в год эпоксидные смолы составляют около 3%. На Западную Европу и США приходилось по 40% рынка, а на Японию — немногим более 10%. С тех пор эта ситуация не сильно изменилась; но к концу 1990-х годов мировой рынок эпоксидных смол вырос примерно до 750 000 т.в год

Около половины производства эпоксидной смолы используется для нанесения покрытий на поверхности, а остальная часть примерно поровну распределяется между электронными приложениями (особенно для печатных плат и герметизации), строительным сектором и различными видами использования. В тоннажном выражении потребление слоистых материалов из эпоксидного волокна составляет лишь примерно одну десятую от потребления слоистых материалов из полиэфира, но в стоимостном выражении оно намного больше.

Хотя свойства сшитых смол очень сильно зависят от используемой системы отверждения и от типа смолы, наиболее характерными свойствами коммерческих материалов являются их прочность, низкая усадка при отверждении, высокая адгезия ко многим субстратам, хорошая щелочность. стойкость и универсальность в рецептуре.

Эпоксидная смола — обзор | Темы ScienceDirect

6.3.1 Приготовление эпоксидной смолы, модифицированной лигнином

Эпоксидная смола имеет хорошую адгезию, небольшую усадку при отверждении, при отверждении не выделяется газ, имеет хорошую термостойкость, отличную стойкость к растворителям и ползучесть для получения широкого диапазона применений в области клея, красок и флюсов. Он также обычно используется в качестве матрицы из композитной смолы, армированной волокном. Когда лигнин добавляется в систему эпоксидной смолы, он может реагировать с различными типами реакций сшивания отвердителя.Затем в таком модифицированном лигнином эпоксидном материале могут образовываться нерастворимые неплавящиеся трехмерные сетки. Приготовление модифицированной лигнином эпоксидной смолы осуществляется тремя способами:

① Лигин непосредственно смешивается с обычными смесями эпоксидных смол, которые могут образовывать взаимопроникающие сетчатые полимерные структуры.

② Лигнин окисляется перед первой модификацией, а затем используется в качестве сырья для получения эпоксидных смол.

③ Функциональные группы, которые могут реагировать с эпоксидной смолой, вводятся в лигнин, а модифицированный лигнин затем используется для модификации эпоксидной смолы.

Пленку эпоксидной смолы, модифицированной сульфатным лигнином, получают методом литья из раствора следующим образом. Эпоксидную смолу бисфенол-А сначала смешивают с сульфатным лигнином, массовая доля которого составляет 10-40% (по массе смеси) при перемешивании. Также добавляется соответствующее количество отвердителя (высокая активность алифатического полиамина). Они отверждаются при 100 ° C в течение 2 часов или при комнатной температуре в течение 24 часов для формования. Исследования показывают, что лигнин может быть связан с сеткой эпоксидной смолы через непрореагировавшую аминогруппу отвердителя.Реакция протекает только при высокой температуре отверждения. Измеряя реакционную способность лигнина с отвердителями на основе амина, результаты показывают, что реакция лигнина и полиаминов не имеет способности реагировать с эпоксидными группами или первичными и вторичными аминами [25]. Нижний лигнин (BL), извлеченный из древесины, может быть модифицирован эпихлоргидрином для получения эпоксидных групп. Два материала эпоксидных смол, модифицированных лигнином, получают с использованием 1- (2-цианоэтил) -2-этил-4-метилимидазола (2E4MZ-CN) и лигнина в качестве отвердителей соответственно.Механизм реакции между лигнином и эпихлоргидрином следующий: с тетрабутилбромидом (TBAB) катализатора межфазного переноса лигнин и эпихлоргидрин реагируют как реакция присоединения с открытым кольцом. Затем с помощью гидроксида натрия хлористый водород удаляется и эпоксидные группы реформируются [26]. Основываясь на идее, что лигнин может действовать как отвердитель эпоксидной смолы, лигнин может улучшить стабильность качества модифицированной эпоксидной смолы, регулируя количество группы и количество групп. Эти группы могут реагировать с эпоксидной группой посредством химической реакции.Гидроксильные группы ферментолизированного лигнина или его производных могут реагировать с ангидридом двухосновной кислоты и катализатором с образованием форполимеров. Затем они могут реагировать с глицидиловым эфиром с получением эпоксидной смолы полиэфирного типа, модифицированной ферментолизированным лигнином. Результаты показывают, что, когда содержание форполимера невелико, хотя эпоксидное число выше, плотность сшивки системы будет снижаться из-за наличия большего количества непрореагировавших мономеров диглицидилового эфира этиленгликоля. Присоединение эпоксидных групп диглицидилового эфира этиленгликоля к карбоксильным группам форполимера является более полным.Более того, количество свободного мономера диглицидилового эфира этиленгликоля будет постепенно уменьшаться. Плотность сшивки эпоксидной смолы значительно возрастет из-за синергетического эффекта лигнинового компонента, тем самым увеличивая прочность связи на сдвиг. Когда содержание форполимера (массовая доля) составляет 50%, адгезионная прочность на сдвиг модифицированной эпоксидной смолы достигает максимального значения [27]. До сих пор исследования только лигнина в качестве сырья для получения эпоксидной смолы относительно невелики, и большая часть исследований посвящена введению лигнина в эпоксидную смолу с помощью метода смешивания.Большинство материалов на основе эпоксидных смол, модифицированных лигнином, представляют собой органические растворители, и их недостатком являются низкие технологические характеристики. В настоящее время исследователи ищут позитивный и эффективный способ решения проблем.

Самым важным в процессе приготовления эпоксидной смолы, модифицированной лигнином, является выбор подходящего отвердителя. Его цель — согласовать скорость отверждения, температуру отверждения, время отверждения и другие параметры процесса и систему отверждения. Можно выбрать широкий спектр отвердителей, и те, которые обычно выбирают, можно разделить на две категории: полиаминовые отвердители и ангидридные отвердители.Полиамины могут отверждать эпоксидную смолу при комнатной температуре и подходят для крупногабаритного литья. Однако полиаминовые отвердители обладают большей токсичностью, поэтому более популярны менее токсичные отвердители на основе ангидрида кислоты. Кислые отвердители имеют более низкую скорость отверждения и обычно требуют нагревания в процессе отверждения. Их можно использовать для формования под низким давлением без образования побочных продуктов. Общие полиамины и отвердители на основе ангидрида кислоты приведены в Таблице 6.2 [28]. Тип отвердителя напрямую связан с характеристиками эпоксидной смолы, обычно из следующих аспектов, как принцип выбора отвердителя:

Таблица 6.2. Обычные отвердители аминного и ангидридного типов для эпоксидных смол, модифицированных лигнином, и их соответствующие контрольные дозировки и условия отверждения [28]

Тип Название Аббревиатура MW Контрольная дозировка /% Условия отверждения
Аминный отвердитель Этилендиамин EDA 60,1 6–8 25 ° C / 2–4 дня; 80 ° C / 3-5 ч
Диэтилтриамин DTA 103.2 8–11 25 ° C / 4–7d; 150 ° C / 2–4 ч
Триэтилтетрамин TTA 146,2 9–12 25 ° C / 4–7 дней; 150 ° C / 2–4 ч
Тетраэтилпентамин TPA ​​ 189 12–15 25 ° C / 4–7 дней; 150 ° C / 2–4 ч
Полиэтиламин PEDA 14–16 25 ° C / 4–7d; 150 ° C / 2–4 ч
Гексилендиамин HDA 116 15–16 25 ° C / 2–4 дня; 80 ° C / 3-5 ч
Дициандиамид DICY 84.1 6–7 145–165 ° C / 2–4 ч
М-фенилендиамин MPD 108,1 14–16 80 ° C / 3–4 ч; 150 ° C / 2
M-ксилилендиамин MXDA 136,2 18–24 25 ° C / 1,5–2 дня; 80 ° C / 3–5 ч
β-гидроксиэтилэтилендиамин 104,2 16–18 25 ° C / 7 дней; 80–100 ° C / 3 ч
Триэтаноламин ЧАЙ 149.2 10–15 100–120 ° C / 4 ч
Отвердитель на основе ангидрида кислоты Малеиновый ангидрид MA 98,1 30–40 160–200 ° C / 2–4 h
Фталевый ангидрид PA 148,1 35–45 120 ° C / 1 ч; 150 ° C / 6 часов
Пиромеллитовый ангидрид PMDA 218 Смешивание с MA и PA 120 ° C / 1 час; 150 ° C / 6 ч
Гексагидрофталевый ангидрид HHPA 154.2 65–80 80 ° C / 3d; 120 ° C / 3 ч

① Выбирайте отвердители в соответствии с их характеристиками (такими как высокая температура, гибкость, коррозионная стойкость и т. Д.).

② Выбирайте отвердители в соответствии с условиями отверждения (например, система, соответствующая температуре отверждения, времени отверждения и т. Д.).

③ Выбирайте отвердители в соответствии с применимым периодом (промежуток времени между добавлением эпоксидной смолы в отвердитель и временем, когда ее нельзя использовать).Длительный период времени обычно соответствует отвердителю кислотно-ангидридного типа.

④ С точки зрения безопасности используйте менее токсичный отвердитель.

6.3.2 Структура и характеристики эпоксидной смолы, модифицированной лигнином

Модификация композита является эффективным средством улучшения комплексных характеристик эпоксидной смолы, таких как сопротивление растрескиванию, ударопрочность и устойчивость к влажному нагреву. Эпоксидные смолы, модифицированные лигнином, имеют высокую практическую ценность [29–31]. Функциональные группы множественного типа могут быть дополнительно модифицированы другими функциональными группами для участия в реакции отверждения эпоксидной смолы.Совместимость между компонентами может быть улучшена путем создания взаимопроникающей полимерной сети [32] для обеспечения лучшего эффекта модификации композита. Кроме того, молекулы лигнина содержат множество ароматических кольцевых структур и могут придавать эпоксидной смоле более высокую жесткость, термическую стабильность и устойчивость к растворителям. Максимальное количество компонентов лигнина в модифицированную систему эпоксидной смолы может быть добавлено до 60% [33]. Когда спекаемый лигнин и термореактивная эпоксидная смола смешиваются, прочность модифицированного материала значительно повышается, когда массовая доля лигнина достигает 30%.Когда массовая доля лигнина составляет 20%, совместимость является наилучшей, а прочность сцепления достигает максимума. Однако прочность модифицированного материала на сдвиг постепенно снижается после того, как массовая доля лигнина превышает 35%. T г модифицированного материала увеличивается с увеличением содержания лигнина и достигает максимума при содержании 40%. Материал, модифицированный 20 мас.% Лигнина, имеет только одну Т г , которая увеличивается до двух, когда содержание составляет 25% или 40%.Это доказывает, что совместимость компонентов в модифицированном материале достигается наилучшим образом при содержании лигнина 20 мас.% [34]. В отсутствие отвердителя лигнин может также участвовать в реакции отверждения эпоксидной смолы путем смешивания. По мере увеличения содержания лигнина прочность композитного материала на изгиб постепенно снижается. Причем ударная вязкость сначала увеличивается, а затем уменьшается. Лигнин также может катализироваться для сшивки или реакции с эпоксидной смолой. Этот связывающий эффект способствует улучшению характеристик композита лигнин / эпоксидная смола.Кроме того, соединения лигнина и эпоксидных смол могут брать на себя роль отвердителей за счет взаимопроникающей полимерной сетки в форме высокой совместимости [35]. Например, щелочной раствор сульфатного лигнина смешивают с водорастворимым эпоксидным соединением и отвердителем для образования взаимопроникающей полимерной структуры. Межфазная совместимость лучше, а жесткость, прочность и прозрачность очевидны [36]. Модифицированная лигнином эпоксидная смола может эффективно улучшить прочность сцепления.Например, после того, как лигнин и эпоксидная смола смешаны и подвергнуты термообработке при 100 ° C в течение 2 часов, эффективность связывания значительно улучшилась на 78% по сравнению с немодифицированной смолой [37].

Тип лигнина и соответствующие химические свойства напрямую влияют на свойства модифицированной эпоксидной смолы и свойства материала. Высококипящий лигнин имеет высокую химическую активность и больше фенольного гидроксила, и его можно напрямую смешивать с эпихлоргидрином для получения эпоксидной смолы.Введение лигнина может улучшить термическую стабильность и стойкость эпоксидной смолы к растворителям, а также улучшить прочность на разрыв и гибкость материала. Эпоксидную смолу с эпоксидной эквивалентной массой 320 г / моль получают реакцией с лигнином и эпихлоргидрином. Этот эквивалентный вес выше, чем у эпоксидной смолы типа бисфенол-А, эпоксидный эквивалент которой составляет 175 г / моль. Более того, эти две смолы демонстрируют одинаковые характеристики термореактивности. Таким образом, ожидается, что метаноллигнин заменит бисфенол-А в качестве сырья для приготовления эпоксидных смол, а полученные материалы подвержены биоразложению [38].Реакция эпоксидирования протекает тяжело для лигнина и его производных с низким содержанием фенольных гидроксилов, таких как лигносульфонат кальция (содержание фенольных гидроксилов составляет 1,56%).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *