Эпоксидная смола способ разведения

Чем можно разбавить эпоксидную смолу до жидкого состояния

При покупке такой специфической вещи, как эпоксидная смола или эпоксидный клей, иногда не рассчитаешь нужное для дела их количество, в результате чего остаются излишки сырья для эпоксидных отливок или склейки. Проходит время, и, как бы мы хорошо, в соответствии с рекомендациям, эту эпоксидку не хранили, он загустевает или даже немного кристаллизуется.

Но тут есть один нюанс: химики в результате своей работы всегда создают эпоксидные материалы с оптимальным свойствами, и текучесть в их числе. Если уж материал загустел, есть как минимум два способа сделать его более жидким, а следовательно и более текучим. Но происходит это с неизбежной потерей качества смолы в ту или иную сторону. Рассмотрим плюсы и минусы обоих способов.

Способ первый — летучие вещества

Данная методика заключается в добавлении в эпоксидную основу, еще до введения в нее отвердителя, разжижающих летучих веществ, это могут быть нитроразбавители, ацетон или спирт. Главное условия такого добавления – особая тщательность размешивания этих двух компонентов, самой эпоксидки и разжижающего ее вещества. Только убедившись, что получилась однородная смесь, в нее вливают отвердитель.

Эпоксидная смола при соблюдении условий ее хранения не теряет своих свойств на протяжении от 3 до 10 лет. Но это вовсе не касается отвердителей, которые теряют свои качества уже на исходе заявленного гарантийного срока, который не превышает обычно полутора лет. Поэтому отвердитель для долго хранившейся эпоксидки или эпоксидного клея нужно брать свежим. Более того, желательно, чтобы он быт таким же по составу, как и оригинальный – ПЭПА или ТЭТА.

Теперь рассмотрим, что происходит со смолой, к которую добавлен растворитель. Смола разбавлена, отвердитель введен, началась реакция полимеризации. Но вы помните, какова самая характерная особенность эпоксидных составов — полное отсутствие усадки. Объем и вес теряются в такой ничтожной степени, что этими величинами можно пренебречь: по оценкам специалистов, потери объема и массы застывшего вещества составляют около 0,001%.

Но картина резко меняется при введении в смолу летучих, а других не бывает, растворителей или разбавителей. В процессе отверждения, которое всегда сопровождается повышением температуры состава как минимум на 2-3°C градуса, а бывает и на десятки градусов, летучие фракции начинают активно испаряться из эпоксидной смолы. Что делают молекулы летучего вещества, покидая основной состав, они проделывают «дыры» в массе вещества, застывающая смола теряет свой вес, объем и становится пористой. Что неизбежно приведет к потере такого хорошего качества эпоксидной смолы, как способность к гидроизоляции.

Теряются также склеивающие способности состава, клей делается менее прочным на разрыв. Хотя, может становится более прочным на излом, может повыситься его гибкость. В любом случае нужно смотреть, каковы будут конечные свойства, а для этого стоит сделать пробную отливку, заливку или склейку.

При динамометрических замерах прочность склеиваемого соединения с использованием в загустевшей смоле разбавителя падала на 35%. Если же превысить 5% лимит вводимого в смолу разбавителя, можно получить очень гибкий, эластичный материал, но прочность его будет ниже всякой критики. Единственное практическое использование такого клея, наверное, будет в обуви, в подметке. В той ее части от носка до середины ступни, которая работает на изгиб несколько тысяч циклов в сутки.

Нужно непременно смотреть на количественное соотношение добавляемого в смолу вещества по сравнению с основной массой эпоксидки, здесь зависимость потери вязкости от разбавителя нелинейная.

Например, если добавить в загустевшую смолу всего 5% от массы смолы разбавителя для лаков, то его текучесть возрастет не на 5%, а на 60%.

Поэтому такие разбавители нужно вводить малыми порциям, тщательно перемешивать и уже в процессе перемешивания смотреть, что получается. Обычно для разжижения загустевшей смолы берут денатурированный спирт, ацетон или разбавители для лаков, в том числе и нитро, как самые доступные. Но практика показывает, что лучшим из перечисленных являются лаковые разбавители.

Важным показателем разбавленных смол является их неизбежная усадка. Здесь тоже есть свои «подводные камни».

• Слой заливаемой или наносимой кистью смолы невелик, всего 2-3 мм. Но если горизонтальная поверхность, которую покрываем эпоксидкой, будет рельефной, как это бывает с грубым текстурными тканями, после полного застывания и неизбежной усадки эта текстура обязательно проявится.
• Массив смолы очень объемный, так бывает при заливке пустот. В таких случаях летучим материалам разбавителей вообще будет некуда деться, и смола будет застывать очень долгое время. Застывая (для этого летучие соединения всасываются окружающим материалом) смола делается или пористой, что сказывается на ее гигроскопичности, или, что еще хуже, ее толщу начинают пронизывать трещины, а это критическим образом сказывается на прочности отливок и соединений.
• Растворители, особенно нитро или ацетон, в дальнейшем, по мере эксплуатации изделий, сильно меняют цвет смолы или, тем более, клея. Из почти прозрачного он может стать темно-янтарным.
• Если клеится пенополистирол, введенные в эпоксидку растворители, особенно на основе ацетона, безнадежно испортят склеиваемые поверхности.
• Если эпоксидные составы с растворителями используются на производстве, то потом могут возникнуть проблемы с инспектирующими органами, берущими пробы воздуха в цехах. Роспотребнадзором в его санитарной ипостаси или Ростехнадзором. Штрафы за присутствие в воздухе летучих веществ нитрогруппы весьма ощутимы. Кроме того, такая атмосфера может быть взрыво- и огнеопасной.
• Практически невозможно использовать разведенную растворителями смолу на вертикальных поверхностях при пропитке стеклоткани. Она сначала впитает в себя смолу, но потом состав неминуемо стечет вниз между переплетением волокон, оставив пропитываемую ткань обедненной клеем.

Если все перечисленные причины не смущают вас, или они для склеиваемых или пропитываемых поверхностей несущественны, то придание смоле большей текучести разбавителями или растворителями вполне оправдано. В остальных случаях лучше воспользоваться тепловым способом.

Второй метод — тепловой

При тепловом способе разжижения тоже есть свои опасности, и первая из них – стоит только перегреть смолу до какого-то критического уровня, начинается ее дальнейший саморазогрев. Тогда после введения отвердителя можно просто не успеть этой смесью воспользоваться, температура возрастает настолько, что схватывание начинает происходить прямо на глазах, емкость со смолой нагревается до обжигания рук, из твердеющего состава может начать идти дым и возможно даже самовоспламенение.

Появление уже даже легкого дымка служит сигналом того, что разводимое покрытие или клей испорчены, его нужно выбрасывать.

Поэтому при нагреве лучше пользоваться не строительными или другими фенами, которые делают такой нагрев неравномерным, а водяной баней с постепенным подъемом температуры и постоянным помешиванием смолы для равномерности нагрева. В любом случае не стоит греть основной состав без отвердителя выше 45°C градусов. Максимум – 50°C, да и то с постоянным контролем состояния, и, естественно, после введения в первый, эпоксидный компонент второго, отвердителя, воспользоваться такой смолой нужно очень быстро. Будь-то заливка или нанесение слоя смолы кистью, да и заливку лучше разравнивать опять-таки с помощью кисти.

Главные правила при работе с разбавленной или разжиженной нагревом смолой:

• Приготовьте все заранее: посуду для разбавления или нагрева, мешалки – ручные или механические, разбавители, фен или водяную баню. Все должно быть под рукой, в шаговой доступности
• На форумах строителей, мастеров-ювелиров или из специальной литературы узнайте, какие отвердители подойдут для загустевшей смолы вашего типа и выберите самый медленно работающий. Не пытайтесь замедлить полимеризацию меньшим количеством отвердителя, склейка или заливка будет испорчена, эпоксидка толком не схватится будет долгие годы мазаться липки составом, не вступившим в реакцию. Такую смолу невозможно ни отшлифовать, ни промыть или протереть.
• Иногда, для покрытия пористых поверхностей, например, древесина легких мягких пород, есть смысл нагреть не смолу, а поверхность древесины. Вот это, если обрабатываемая поверхность невелика, до 0,5 м. кв., вполне можно сделать и феном. Оказавшись на теплой или горячей древесине, эпоксидный состав нагревается от нее и значительно теряет в вязкости. Потом, по мере остывания, полимер возвращается к исходному состоянию без потери качества, но главное, во время смешивания смолы с отвердителем нет опасности ее перегрева. На разогретой поверхности относительно тонкий слой эпоксидной смеси быстро нагреется, разжижится, проникнет на нужную глубину в структуру древесных клеток и столь же быстро снова восстановит свою вязкость, остывая. Процесс полимеризации уже гарантированно начнется.
• Для пропитки древесины лучше вообще не пользоваться разбавленной растворителями эпоксидной смолой: прочность древесины, несмотря на пропитку, не возрастает. Особенно страдает прочность на разрыв при склеивании деталей.

Выбирая способ повышения текучести, соответственно, понижения вязкости, способом разбавления летучим растворителями лучше пользоваться в очень ограниченных случаях. Предпочесть же нужно способ нагрева тем или иным способом: или самой смолы, или склеиваемой и нагреваемой поверхности. Во втором случае сохраняются все заявленные при создании и выпуске свойства эпоксидного материала.

Источник

Как развести эпоксидную смолу с отвердителем, какие должны быть пропорции

Все большую популярность во многих сферах приобретают изделия из эпоксидной смолы. Ведь такие предметы не только удивительно прочны и красивы, но и весьма привлекательны для самостоятельного изготовления. Но, работая с данным полимером, мастеру требуется знать некоторые особенности, например, как развести эпоксидную смолу с отвердителем в том или ином случае. Давайте их и рассмотрим.

Общие сведения

Эпоксидная смола — синтетически олигомерное соединение. Первое значимое упоминание о смоле датируется 1908 годом, когда П. Шлак сделал открытие в области эпоксидных соединений. Синтезирован же полимер был впервые химиком Кастаном в 1936 году, но патент на открытие не был получен. С 1940-х годов эпоксидная смола успешно применяется в различных областях, благодаря своим свойствам после застывания:

• высокой прочности;
• минимальной усадке;
• диэлектричности;
• повышенной износостойкости;
• влагостойкости;
• антикоррозийным свойствам.

Это лишь малый список положительных свойств и параметров, которые выясняются при работе с эпоксидной смолой после отверждения.

В чистом виде эпоксидку не применяют, только после смешивания с отвердителем или пластификатором. В результате реакции при соединении этих двух компонентов получается состав, который по характеристикам очень привлекателен для работы.

Температура отверждения эпоксидной смолы варьируется от -10°С до +200°С градусов. Более конкретным диапазон становится при определении вида отверждения — горячего или холодного.

• Горячий тип полимеризации происходит при повышенных температурах. Подобные изделия являются высокопрочными, устойчивыми к резким и частым перепадам температур. Готовые же составы, созданные на основе горячей полимеризации успешно применяют в экстремальных условиях затвердевания, даже при работе в морской воде.
• Холодный тип отверждения наиболее распространен как в промышленности, так и в быту. Он удобен в применении и примечателен тем, что полимеризация происходит при комнатной температуре. Самой популярной сферой для холодного типа является изготовление бижутерии.

Мастерам стоит помнить, что к ускорению затвердевания готового состава достаточно увеличить температуру в рабочем помещении.

Области применения

Рассматриваемый компаунд известен и востребован во многих сферах. Его свойства активно используют в строительном, мебельном, дизайнерском производстве. Не менее популярна эпоксидка в кораблестроении, машиностроительной отрасли, а также в авиации и, конечно же, электротехнической промышленности и радиоэлектронике. Применяют компаунд для:

• Гидроизоляции поверхностей в помещениях подвального типа и с повышенно влажностью, например, стены и пол в бассейне.
• Пропитки изделий и компонентов с целью увеличения износостойкости и прочности. В качестве примера подойдет пропитка стекловолокна и готовой стеклоткани.

• Покрытия с высокой устойчивостью к химическим воздействиям. Покрытию и пропитке подвергаются дерево, бетон, а также составы для отделки и покраски уличных фасадов зданий.
• Производства изделий из стеклопластика, востребованных как в промышленности, так и в домашних условиях.
• Создания разнообразных украшений и прочих дизайнерских направлений мысли.

Свойства эпоксидной смолы все время исследуются, в связи с чем область применения неуклонно расширяется. Одним из последних открытий является то, что полимер применяется при производстве современных пластиковых оконных систем.

Отвердители

В чистом виде эпоксидная смола не применяется. Ее использование по требуемому назначению возможно только после смешивания с отвердителем. Затвердитель является полноценным участником реакции при разведении эпоксидки. Именно благодаря добавлению отвердителя получается рабочий компаунд различной вязкости.

Вязкость готовой смеси зависит, в первую очередь, от страны производства используемых компонентов. Уменьшить или увеличить вязкость можно путем добавления большего количества отвердителя или ускорителя полимеризации. Однако, подобные вливания могут негативно сказаться на готовом изделии:

• снижается прочность;
• на ощупь ощущается липкость;
• возможно появление трещин;
• избыток компонента выступает на поверхности изделия.

Во избежание подобных проявлений желательно соблюдать пропорции эпоксидной смолы и отвердителя во время смешивания.

К современным составам для работы на дому прилагается инструкция по применению и рекомендованным пропорциям. Наиболее распространено сочетание отвердителя и смолы 1:1, 1:2 или 1:10 соответственно.

Соотношение очень часто является другим. Задается производителем и излагается в инструкции по заливке смолы.

Для качественного рабочего состава требуется использование качественного же отвердителя. Наиболее известными бюджетными вариантами считаются отвердители марок ПЭПА и ТЭТА. Однако, в данном случае дешевле не значит лучше. Эти отвердители не отличаются к сырости и влаге, что влияет на итоговый результат.

Особенности смешивания

Для получения качественного рабочего компаунда потребуется учесть не только верное процентное соотношение смолы и отвердителя, но и некоторые особенности при работе с эпоксидной смолой.

Если работа с эпоксидкой проводится впервые, то следует сначала смешать небольшой объем компонентов, чтобы узнать и запомнить необходимую вязкость рабочего состава.

Для разведения большого количества полимера рекомендуется учитывать способ отверждения (холодный или горячий). Исходя из этого легко выбрать инструмент для размешивания.

Повторим, что «в быту» используется только эпоксидки холодного отверждения.

Тип полимеризации влияет на скорость перемешивания тем, что существует риск вскипания компаунда. Если это произошло, то прочность готового изделия будет значительная снижена, а то, что должно было быть прозрачным, станет мутного желтоватого цвета.

Скорость размешивания рабочего состава не менее важна. Реакция при соединении эпоксидки с отвердителем сопровождается выделением тепла. По этой причине перемешивать смесь требуется медленно и аккуратно. Если поторопиться и перемешать компаунд быстро, то смесь вскипит и станет непригодна к использованию. Соответственно, чем больше объем, тем больше тепла выделяется в процессе реакции.

Учитывая эти особенности и необратимость проводимой реакции, можно начинать работу.

Подготовка к работе

При работе с эпоксидной смолой в домашних условиях необходимо предварительно подготовить рабочее место. Для этого выбирается горизонтальная поверхность, на ней удобно разбавлять смолу. Поверхность накрывается защитным материалом (целлофаном, куском плотного картона или фанеры) и на нее помещаются все требуемые для труда элементы:

• эпоксидная смола и отвердитель;
• тара для разведения;
• палочки или лопаточки для смешивания, желательно деревянные;
• весы или шприцы для соблюдения пропорций;
• формы для заливки;
• декор;
• перчатки латексные или резиновые;
• прорезиненный фартук или одежда, которую не жалко испачкать;
• прочие предметы — крепления, колер, кисти и т.д.

Приготовив все необходимое стоит убедиться, что помещение для работы хорошо проветривается. Это рекомендуется сделать потому, что полимер при работе выделяет токсичные пары, пусть и в малых количествах.

Рабочий процесс

Замешивать рабочий компаунд следует только после окончательного определения типа выполняемого изделия. Отмерять равные части для состава можно, как при помощи обычных медицинских шприцев без иглы, так и путем взвешивания полимера.

Алгоритм приготовления довольно прост и выглядит следующим образом:

1. Отмерить требуемое количество компонентов.
2. В емкость для смешивания добавить эпоксидную смолу (элемент A в готовых наборах).
3. Потихоньку влить отвердитель (элемент B).
4. При помощи деревянной палочки или лопаточки (допустимо использование пластиковой) аккуратно, медленными круговыми движениями перемешивать состав в течение пяти минут.
5. Оставить компаунд на 5-7 минут «отдыхать».
6. Состав готов к работе.

Неторопливость разведения необходима не только для того, чтобы не допустить вскипания смеси. Чем ниже интенсивность перемешивания, тем меньше образуется воздушных пузырьков в компаунде.

Показателями качественного рабочего состава являются прозрачность, вязкость и отсутствие пузырьков воздуха.

Если все же воздух образовался, но он не требуется в качестве декора, его можно удалить слегка нагрев полученную смесь на водяной бане. Слегка, значит не выше 40°С градусов. При нагреве вязкость снижается, и воздух выдавливается из состава. Для подогрева маленьких участков удобно использовать строительный или домашний фен. Возможен прогрев в микроволновой печи на малой мощности в течение нескольких секунд.

Эпоксидная смола — синтетическое соединение, популярное у современных мастеров. Самостоятельного применения у данного полимера нет. В сочетании же с отвердителем используется практически во всех областях промышленности, творчества и рукоделия.

Свойства рабочего компаунда обеспечивают готовым изделиям и элементам прочность, долговечность, повышенную влагостойкость, а главное диэлектричность и антикоррозийные показатели. Желание работать с эпоксидной смолой не требует специальных уроков, для этого в бесплатном доступе в сети Интернет представлены информационные видеоролики, а в создании того или иного изделия самостоятельно поможет мастер-класс от какого-нибудь дизайнера.

Источник