Каким способом получают эпоксидно диановые эд смолы

Модифицированные эпоксидные смолы: свойства, разновидности, пропорции приготовления

Поговорим об одном из популярных полимеризуемых составов, широко используемом в крупном и мелкосерийном производстве, строительстве и даже в домашнем хозяйстве. Впервые появившись на рынке в 50-е годы ХХ века, эпоксидная смола сразу стала востребованной во многих сферах деятельности, от производства композитных материалов и судостроения до ручного изготовления бижутерии.

Эпоксидный состав: пропорция смолы и отвердителя

Каждый, кому приходилось работать с эпоксидной смолой, знает, что это двухкомпонентный состав:

• эпоксидная смола – жидкость средней и высокой вязкости, цвет которой у разных производителей может колебаться от соломенно-жёлтого до винно-красного;
• отвердитель, преимущественно представляющий собой фенольные соединения, третичные амины либо аналоги этих веществ.

Только после смешивания компонентов в определённой пропорции начинается полимеризация. Продукт отверждения представляет собой сшитый полимер высокой прочности с минимальным впитыванием воды и великолепной адгезией к большинству материалов.

Важно! Эпоксидная смола является реактопластом, т.е. реакция отверждения является необратимой. Вновь сделать вещество текучим или хотя бы мягким невозможно ни под действием растворителей, ни под нагревом.

Пропорция смеси

Основное правило разведения эпоксидной смолы: необходимо как можно более точно придерживаться пропорций, указанных производителем. Для каждой модификации применяется своё соотношение эпоксидки и отвердителя. Нарушение пропорции чревато ухудшением качества конечного продукта. При повышенном содержании отвердителя он становится твёрдым, но недостаточно прочным, и изделие может разбиться при сильном ударе. Недостаток отвердителя приведёт к тому, что часть смолы останется без полимерных связей, и твёрдое вещество будет липким на ощупь.

Современные составы позволяют точно рассчитывать время, необходимое для полимеризации смеси, однако, если речь идёт о небольших порциях, отверждение можно ускорить, немного нагревая форму с залитой смолой. Достаточно повысить температуру всего на 10°С, чтобы ускорить полимеризацию в два-три раза.

В настоящее время существуют модификации с ускоренным отверждением, а также составы, которые могут застывать при пониженной температуре. Горячая полимеризация используется в промышленности, когда необходимо получить состав высокой прочности, так как под действием высокой температуры образуется большое число полимерных связей.

Разновидности эпоксидной смолы

Современная промышленность предлагает широкий спектр модифицированных смол с заданными свойствами. В бытовой сфере и мелкосерийном производстве, как правило, используются модификации, полимеризующиеся без дополнительного нагрева.

Наибольшее распространение получили эпоксидные диановые смолы, которые получают из эпихлоргидрина и дифенилпропана (диана), взаимодействующих в щелочной среде. Диановые эпоксидные смолы модифицируют добавкой пластификаторов и разбавителей, придавая им нужные качества.

Важно! Чем больше число, указанное в марке диановой эпоксидной смолы, тем выше содержание в ней эпоксидных групп, и соответственно ниже вязкость продукта.

Наибольше распространение получили следующие модификации.

• ЭД-20 – одна из наиболее популярных модификаций, используемая с различными отвердителями. Она входит в состав композитов либо используется в чистом виде. При изготовлении армопластов она играет роль связующего ингредиента. Как один из компонентов, входит в состав герметизирующих и клеевых составов.
• ЭД-22 представляет собой модификацию с пониженной вязкостью. В настоящее время на территории РФ не производится, а продукт, который продаётся различными компаниями под этой маркой, является импортной смолой NPEL-128.
• ЭД-16 – вязкая жидкость, отверждаемая при обычной температуре. В качестве отвердителя доступен широкий ряд органических соединений, благодаря которым свойства конечного продукта варьируют в обширном диапазоне.
• ЭД-10 и ЭД-8 – диановые смолы, обладающие твёрдой консистенцией. До добавления полимеризующего компонента они могут растворяться органическими растворителями и плавиться при повышении температуры.

Эпоксидно-диановые смолы для ЛКМ

В производстве защитных и декоративных красок, лаков, эмалей, а также различных шпаклёвок и заливок используются следующие виды диановых смол.

• Э-40 и Э-40р реализуются в виде раствора в толуоле и применяются в производстве эмалей, лаков, красок и шпатлёвок с высокими защитными, антикоррозионными качествами. Кроме того, благодаря высокой механической прочности их используют для склейки различных конструкционных элементов и композитов.
• Э-41 реализуется в виде смеси с ксилолом и ацетоном. Является важным сырьём для лакокрасочной промышленности в производстве эмалей, красок и шпаклёвок, стойких к разрушающим атмосферным воздействиям, солнечному ультрафиолету и др.

Преимущества эпоксидных смол

Востребованность эпоксидных смол обусловлена их многочисленными достоинствами, среди которых специалисты считают наиболее важными:

• великолепную адгезию к большинству строительных и конструкционных материалов, благодаря которой клеевое соединение получается чрезвычайно прочным;
• минимальную усадку при застывании;
• минимальное влагопоглощение и влагопроницаемость;
• высокую устойчивость к истиранию и абразивам;
• превосходные физико-механические характеристики.

В числе достоинств можно упомянуть простоту приготовления отверждаемой смеси, а также вполне доступную стоимость.

Сферы применения эпоксидной смолы

Победное шествие эпоксидных смол по миру началось во второй половине ХХ столетия, но и сегодня они не потеряли своё значение для целого ряда важных отраслей промышленности.

• Производство стекловолокна. Как компоненты пропиточного состава для стеклотканей эпоксидные смолы незаменимы до сих пор. Кроме того, они востребованы в производстве стеклопластиков и для клеевого соединения элементов стеклопластиковых конструкций, для выпуска печатных плат, машиностроительных конструкций, при изготовлении, ремонте самолётов, автотехники, кораблей, катеров и лодок, а также в различных направлениях строительной отрасли.
• Производство химически стойких покрытий. В составе современных гидрозащитных материалов (жидких, мастик и рулонных) эпоксидные смолы успешно заменили битум. Они применяются в составе красок, лаков, другой внутренней и наружной отделки. В строительстве широко применяются гидрозащитные и упрочняющие пропитки бетона, кирпича, строительного раствора, древесины.
• Прозрачная эпоксидная смола. После разлива в формы и застывания прозрачный твёрдый полимер находит широчайшее использование. Благодаря отличным эстетическим качествам он незаменим в отделке зданий, применяется в создании дизайнерских изделий, в бытовой сфере и домашнем хозяйстве. Диэлектрические свойства вкупе со светопроницаемостью востребованы в электротехнике и электронике.

Источник

Технологии, секреты, рецепты

Имитация черного дерева (протрава).

Гладко обструганное черное (эбеновое) дерево имеет чистый черный цвет без блеска и обладает столь мелким строением волокон, что последнее невозможно увидеть невооруженным глазом. Удельный вес этого дерева очень велик. Полируется черное дерево настолько хорошо, что отполированная поверхность е. Подробнее

Имитации орехового дерева (протрава).

Обыкновенное ореховое дерево имеет светло-бурый оттенок, который даже после полирования выглядит не очень красиво. Поэтому натуральному ореховому дереву следует придать более темный тон, что достигается обработкой раствором марганцовокислого калия. Как только дерево высохнет, этот раствор наносят втори. Подробнее

Имитации розового дерева (протрава).

Розовое дерево отличается темно-красными жилками. Для имитации этого дерева берется клен, как наиболее подходящий по своему строению. Кленовые дощечки или фанеры должны быть тщательно отшлифованы, прежде чем идти в обработку, так как только в этом случае они хорошо прокрашиваются.

1) Для имитации ро. Подробнее

Имитация дубового дерева (протрава).

Варят в течение часа смесь из 0,5 кг кассельской земли, 50 г поташа в 1 литре дождевой воды, затем полученный темный отвар процеживают через полотно и варят до сиропообразного состояния. После этого выливают ее в совершенно плоские ящики из жести (крышки из-под жестянки), дают затвердеть и измельчают при. Подробнее

Имитация красного дерева (протрава).

Предназначенное для протравы дерево должно быть хорошо высушено, а нанесение протравы лучше всего производить при помощи кисти, которая после каждого употребления должна быть тотчас вымыта и высушена. Очень красивую и прочную протраву готовят, смешивая в склянке 500 г тонко измельченного сандала, 30 . Подробнее

Имитация палисандрового дерева (протрава).

Палисандровое дерево имеет темно-бурую окраску с характерными красноватыми жилками. Так как ореховое дерево ближе всего к палисандровому, то для имитации последнего и берут ореховое, с другими сортами дерева не получается такой красивой подделки.

Ореховое дерево сначала шлифуют пемзой, а потом р. Подробнее

Имитация серого клена (протрава).

В качестве серой протравы для дерева хорошо использовать растворимую в воде прочную и легкую анилиновую краску нигрозин. Раствор 7 частей нигрозина в 1000 частях воды окрашивает дерево в красивый серебристо-серый цвет, который настолько прочен, что даже по прошествии двух лет нисколько не изменяется.

Источник

ЭД (эпоксидно-диановая смола) 20: как применять?

Эпоксидно-диановая смола – популярный строительный материал. С ней можно делать композиты, компаунды, клеящие и герметизирующие составы, заливать самые разные поверхности. Из всех средств этого вида особенно выделяется смола эд 20. Она выгодна своей сравнительно низкой ценой при высоком качестве.

Не знаете, как работать с эпоксидкой? Для этого в статье представлены:

• свойства, состав и характеристики;
• марки аналогов;
• почему эд-20 лучше, чем эпоксидная смола эд 16;
• инструкция по применению;
• полимеризация и время отверждения;
• советы для правильной работы.

Качества и область использования ЭД 20

Смола эд 20 – это слегка вязковатая жидкость характерного коричневатого или желтого оттенков. В ее структуре нет никаких посторонних включений или лишних примесей.

Диановую смолу изготавливают в основном российские производители. Название состава объясняется тем, что стандартная массовая доля эпоксидных групп в ней – примерно 20 процентов.

Иногда производители добавляют в состав такой эпоксидки отвердители и пластификаторы. Последние снижают уровень жесткости уже готового изделия. Затвердевание материала можно сделать горячим и холодным способами. Это также усиливает удобство работы с ЭД 20.

К основным характеристикам материала относятся такие:

1. Высокая плотность.
2. Отсутствие пор в готовом изделии.
3. Быстрая схватываемость.
4. Увеличенная твердость в готовом виде.
5. Устойчивость к механическим повреждениям, влажной среде и повышенным температурным режимам.
6. Стойкость к коррозии. Взаимодействие с большей частью известных материалов.

Эти характеристики стали причиной того, что ЭД 20 получила такое широкое назначение под разные цели. Средством пользуются:

• в народном хозяйстве,
• для ремонта электрической техники, радиоэлектроники и компьютерных устройств;
• в производстве мебели;
• при ремонте яхт, прочей водной техники и т.д.

Популярна ЭД 20 и в промышленной сфере. Например, ее используют в авиационной промышленности, приборостроении. Такая эпоксидка – один из главных компонентов для производства лакокрасочных материалов и стекловолокна.

Характеристики эпоксидно-диановой смолы

Смола ЭД 20 имеет следующие технические характеристики:

1. Время создания желеобразной структуры. Обычно на это уходит около восьми часов.
2. Время застывания. В среднем эд 20 полностью застывает через сутки после нанесения.
3. Температурный режим до полного размягчения. Для размягчения этот материал надо прогреть примерно до шестидесяти градусов.

Верно, что у каждого конкретного состава есть свои характеристики. Зависят они в компонентов, которые добавляет в смолу производитель, и от качества основной сырьевой базы. Узнать о них конкретнее можно на упаковке товара, где указан его состав.

Аналоги ЭД 20

Как видите, смола эд 20 имеет высокое качество и широкое назначение. Поэтому она заслуженно занимает первые места в рейтингах среди таких составов. Однако, на рынке есть еще много достаточно интересных аналогов.

Каждый из них различают по степени вязкости, скорости затвердения и другим свойствам. Давайте разберем предметнее популярные аналоги ЭД 20.

Вторая по популярности после ЭД 20 – это эпоксидно-диановая смола Э-40. Ее делают по новой, отличающейся от прочих, технологии. Материал позиционируется как очень прочный и имеет много защитных свойств.

Такой тип смолы – это полуфабрикат, его можно использовать для приготовления других категорий смол, клеящих составов и компаундов для дальнейшей заливки. Этой смоле характерны увеличенная прочность, устойчивость к влаге. При полимеризации хорошо переносит влияние кислотной и щелочной сред.

Эпоксидно-диановые смолы 8 и 22

Менее популярные диановые смолы – те, которые обозначены индексами 8 и 22. Им характерен достаточно высокий период желатинизации, вплоть до 14 часов.

Такие смолы – не самодостаточные средства. Поэтому их можно использовать только как связующие компоненты в разработке отдельных смоляных составов.

По техническим параметрам смола эпоксидная эд 16 более похожа на ЭД 20. Основное отличие этих двух составов – количество эпоксидных групп. В ЭД 16 их доля составляет около 16 процентов.

Из-за этого снизилась вязкость смолы. Поэтому превращение материала в желеобразное состояние сравнительно быстрое (не более четырех часов).

Недостаток средства – высокая концентрация хлора. Однако это компенсируется хорошими прочностными характеристиками.

Как применять ЭД 20: инструкция

При смешивании смолы эд 20 результат бывает разным. Рекомендуем обращать внимание на пропорции как смолы, так и отвердителя, на показатель температуры и влажности в комнате, где проходили работы.

Обычно инструкция по применению эпоксидной смолы, предоставленная производителем, не всегда пошаговая. Часто в ней отмечают только точные соотношения компонентов и требования к полимеризационному процессу.

В данном случае самодеятельность полностью исключена. Обращайте внимание только на те отвердители, которые советуют производители. Только их можно использовать для конкретного варианта. Делать это советуем по технологии холодного охлаждения, когда остальные работы проводятся при комнатной температуре.

Если хотите смешать эпоксидную смолу в больших объемах, потребуется подготовить посуду для нагревания. Эпоксидку ЭД 20 нужно греть в водяной бане 10-15 минут до температуры примерно в +50 градусов.

Совет: поместите смолу в кухонную мойку, не раскрывая упаковку. Предварительно наберите туда воду нужной температуры. Для проверки измерьте t высокотемпературным термометром, если он у вас есть.

Рекомендуем работать только по инструкции производителя. Ведь неправильная последовательность или не тот алгоритм действий приведет к порче материала.

Готовим материал

Сначала надо приготовить компаунд ЭД 20. Естественно, если решили работать по принципу холодного отверждения, то никакой особой подготовки не будет. Если выбор пал на горячий способ, рекомендуем предварительно прогреть с точностью рассчитанную порцию состава.

Для прогревания настраиваем водяную баню. Затем размещаем на ней емкость, в которую заливаем эпоксидку. При этом в массу не должна попадать жидкость, иначе она испортится. Запрещено перегревать ЭД 20, поскольку так вы ее точно испортите.

Лучше нагреть материал до температуры примерно в 55 градусов или даже немного меньше. Чтобы нагревание стало равномерным, мастера советуют тщательно и часто размешивать массу.

Как сделать эпоксидку эластичной?

Чтобы эпоксидная смола стала более эластичной, в нее добавляют ряд некоторых компонентов. Если от этого отказаться, то готовое изделие не справится с ударными и/или механическими нагрузками.

Пластификаторы в составе относительно гасят нагрузочное воздействие и улучшают эластичность шва. Давайте изучим их подробнее.

Виды пластификаторов для ЭД 20

Для этой эпоксидки подходят три типа пластификаторов:

1. ДБФ. Популярный пластификатор, который добавляют в очень маленьком количестве – примерно 5 процентов от общего объема. Защищает изделие от трещин, низких температурных режимов и ударов.
2. ДЭГ 1. Это активный разбавитель для основной смоляной массы. Чем меньше пластификатора, тем больше смесь будет похожа на резину. Концентрация средства должна быть в пределах 3-10 процентов. Например, застывший ДЭГ-1 без добавок рассыпается в руках. Нельзя добавлять в смолу при производстве прозрачных материалов.
3. ТЭГ 1. Похож на предыдущий вариант, однако ему характерна более вязкая консистенция. В отличие от аналога, такой пластификатор растворим в воде.

Полимеризация эпоксидной смолы

Смола эпоксидно-диановая нуждается в добавлении специальных отвердителей. Чтобы свести к минимуму риск закипания состава, в момент смешивания его температура должна быть не больше сорока градусов.

На одну часть отвердителя требуется рассчитывать десять частей смолы. Однако точная пропорция может меняться в зависимости от нужд мастера.

Отвердители вводятся достаточно медленно и аккуратно, так как тепловая реакция может испортить смолу. Если вливать чрезмерно быстро, то масса начнет перегреваться и сразу застывать. Такие последствия бывают из-за чересчур большой температуры нагрева.

Типы отвердителей

Популярный отвердитель эпоксидно-диановой смолы – ПЭПА. Он дешевый, а работать с ним можно даже при слегка пониженной температуре.

Отвердитель ТЭТ можно использовать при комнатной температуре в диапазоне от +15 до +25 градусов по Цельсию. Цена его также невысокая, но состав очень эффективен.

Условия хранения ЭД

Эпоксидка эд 20 поставляется в тарах в виде барабанов, в канистрах, емкостях из пластика и т.д. Хранить ее можно при положительной температуре от 15 до 40 градусов.

Упаковка с продуктом должна быть плотно закрыта и расположена вдали от попадания прямых солнечных лучей. Запрещается хранить эпоксидную смолу рядом с кислотами и окислителями.

Время полного отверждения

Важный вопрос в работе с материалом: сколько застывает эпоксидная смола с отвердителем? Это зависит от его концентрации. В среднем первоначальная полимеризация наступает уже в течение 30-60 минут.

Чтобы смоляная масса окончательно застыла, придется выдержать одни сутки. Пользоваться изделием до этого момента нельзя.

Рабочая температура

Поскольку t плавления эпоксидной смолы невысокая, рекомендуем соблюдать температурные условиях помещения, в котором ведется работа. Смоляные материалы привередливы, поэтому учитывайте все нюансы.

Советуем не начинать взаимодействовать с эпоксидкой в комнатах, где температура составляет менее 15 градусов по Цельсию. Нужный температурный режим – около +20 градусов.

Расходование материала

Точный расход эпоксидной смолы на 1м2 точно предвидеть нельзя. У каждого производителя этот показатель индивидуален.

Однако это не значит, что предполагаемый расход материала вычисляют «на глаз». Поэтому надо внимательнее изучать этикетку непосредственно перед покупкой товара.

Как выбрать хорошую эпоксидку?

Для этого доверяйте известным маркам. Не покупайте малоизвестные составы, так как они могут оказаться подделкой.

Не «ведитесь» на подозрительно низкие цены, поскольку в этом часто также скрывается подвох. Обычно неестественно выгодные предложения – обман.

Сертификаты качества

Такие составы должны соответствовать государственным стандартам. Не поленитесь попросить у продавца сертификацию, чтобы точно знать, что перед вами оригинальный продукт.

Перед покупкой ЭД 20 в Москве внимательно осмотрите упаковку. Удостоверьтесь в том, что ее перевозили и хранили правильно. При малейших дефектах на упаковочном материале не рискуйте. Лучше выберите другой товар.

Соблюдайте осторожность при работе с ЭД

Работа с таким материалом достаточно опасная. Поэтому рекомендуем соблюдать все меры предосторожности по инструкции производителя.

Взаимодействовать со смолой лучше в удобных одноразовых перчатках, чтобы не повредить кожу рук. Обязательно проветривайте рабочее помещение.

Делитесь опытом работы с эпоксидно-диановой смолой в комментариях к статье. Если у вас остались вопросы, советуем просмотреть видео о правилах работы с ЭД 20. Наглядность поможет лучше разобраться в алгоритме действий и не допустить самых частых ошибок:

Источник