Полиэфирная смола применение способ применения

Производство, свойства и порядок работы с полиэфирными смолами

Полиэфирная смола — широко эксплуатируемый материал, который находит применение в разных сферах промышленности. Пользоваться им можно даже в домашних условиях, если точно знать, как работать с этим средством. Технологию нужно строго соблюдать, только в этом случае результат будет качественным.

Изготовление смол

Полиэфиры — продукты нефтехимии, которые берут свое начало в ходе перегонки нефти. Производство начинается именно с нефтепереработки, в итоге выделяются такие компоненты: бензол, этилен, пропилен. Далее эти вещества подвергаются различным химическим реакциям для изготовления гликолей, многоосновных кислот, антигидридов. Ингредиенты соединяют и уваривают вместе, в результате получается базовая смола.

Получение готовой полиэфирки включает разведение базовой смолы растворителем — стиролом. Это вещество имеет высокую токсичность, в готовом продукте способен составлять до ½.

Указанный этап производства может быть конечным, и продукт поступает на реализацию. Но чаще всего схема переходит на второй этап, где в состав вводится ряд добавок в зависимости от назначения материала. Дополнительные компоненты обеспечат нужные свойства. Это могут быть пластификаторы, связующие добавки, пигменты (колеры) и т. д.

С момента окончания производства срок годности смеси ограничен. Дело в том, что после окончательной укомплектации начинается постепенная полимеризация материала или отверждение. Чем дольше хранится средство, тем хуже его качество. Для замедления полимеризации используют хранение в холодильниках.

Перед непосредственным нанесением смолы ее надо в определенных пропорциях разбавлять отвердителем, смешивать с активатором, катализатором, которые обеспечат нужную химическую реакцию с выделением тепла, поэтому масса обретет нужные характеристики — плотность, прочность, влагостойкость.

Производители выпускают однокомпонентные средства — к ним надо дополнительно покупать отвердители, двухкомпонентные материалы. Последние включают два флакона — смолу и отвердитель.

Характеристики материала

Насыщенные полиэфирные смолы на вид представляют собой медоподобную жидкость темно-коричневого, желтого цвета. Как правило, она прозрачная, не имеет посторонних включений. После смешивания с отвердителем материал густеет, переходит в желеобразное состояние, потом становится похожим на резину и, наконец, твердеет. Окончательно затвердевший материал может подвергаться окрашиванию — хорошо ложится краска и лак.

Полиэфирные смолы отличаются такими свойствами:

• низкая теплопроводность,
• высокая влагостойкость,
• долгий срок эксплуатации готовых изделий,
• стойкость к перепадам температур, УФ-излучению и механическому воздействию,
• противодействие влиянию химических веществ,
• универсальность, широкая сфера применения,
• отличная адгезия к стекловолокну, стеклоткани, бумаге, металлу,
• электроизоляционные свойства.

К минусам материала можно отнести большую, по сравнению с эпоксидной смолой, усадку, высокий класс опасности для человека. Материал токсичный, работа требует осторожности.

Сейчас выпускаются современные полиэфирные смолы без стирола. В отличие от неорганических смесей, в них нет опасных компонентов. В составе живица, растительные масла (рапсовое, соевое, касторовое). Из масел добывают экологически чистые полиолы — базовые компоненты для изготовления двухкомпонентных полиэфирных смол. Из полиолов готовят вспененный полиуретан.

Сфера применения

Что можно сделать на основе полиэфирных смол? Сфера их применения очень широка. В комбинации со стеклотканью они позволяют получить стеклопластик нужной степени прозрачности. Изделия из него есть в любом магазине сантехники, например, душевые кабины. Смолы входят в состав лакокрасочных материалов, клеевых смесей, компаундов — полимеров для изготовления радиодеталей, электротехнического оборудования. Их вводят в мастики, замазки, композиции для наливного пола, для подиумов.

Стеклопластик применяется в отливке статуэток, галантереи. Полиэфиркой пропитывают пористые материалы для их герметизации, например, для стабилизации древесины. Полиэфирная смола может участвовать в процессе изготовления сотопластов, иных пластмасс, волокнистых плит из дерева, асбоцементных плит.

В кораблестроении использовать смолы можно для:

• соединения деталей кораблей, катеров,
• придания герметичности лодкам,
• уплотнения иллюминаторов,
• обработки корпусов.

Полиэфирная смола применяется для ремонта бамперов авто, пластик на ее основе служит базой для изготовления деталей автомобилей. С добавлением полиэфирок делают автомобильные грунтовки и шпаклевки. Стеклопластик вкупе с красителями применяют для литья осветительных приборов, подоконников, карнизов, кровель. Литьевой метод используется для создания искусственного камня.

Марки и производители

Выпускаются разнообразные полиэфирные смолы отечественных и импортных производителей. Упаковки большинства смол — от 1 килограмма и более.

Neon S-1

Neon S-1 от Ремполимер — предускоренная тиксотропная смола, которая обладает низкой вязкостью, средним уровнем химической активности. В составе присутствует стирол, наполнители высокого качества. Средство считается одним из лучших для ремонта лодок, катеров, автотюнинга. Дает минимальную усадку, после разбавления его надо наносить в течение 15 минут. Время полимеризации — 45 минут.

Рефлекс

Reoflex Repair Resin или полиэфирная смола Рефлекс — средство для ламинирования, имеет ортофталевую основу и пониженное количество стирола. В описании указано, что смола обладает высокой адгезией к металлу, лакокрасочным покрытиям, древесине, ламинату, грунтам.

Полученное покрытие имеет высокую прочность к механическому повреждению, вибрации, стойкое к перепадам температур, влиянию смазок, бензина, масел. Добавление специальных компонентов позволяет пластифицировать материал и применять для ремонта бамперов, заполнения щелей в металле.

Смола для литья Norsodyne O-12335 AL

NorsodyneO-12335 AL — предускоренная прозрачная смола, имеет высокую стойкость к ультрафиолету. Отличается довольно большим временем желатинизации — 16 – 22 минуты. Разводить ее нужно отвердителем Бутанокс в объеме 0,03 % от общей массы. Используется для обработки пористых материалов, как клей для резиновых лодок, ремонта автомобилей. Допускается применение при температуре от +15 градусов.

Novol Plus 720

Новол Плюс 720 (Novol Plus 720) — еще одно популярное средство, которым можно клеить резиновые изделия, заделывать дыры, отверстия, усиливать пластиковые конструкции. С его помощью ремонтируются кемпинговые прицепы, яхты, автомобильные кузова.

Как отвердитель применяется Бутанокс, его можно заменить 50 % пастой перекиси бензоила. Полиэфирная смола имеет высокую прочность, отлично шлифуется, может покрываться полиэфирными шпаклевками. Расход 1м2 при использовании в качестве клея небольшой, средство может применяться со стекломатом.

Другие марки

Склеивать различные поверхности, проводить их ламинирование можно при помощи смолы полиэфирной Eskim ES-1060. Состав менее вязкий, чем большинство материалов, поэтому отличается легкостью нанесения.

Особое свойство — низкая чувствительность к количеству растворителя и температуры для отверждения. Легко добавить в смолу любую колеровку своими руками, смола сочетается с большинством пигментов. К средству можно досыпать цемент, тальк, гипс и применять для изготовления наливных полов.

Полиэфирная смола Polipol 3401-А — ортофталевый материал с низкой усадкой, практически не деформируется после отверждения. Широко используется для производства химически стойкой тары, деталей катеров, аттракционов, бассейнов. Сколько сохнет средство? Время гелеобразования — 30 минут, дальнейшее отверждение зависит от температуры в помещении.

Особенности ненасыщенных полиэфирных смол

Основное отличие ненасыщенных смол от насыщенных — в составе, точнее, в количестве определенных компонентов. Ненасыщенные средства более популярны, ведь для их полимеризации не нужна высокая температура, составы отвердевают даже при +23 градусах. Плюсом можно назвать меньший вред для здоровья — отсутствует выделение побочных продуктов.

Материал используется для изготовления армированного пластика, литой изоляции, стеклопластикового покрытия, радиоприборов, электроприборов. Подойдет и для корпусов лодок, катеров, яхт, применяется в авторемонте и автомобильной промышленности.

Растворители, ускорители и ингибиторы

Обязательный компонент смолы — растворитель-мономер. Нужен для разведения, снижения вязкости (сам полиэфир очень густой), как участник сополимеризации. Для перевода материала из жидкого состояния в твердое применяются катализаторы, например, гидроперекись (позволяет полиэфирке обрести конечные свойства).

Ускоритель вводят в состав сразу либо добавляют, чтобы стабилизировать массу, в процессе эксплуатации. Обычно в качестве ускорителя выступают соли кобальта. Без последовательного применения таких веществ процесс отверждения будет происходить медленно или преждевременно, готовое изделие будет испорчено.

Работа с полиэфирной смолой

Вначале следует точно отмерить объем смолы и ускорителя, пропорции всегда указываются в инструкции. Рекомендуется начинать работу с минимального количества материалов — не более 0,5 – 1 литра. Ускоритель добавляют постепенно, после тщательно размешивают смолу. Быстрые движения недопустимы — так в массу попадет много воздуха.

При введении раствора возможна смена оттенка жидкости (становится синего цвета), сильное нагревание. Если температура полиэфирки повысилась, это означает начало процесса полимеризации.

Когда требуется замедлить отверждение, можно поставить емкость с массой в таз с холодной водой. Переход жидкости в желатинообразное состояние означает окончание периода ее использования. Обычно такой процесс занимает 20 – 60 минут. Склеить изделия или нанести смолу на поверхности надо раньше, после желатинизации перемещать материал уже нельзя. Далее надо дождаться полной полимеризации — от нескольких часов до 2 суток, но окончательные свойства полиэфирка обретет через 1 – 2 недели.

Полиэфирные смолы и стекломаты

Стекломаты — стекловолокно, нарубленное мелкими кусками (до 5 см). Их соединяют между собой и используют подобно стеклоткани. Для изготовления стекломатов применяется полиэфирка. Их прочность ниже, чем у стеклоткани из-за более коротких волокон, зато в работе они намного легче.

После пропитывания смолой материал становится похожим на губку, хорошо сгибается и обретает нужную форму. Существуют тонкие стекломаты (стекловуаль) и очень толстые, как одеяло.

Изготовление искусственного камня

Кроме прямого предназначения, полиэфирка широко применяется для изготовления искусственного камня. Для этого смола смешивается с наполнителями, минеральной крошкой, красителями, полимерами, стеклом.

Чтобы сделать крупные изделия (столешницы, карнизы), применяют метод литья — укладывают наполнитель в форму, заливают полиэфирной смолой. Так своими руками делают изделия из мрамора — смешивают полиэфирку и крошку искусственного мрамора, заливают в нужную форму. Сушат изделие в сушильном шкафу под действием горячего воздуха.

Опасность и вред для человека

Вредные компоненты присутствуют в составе практически всех материалов неорганического происхождения. Особенно токсичен стирол, это вещество весьма огнеопасно. Работать с полиэфиркой надо всегда с соблюдением мер защиты. Глаза предохраняют от паров и брызг специальными очками, органы дыхания защищают респиратором.

Чем отмыть материал, если состав попал на кожу? Надо сразу же тщательно промыть это место с мылом, но лучше использовать особый состав для очищения полиэфиров. Помещение должно хорошо проветриваться, исключается работа рядом с источниками огня. Тушение при возгорании запрещено проводить водой, надо применять огнетушитель или песок.

Источник

Основные принципы работы с полиэфирной смолой, ее особенности

Если сравнивать такие синтетические материалы и продукты нефтеперегонки, как эпоксидные и полиэфирные смолы, то между ними можно найти много общего. Но не в смысле химического строения, там отличий больше, чем внешнего сходства.

Главное отличие поступающих для реализации полиэфирных смол от эпоксидных то, что процессы полимеризации в них начинаются сразу со дня выпуска этого вещества заводом-изготовителем, и они неостановимы, можно только замедлить их, поместив полиэфирную смолу в холод, тогда процессы замедляются.

Это связано с тем, что уже на стадии выпуска полиэфирки с завода на конечном этапе синтеза в нее вводится вещество на основе солей кобальта, называемой акселератором. Которое запускает медленный процесс полимеризации. Количество этих солей на единицу объема и массы полиэфирной смолы таково, что относительную свежесть и годность к применению составляет примерно полгода. Далее процесс загустения или желатинизации при комнатной температуре делает материал непригодным к использованию.

Но если продать полиэфирную смолу только с акселератором, купивший такой товар потребитель будет ждать ее застывания долгие месяцы, что абсолютно неприемлемо. Такие смолы называют предускоренными, и нафтенат кобальта в ее составе запускает первичный и пока медленный процесс застывания смолы. Чтобы процесс многократно ускорить, емкость с полиэфирной смолой комплектуется флаконом с еще одним жидким составляющим – катализатором-отвердителем.

Но работает полиэфирная смола совсем не так, как эпоксидная, при смешивании предускореной полиэфирки время желатинизации, а потом окончательного застывания у этого вещества короче, чем у эпоксидных компаундов, от 3 до 20 раз, что делает ее применение гораздо удобнее во многих сферах профессиональной деятельности.

Сферы применения

Давайте рассмотрим основные сферы применения подобных смол:

• Сантехника и комплектующие для ванных и кухонь. Полностью из полиэфирных отвержденных смол отливаются корпуса душевых кабин, кухонные фартуки, отдельные бюджетные виды ванн и раковин для кухонь, декоративная облицовка для кухонной мебели.
• Судостроение. Обработка корпусов с целью усиления внутреннего каркаса и бортов, придания герметичности, соединения деталей наборного шпангоута у судов класса яхт и спасательных катеров, в уплотнении элементов борта в области иллюминаторов.

• Авионика. В авиационной промышленности используются те же приемы, что в судостроении. Изготовление деталей, где не требуется повышенная силовая нагрузка, в этом отношении полиэфирная смола пока уступает композитным материалам из эпоксидки и углепластика.
• Автопром. Литье кузовов, ремонтные работы по замене нестандартных деталей или поврежденных частей редких автомашин. Если в мастерской есть оборудование для изготовления форм, то изготовить внешний обвес по самодельным лекалам, при наличии чертежей даже для пострадавшему в аварии Майбаху не составит большого труда.
• Строительство и ремонт. Лаки, краски, шпатлевки на основе полиэфирных смол – быстро твердеющие, удобные в работе, позволяющие использовать любые традиционные и нетрадиционные наполнители, пластификаторы, колеры. С колерами полиэфирка смешивается в гораздо большем диапазоне, чем эпоксидные смолы.

• Химическая промышленность. Сама смола, это плод работы химиков, но из нее на выходе, после всевозможных необратимых химических превращений получается прекрасный материал для изготовления труб, по которым перекачивают жидкие продукты нефтехимии.

Особенности разных марок

Нафтенат кобальта, акселератор-предускоритель, введенный в основной состав полиэфирной смолы на заводе, при замешивании со смолой в основной емкости вещества, ускоряющего застывание, вызовет в смоле экзотермическую реакцию, то есть активное выделение тепла. Это тепло является одним из условий ее протекания и своеобразным индикатором начавшегося процесса желатинезации, когда смола перестает течь и встает в виде студня, густеющего и твердеющего на глазах.

Может возникнуть резонный вопрос: если катализатор-отвердитель так реагирует на разведенный в смоле акселератор, то сколько же тепла выделится при замешивании только двух этих веществ без смолы? Много, настолько много, в первые годы выпуска в продажу лет 40 назад, когда два этих активных компонента давали в придачу к смоле отдельно, были случаи возгораний и даже взрывов, настолько бурная эта реакция. Да, полиэфирки без предускорителей тогда могли храниться гораздо дольше, но соображения безопасности перевесили длинные сроки сохранности и реализации.

Приведем примеры и рассмотрим несколько известных составов.

• Компания Ремполимер выпускает предускоренную тиксотропную смолу Neon S-1 с пониженной вязкостью и средним уровнем химической активности. Предварительно разведена стиролом, что делает ее пары весьма токсичными, требуется или вытяжная вентиляция, или работа на свежем воздухе. Тиксотропность выражается в том, что в состоянии покоя эта полиэфирка напоминает застывший желатин, но становится текучей, если ее активно размешать. Применяют Neon S-1 для формовки деталей и тюнинговых работ при обслуживании лодок, катеров, яхт, то есть в малом судостроении и ремонте. Смола с минимумом усадки и временем первичной желатинизации до 15 минут. Время полной полимеризации составляет 45 минут, так что с Neon’ом S-1 работать нужно быстро и/или разводить его небольшими порциями.
• Reoflex Repair Resin или полиэфирный состав Рефлекс на ортофлалевой основе. Применяют как средство для ламинирования. Обладает превосходной адгезией к металлам, древесине, лакокрасочным покрытиям, грунтам, шпатлевкам, ламинату. С пониженным содержанием стирола, имеет слабый уровень химическое активности. Получаемый заливной слой имеет высокую стойкость к механическим повреждениям, вибрациям, перепадам температур и влиянию ГСМ.

• NorsodyneO-12335 AL — предускоренная полиэфирная композиция для литья, имеющая повышенную стойкость к УФ-излучению, прозрачная на просвет. Время желатинизации от 15 до 22 минут. В качестве катализатора-отвердителя для NorsodyneO-12335 AL применяют Бутанокс, с добавкой 0,03% к общему объему смолы. Этой смолой обрабатывают пористые материалы для предохранения их от воды, для склеивания резиновых лодок и ремонта камер автомобилей. Нижний температурный предел работы от 15°C градусов.
• Novol Plus 720 (Новол Плюс 720). Средство для ремонта тюнинга автоприцепов, яхт, скутеров. Это популярное средство используют для заделки отверстий, пробоин, усиления пластиковых конструкций, для склеивания изделий из вулканизированной резины и каучука, натурального и искусственного. В качестве отвердителя используют Бутанокс или 50% паста перекиси бензоила. Новол Плюс 720 обладает высокой прочностью, шлифуется до глянца после полной полимеризации, сверху может надежно покрываться шпатлевкам из полиэфирок. Можно применять со стекломатом.

О стекломатах можно сказать отдельно: по существу, это отходы производства стеклотканей, имеющие небольшие размеры. Их укладывают более или менее ровным слое в 1, 2, 3 и более слоев и заливают разными видами полиэфирых смол. Да, можно брать для этого цельную ткань, но она выйдет на порядок дороже. Стекломат же дешев, а его прочность только ненамного уступает готовой полиэфирной заливке, имеющей в своей основе целый кусок стеклоткани. Есть стекломаты тонкие, то их называют стекловуалью, есть толстые, которые классифицируют как одеяло.

• Eskim ES-1060. Эским менее вязок, чем большинство полиэфирных смол, поэтому его охотно покупают те, для кого важная легкость нанесения при больших объемах работы. Эта смола низко чувствительна к растворителям и температурам, при которых протекает отверждение. Хорошо окрашивается всевозможными пигментами. Толерантна к самым разным наполнителям, вплоть до цемента. Находит широкое применение для заливок больших площадей полов в производственных помещениях.
• Polipol 3401-А, ортофталевый материал с крайне низкой усадкой, что делает его похожим по качеству отливок из него на эпоксидные материалы, после отверждения остаточные деформации не превышают 0,02%. Полипол используют для производства химически-стойкой тары и посуды, в изготовлении бассейнов и аттракционов (труба для спуска в аквапарках). Время первичного гелеобразования или желатинизации до 30 минут, дальше же оно зависит от температуры помещения, в котором идет процесс отверждения.

Ненасыщенные полиэфирные смолы — это практически все смолы, поступающие в продажу для бытового использования, так как они, в отличие от насыщенных, не требуют высоких температур для начала процессов полимеризации. Нормальный температурный режим для них во время этих процессов около 23°C градусов. Кроме того, важным фактором является минимальное выделение побочных химических компонентов при застывании.

Применяют подобные составы для изготовления литой изоляции, армированных пластиков, в производстве защитной амуниции мотоциклистов и велосипедистов, для ремонта корпусов в авторемонте и в малом судостроении, корпусов радио- и электроприборов.

Практика использования

Работа с любыми полиэфирным смолам заключается в точном отмеривании смолы и акселератора, количество которых в процентном или объемной соотношении всегда указывается в инструкциях. Лучше начинать с небольшого объема материала, от 0,5 до 1 литра. Затем постепенно добавляется ускоритель и смола очень тщательно перемешивается.

Во время замешивания быстрых движений не делать , от них образуются воздушные пузырьки, а так как время желатинизации полиэфирных смол после введения в них отвердителя крайне мало, то эти пузырьки могут не успеть покинуть толщу полиэфирки.

После введения катализатора-отвердителя смола меняет цвет и начинает нагреваться, что свидетельствует о начале запуска процесса полимеризации. Если вы считаете, что процесс идет слишком быстро, можно поместить емкость с полиэфирной смолой в таз или ведро со льдом, это увеличит время схватывания смолы.

Полная полимеризация происходит в интервале времени от 2 часов до 2 суток. Но окончательная только на исходе недели, а то и двух. Впрочем, застывшая смола будет уже достаточно твердой и стойкой для многих механических воздействий.

Например, для производства искусственного поделочного камня уложенные в формы мраморную крошку, гранулы пластмассы, имитирующей камни, стеклянные осколки прочие наполнители заливают полиэфирной смолой и сушат под воздействием горячего воздуха. Работа требует мощной вытяжки и возможности быстро охладить форму, что особенно важно при большой толщине отливок, так как чем больше толщина, тем выше саморазогрев массы.

В случае возникновения загорания полиэфирной смолы ни в коем случае нельзя тушить ее водой, только забрасывая возгорание песком или применяя углекислотное огнетушение.

Безвредной для здоровья полиэфирной смолы не существует. Поэтому нужно обезопасить себя при работе с этим веществом: на глаза надевать защитные изолирующие очки, на органы дыхания респиратор, руки защищаются перчатками.

При попадании полиэфирки на кожу, нужно промыть это место с мылом, хотя лучше использовать специальный состав для смыва, который можно приобрести в тех же магазинах, где смола покупалась.

Особенности

Рассмотрим особенности изделий из полиэфира и покрытий из него:

• Высочайшая степень защиты от агрессивных сред.
• Отличный теплоизолятор, особенно вспененный или армированный.
• Длительность срока службы.
• Водоустойчивость и термостойкость полностью полимеризированных смол.
• Стойкость к механическим воздействиям, в том числе и длительным.
• Универсальность в применении, надежность и долговечность.

Полиэфирные смолы чаще всего применяют там, где аналогичное применение эпоксидных неприемлемо из-за сложностей их быстрой полимеризации, связанной обычно с применением специальных помещений для выдерживания при высокой температуре, и длительности этих сроков. Кроме того, полиэфирные смолы обычно в 2-3 раза дешевле их эпоксидных аналогов.

Источник