Работа с эпоксидной смолой для начинающих и профессионалов
Внешне большинство эпоксидных смол, выпускаемых для работы в быту, похожи на лаки разной степени густоты. Только, в отличие от лаков, банку с компонентом А можно оставить открытой на длительное время, но густеть или вообще засыхать смола от этого не станет – в этом и есть главное отличие эпоксидок от лаков, таких, например, как ХВ, НЦ, ГФ или ПФ. У тех засыхание или застывание происходит за счет активного испарения глинфталиевых, пентафталиевых или нитро-составляющих, из-за чего пленка после этого испарения значительно уменьшается в объеме, происходит усадка лака.
У эпоксидных материалов другой принцип застывания: в компонент А добавляется компонент Б, который запускает экзотермическую (с активным выделением тепла) реакцию полимеризации. Испаряться там нечему, а если какое-то, под воздействием повышения температуры, испарение веществ происходит, то им можно пренебречь: доля массы молекул, унесенных таким испарением, не превышает 0,001%.
На практике это означает, что если на ровную горизонтальную поверхность вылито небольшое количество смеси компонентов эпоксидки А и Б, то после застывания образуется не пленка, как от лаков, а выпуклая «линза».
Этапы работы с эпоксидным материалами
Первое, что потребуется для работы – емкость для смешивания компонентов, два шприца со снятыми иглами, сами компоненты А (эпоксидный компаунд) и Б (отвердитель, запускающий реакцию полимеризации и сам активно в ней участвующий, то есть это не катализатор — катализаторы в реакциях не участвуют). Понадобится также палочка-весло с плоским кончиком, такой кончик при перемешивании компонентов вызывает меньше пузырьков, которые нежелательны.
Из компонентов А и Б наиболее химически активным, а также, обычно, и более токсичным, является компонент Б, то есть отвердитель. Кроме того, он не такой густой, как смола (некоторые виды вообще жидкие, как вода). Поэтому, отмеривая для смешивания, из шприца его выдавливать очень плавно, чтобы брызги не попали на кожу или одежду. Не следует отмеривать компаунд и отвердитель одним и тем же шприцем – промаркируйте их, чтобы потом не перепутать функционально.
Пропорции смешивания отвердителя и смолы отличаются у разных производителей, поэтому экспериментировать с ними лучше не надо: недостаток отвердителя вызовет неполную полимеризацию смолы, а его избыток может вызвать резкое повышение температуры смеси, ее закипание, задымление и даже, возможно, самовозгорание.
Далее смешивают компоненты. Смешивание нужно делать, не прилагая энергичных усилий, чтобы избежать образования пузырьков. Дело в том, что консистенция смешиваемого состава напоминает мед, и воздушным пузырькам нужно время, чтобы покинуть толщу смеси. Это не всегда возможно, из-за того, что смесь может очень быстро густеть. Если наличие пузырьков воздуха критично – отливка может быть испорчена. Некритично наличие воздушных пузырьков только в массе эпоксидного клея, где эстетические критерии не нужны.
Так как полимеризация состава происходит на протяжении какого-то отрезка времени, с постепенно густеющим составом можно проделать некоторые манипуляции, если они нужны. Давайте рассмотрим стадии отверждения, чтобы понять, как и когда можно вмешаться в процесс:
- Жидкая стадия. Смесь компонентов легко стекает с палочки-мешалки. Этот момент идеален для заливки любой формы, так как благодаря текучести смола хорошо заполняет мельчайшие углубления и шероховатости из-за своей повышенной адгезии (адгезия эпоксидки – это ее свойство прилипать к материалам и надежно сцеплять их друг с другом).
- Напоминает густой мед. Обычно в это время, если масса смолы легла не тонким слоем, не линзой, а заполняет собой какой-то компактный объем, она саморазогревается, иногда весьма ощутимо, до 45-55°C градусов. Чем выше температура смеси, тем быстрее будет идти процесс полимеризации. Если вам нужно для чего-то затормозить это быстрое застывание, можно поместить форму, в которой происходит реакция, с больший по размерам сосуд с ледяной водой или даже с мелко колотым льдом.
Реакцию полимеризации эпоксидной смолы можно только затормозить. Обратить вспять ее невозможно: раз запущенный, процесс идет до конца, до полного застывания и превращения смолы в твердую отливку, если это нужно по условиям задачи и по заданным заводским свойствам.
- Густой (засахаренный) мед. Наименее удобная стадия для каких бы то ни было манипуляций со смолой. Годится разве что для склеивания поверхностей друг с другом, да и то, если их плотно прижать, заставив смолу взаимодействовать с обеим поверхностями склеивания.
- Переходная стадия от «меда» к «резине». В этот момент застывающий состав лучше вообще не трогать, чтобы не нарушить начавшиеся ветвится в толще смолы полимерные цепочки.
- Резиновая стадия. Состав уже не липнет к рукам, вся масса компонентов А и Б вступила в реакцию, но твердость еще недостаточная. На этой стадии заготовку, если это позволяет ее форма, можно растянуть, перекрутить, или как-то иным образом деформировать. Правда, она, подобно резине, будет стремиться принять исходную форму, поэтому, если вы хотите ее видоизменить, то приданную деформацию нужно как-то зафиксировать.
- Твердая фаза. Не гнется, не продавливается ногтем или палочкой. На ощупь как огрстекло или твердая пластмасса.
Время до полного застывания разное у разных производителей. Это связано с разным способами производства смолы, разными компонентами, из которых ее синтезируют, но в основном время полной полимеризации зависит от состава отвердителя. Существуют такие, которые работают при комнатной температуре, и время полного отверждения для них 24-48 часов, а окончательного – до недели или даже более.
Термины «полное» и «окончательное» означают, что в первом случае смола внешне на первый взгляд прекратила реакцию внутри себя, но на самом деле процесс продолжается, только крайне медленно, и уже почти без выделения тепла. Застывшая эпоксидка еще не получила все свои свойства, особенно прочность, еще не сформировалась окончательно.
На практике же, например, при заливке полов, 48-часового срока достаточно для начала эксплуатации объекта заливки.
Существуют и другие отвердители, так называемые «горячие». Смола, процесс полимеризации которой запускается с помощью таких отвердителей, максимум своих свойств проявит, если для отверждения применяют повышенную температуру, до 100°C и даже до 200°C градусов. При таких отвердителях и при таких температурах во время полимеризации создаются очень тесные и разветвленные полимерные цепи, а это означает, что застывшая отливка будет обладать повышенной прочностью, притом по всем параметрам: твердости, упругости, износо- и термостойкости. Только, конечно, в домашних условиях создать такие условия для отверждения смолы задача малореальная. Это прерогатива промышленных способов использования эпоксидных смол.
Но продолжим описание работы.Заливка эпоксидки в том виде, как это было запланировано: изготовляем линзу, заливаем форму, заливаем полы или заготовку.
К застывающей эпоксидной смоле просто притягивается висящая в воздухе пыль, поэтому нужно максимально защитить поверхности смолы, какого бы размера и формы у вас ни была отливка или заливка. Если же речь идет о залитых полах, то перед применением смолы сделайте влажную уборку, везде вытрите пыль, где это можно, и обеспечьте отсутствие сквозняков.
Далее следует дождаться полного отверждения смолы. Если она использовалась для заливки полов, то выждите еще 12 часов сверх рекомендованного для полного застывания времени: по таком застывшему покрытию уже можно будет двигать мебель. Подложив под части мебели, имеющие контакт с полом, суконные или войлочные прокладки.
Некоторые особенности
Рассмотрим некоторые нюансы и тонкости работы с полимерным составом.
- Застелите рабочее место полиэтиленом: к нему смола не прилипает (нулевая адгезия). Так же, как не прилипает и никак вообще не взаимодействует с полипропиленом, резиной, силиконом, тефлоном и тефалем. Поэтому изделия из этих материалов эпоксидными клеями не склеиваются. Подстеленная бумага нижележащие поверхности не защитит, потому что смолой она сразу пропитывается насквозь.
- Смолу можно окрашивать различными пигментами. Как специальными, но это дорого, хотя у них самое большое богатство цветов и оттенков, так и случайными: гелями и пастами из шариковых ручек, краской для фломастеров, принтеров и витражей.
- Не работайте с эпоксидными смолами, если температура окружающей среды ниже 22°C градусов. Если на упаковке не указан другой, более низкий температурный предел.
- В эпоксидную смолу не должна попасть вода, иначе не получится полноценного застывания. Если же по замыслу вода в смоле нужна, то нужно использовать для таких изделий не гидрофобные смолы, информация об этом содержится в аннотациях на упаковках.
- При всей вязкости смол они очень текучи, поэтому не используйте смолу для покрытия объектов с вертикальными сторонами или имеющие выпуклости, с них она стечет вниз. Выходом может стать послойное нанесение тонкими слоями кистью. Чтобы смола не секла во время застывания, повышают температуру воздуха. Повышение температуры на каждые 5°C градусов ускоряют время застывания вдвое.
- Если отливаются линзы, то обеспечьте идеальную горизонтальную поверхность с помощью уровня, чтобы линзы не были с одной стороны толще, чем с другой.
Небольшие, до 2,5 см в диаметре, линзы, тем более окрашенные с помощью пигментов, часто используют как элемент декора при наклеивании на стекло межкомнатных дверей. В отличие от стеклянных «камешков», они в 2 с половиной раза легче.
- Если вы не хотите, чтобы отлитое вами изделие их эпоксидки пожелтело со временем, используйте смолы с УФ-фильтром.
- Для работы с эпоксидными смолами понадобится респиратор налицо с фильтром для паров органических веществ и резиновые перчатки.
- Если в залитой в форму эпоксидке вы видите пузырек воздуха, а он вам не нужен, то подуйте на это место в тонкую трубочку.
- Если смола в виде смеси, а особенно чистый отвердитель, попали на руки, вытрите это место сухой тряпочкой, а затем протрите спиртом или ацетоном, если на него нет аллергии. Эти вещества прекрасно растворяют не застывшую эпоксидную смолу.
В целом эпоксидная смола — это великолепный материал для всевозможных поделок и для использования в быту. Делать из нее дизайнерскую мебель все-таки накладно, для этого нужно иметь хорошо оборудованную мастерскую, с нагнетательно-вытяжной вентиляцией, возможностью для повышения общей температуры воздуха вплоть до 60°C градусов, места для размещения больших форм для отливок. Но вот залить дома хорошо подготовленные для этого полы, вполне по силам, или сделать дизайнерские столешницы для кухонного гарнитура, а также кухонный фартук. Правда, смолу для этого нужно будет покупать высокого качества.
Источник
Как пользоваться эпоксидной смолой с отвердителем
Эпоксидная смола — это полимер термореактивного типа в жидком виде, который является двухкомпонентным. Если избегать специализированных химических терминов, можно сформулировать, что эпоксидка является жидким веществом, которое в случае воздействия на него температуры минимум плюс 10°C градусов катализирует, отвердевая.
Приведем ряд основных моментов для всех людей, подходящих к эпоксидной смоле впервые.
Определение дозы
Двухкомпонентный состав включает 2 бутылки, это собственно эпоксидная смола с отвердителем. Взяв электронные весы, можно взвешивать все составляющие и контейнер, чтобы объединить жидкости.
Подобрав необходимый объем эпоксидной смолы, находящейся в первой бутылке, нужно стараться получить круглую цифру, к примеру, 200 граммов, для облегчения дальнейшего подсчета.
На любом продукте обязательно указывается пропорция смешиваемых составляющих, как правило, на второй бутылке, хотя иногда — на обеих.
Для получения пропорции 100 компонента А на 60 компонента B, масса смолы (А), полученная предварительно (200 граммов), умножается на 60, затем делится на 100, в результате получают объем отвердителя (B), в нашем случае 120, который добавляют в смолу для готовности продукта к применению.
Рассмотрим пример с пропорцией 100 на 60. Если есть 40 граммов компонента «A», то какое количество «B» нужно ввести. Решение выглядит так: 40 на 100 = 0,4 и 0,4 × 60 = 24, то есть 24 грамма отвердителя. Данную формулу нужно использовать для любых пропорций.
Приготовление
Когда определена правильная доза, смола должна смешиваться неравномерно, по этой причине смешивание происходит часто в разных направлениях. Аккуратно размешивать состав необходимо минимум 2-3 минуты.
Данная часть инструкции является обязательной, так как, перемешивая в течение лишь нескольких секунд, невозможно достичь гомогенности на уровне молекул, поэтому состав остается мягким, непрозрачным во множестве мест.
Застывание
Твердость определяется составом, временем покоя, а также температурой катализации. Показатель механического сопротивления смолы непрерывно повышается на протяжении минимум четырех дней с момента ее нанесения.
В результате спустя сутки состав все еще выглядит мягким, однако в течение дальнейших дней продолжает отвердевать, в конечном итоге уподобляясь жесткому пластику.
Процесс затвердевания относится к экзотермическим явлениям, т.е. сопровождающимся выделением теплоты, возникающим при выливании смолы в толщину свыше 1 см. Молекулы смолы образовывают связи с отвердителем, выделяя теплоту, мгновенно рассеиваемую при незначительной толщине. Но в случае, если литье имеет толщину свыше 1 см, теплота пропадает менее быстро и начинается нагревание состава.
В результате такого нагрева ускоряется реакция, что ведет к еще более значительному нагреванию. Поэтому требуется избежание чрезмерно большого объема смолы для предотвращения появления трещин, пузырьков.
Пожелтение
Любая смола, в том числе имеющая рекламируемые фильтры УФ, со временем, будучи подверженной влиянию солнечных лучей, проявляет тенденцию к изменению цвета, чтобы приблизиться к янтарному оттенку. На это уходит иногда пара недель, а иногда — долгие годы. Срок определяется воздействием солнечных лучей, за пределами которых желтизна проявляется позднее, толщиной смолы, когда она является более толстой, желтый цвет появляется раньше, и особенностями окрашивания.
К примеру, когда смола имеет сильный оттенок, красный, синий, ее желтизна не заметна, а когда тон, розовый, голубой желтизна видна хорошо.
Смола, как правило, желтеет слабо, благодаря чему возможно ее применение для тех артефактов, которые не должны изменять цвет на протяжении двух и более лет, в случае их хранения в доме.
Особой рекомендацией для покупателей изделий является избегание воздействия прямого солнечного света.
Борьба с непрозрачностью
Непрозрачные участки на поверхности возникают вследствие влияния влаги из внешней среды, в результате чего создается патина на отливке. Часто это происходит при заливке зимой. В первое время это не замечается, однако по ходу отвердения в отдельных участках можно заметить лишенные прозрачности ореолы.
Во избежание данного явления можно использовать следующие методы:
- Работа в условиях невысокой влажности, либо в условиях качественного отопления.
- Нагревать обе составляющих смеси до начала их литья, к примеру, при удержании этих компонентов на радиаторе.
- Смешивание смолы и отвердителя и нанесение их лишь в момент начала нагревания. Чтобы начало реакции пришлось на время нахождения внутри контейнера. Данная манипуляция нужна, однако для нее потребуется некоторое внимание. Смола, с учетом ее объема, который был получен вследствие эффекта массы, иногда требует нескольких десятков минут на нагрев. Проверка ее должна осуществляться всякий раз спустя пять минут. Сразу после достижения температуры 40°C градусов вещество может ипользоваться. При этом поверхность более теплая, чем рука человека. В результате некоторые молекулы начинают реагировать, по этой причине эпоксидка является не столь уязвимой в отношении влаги из внешней среды. Но важное значение имеет соблюдение осторожности относительно времени ожидания, в противном случае смола отвердеет внутри контейнера.
- Следует избегать использования продукта в вечернее время и во время дождя, по причине увеличения влажности.
- Недопустимо нанесение на субстраты, в которых содержится влага, к примеру, на мокрое дерево.
Полирование
Существует несколько способов шлифовки и полирования. Выбор определяется размерами и формой поверхности, которая обрабатывается.
Для более крупной поверхности, либо для нерегулярной, к примеру, для драгоценного камня или миниатюры, является более рациональным применение аэрозоля. Оптимальный вариант — спрей из полиуретана, который задействуется при лакировании мебельных изделий. При отсутствии подобной возможности можно пользоваться прозрачным спреем на основе акрила, продающимся в специализированном строительном магазине. Но нужно располагать минимум двумя распылителями для обеспечения приемлемого качества отделки.
Способ, определенно гарантирующий более высокую эстетичность, заключается в полировании с помощью абразивной бумаги, зернистость ее до 1500, и последующем классическом полировании специальной пастой, применяемой для пластиковых элементов авто. Данный способ требует терпения и аккуратности, в противном случае возможно появление неровностей и повреждений.
Еще один способ — нанести эпоксидку на кисть, после полировки до достижения уровня зернистости, равного 400. Необходимо выждать, когда вязкость смолы повысится до достижения консистенции, подобной меду. Для чего ее оставляют внутри контейнера где она была приготовлена. В данный момент можно начинать нанесение эпоксидки кистью.
Устранение пузырьков
Когда требуется удаление абсолютно всех пузырьков, нужно использовать дегазификаторы, однако есть определенные приемы, позволяющие минимизировать количество пузырьков:
- смешивание смолы на протяжении более продолжительного периода, деликатное помешивание;
- при вливании смолы нужно постараться исключить ее падение.
Как основное – использование небольшого количества смолы за раз во избежание ее химического перегрева и закипания, а также для более быстрого (до увеличения вязкости) выхода пузырьков на поверхность.
Источник
