Разновидности, свойства и сфера применения эпоксидных смол

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.

Технологический процесс изготовления эпоксидной смолы

В реактор из нержавеющей стали с пароводяной рубашкой и мешалкой загружают эпихлоргидрин и нагревают до 40–50 °С. При работающей мешалке постепенно вводят дифенилолпропан. После растворения дифенилолпропана и получения однородного раствора тонкой струей из мерника добавляют раствор едкого натра и при 60–70 °С проводят процесс конденсации, который продолжается 1,5–2 ч. Все это время мешалка должна работать. После этого выключают обогрев аппарата, загружают воду, продолжая перемешивание. После прекращения перемешивания образовавшейся смоле дают отстояться. Разделение слоев происходит быстрее при 40–50 °С. Отстоявшийся водный слой (сверху) отделяют, а оставшуюся смолу промывают теплой водой при 40–50 °С. Количество воды определяется по объему (обычно двух-, трехкратное). Промывка (перемешивание, отстаивание с последующим отделением водного слоя) продолжается до полного удаления поваренной соли, образовавшейся при реакции. Промывка контролируется пробой (промывных вод) на присутствие хлора и щелочи.

Сушка смолы производится в том же аппарате. Для этого смолу нагревают до 40–50 °С, подключают холодильник по прямой схеме (с вакуумом) и сушат до прекращения конденсации воды в холодильнике и вспенивания смолы. Сушку смолы производят и без вакуума — при атмосферном давлении и температуре около 120 °С. Сушка смолы продолжается до получения прозрачной пробы смолы при 20–25 °С. Готовая смола сливается в алюминиевую тару.

В зависимости от молярного соотношения исходных компонентов конечные продукты могут быть жидкими, вязкими и твердыми.

В связи с тем, что промывку жидкой (низкомолекулярной) смолы производить значительно легче, чем вязкой (высокомолекулярной), сначала получают низкомолекулярные смолы, которые затем сплавляют с необходимым по расчету количеством дифенилолпропана и при этом получают необходимые высокомолекулярные смолы.

Эпоксидные смолы для пола — что важно знать?

Такие полы в жилых зданиях чаще всего выполняются в таких помещениях, как гараж и подвал. Затем обычно для полов выбирают эпоксидные смолы темных или сильных, контрастных цветов. В жилых интерьерах в современном, минималистском или скандинавском стиле эпоксидные полы все чаще появляются в гостиной, ванной или на кухне.

Номер один — это белые эпоксидные смолы и полы из серой смолы, которые создают гладкую поверхность без швов. Самовыравнивающиеся эпоксидные смолы для полов доступны в различных версиях. Наиболее распространенными являются тонкослойные бетонные смолы и толстослойные бетонные смолы. Интересно, что большинство производителей уверяют, что эпоксидные краски для полов также можно использовать для защиты металла, кирпича, стекла, штукатурки на стенах и даже гипсокартона. В чем разница между этими двумя типами эпоксидных смол для полов?

Тонкослойная эпоксидная смола для полов

При нанесении на бетонную поверхность тонкослойная эпоксидная смола для полов образует покрытие толщиной всего около 0,5-1 миллиметра. Она доступна как в бесцветном, так и в цветном исполнении, с глянцевой, матовой и сатинированной отделкой. Ее преимуществом является возможность самостоятельного применения. Никаких специальных навыков или инструментов не требуется.

Тонкий пол из эпоксидной смолы можно получить, покрасив его валиком, который не теряет волосы и не оставляет следов. Однако среди недостатков этого типа эпоксидной смолы для пола следует отметить более низкую, чем в случае толстослойных смол, стойкость к истиранию, царапинам или механическим повреждениям.

Толстослойная эпоксидная смола для пола

После заливки толстослойной эпоксидной смолы на бетон образуется сплошной верхний слой толщиной около 2-5 миллиметров. Он может быть окрашен в массе, бесцветным, а также обогащен добавками, например, кварцем. Полученный таким образом полимерный пол обладает высокой устойчивостью к истиранию и механическим повреждениям. Более того, полы, покрытые кварцевой эпоксидной смолой, имеют необычный внешний вид и повышенные противоскользящие свойства.

Хотя этот продукт имеет много преимуществ, его применение может быть проблемой. Толстые смоляные полы обычно изготавливаются из двухкомпонентных эпоксидных смол. И смола, и отвердитель должны быть смешаны в правильных пропорциях и в правильном порядке. Дополнительной трудностью является необходимость заливать смолу на пол и наносить ее специальным шваброй вместо валика для краски.

Отверждение эпоксидных смол

Для отверждения эпоксидных смол применяются соединения двух типов:

  • Кислые отвердители, к которым относятся различные дикарбоновые кислоты или их ангидриды (малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид, метилтетрагидрофталевый ангидрид, эндикангидрид, додеценилянтарный ангидрид). Для отверждения эпоксидных смол этими отвердителями требуется повышенная температура 100–200 °С, поэтому данный вид отвердителей называется отвердителями горячего отверждения.
  • Аминные отвердители, к которым относятся различные амины (полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин, метафенилен-диамин).

Отверждение аминами (кроме некоторых, как, например, триэтаноламин, дициандиамид) происходит при нормальной температуре или небольшом нагреве (70–80 °С). Поэтому эта группа называется отвердителями холодного отверждения.

Наиболее высокие физико-технические свойства композиции получаются при горячем отверждении. Свойства отвердителей приведены в таблице 2.

Таблица 2.
Отвердитель Структурная формула Внешний вид Молекулярная масса Плотность Температура плавления, °С Область применения
Малеиновый ангидрид Белый кристаллический порошок 98,06 51—53 Для изготовления пропиточных и заливочных компаундов горячего отверждения
Фталевыи ангидрид Чешуйки и порошок белого, бледно-желтого или бледно-розового цвета 148,11 130 Для изготовления заливочных компаундов горячего отверждения
Метилтетрагидрофталевый ангидрид Белое кристаллическое вещество 166,09 64 Для изготовления пропиточных и заливочных компаундов горячего отверждения
Дициандиамид Белый или светло-серый кристаллический порошок 84,08 201—204 Для изготовления эпоксидных клеев горячего отверждения
Триэтаноламин Прозрачная вязкая жидкость от желтого до коричневого оттенка 149,19 1,1—1,2 Как ускоритель полимеризации компаундов горячего отверждения
Метафенилен-диамин Бесцветные или слабоокрашенные кристаллы 108,14 63—64 Для изготовления пропиточных, заливочных и обмазочных компаундов холодного отверждения
Гексаметилендиамин NH2(CH2)6NH2 Белый кристаллический порошок 116,2 39 Для изготовления компаундов холодного отверждения
Полиэтиленполиамин NH4(CH2-CH-NH)nH Маслянистая жидкость от светло-желтого до темно-бурого 146 0,97—1,05 Температура кипения 277 Для изготовления компаундов холодного отверждения

Сколько стоит

Как мы уже отмечали, сейчас смолу для творчества найти и купить достаточно просто. Ее стоимость несколько выше чем у материалов для заливочных работ, однако и расход смолы несоизмеримо меньше. Указать стоимость для всех марок не представляется возможным. Даже средняя стоимость не определяется, так как существует весомый разброс цен.

Например, эпоксидная смола ЭД-20 от отечественного производителя стоит около 500 рублей за 1 кг. Такая же масса смолы Epoxy L + EPN 500 обойдется в 600 рублей, Crystal 9 – 3500 рублей, Poly Glass – 2400 рублей. Не всегда более дорогие марки увеличивают себестоимость изделия. Дорогие смолы предъявляют меньше требований к уровню мастерства, поэтому меньше возникает ошибок и, как следствие, меньшее количество материала идет в отходы.

Как работать с эпоксидной смолой

Для того, чтобы обрамить собственноручно приготовленную поделку, следует смешать оба компонента — эпоксидку и затвердитель — в правильной пропорции (она приведена в инструкции). После состав тщательно перемешивается.

Одноразовый шприц поможет быстро и без ощутимого ущерба измерить количество отвердителя и смолы. Эпоксидная смола заливается в силиконовые молды (возможно использование и карбюшонов). Материал полностью застынет в течение суток при соблюдении температурного режима в +25°С — +50°С.

Нанесение эпоксидной смолы на стол

Если невысохшее изделие оставить в прохладном помещении, то на поверхности образуется специфический налет. Для достижения максимально допустимого показателя прочности, изделие после нагревается до температуры в 100°С. Начавшаяся реакция между компонентами необратима. Застывшую смолу использовать повторно не представляется возможным, поэтому применить ее необходимо предварительно рассчитав точное количество.

Стол, обработанный эпоксидной смолой

Смола эпоксидная применяется для соединения или создания защитного слоя между непористыми материалами, такими как фарфор, керамика, фаянс, плотные породы дерева и металлы. В конечном итоге состав может получиться как эластичным, так и невероятно жестким. Полученный состав наносится тонким слоем на рабочую поверхность, после сжимается и склеивается два отдельных элемента. Остатки клея аккуратно удаляются. Возможно добавление вспомогательных компонентов, таких как алюминиевая пудра.

Как развести эпоксидную смолу с отвердителем — пропорции

Разный процент соотношения отвердителя и смолы даст возможность получить самые разнообразные составы. Начавшаяся реакция считается необратимой. Полученная смола не может быть растоплена, растворена или использована повторно.

На показатель качества напрямую влияет соотношение отвердителя и смолы:

Избыток отвердителя проявится на поверхности изделия после его высыхания Если добавить недостаточно отвердителя, то состав будет чересчур липким за счет смолы, которая так и не вступила в реакцию

Подробнее о процессе смешивания и пропорциях можете узнать из видео:

Свойства и характеристики

Полиэфирная смола в готовом к применению виде по своей консистенции похожа на  жидкий мед. Она может принимать разные оттенки, от желтого до темно-коричневого. Несмотря на наличие окраса, смола прозрачная. После того, как в основной состав добавляется отвердитель, прозрачность снижается, а сам материал густеет. В промежуточном состоянии он похож на резину, а по завершении отверждения становится твердым. На затвердевшую полиэфирную смолу хорошо наносится лак и различные краски.

Для полиэфирных смол можно сформулировать целый ряд уникальных свойств. Именно они играют определяющую роль в определении сферы применимости материала. Опишем кратко свойства и применение полиэфирной смолы.

  • Низкая теплопроводность. Теплоизоляционные свойства смолы востребованы в промышленности и строительстве. Даже относительно небольшой слой способен служить неплохим изолятором.
  • Влагостойкость. В затвердевшем виде полиэфирная смола не пропускает влагу. Она может использоваться даже в условиях повышенной влажности в качестве гидроизоляции.
  • Повышенное время эксплуатации. Изделия из полиэфиров устойчивы к внешним воздействиям климатического и техногенного характера. Это позволяет эксплуатировать их в течение длительного времени, причем за весь период материал практически не теряет своих основных характеристик.
  • Широкий температурный диапазон. Применение смолы в быту практически не ограничено температурными критериями. Материал абсолютно инертен и к ультрафиолетовому излучению, то есть, внешний вид изделий со временем не изменяется, равно как и оптические характеристики.
  • Устойчивость к химии. Устойчивость к воздействию химически активных веществ позволяет применять различные средства по уходу за изделиями из полиэфирных смол.
  • Универсальность. Сфера применимости материала охватывает многие отрасли промышленности, от производства машин до электроники. Востребована смола и в домашних условиях, несмотря на вредность некоторых ее компонентов.
  • Хорошая адгезия. Высокий показатель адгезии только подчеркивает универсальность материала. Смола отлично сочетается с древесиной стеклом, пластиком и металлом.
  • Диэлектрик. Диэлектрические свойства полиэфира позволяют одновременно использовать его, как строительный материал и как изолятор.

Есть у полиэфирных смол и характерные минусы. Материал считается опасным для здоровья человека. В основном, источником этой опасности является стирол, которым можно надышаться в процессе приготовления состава.

Также смола подвержена усадке. По сравнению с эпоксидными смолами, полиэфирные в данном отношении существенно проигрывают.

Современные технологии позволили существенно снизить класс опасности материала. Сейчас в продаже можно встретить полиэфиры без содержания стирола. Его заменили растительные масла (касторовое, рапсовое, соевое). Масла используются не в чистом виде. Из них получают полиолы, которые являются базовыми компонентами для смол. Такой материал, безопасный для человека, имеет более расширенную область применения.

Изготовление эпоксидной смолы: дополнение к инструкции

Эпоксидная смола всегда идет в комплекте с отвердителем, так как без него основная жидкость не застынет. Всю информацию о том, как изготовить эпоксидку, можно прочитать в инструкции к применению. Отдельные важные моменты изготовитель все же не освещает, поэтому стоит сказать о них отдельно:

Для разных видов работ выбирается свой состав и температурный режим смолы

  1. На качестве итогового продукта сказывается как недостаток, так и избыток отвердителя. При дефиците масса будет характеризоваться липкостью. Излишнее количество добавки ускорит процесс полимеризации, но приведет к растрескиванию материала.
  2. Размешивать компоненты необходимо предметом, не имеющим дополнительных элементов (лопастей, венчиков, изогнутостей и т. д.). Такие приспособления ускоряют протекание процесса отвердения.
  3. Токсичность эпоксидной смолы проявляется в жидком состоянии, но она незначительна, потому проветривания помещения вполне достаточно для создания безопасных условий.
  4. Нельзя допускать попадания сторонней жидкости как в отдельные компоненты, так и в готовый состав.
  5. Замешивать необходимо такое количество материала, которое можно успеть выработать до начала процесса отвердевания. Если все же эпоксидки приготовлено много, лучше разлить ее в небольших количествах в разные емкости – она дольше будет сохранять необходимую вязкость.

Замешивать необходимо такое количество вещества, которое не успеет затвердеть до конца работы

Технологические тонкости работы с эпоксидной смолой

С момента приготовления смеси и до начала активного ее затвердевания есть 40 минут, за которые требуется успеть израсходовать состав. В ходе работы смола может быть использована в качестве клеящего вещества, для нанесения верхнего слоя на основание, для заливки полостей или специальных форм. Исходя из цели, должно замешиваться необходимое количество эпоксидной смолы.

При этом важно знать расход полимера. Особенно актуален точный показатель в тех случаях, когда заливаются значительные горизонтальные поверхности

Например, расход эпоксидной смолы на 1м² столешницы – 1 л (или 1,1 кг) при толщине слоя 0,1 см. Это количество без добавок. Значение среднее и может разниться в зависимости от производителя полимера.

Оптимальный для отвердевания слой эпоксидки – 1 см. Более толстое покрытие может трескаться в ходе застывания. Если требуется залить толстый слой ‒ 2 и более сантиметров, можно делать это поэтапно, нанося состав в несколько приемов. Для больших объемов можно подобрать эпоксидную смолу с отвердителем.

Важно правильно подготовить поверхность, на которую будет наноситься полимер:

Готовую эпоксидную смолу необходимо использовать в течение 40 минут

  1. Обеспылить.
  2. Обезжирить. Если для данных целей применялся растворитель, нужно удалить его и дождаться, пока испарятся остатки, то есть поверхность станет сухой.
  3. Деревянные части следует зачистить шкуркой. Это создаст шероховатости, которые увеличат площадь соприкосновения.
  4. Металлические поверхности нужно отшлифовать до блеска.

При склеивании частей необходимо стянуть конструкцию струбцинами.

Советы по изготовлению цветной эпоксидной смолы

Чтобы быть уверенным в результате окрашивания эпоксидной смолы, лучше приобретать специально для этого предназначенные средства. Найти их можно в магазинах и художественных салонах, торгующих соответствующей продукцией. Типы красок могут быть следующие:

  1. Однотонные. Придают эпоксидке определенный цвет (синий, красный, фиолетовый и т. д.).
  2. Флуоресцентные. Благодаря наличию в составе люминоформа изделия приобретают эффект свечения. Могут давать также дополнительный цветовой оттенок.
  3. С эффектом матовости. Поглощают глянец материала.
  4. Металлик. Изделия приобретают металлический блеск.
  5. С блестками. Застывшая эпоксидная масса переливается.

Для окрашивания эпоксидной смолы рекомендуется приобретать специальные красители

На фото эпоксидной смолы в интернете продемонстрированы как типы красителей, так и готовые изделия с их применением. Можно выбрать желаемый вариант цвета. Вид изделий во многом зависит от количества введенного красителя. Несколько капель сохранят прозрачность, придадут легкий оттенок. Увеличив количество красителя, можно получить более выразительный цвет. Чтобы добиться яркого, глубокого оттенка, следует сначала выкрасить состав в белый цвет, а потом добавить желаемый оттенок.

Автор статьи
Альбина Мухина
Дизайнер по образованию, работает в известной московской строительной компании. Увлекается современными стилями оформления интерьера.
Написано статей
380
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Зеркальный потолок
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: