Как развести эпоксидную смолу с отвердителем

Современные составы

Чем можно заменить описанные средства? Модифицированные отвердители лишены большинства недостатков традиционных, но цена их намного выше. Готовые изделия будут иметь более высокие прочностные свойства, так как смола полимеризируется полнее. Средства выступают как пластификаторы — в ряде случаев способны разбавлять и пластифицировать эпоксидку.

М-4

Отвердитель М 4 — аминный отвердитель модифицированного типа, жидкость с повышенной вязкостью, цвет — красно-коричневый. М4 нужно смешивать с эпоксидной смолой в объеме 20 – 25 % от основного материала. Вещество способно отверждать эпоксидку даже при температуре +2…+5 градусов — это не помешает получить изделие повышенной прочности.

Средство быстрого отверждения произведено на основе ПЭПА, усовершенствовано по составу и свойствам. Кроме холодного отверждения, при необходимости можно делать с М4 горячую полимеризацию. Время пластификации и желатинизации при комнатной температуре составит 30 – 50 минут, при более низких температурах увеличится.

Отвердитель 921

В серии 921 реализуется несколько разновидностей отвердителей — 921, 921 ОП, 921 Т. Это низковязкие средства, которые позволяют получить уникальные эпоксидные композиции с высокой стойкостью к повреждению, УФ-излучению.

Готовые изделия не будут выцветать от солнца, что могут обеспечить далеко не все отвердители. Чаще всего 921 используют для покрытия яхт и лодок, так как может накладываться слоем до 0,5 см толщиной. Продукт способен отвердить даже толстые слои эпоксидки — до 10 см. Для работы его надо смешать в объеме 45 – 55 % от массы смолы.

Отвердитель 620

УП-620 — средство с высокой активностью, может отверждать смолу даже в условиях повышенной влажности. Его добавляют в эпоксидку в малом объеме — всего 15 – 18 %, чего хватает для получения заливок холодной полимеризации.

Продукт используется в составе компаундов, связующих для пластика, наливного пола. Разрешено пользоваться отвердителем при температуре от +15 градусов. Полученные изделия отличаются высокой влагостойкостью.

Этал

Аминный отвердитель, нетоксичный, без едкого запаха. Предназначается для полимеризации эпоксидок и компаундов при любой влажности, температуре, начиная с -20 градусов. Представляет собой одно из самых современных средств, вкупе с эпоксидной смолой используется для таких целей:

• антикоррозионное покрытие металла — труб, полов, крыш, емкостей;
• ремонт металлических, пластиковых, стеклопластиковых изделий;
• герметизация электротехнических изделий;
• создание заливок и пропиток;
• изготовление клеев, стойких к действию кислот, щелочей.

АФ-2

В основе средства — аминофенол. Представляет собой смешанный продукт — результат соединения фенола, формальдегида, амина. Отвердитель позволяет полимеризировать смолу холодным способом в самых неблагоприятных условиях — при высокой влажности и низкой температуре. Добавляется к смоле в количестве 20 – 25 %, при комнатной температуре отверждает ее за 24 часа.

Какие функции выполняет отвердитель для эпоксидной смолы?

Некоторая смола и краски не способны самостоятельно застывать, в таком случае применяется отвердитель. При этом происходит химическая реакция, и в результате смесь полимеризуется, а её структура становится стабильной.

Отвердитель служит не обычным катализатором, а полностью участвует в реакции. Он перемешивается со смолой, которая в результате полимеризуется. В итоге покрытая поверхность будет надежной и долговечной, но это зависит от правильного соотношения элементов. Если ингредиенты смешиваются в домашних условиях своими руками, то необходимо в точности придерживаться необходимого количества компонентов.

Отвердителями могут служить карбоновые кислоты, малеиновый и фталевый ангидриды, а также диамины. При соединении с такими элементами, которые являются отвердителями, смола будет иметь такие свойства:

• обладает хорошими диэлектрическими показателями;
• качественной адгезией с поверхностью, на которую нанесен состав;
• высокой устойчивостью к влаге и химическим элементам;
• не выделяет токсических веществ;
• усадка при затвердении является минимальной;

Как сделать эпоксидную смолу своими руками

Для изготовления эпоксидной смолы принято использовать чистые и сухие емкости и инструменты. Для соединения используется разное количество ингредиентов, в зависимости от производителя. Применение отечественного сырья подразумевает пропорцию 10:1, где берутся десять частей смолы и добавляется одна часть затвердителя. В зависимости от марки производителя указанная пропорция может отличаться. Перед тем, как приступить к замесу большого объема материала, следует замешать небольшое (пробное) количество.

Инструкция по изготовлению будет выглядеть следующим образом:

Для начала все используемые компоненты необходимо тщательно отмерять. Медицинский шприц подойдет для этих целей наилучшим образом, после чего ингредиенты помещаются в разные емкости
Смешивание осуществляется поочередно и до получения однородной массы. Для размешивания можно использовать деревянные палочки.
Состав следует подогреть до температуры в +50°С – 65°С.
После достижения определенного температурного режима, в эпоксидную смолу добавляется затвердитель.
Готовый состав может использоваться на протяжении полутора часов.

Также можете посмотреть несколько мастер-классов по работе с эпоксидной смолой, чтобы понять, как с ней работать:

Как проверить качество полученного состава

Для того, чтобы проверить качество полученного состава, необходимо набрать в маленькую ложечку немного готовой смеси. Использовать следует металлическое изделие — в ней состав нагревается до закипания.

После остывания качество состава видно невооруженным глазом. Если в ложке материал остается вязким и больше напоминает резину, то затвердителя в составе было добавлено мало. Вариант приобретения некачественного продукта также не стоит оставлять без внимания. Если застывание прошло хорошо и результат превосходный, то можно использовать продукт по назначению.

Получение эпоксидной смолы в больших объемах

Кустарным способом приготавливают только при разогревании смолы на водяной бане. Вещество доводят до температуры +50 градусов по Цельсию. Это позволяет получить не только больше состава, чем при холодном способе разведения, но и увеличить его пригодность для работы примерно на один или даже два часа.

Нужно поддерживать температуру нагрева все время равномерной. Если она повысится выше +60 градусов, то полимеризация станет неизбежной. Использовать полученную таким способом смолу будет уже невозможно. Через несколько минут она затвердеет. Нельзя допускать попадания в компонент воды. Это приведет к потере склеивающих свойств, о которой свидетельствует помутнение.

Особенности материала

Образование сшитых полимеров внутри олигомерного синтетического соединения возможно исключительно под воздействием отвердителя. Уникальные свойства материала проявляются только после соединения двух компонентов. Вещество, которое получается после реакции полимеризации, не имеет резкого запаха. Одной из характеристик изделий из эпоксидной смолы является их высокая прочность, стойкость к механическим воздействиям и химикатам – кислотам, щелочам.

ЭДП

В рабочем состоянии консистенция раствора – жидкая и вязкая. Это качество дает возможность заливать состав в форму при изготовлении сувениров и украшений, электродеталей, предметов мебели. После застывания состав становится твердым и прочным, легко поддается обработке – подрезке, шлифовке. Поверхность материала после застывания – прозрачная, без посторонних включений. При этом полученное изделие является абсолютно безопасным и не токсичным.

Консистенция готового раствора

Качество полимерного изделия напрямую зависит от соблюдения пропорций при смешивании двух основных компонентов. Если количество отвердителя будет превышать рекомендуемую дозировку, то он проступит на поверхности полимера. Если же отвердителя будет недостаточно, то процесс полимеризации пройдет некорректно и поверхность изделия останется липкой.

Разновидности отвердителей для смолы эпоксидного вида

Для того чтобы развести эпоксидную смолу применяют отвердители, которые делятся на два вида:

1. Соединения кислотного вида. В их состав входят дикарбиновые кислоты, и ангидриды этих соединений. Смола эпоксидного вида застывает при высокой температуре, до 200 градусов.
2. Аминные составы. Аминные вещества способствуют затвердению смолы при обычной температуре, при этом нет необходимости использовать специальные приборы, это значительно облегчает процесс.

Со вторым видом отвердителя работать намного легче и проще, но кислотная группа является наиболее эффективной. Так как при отвержении смолы под воздействием высокой температуры, улучшаются, её химические и физические показатели.

Отвердители кислотного вида состоят из ангидридов дикарбоновых кислот, таких как:

• фталевый и малеиновый;
• метилендиковый и гексагидрофталевый;
• метилтетрагидрофталевый.

Благодаря таким элементам, смола обладает высокими диэлектрическими показателями, является устойчивой к влаге и изменению температур. Такие элементы могут использоваться в армированном пластике, или для изоляции электричества.

Веществами аминного вида являются: полиэтиленполиамин, аминоакрилат, триэтилентетрамин, полиамины.

Диэтилентриамин является прозрачным и жидким отвердителем без какого-либо оттенка, отличается аммиачным запахом. При 25 градусах отвержение происходит сутки, а при 70 – всего 5 часов. При отвержении смолы, температура данного состава поднимается, такое средство не используется для объемных элементов. Для смолы ЭД-20 добавляют от 8 до 12% отвердителя.

Что такое эпоксидная смола

По химическому составу «эпоксидка» – это синтетическое олигомерное соединение, которое не применяется в свободном виде. Затвердевает клеящее вещество после многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества к активным центрам. Это возможно только с использованием отвердителей.

Если скомбинировать разные виды эпоксидных смол, то получится много материалов, отличающихся друг от друга. Эпоксидная смола устойчива к воздействиям кислотных веществ, галогенов и прекрасно растворяется в ацетоне.

Отвердитель, который требуется применять, должен быть полимеризирующим. Сколько будет сохнуть эпоксидная смола, зависит от температуры веществ и вида отвердителя. Если необходимо ускорить процесс, то температурные показатели реагирующей смеси нужно повысить. Это поможет ускорить процесс в несколько раз.

Бывают эластомерные материалы с наполнителями, которые способны застывать при низких температурах. Пропорции отвердителя и «эпоксидки» зависят от состава смолы. Несоблюдение пропорций негативно влияет на прочность полимера, снижая устойчивость к высоким температурам и химическим компонентам. Если клеящий состав становится слишком липким, это означает, что отвердителя недостаточно.

Время высыхания эпоксидной смолы

Перед добавлением в смолу отвердителя, выберите оптимальное соотношение его и пластификатора, предварительно изготовив небольшие образцы. Запомните, что реакция смолы и отвердителя необратима. В случае ошибки материал окажется испорченным.

На полимеризацию (желатинизацию, гелеобразование) требуется некоторое время. Чтобы данная масса обратилась в твердое состояние, должна произойти реакция, зависящая от температуры смеси и пропорции площади к массе смолы. Рассмотрим, сколько сохнет эпоксидная смола в силиконовой форме. Например, на застывание 100 грамм «эпоксидки», смешанной с отвердителем ПЭПА, уходит от 30 до 60 минут. При этом температура должна составлять +22…+24оС. При показателях температуры воздуха +15оС на этот же процесс уйдет больше 80 минут. Если при той же температуре (+22…+24оС) вы размажете эпоксидную смесь на поверхности площадью в 1 м2, то процесс полимеризации займет не менее 20 минут.

Поэтому придерживайтесь рекомендации и замешивайте смолу в таком объеме, который вы сможете выработать до того момента, как она схватится.

Если требуется приготовить большое количество вещества, рекомендовано сразу после смешивания разделить его на порции меньшего объема. Иначе вы не успеете проработать предполагаемую площадь поверхности.

Показатель, сколько сохнет эпоксидная смола, зависит от первоначальной температуры, но сам механизм отвердевания от нее не зависит.

Отмечено, что реакция смеси в жидком состоянии происходит быстрее. В ходе полимеризации смола из жидкого состояния переходит в вязко-гелеобразное. Постепенно твердея, она отличается липкостью. В ходе нарастания твердости (застывания) скорость реакции начинает замедляться, сопровождаясь постепенной потерей липкости.

Сколько сохнет эпоксидная смола с отвердителем и стекловолокном? Окончательное отвердевание наступает через 24 часа, если температура воздуха колеблется в диапазоне +22…+24оС. Но это не гарантирует 100% прочности. Спустя сутки этот показатель будет составлять всего 65-70%. Дополнительно повысить твердость материала можно, использовав все тот же ПЭПА и проведение термообработки при температуре +60…+100оС на протяжении 1-12 часов. Тогда эпоксидная смола приобретает наивысшую прочность.

Инициация отверждения

И вот тут на авансцену выходит третья сила, вещество-отвердитель, которое ускоряет процесс сначала желатинизации (приведения полиэфирной смолы в не текучее, гелеподобное состояние), а потом и застывания, отвердения смолы, превращения ее в твердую монолитную массу.

Самыми часто используемыми для этого компонентами являются:

• диамины карбоновых кислот H2N(CH2)8NH2;
• их ангидриды (CH3CO)2O;
• сами карбоновые кислоты, например C5H9COOH – циклопентанкарболовая.

Имеются в виду кобальтовые предускорители и карбоновая составляющая, потому что соединение этих веществ вызывает бурную экзотермическую реакцию. Настолько бурную, что речь может идти не только о самопроизвольном их возгорании, но и инициированном ими взрыве. Поэтому кобальтовые соединения в смеси со стиролам вводятся в полиэфирку заранее, а отвердитель в виде поликарбонатных соединений, в уже эту смесь.

Как правильно смешивать компоненты

Разводить эпоксидную смолу отвердителем рекомендуется только после добавления пластификатора. В основном используют ДЭГ-1 либо ДБФ. Его соотношение к общей массы эпоксидной смолы должно составлять от пяти и до десяти процентов. Для смешивания лучше всего использовать строительный миксер со специальной насадкой.

Отвердитель добавляют после замешивания. Его вливают постепенно тонкой струйкой. Чтобы получить плотный состав, на одну часть смолы берут пять частей отвердителя, а не десять. Прозрачности добиваются только тогда, когда введение кислотного либо аминного соединения сопровождается перемешиванием.

Не следует торопиться вливать отвердитель. Весь процесс должен длиться от пяти и до десяти минут. Иначе смесь мгновенно закипит.

Где применяется эпоксидный клей

Приготовление эпоксидки позволяет получить уникальное по свойствам вещество, обладающее широким спектром использования. Этот материал в зависимости от особенностей приготовления, может быть как жестким и твердым, так и мягким, пластичным. Используют смолу для самых разнообразных нужд:

1. Строительство. Эпоксидка отличается отличными гидроизоляционными показателями, что предполагает ее использование при монтаже различных конструкций в целях дополнительной защиты.
2. Электротехническая, авиационная и машиностроительная область. Субстанция применяется как сверхпрочный клеящий раствор, гарантирующий высокие показатели адгезии.
3. Мебельное производство. Эпоксидка применяется как декоративный элемент.
4. Творчество и дизайн. Зная правильные пропорции эпоксидной смолы и отвердителя, домашние умельцы получают густой прозрачный раствор, с помощью которого создают уникальные по красоте вещи. Например, сувениры, украшения, различные предметы декора и быта.

Эпоксидная смола используется совместно с отвердителем

Если правильно развести эпоксидку, то после процесса полимеризации (отвердевания) получается прочный сплав. Он очень прост в дальнейшей (финишной) обработке и легко подвергается шлифовке и полировке. Причем застывшая полимерная масса не представляет никакой опасности для здоровья.

Подготовка поверхности для нанесения эпоксидной смолы

Независимо от того, из какого материала изготовлены поверхности, важно соблюдать все правила и рекомендации, поскольку это может отразиться на качестве и эксплуатационном сроке склеенной конструкции. Для начала необходимо обезжирить поверхность

Наличие жировых отложений негативно повлияет на затвердевание клеящего состава. Также поверхность нужно отшлифовать. Для шлифовки маленькой площади можно воспользоваться наждачной бумагой, большие поверхности лучше обработать шлифовальными машинками

Для начала необходимо обезжирить поверхность. Наличие жировых отложений негативно повлияет на затвердевание клеящего состава. Также поверхность нужно отшлифовать. Для шлифовки маленькой площади можно воспользоваться наждачной бумагой, большие поверхности лучше обработать шлифовальными машинками.

Изготовление слоистого стеклопакета предусматривает нанесение каждого слоя на липкую поверхность.

Правильно подготовленная поверхность повлияет на то, сколько будет сохнуть эпоксидная смола с отвердителем и стекловолокном.

Какие отвердители используются для акриловой смолы?

Акриловую смолу применяют в изготовлении камня искусственного вида, её особенностями являются:

• полимеризация происходит плавно;
• усадка минимальная;
• в материале не появляются поры.

Чтобы камень был прочнее, в смолу добавляют отвердитель до 3,5%. Перед тем, как добавлять элемент в смолу, его необходимо выложить на бумагу и просушить. Отверждение акриловой смолы осуществляется при температуре 15 градусов тепла, при низком показателе, реакция значительно замедляется.

Отвердитель хранится во влажном виде, в темном месте при температуре до 20 градусов, так как этот элемент является горючим.

Температурный режим

Эпоксидная смола плавится при 150-180 градусах, почти не теряя своей прочности. Также существуют бренды, которые можно кратковременно нагревать до 400 градусов и долговременно до 250 градусов.

Эпоксидная смола вредна ли для здоровья

Застывшая эпоксидка (при правильной эксплуатации) не несет никакого вреда человеческому здоровью. Единственный вред она может нанести в индустриальной сфере, когда при ее застывании в смеси все еще остается незатвердевшая смола. Такой остаток, попавший в человеческий организм, способен нанести непоправимый вред. Незастывшая эпоксидка, вредна для человека, и может серьезно ухудшить его здоровье.

Риски для здоровья

Основной риск, связанный с использованием материала, часто связан с компонентом отвердителя, а не с самой эпоксидной смолой. Аминные отвердители обычно являются коррозийными, но могут также классифицироваться как токсичные или канцерогенные / мутагенные.

Ароматические амины представляют особую опасность для здоровья (большинство из них являются известными или предполагаемыми канцерогенами), но их использование в настоящее время ограничено промышленными применениями, и обычно используются более безопасные алифатические или циклоалифатические амины.

Жидкие эпоксидные смолы в их неотвержденном состоянии в основном классифицируются как раздражающие для глаз и кожи. Твердые эпоксидные смолы, как правило, безопаснее, чем жидкие эпоксидные смолы, и многие из них относятся к категории неопасных материалов.

Одним конкретным риском, связанным с эпоксидными смолами, является сенсибилизация. Показано, что риск более выражен в эпоксидных смолах, содержащих низкомолекулярные эпоксидные разбавители. Воздействие эпоксидных смол может со временем вызвать аллергическую реакцию.

Сенсибилизация обычно происходит из-за многократного воздействия (например, из-за плохой гигиены труда или отсутствия защитного оборудования) в течение длительного периода времени.

Аллергическая реакция иногда возникает с задержкой в несколько дней после воздействия. Проявляется в форме дерматита, особенно в областях, где воздействие было наиболее высоким (обычно руки и предплечья).

Эпоксидные смолы являеются основным источником профессиональной астмы среди производителей. Бисфенол А , который используется для производства эпоксидных смол общего класса, является известным эндокринным разрушителем.