Эпоксидная смола: характеристики виды применение

Химический состав и компоненты для эпоксидной смолы

Как уже было написано выше, эпоксидная смола является синтетическим материалом, изготавливаемым на основе олигомерных соединений. Для её грамотного использования, особенно при выполнении творческих замыслов, необходимо владеть информацией об отвердителях и пластификаторах, наполнителях и растворителях, используя которые, можно расширить возможности применения этого материала, а также обезопасить выполнение работ с его использованием.

Отвердители

Отвердитель служит для полимеризации состава, под его воздействием смола приобретает стабильную структуру. В качестве отвердителя могут выступать карбоновые кислоты и их ангидриды, а также диамины. Отвердители классифицируются как:

• кислотные – при их использовании полимеризация происходит при значительной температуре, составляющей +100−200°С;
• аминные – затвердевание осуществляется при комнатной температуре.

FCR-22 с отвердителем FCH-T имеет низкую усадку при использовании

Аминные − это наиболее востребованный вид отвердителей, отличающийся простотой использования и отсутствием необходимости в специальном оборудовании для приготовления состава. Наиболее востребованными считаются отвердители марок: «ПЭПА» и «ДЭТА», «CHS-Hardener P-11» и «RC-19», а также «Epilox H 10-40».

Пластификаторы

Добавление пластификатора придаёт создаваемому составу пластичность и способность выдерживать внешние механические нагрузки в виде удара или воздействия на излом. Наиболее распространёнными пластификаторами являются:

• ДБФ (дибутилфталат) − добавляется в эпоксидную смолу в небольших количествах, он предохраняет состав от растрескивания. Недостатками этого пластификатора являются: плохо смешивается со смолой, и при использовании необходимо длительное перемешивание, а также нагрев;
• ДЭГ-1 − легко перемешивается со смолой, но имеет оранжевый цвет, что ограничивает его использование, в случае необходимости создать прозрачную конструкцию.

Пластификаторы для эпоксидных смол:

Наполнители

Наполнители бывают технического и декоративного предназначения. Технические обеспечивают необходимую вязкость создаваемому составу, что требуется при выполнении шпатлевания и заполнения пустот в строительных конструкциях. Наиболее востребованными в этой группе материалов являются «Аэросил» и «Микросфера».

Декоративные − придают создаваемому изделию определённый цвет и фактуру. Это может быть кварцевый песок или крошка различного цвета. Особенно востребованы цветные наполнители при творческом подходе к изготовлению изделий, вне зависимости, что это предметы мебели или декора, заливные полы или ювелирные украшения.

Декоративные наполнители, используемые при изготовлении различных изделий

Растворители

Бывают случаи, что при изготовлении чего-либо смола попадает на уже готовое изделие или одежду, и её необходимо удалить, при этом она успевает засохнуть. В этом случае на помощь приходят растворители, в качестве которых можно использовать ацетон, толуол, этилацетат, бутилацетат или жидкость для снятия лака. Кроме этого, растворители используются для снижения вязкости смолы, что необходимо при выполнении некоторых операций с её использованием.

При применении растворителей необходимо помнить, что:

• даже малое количество растворителя способно значительно уменьшить вязкость приготавливаемого состава;
• использование растворителя снижает прочность конечного изделия и срок его застывания;
• растворитель вызывает усадку и может привести к изменению цвета конечного продукта.

Как сделать смолу своими руками

Как просто сделать смолу в домашних условиях? Смешать два вещества, продаваемых в готовом виде. Это непосредственно смола и отвердитель, который и запускает процесс полимеризации. Отвердение смолы происходит в широком диапазоне, от минус 10 и до плюс 200 градусов. На максимальных температурах смолу готовят больших объемов и на производстве, где имеются специальные боксы. В домашних же условиях подходит способ холодной полимеризации, для которой выбирается соответствующий отвердитель.

Отвердение смолы происходит в широком диапазоне, от минус 10 и до плюс 200 градусов.

Смешиваем ингредиенты правильно

Отвердитель и эпоксидную смолу можно приобрести в полу готовом жидком виде. Для холодного способа отвердевания используют одну часть смолы и 10 частей отвердителя. Процесс должен протекать при температуре в 25 градусов. Существуют небольшие лайфхаки, которые помогут избежать преждевременной полимеризации компонентов. Перед тем, как ввести отвердитель, смолу следует медленно нагреть до 40 градусов. Главное, чтобы в процессе не появились пузырьки воздуха. Для этого емкость со смолой помещают в другую емкость объемом побольше и с горячей водой. Ее ставят на маленький огонь и доводят смолу до жидкого состояния. Затем, очень медленно и при постоянном помешивании, вводят частями отвердитель.

Смешивать ингредиенты лучше с использованием обычных медицинских шприцов. В процессе необходимо защитить не только кожу, глаза, но и органы дыхания

Смешивание нужно проводить очень осторожно, не допуская разбрызгивания. На данном этапе все компоненты являются токсичными

Перед тем, как ввести отвердитель, смолу следует медленно нагреть до 40 градусов.

Готовим отвердитель

Отвердитель – катализатор, полностью участвующий в процессе полимеризации смолы. В качестве данного вещества могут выступать ангидриды, карбоновые кислоты, диамины. При смешении со смолой они придадут прочности, хорошей сцепляемостью с поверхностью, устойчивостью к влаге и некоторым химическим элементами.

В производственных масштабах в качестве отвердителя применяют кислоты, которые раскрывают свои свойства при высоких температурах. В домашних условиях работать гораздо проще с аминами, к которым относится полиэтиленполиамин. Отвердитель расходуется быстрее смолы, потому приходится доготавливать ее самостоятельно. Для этого подойдут только специфические, химические вещества, продаваемых в специализированных магазинах.

В смолу можно добавить сухой спирт в таблетках, которые предварительно измельчают и добавляют к смоле из расчета 1 к 10. Оставляют состав на 12 часов, после чего используют по назначению. Из других подручных средств, приготовить отвердитель в домашних условиях невозможно.

В смолу можно добавить сухой спирт в таблетках, которые предварительно измельчают и добавляют к смоле из расчета 1 к 10.

Эпоксидная смола – как с ней работать?

После того, как состав был замешан по всем указанным выше правилам необходимо понять, как пользоваться эпоксидной смолой. Все тонкости зависят от того, на какой стадии отверждения находится материал:

1. В жидком состоянии смесь легко стекает и быстро заполняет нужную форму. Это оптимальное состояние для заливки в молды.
2. На первой стадии отверждения состав похож на густой мед, который нередко самонагревается до температуры около 50℃. Чем выше значение, тем быстрее идет процесс полимеризации. Если его нужно замедлить, то форму помещают в емкость с холодной водой или льдом.
3. Затем состав больше напоминает засахаренный мед. На этом этапе поверхности можно лишь соединять между собой, прижимая друг к другу.
4. «Резиновый» этап отличим тем, что состав уже не липнет к рукам, но еще механически непрочен. В это время изделие можно изменить, например, растянуть, зафиксировав деформацию.
5. Твердая фаза узнаваема тем, что состав не гнется и не продавливается. Она наступает спустя 24-48 ч. после приготовления состава. Однако период окончательного застывания может составлять до 7-14 дней.

https://youtube.com/watch?v=sq3tZg-nKps%250D

Правила использования эпоксидной смолы

Существуют и определенные нюансы работы с эпоксидной смолой для начинающих:

1. Рабочее место лучше застелить полиэтиленом, резиной или силиконом, к которым смола не прилипает.
2. Работа со смолой должна проводиться в помещении с температурой не ниже +22℃ и хорошей вентиляцией в респираторе и резиновых перчатках.
3. Лучше окрашивать смолу специальными колоры во избежание ненужных химических реакций. Хотя некоторые мастера используют для этого красители от шариковых ручек, фломастеров, а еще канцелярские красящие пасты.
4. Попадание воды препятствует полимеризации, однако существуют специальные не гидрофобные составы, в которые можно заключать капли жидкости.
5. Чтобы готовое изделие не пожелтело со временем, в состав изначально лучше добавлять специальные УФ-фильтры.

Чем растворить эпоксидную смолу?

По своей текстуре смолы очень текучие, поэтому при неосторожном обращении состав легко может попасть на соседние поверхности в таких ситуациях важно знать, чем отмыть эпоксидную смолу. Мастера советуют:

1. Сразу же протереть место сухой тканью, к которой капли смеси быстро прилипнут.
2. Растворить смолу легко можно протерев поверхность спиртом или ацетоном, которые быстро удаляют все следы вещества.
3. При попадании на кожу нужно тщательно вымыть обрабатываемое место мылом и следить за тем, чтобы спустя 12-30 мин. не возникло аллергической реакции.

Применение

И тот и другой тип смол нашел свое применение, как в промышленности, так и в быту. В силу специфики материала, сферы применения несколько разнятся, но в тех областях, где они пересекаются, как раз и возникает сложность выбора. Приходится сравнивать остальные характеристики смол.

Эпоксидная смола выступает в роли пропитки для стекловолокна и стеклоткани. Ее высокие показатели адгезии используются при склеивании деталей. Эпоксидка не пропускает влагу. Ею в целях гидроизоляции покрывают поверхности стен, полов, бассейнов, а также обрабатывают подвальные помещения. Устойчивость к химически активным средам позволяет применять эпоксидные смолы в изготовлении отделочных материалов для внутренних и наружных работ. Полимер добавляют в деревянные и даже бетонные конструкции с целью повышения их прочности.

Наконец, эпоксидка служит сырьем для заливочных работ. Заготовки подвергаются обработке и шлифовке. Заливка встречается в производстве мебели, дизайнерском искусстве, в строительстве.

Сфера применения полиэфирных смол затрагивает такие отрасли, как химическая индустрия, машиностроение, строительство. В сочетании со стеклотканями смола дает прочные материалы – стекловолокно и стеклопластик, обладающие высокими показателями прочности. Из стеклопластика делают корпуса лодок, бамперы автомобилей, душевые кабинки, бассейны, крыши и стены. Полимер является незаменимым компонентом в изготовлении искусственного камня. Изделия на основе полиэфиров отличаются низкой себестоимостью и относительно простой технологией обработки материала.

Основные свойства эпоксидной смолы

Одно из особенностей, отличающих эпоксидку от подобных составов,является способность кристаллизоваться, образуя невероятно плотную структуру под действием отвердителя. Получаемый застывающий материал характеризуется следующими свойствами:

Стекло на бетонном основании, залитое эпоксидкой

Застывшая и охлаждённая смола практически не проводит электрический ток, поэтому из неё любят делать оригинальные светильники

Раковины из эпоксидки– дорого, долговечно и стильно

С помощью эпоксидной смолы получаются необычайно красивые и экологически безопасные украшения

Эпоксидная смола также по праву получила «звание» − самый доступный материал для творчества. С подобным составом легко и просто работать. Нужно просто приловчиться. Поэтому именно на ней останавливаются многие новички, желающие проявить свои дизайнерские навыки в различных творческих направлениях.

эпоксидная смола

Маркировка и классификация

Буквенно-цифровое обозначение марок эпоксидной смолы достаточно сильно отличается от принятой за рубежом. В этой связи, прежде чем применить импортный образец советуем произвести корректировку по отношению к рекомендованной отечественной.

Наиболее большие группы российских эпоксидных смол маркируются, как «ЭД» и «Э». Первая обозначает — смола общетехнического назначения. Вторая — предназначена для лакокрасочного производства.

После букв (буквы) обычно идет одно- или двузначное число, которое говорит о процентном содержании в растворе эпоксидных групп.

Например, марка ЭД-20 означает, что перед нами эпоксидная смола общетехнического назначения, в которой эпоксидные группы присутствуют в количестве 20%+1-2%.

Отметим, что клеевые составы на основе эпоксидной смолы имеют свою специальную маркировку, впрочем, как и специальные и хлорсодержащие смолы.

На заметку

Большинство марок отечественных смол имеют сортность: высший, первый или второй. Градация это нормирована ГОСТом и связана с «квалификацией» (чистотой) вещества. Обычно это зависит от количества необязательных примесей, не строгого соблюдения процентного содержания пластификаторов и т.д.

Стандартная плотность «эпоксидки» составляет 1,16. Обычно производитель подобные данные предоставляет, привязав их к нормальной температуре +25градусов по Цельсию.

Как уже было сказано, данная плотность указывает, какова масса вещества в единице объема. Это может быть 1,16 кг в емкости объемом 1 литр (1 куб дециметр) или 1160 кг в емкости 1000л (1 куб. м).

Продолжая разговор о том, что влияет на плотность эпоксидной смолы, назовем еще одну составляющую, точнее их группу — это красители.

Сообщество красителей, применяемых вместе с эпоксидной смолой можно разделить на следующие группы:

• Монохромные;
• Матовые;
• Флуоресцентные;
• Металлик;
• С блестками.

Первая группа считается консервативной и предусматривает сплошное окрашивание в определенные цвета. Впрочем, не редко используется эффект смешения нескольких оттенков, при котором состав получает сложный хаотический окрас. Здесь большую роль играет не только пигменты, но и сам инструмент для смешивания.

Важно

Профессионалы не рекомендуют использовать венчики со сложной геометрией. Это, первую очередь, может сказаться на структуре самого вещества, а во-вторых, спровоцирует образование в массе большого количества пузырьков, избавиться от которых будет практически невозможно.

Матовые окрашиватели применяют для решения задачи «погасить» исходный блеск смолы, придать эффект приглушенности цветов или искусственно «состарить» декоративное покрытие.

Флуоресцентные краски дарят эффект свечения, позволяют менять восприятие в зависимости от типа света и его концентрации. (солнечный свет или искусственное освещение).

Краски группы «металлик» готовы подарить металлический блеск практически любому колеру — от белого до черного. Цвет выгоден повышенной отражаемостью ультрафиолета и присутствием эффекта «хамелеон» — менять оттенки в зависимости от освещенности.

Из наиболее современных красителей отметим те, что входят в группу «с блестками». Данные красители способны заставить раствор переливаться самыми различными оттенками. Выбор такой краски — это дело вкуса, но поддержание позитива в нем — определенно заложено.

Полиэфирная смола и эпоксидная смола – отличие

Аналогичным эпоксидке жидким составом, который затвердевает после добавления катализатора, считается полиэфирная смола. Она также широко применима в современном мире, но существенно отличается по ряду важных характеристик:

1. Поделки из эпоксидной смолы более прочные, они гораздо устойчивее к растрескиванию и расслаиванию, чем полиэфиры.
2. У полиэфиров низкие адгезивные свойства, поэтому их не применяют в клеевых составах.
3. Процент усадки полиэфира может составлять от 7 до 10 % и проявляется не сразу, а постепенно.
4. Полиэфиры не обладают влагозащитными свойствами, горючи и взрывоопасны.
5. Эпоксидная смола практически не имеет запаха, тогда как у полиэфирной он выраженный токсический. Из-за чего ее применение возможно только в специальном респираторе и при качественной организации вентиляции в рабочем помещении.
6. Полиэфир стоит гораздо дешевле и работать с ним легче, однако и сроки эксплуатации готового изделия ниже.

Свойства материала

Эпоксидная смола обладает рядом специфических особенностей, позволяющих использовать ее в самых разнообразных сферах. В зависимости от модификации, производитель имеет возможность выделить те или иные показатели для повышения эффективности практического применения.

Учитывая то, что наша аудитория желает познать качества эпоксидной смолы, как материала для строительства или прикладного искусства, выделим основные достоинства, характерные для всех видов смол.

Прежде всего, следует отметить, что застывшая эпоксидка сохраняет форму и объем. Это качество позволяет создавать изделия и использованием молдов. Причем смола после отверждения практически не дает усадки, то есть, объем застывшей заготовки не изменится.

Большинство марок достаточно устойчиво к воздействию абразивных веществ. Заметим, что при эксплуатации изделий из эпоксидной смолы (наливных полов, предметов мебели, ювелирных украшений) определены правила ухода. В них предписано бережное отношение. Тем не менее, гладкую глянцевую поверхность можно обслуживать практически любыми материалам.

Устойчивость к химически агрессивным средам позволяет домохозяйкам использовать различные чистящие средства. Даже если поверхность получила мелкие повреждения, то при наличии запаса смолы все погрешности реально исправить.

Эпоксидную смолу часто используют в качестве материала для гидроизоляции. Водонепроницаемость оказывает решающее значение при выборе способов отделки мебели или полов в помещениях повышенной влажности. Например, кухонные столы из эпоксидки имеют длительный срок эксплуатации, в то время как мебель из ламинированного ДСП приходит в негодность после воздействия влаги.

Глянец покрытия не боится ультрафиолетового излучения. Во время всего срока службы изделия из эпоксидки не теряют своей прозрачности и не выцветают. Некоторые марки смол обладают повышенными показателями прочности, что позволяет их использовать для покрытия полов в цехах и ремонтных мастерских.

Изделия из дерева и эпоксидной смолы своими руками

В интернете размещено большое количество фото с изображениями изделий, изготовленных из эпоксидной смолы или с применением данного вещества. Значительное количество из них производится из дерева и смолы. Древесине довольно часто отдается предпочтение из-за высокого уровня экологичности и естественной декоративности. Даже необработанные поверхности могут являться прекрасными элементами интерьеров, а в случае применения дополнительных материалов их оформительская ценность увеличивается.

Для изделий с эпоксидной смолой древесина должна быть сухой

Любая деревянная поверхность, даже идеально отшлифованная, имеет поры, в которые проникает эпоксидка, создавая прочное соединение. Поэтому сочетание материалов является удачным для изготовления эксклюзивной мебели. Эпоксидка для заливки или склеивания деревянных поверхностей чаще применяется прозрачная. Она может также тонироваться в зависимости от дизайнерского замысла.

Самостоятельно изготовить изделие из дерева и эпоксидной смолы несложно. В качестве образца можно взять идею из интернета. О выборе и подготовке эпоксидного состава в статье сказано выше, но несколько советов домашним умельцам не будут лишними:

• для соединения с эпоксидкой допустимо использование только хорошо просушенной древесины;
• при заливке горизонтальных поверхностей необходимо выдерживать строгий уровень расположения изделия;
• большую механическую нагрузку на элементы с эпоксидными вставками можно допускать только на 4-5-й день после отвердения.

Значительно усиливает декоративность изделий из эпоксидной смолы и дерева наличие подсветок. О технике создания светящихся полимеров также есть информация в данной статье.

На сегодняшний день мебель из эпоксидной смолы и древесины очень популярна