Эпоксидная смола, инструкция по применению различных видов и отвердителей

Основные характеристики

Эпоксидная смола ЭД-20 выпускается на российском ФПК «Завод имени Свердлова», производитель поставляет свою продукцию не только на отечественный рынок, но и за рубеж. Завод находится в городе Дзержинске Нижегородской области. Также эпоксидно-диановая смола выпускается на ряде предприятий, расположенных в государствах СНГ.

Согласно ГОСТ 10587-84 марка ЭД-20 включает в свой состав эпихлоргидрин и дифенилолпропан. По описанию это полимерный продукт конденсации указанных компонентов в щелочной среде, который обладает плавкостью и пластичностью. Помимо щелочного конденсата, на рынке имеется смола, полученная на толуоле, но свойства у обоих продуктов идентичные. Так как ЭД-20 более всего востребована в промышленности, расфасовывают ее во фляги или барабаны из стали, объем которых составляет 50 кг. Продукт, предназначенный для бытового применения, разливается в мелкую тару. Эпоксидно-диановая смола является двухкомпонентным продуктом. Основная ее часть выглядит как густой и прозрачный бесцветный мед. К этому составу добавляют отвердитель (густой консистенции и янтарного цвета).

Если более подробно рассмотреть химический состав эпоксидно-диановой смолы, то выглядит он следующим образом:

• эпоксидные компоненты – от 20 до 22,4%;
• хлор омыляемый – от 0,3 до 0,8%;
• летучие компоненты – от 0,3 до 0,7%;
• гидроксильная группа веществ – 1,8%;
• ионы хлора – от 0,002 до 0,006%.

При изготовлении эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 не добавляются никакие пластификаторы, поэтому под воздействием вибрации или подвижности основания застывший пласт смолы может покрываться трещинами. До момента полимеризации у продукта отмечаются хорошая вязкость и пластичность. Чтобы снизить уровень вязкости перед соединением с отвердителем, смолу иногда растворяют с помощью органического растворителя.

Эпоксидно-диановый продукт обладает следующими физическими свойствами:

• смола полимеризуется через 90 мин. после смешивания с отвердителем;
• полностью состав окрепнет спустя 24 ч.;
• устойчивость на изгиб составляет 85–145 Мпа;
• рабочий диапазон температур – от 55 до 170 градусов;
• динамическая вязкость материала составляет от 13 до 20 Па*с;
• плотность при температуре +20°C составляет от 1,16 до 1,25 кг/м³.

Производители указывают, что срок годности смолы – не менее 18 мес. с момента изготовления продукта, тогда как отвердитель имеет более длительный период хранения, составляющий 2 года. Хранить ЭД-20 необходимо в затемненных местах при температуре, не превышающей 40°C. Со смолой можно работать при температуре 20°C – такое применение называют холодным методом. В промышленных условиях толстые пласты смолы застывают при воздействии более высоких температур, и такой способ затвердевания называют горячим методом.

Состав и свойства эпоксидного клея

Клеевые растворы с основой из эпоксидной смолы в зависимости от производителя включают различные вещества, по этой причине их состав может быть неодинаковым. Однако есть элементы, которые встречаются в любом варианте, выпущенным согласно ГОСТ

По этой причине важно перед приобретением продукции проверять наличие сертификата качества

Составными элементами данного клеевого средства служат следующие:

• Эпоксидная смола;
• Затвердитель, который может быть жидким либо схожим по консистенции с пастой.

Если выбираются однокомпонентные клеевые растворы, то чтобы они не начали процесс застывания преждевременно, в них добавляются разбавители, чтобы улучшить свойства получаемого шва, производители прибегают к введению иных компонентов, это могут быть:

• Каучук искусственного происхождения;
• Формальдегидная смола;
• Стекловолоконный материал;
• Глина/мел;
• Оксид алюминия;
• Кремнийорганические кислоты и другие.

Чтобы улучшить эластичную характеристику, вводятся пластифицирующие вещества. Если говорить о доли добавочных элементов, то она может достигать половины всего объема, минимальное количество составляет 5%.

В итоге после применения подобного совершенствования составов, они выделяются нижеописанными техническими характеристиками:

• Хорошая плотность;
• Прочность соединения элементов;
• Оптимальный темп отверждения;
• Может выдерживать воздействие воды, природных факторов, бензина, масел;
• Стойкость к усадочному процессу, не образуются трещины.

Клеевые растворы с основой из эпоксидной смолы в зависимости от производителя включают различные вещества, по этой причине их состав может быть неодинаковым.

Температурный режим

Среди положительных моментов отмечают способность держать крепко склеенные детали даже при высокотемпературном воздействии. Многие клеевые растворы способны сохранять прочность сцепления при +150=180 градусах. Есть эпоксидная смола клеи, которые устойчивы даже при +250-градусном воздействии.

Для завершения процесса высыхания слоя требуется, безусловно, иной режим, стандартно подходит комнатная температура в пределах +20-23 градусов. Есть варианты, способные полимеризоваться при температурных показателях +10-15 градусов, но об этом нужно искать показания в инструкции.

Для остальных составов увеличение температурного режима может привести к ускорению застывания, и наоборот, снижение к замедлению. Об этом следует помнить перед работой.

Среди положительных моментов отмечают способность держать крепко склеенные детали даже при высокотемпературном воздействии.

Эффектные картины из эпоксидной смолы

Техника создания рисунка при помощи эпоксидной смолы имеет название Resin art. Получить роспись можно благодаря колеровке исходного материала или нанесению его на подготовленную заранее поверхность. Таким способом создают как панно, так и витраж, наливной пол или столешницу.

Принцип заключается в нанесении смолы на основу. При этом материал разных оттенков образует отдельные зоны

Чтобы получить желаемый эффект, важно использовать специальную марку эпоксидки, предназначенную именно для Resin art. Ее особенность:

• отсутствие белесых разводов;
• подходящая вязкость;
• незначительное растекание пятна.

Для смешивания компонентов используют отдельную тару небольшого объема, так как большое количество материала может привести к его закипанию или образованию пузырьков, что негативно отразится на конечном результате.

При смешивании компонентов необходимо в точности придерживаться инструкции, чтобы не испортить материал. В качестве пигмента используют древесную, медную или алюминиевую стружку. Для создания светящихся рисунков подходит люминофор. Оптимальным условием для работы с такой смолой считается температура в пределах +22 градусов.

В основном картины, выполненные по данной технике, отличаются абстрактным содержанием. Но тем, кто имеет талант художника, под силу создать рельефные и реалистичные рисунки. Одной из распространенных тематик является море. Это может быть простая имитация воды или же создание шедевра со скалистым или песчаным ландшафтом.

Для создания эффекта морской пены смолу можно вспенить или просто нанести белые разводы. Чтобы придать изображению реалистичности, могут быть использованы природные материалы: ракушки, камушки, крупный песок.

Необыкновенно смотрятся картины, которые повторяют вид поверхности Земли с космоса. Для изображения материков мастера используют смолу разных оттенков или натуральные камни. Эффект раскаленной лавы можно получить, смешав черный, белый и красный цвет. Соединение различных оттенков позволит изобразить различные минералы на срезе, такие как жеода, кварц, аметист и другие.

Как работать со смолой?

При работе со смолой главное — тщательно соблюдать пропорции, поскольку недостаточное или, наоборот, слишком большое количество отвердителя самым негативным образом сказывается на функциональности итогового состава. При избыточном объеме отвердителя состав утрачивает свою прочность. Помимо того, излишек может выделяться на поверхность по мере застывания. При нехватке отвердителя часть полимеров остается несвязанными, подобный состав становится липким.

Современные составы обычно разводятся в пропорции: на 1 часть отверждающего вещества — 2 части ЭС, допускается использование равных пропорций. Эпоксидку и отвердитель необходимо тщательно размешивать, чтобы консистенция получилась однородной. Перемешивание выполняют медленно, если движения будут резкими — появятся пузырьки.

После выполнения заливки следует подождать, пока смола затвердеет. В ходе полимеризации ЭС проходит несколько стадий.

• Жидкое состояние. Смесь основных составляющих легко стекает с палочки-мешалки, этот момент оптимален, чтобы заливать состав в форму.
• Густой мед. В этом состоянии масса не ложится тонким ровным слоем, но с легкостью заполняет собой небольшой объем.
• Засахаренный мед. На данном этапе проведение каких-либо действий со смолой не представляется возможным, единственная возможность использования — склеивание поверхностей.
• Переход от меда к резине. В этот момент смолу не нужно трогать, иначе можно нарушить формирование полимерных цепочек.
• Резиновая. Масса компонентов уже вступила во взаимодействие и перестала липнуть к ладоням, однако, ее твердости пока недостаточно. В таком состоянии заготовку можно перекрутить и деформировать.
• Твердая. Эта смола не гнется, не крутится и не отковыривается.

Эпоксидка разных изготовителей имеет разный период отверждения, оно определяется только опытным путем.

Впрочем, и без лака ее поверхность выглядит глянцевой и мерцающей.

Сроки

Практически независимо от того, «холодный» или «горячий» процесс используется для отверждения полиэфирной смолы, основные стадии выглядят примерно так:

Желатинизация. Наступает через 40-120 минут после окончательного смешивания всех компонентов полиэфирного материала.

Резиноподобная стадия. Может наступить через промежуток времени после смешивания всех компонентов от 2 до 12 часов.

Твердая стадия-1. Материал застыл, при воздействии твердым предметами следов не остается или они еле заметны. Но летучие фракции в материале присутствуют и медленно диффундируют из монолита наружу.

Твердая стадия-2. Наступает от 15 до 25 дней после смешивания первичных компонентов. Все свободные радикалы полимерных цепочек отвердителя зафиксировались в новом окончательном и неизменном положении.

Окончательный процесс Твердой стадии-2 можно укоротить, если материал будет подвергаться воздействию высокой температуры в термокамере или специальным отопительными приборами в помещении, позволяющим обеспечить температурный режим порядка 80-100°C градусов в течение полутора-двух часов.

Если же имеете дело со стеклотканью, пропитанной полиэфирным смолами, то при 100°C градусов нужно выдерживать изделие уже 6 часов. В этих случаях Твердую стадию-2 можно обеспечить за 6-7 дней.

«Индикатором» наступления той или иной стадии процесса отверждения обычно служит изменение цвета полиэфирного компаунда. Какой именно цвет меняется на какой, об этом всегда подскажет инструкция, размещаемая на упаковке полиэфирного материала. Но чтобы не ошибиться и не испортить большой объем разведенной со всем компонентами смолы, делайте замесы небольшого количества материала, не более литра. Так вы успеете исполнить все задуманное и избавьте себя от лишних финансовых трат в случае порчи материала.

Хорошим признаком правильности начавшихся после смешивания всех компонентов в смоле процессов будет также значительное повышение температуры рабочего раствора.

Где применяется?

По сферам применения все виды эпоксидки можно разбить на группы. Так, в строительной сфере эпоксидка используется для нанесения разметки на автомагистралях, оформления наливных полов. В качестве декоративного материала получила распространение в ремонтно-отделочных работах. В составе угле- и стеклопластика нашла применение в проведении починки ЖБК и аэропортов. Эпоксидка позволяет выполнить проклеивание мостовых конструкций.

Из смолы производятся лопатки компрессоров и гребные винты плавсредств. Они нашли применение при выпуске резервуаров и сосудов. В машиностроении смола позволяет исправить изъяны литья. Плотность состава позволяет выполнять пружины, а также рессоры. Полимер нашел широкое применение в сфере авиастроения — из композитных компонентов на базе смол выполняют обшивку крыльев и узлов реактивного двигателя, а также оперения и конкурса сопел. Именно из ЭС изготавливают топливные баки и корпуса деталей в ракетах.

Ограниченное применение имеют смолы в пищевой промышленности — некоторые составы используются при изготовлении консервных банок. Благодаря экологичности, эпоксидка в бытовой области может использоваться без ограничений. Ее применяют для создания ювелирных украшений и элементов декора интерьера. Смола используется для изготовления малых скульптурных форм и предметов мебели.

Как смешивать смолу и отвердитель?

Все двухкомпонентные адгезивы на основе эпоксидных смол перед началом склеивания требуется смешать. Если клей полужидкий или гелеобразный, а отвердитель является жидкостью, то перемешивание выполняют в одноразовой пластиковой посуде или силиконовом молде. Составы, имеющие вид пасты в тюбиках, выдавливают на плоское стекло, пластик и перемешивают шпателем до однородного состояния. Адгезивы в форме плотной пасты или мастики разминают руками, надев предварительно перчатки.

Необходимые инструменты и приспособления

Чтобы отмерять и готовить эпоксидный клей, понадобится следующий инвентарь:

• несколько одноразовых пластиковых емкостей (подойдут стаканчики из пластика);
• измерительные средства (мерный стаканчик или пробирка, несколько пластиковых одноразовых шприцев без иглы, ювелирные весы);
• пластмассовый контейнер для смешивания (должен быть достаточного объема, широким, а не узким, для лучшей эвакуации образующегося в ходе полимеризации тепла и предупреждения разбрызгивания закипевшего материала);
• инструмент для перемешивания (деревянная палочка, шпатель);
• защитные средства (перчатки, очки, маска).

Процесс смешивания

Первым в емкость для смешивания помещают клей. Его количество должно быть измерено заранее с помощью одноразового шприца с делениями, мерной посуды или весов. Затем вливают отвердитель. Делать это следует постепенно, маленькими порциями, после каждой из них перемешивая клей деревянной палочкой или шпателем. Если влить весь отвердитель одновременно, то раствор может бурно закипеть, и часть его выплеснется на стол, либо на руки работающего. После вливания последней порции отверждающей жидкости клей тщательно размешивают до однородного состояния.

С этого момента состав начинает постепенно густеть, и его можно использовать. Эпоксидная смола и особенно отвердитель содержат летучие компоненты, испаряющиеся в процессе смешивания и склеивания, поэтому на время работы нужно защитить себя маской и перчатками.

Можно ли сделать отвердитель для эпоксидной смолы своими руками

Применение эпоксидной смолы требует точного соблюдения определенных технологий. Потому лучше использовать готовые составы. Ситуации, когда эпоксидная смола осталась, а отвердитель израсходован, встречаются довольно часто. Существует ли альтернатива, то есть можно ли самому изготовить данный компонент? Можно, но только при условии, что будут приобретены необходимые химические составляющие и соединены в нужном количестве.

Используя шприцы можно легко контролировать количественные показатели смолы и отвердителя

В доступной продаже можно найти Этал-45М, CHS-Hardener P-11, Telalit 410, диэтилентриамин. Качество полученного в ходе домашнего изготовления отвердителя обязательно стоит оценить тестовым путем, то есть смешав со смолой в небольшом количестве. Чтобы понять, как развести эпоксидную смолу и пробный отвердитель, можно воспользоваться следующими советами и алгоритмом действий:

1. Приготовить небольшую емкость и два мерных стакана или шприца. При использовании шприцов легче контролировать количественные показатели жидкостей.
2. Набрать в один шприц определенное количество смолы, вылить в емкость. Затем набрать в другой шприц отвердитель и в пропорции 10:1 ввести его в смолу.
3. Интенсивно размещать состав, но без применения электромеханизмов, оставить затвердевать на предполагаемой для использования поверхности (или на подобной).
4. Наблюдать за процессом полимеризации. При необходимости внесения корректив следует обратиться к тому же методу, но с применением других пропорций.

В качестве отвердителя в домашних условиях можно использовать сухой спирт. Его следует измельчить и соединить со смолой в пропорции 10:1. Данный способ также нужно испытать на маленьких объемах.

Важно! Соединять вещества необходимо именно в такой последовательности, как указано выше. Иначе процесс полимеризации может быть ускоренным и не даст объективных результатов

Пластификатор как наполнитель для эпоксидной смолы

Наряду с отвердителем необходимым компонентом эпоксидной смолы является пластификатор. Изделия, изготовленные с применением такого наполнителя, не трескаются и не ломаются. Обязательно следует добавлять пластификатор при использовании больших объемов эпоксидки, то есть для создания толстых слоев, так как трещины могут образовываться еще в процессе затвердевания.

Пластификатор является одним из важнейших компонентов для эпоксидной смолы

Одним из пластификаторов для эпоксидной смолы является дибутилфталат, сокращенно – ДБФ. Вещество довольно сложно смешивается со смолой, поэтому уровень пластичности невысокий. Добавки вполне достаточно для защиты изделий от растрескивания во время затвердевания, от низких температур. Для усиления эффекта смешивание смолы и данного пластификатора осуществляют на водяной бане.

Более эффективным признан пластификатор Лапроксид ДЭГ-1. Он сам по себе является эпоксидной смолой, хорошо смешивается, добавка 5–7% дает отличный результат. Состав с ДЭГ-1 (без отвердителя) может храниться сколько угодно долго.

Активно применяется для пластификации эпоксидных смол разбавитель S-7106. При его добавлении необходимо использовать отвердитель в обычной пропорции к общему количеству состава. То есть к 10 кг эпоксидки и 100 г данного разбавителя следует добавить 110 г отвердителя.

Клеевые эпоксидные вещества могут быть жесткими и пластичными. Жесткие имеют в составе смолу и отвердитель. Пластичные выпускаются с добавками, замедляющими процесс затвердевания, но обеспечивающими более прочную адгезию. Ответить однозначно, сколько сохнет эпоксидный клей с таким наполнителем, нельзя. Время во многом зависит от температурных условий. Если не было нарушений технологического процесса, то максимальное значение – 24 часа.

Пластификатор Лапроксид ДЭГ-1 является самым эффективным для эпоксидных смол

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.

Как развести эпоксидку

Разведение клея необходимо выполнять аккуратно, поэтому важно заранее подготовить защитные средства и рабочие инструменты. Резиновые перчатки и защитная маска необходимы для предупреждения повреждения кожи и органов дыхания, ведь оба ингредиента является достаточно токсичными

Также важно подготовить емкости для смешивания и палочки. Важно обеспечить проветривание рабочего помещения.

Разведение клея необходимо выполнять аккуратно, поэтому важно заранее подготовить защитные средства и рабочие инструменты

Нормы соотношения

Для того чтобы правильно развести эпоксидный клей необходимо строго соблюдать пропорции. Обычно к приобретаемым химическим веществам прилагается инструкция. В ней указываются правила смешивания и пропорции. Для замешивания состава обычно требуется соблюдать соотношение 10 к 1. То есть на 10 частей объема смолы берут 1 часть отвердителя.

Раньше производители для удобства выпускали составы в емкостях с делениями. Сегодня для этого можно использовать различные подручные средства.

Для того чтобы правильно развести эпоксидный клей необходимо строго соблюдать пропорции.

Придание цвета

Цвет эпоксидной смоле придают до начала застывания

Важно знать физико-химические свойства красителя и самой массы для получения желаемого результата. Важно для окрашивания эпоксидки выбирать материалы на неводной основе

Для успешного окрашивания массы важно соблюдать следующие рекомендации:

При использовании масляной краски важно, чтоб масса красителя не превышала десятой части всего объема;
Не допускать попадания влаги в смесь;
Хорошо проветривать помещение;
Работать со смолой необходимо при температуре не ниже 22 градусов.

Цвет эпоксидной смоле придают до начала застывания.

Лучше для окрашивания эпоксидки использовать специальные пигменты. Они представлены в широком ассортименте в строительных магазинах. Выделяют несколько видов:

• Однотонные. Могут быть от белого до черного цвета, а также ярких оттенков;
• Флуоресцентные. В состав входит люминофор. Это обеспечивает свечение изделия в темное время суток;
• Матовые. Наличие специального вещества в составе обеспечивают матовость поверхности.

Для окрашивания также можно использовать подручные средства

Но важно учитывать, что они могут взаимодействовать между собой. Также это не всегда целесообразно из-за небольшой стоимости пиментов

Можно использовать следующие варианты:

• Чернила из шариковых ручек;
• Нитрокрасители;
• Грифели карандашей;
• Тонеры для принтера;
• Сухие пигменты;
• Художественные масляные краски;
• Алкидные красители.

Лучше для окрашивания эпоксидки использовать специальные пигменты.

Как смешать в домашних условиях

Перед тем как развести эпоксидную смолу, необходимо ознакомиться с инструкцией и изучить все нюансы. В домашних условиях можно замешивать только небольшие объемы смолы. Это можно делать в прохладном помещении. При работе с большими объемами в домашних условиях состав сразу начинает застывать из-за выделяющегося тепла.

Сначала смешивают небольшие объемы, а только потом переходят к большим. Это необходимо для того, чтобы убедиться в корректности подбора пропорций.

Вещества дозируют при помощи разных шприцов. Их размер подбирают, учитывая рабочие объемы. Оба компонента наливают в подготовленную емкость и тщательно перемешивают. В полученной массе не должно быть воздушных пузырьков. Готовая масса должна быть прозрачной и равномерной. После получения состава можно добавлять красители и выполнять все необходимые работы.

В домашних условиях можно замешивать только небольшие объемы смолы.

Особенности смешивания

Для получения качественного рабочего компаунда потребуется учесть не только верное процентное соотношение смолы и отвердителя, но и некоторые особенности при работе с эпоксидной смолой.

Полезно узнать > Как пользоваться эпоксидной смолой с отвердителем

Если работа с эпоксидкой проводится впервые, то следует сначала смешать небольшой объем компонентов, чтобы узнать и запомнить необходимую вязкость рабочего состава.

Для разведения большого количества полимера рекомендуется учитывать способ отверждения (холодный или горячий). Исходя из этого легко выбрать инструмент для размешивания.

Тип полимеризации влияет на скорость перемешивания тем, что существует риск вскипания компаунда. Если это произошло, то прочность готового изделия будет значительная снижена, а то, что должно было быть прозрачным, станет мутного желтоватого цвета.

Скорость размешивания рабочего состава не менее важна. Реакция при соединении эпоксидки с отвердителем сопровождается выделением тепла. По этой причине перемешивать смесь требуется медленно и аккуратно. Если поторопиться и перемешать компаунд быстро, то смесь вскипит и станет непригодна к использованию. Соответственно, чем больше объем, тем больше тепла выделяется в процессе реакции.

Учитывая эти особенности и необратимость проводимой реакции, можно начинать работу.