Смолы эпоксидные – Эпоксидная смола — Википедия

Эпоксидные смолы Википедия

Структура эпоксидной смолы — продукта конденсации эпихлоргидрина с бисфенолом А, n = 0-25

Эпоксидная смола — олигомеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать сшитые полимеры. Наиболее распространённые эпоксидные смолы — продукты поликонденсации эпихлоргидрина с фенолами, чаще всего — с бисфенолом А. Смолы на основе бисфенола А часто называются эпоксидно-диановыми в честь русского химика А. П. Дианина, впервые получившего бисфенол А^[1].

Свойства[ | ]

Эпоксидные смолы стойки к действию галогенов, некоторых кислот (к сильным кислотам, особенно к кислотам-окислителям, имеют слабую устойчивость), щелочей, обладают высокой адгезией к металлам. Эпоксидная смола в зависимости от марки и производителя выглядит как прозрачная жидкость желто-оранжевого цвета, напоминающая мёд, или как коричневая твёрдая масса, напоминающая гудрон. Жидкая смола может иметь очень разный цвет — от белого и прозрачного до винно-красного (у эпоксидированного анилина).

Следующие свойства имеет чистая, не модифицированная смола без наполнителей:

• модуль упругости: E≈3000−4500Nmm2{\displaystyle E\approx 3000-4500{\frac {\rm {N}}{\rm {{mm}^{2}}}}};
• предел прочности: R≈80Nmm2{\displaystyle R\approx 80{\frac {\rm {N}}{\rm {{mm}^{2}}}}};
• плотность: ρ≈1,2gcm3{\displaystyle \rho \approx 1{,}2{\frac {\rm {g}}{\rm {{cm}^{3}}}}}.

Хотя отверждённая по правильной технологии эпоксидная смола считается абсолютно безвредной при нормальных условиях, её применение сильно ограничено, так как при отверждении в промышленных условиях в ЭС остаётся некоторое количество золь-фракции — растворимого остатка. Он может нанести серьёзный урон здоровью, если будет вымыт растворителями и попадёт внутрь организма. В неотверждённом виде эпоксидные смолы являются достаточно ядовитыми веществами и могут также навредить здоровью.

Модификация

ru-wiki.ru

Эпоксидные смолы Википедия

Химическая стойкость полиэпоксидных и эпоксидных смол
Химическое вещество	Химическая устойчивость
Азотная кислота, Nitric Acid	Неустойчивое вещество
Амилацетат, Amyl acetate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Амины, Amines	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Аммоний 10 %, Ammonia 10 %	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Аммоний жид, Ammonia — Liquid	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Анилин, Aniline	Сносная (при t < 72 °F, 22 °C)
Ацетат натрия, Sodium Acetate	Отличная
Ацетилен, Acetylene	Отличная
Ацетон, Acetone	Неустойчивое вещество
Бензин, Gasoline	Отличная
Бензол, Benzol	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Бертолетова соль, Sodium Chlorate	Отличная
Бикарбонат калия, Potassium Bicarbonate	Отличная
Бикарбонат натрия, Sodium Bicarbonate	Отличная
Бисульфат натрия, Sodium Bisulfate	Отличная
Бисульфит кальция, Calcium Bisulfite	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Борная кислота, Boric acid	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Бром, Bromine	Неустойчивое вещество
Бромид калия, Potassium Bromide	Отличная
Бромистоводородная кислота 100 %, Hydrobromic Acid, 100 %	Неустойчивое вещество
Бура (пироборнокислый натрий), Borax	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Бутадиен (дивинил), Butadiene gas	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Бутан газ, Butane gas	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Бутилацетат, Butyl acetate	Хорошая (при t < 72 °F, 22 °C)
Винная кислота, Tartaric Acid	Отличная
Гексан, Hexane	Хорошая
Гексан, Hydraulic Fluid	Отличная
Гексафторкремнекислота. Fluosilicic acid	Сносная
Гептан, Heptane	Отличная
Гидроксид аммония, Ammonium Hydroxide	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Гидроксид бария, Barium Hydroxide	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Гидроксид калия, Potassium Hydroxide	Отличная
Гидроксид кальция, Calcium Hydroxide	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Гидроксид магния, Magnesium Hydroxide	Отличная
Гидроксид натрия, Sodium Hydroxide, 50 %	Хорошая (при t < 120 °F, 50 °C)
Гипохлорит кальция, Calcium HypoChlorite	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Гипохлорит натрия 100 %, Sodium HypoChlorite, 100 %	Неустойчивое вещество
Глицерин, Glycerine	Отличная
Глюкоза, Glucose	Хорошая
Дизельное топливо, Diesel Fuel	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Диоксид серы, Sulfur Dioxide	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Дистиллированная вода, Water — Distilled	Отличная
Дихлорэтан, Dichloroethane	Хорошая (при t < 120 °F, 50 °C)
Дихромат калия, Potassium Dichromate	Сносная
Дубильная кислота, Tannic Acid	Отличная
Железный купорос, Ferrous Sulfate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Жирная кислота, Fatty Acids	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Гидроксид алюминия, Aluminum Hydroxide	Хорошая (при t < 72 °F, 22 °C)
Изопропиловый спирт, Alcohol — Isopropyl	Отличная
Карбонат аммония, Ammonium Carbonate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Карбонат бария, Barium Carbonate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Карбонат калия, Potassium Carbonate	Отличная
Карбонат кальция, Calcium Carbonate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Карбонат натрия, Sodium Carbonate	Сносная (при t < 72 °F, 22 °C)
Касторовое масло, Oil — Castor	Отличная
Керосин, Kerosene	Отличная
Ксилол, Xylene	Отличная
Лигроин, Naphtha	Отличная
Лимонная кислота, Citric Acid	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Малеиновая кислота, Maleic Acid	Отличная
Масляная кислота, Butyric Acid	Сносная (при t < 72 °F, 22 °C)
Метиловый спирт, Alcohol — Methyl	Хорошая (при t < 72 °F, 22 °C)
Метилэтилкетон, Methyl Ethyl Ketone	Сносная (при t < 72 °F, 22 °C)
Молочная кислота, Lactic Acid	Хорошая (при t < 72 °F, 22 °C)
Морская (солёная) вода, Water — Sea, Salt	Отличная
Моча, Urine	Отличная
Муравьиная кислота, Formic Acid	Сносная (при t < 72 °F, 22 °C)
Мыло, Soaps	Отличная
Нафталин, Naphthalene	Отличная
Нитрат аммония, Ammonium Nitrate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Нитрат калия, Potassium Nitrate	Отличная
Нитрат магния, Magnesium Nitrate	Отличная
Нитрат меди, Copper Nitrate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Нитрат натрия, Sodium Nitrate	Отличная
Нитрат серебра, Silver Nitrate	Отличная
Олеиновая кислота, Oleic acid	Отличная
Перекись водорода 10 %, Hydrogen Peroxide, 10 %	Сносная (при t < 72 °F, 22 °C)
Пиво, Beer	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Пикриновая кислота, Picric Acid	Отличная
Плавиковая кислота 75 %, HydroFluoric Acid, 75 %	Хорошая (при t < 72 °F, 22 °C)
Пропан жидк., Propane, liquid	Отличная
Реактивное топливо, Jet Fuel	Отличная
Ртуть, Mercury	Отличная
Пресная вода, Water — Fresh	Отличная
Серная кислота 75—100 %, Sulfuric Acid, 75—100 %	Сносная (при t < 72 °F, 22 °C)
Сероводород, Hydrogen Sulfide	Отличная
Силикат натрия, Sodium Silicate	Отличная
Соляная кислота 20 %, HydroChloric acid, 20 %	Хорошая (при t < 72 °F, 22 °C)
Стеариновая кислота, Stearic Acid	Хорошая
Сульфат алюминия, Aluminum Sulfate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Сульфат аммония, Ammonium Sulfate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Сульфат бария, Barium Sulfate	Сносная (при t < 72 °F, 22 °C)
Сульфат железа, Ferric Sulfate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Сульфат калия, Potassium Sulfate	Отличная
Сульфат кальция, Calcium Sulfate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Сульфат магния, Magnesium Sulfate	Отличная
Сульфат натрия, Sodium Sulfate	Отличная
Сульфат никеля, Nickel Sulfate	Отличная
Сульфид бария, Barium Sulfide	Хорошая (при t < 72 °F, 22 °C)
Сульфит натрия, Sodium Sulfite	Отличная
Терпентин, Turpentine	Хорошая
Тетрахлорид углерода, Carbon Tetrachloride	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Тиосульфит натрия, Sodium Thiosulfate	Отличная
Толуол, Toluene	Хорошая (при t < 72 °F, 22 °C)
Углекислота, Carbonic Acid	Хорошая (при t < 72 °F, 22 °C)
Углекислый газ, Carbon dioxide gas	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Углекислый магний, Magnesium Carbonate	Отличная
Уксус, Vinegar	Отличная
Уксусная кислота, Acetic Acid (20 %)	Отличная
Уксуснокислый свинец, Lead acetate	Отличная
Фенол (оксибензол), Phenol	Хорошая
Формальдегид 40 %, Formaldehyde, 40 %	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Фосфат аммония, Ammonium Phosphate	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Фосфорная кислота, Phosphoric Acid	Хорошая
Фреон, Freon	Отличная
Фторид алюминия, Aluminum Fluoride	Хорошая (при t < 72 °F, 22 °C)
Фтористые газы, Fluorine gas	Неустойчивое вещество
Фтористый натрий, Sodium Fluoride	Отличная
Хлорид алюминия, Aluminum Chloride	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Хлорид аммония, Ammonium Chloride	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Хлорид бария, Barium Chloride	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Хлорид железа, Ferric Chloride	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Хлорид калия, Potassium Chloride	Отличная
Хлорид кальция, Calcium Chloride	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Хлорид магния, Magnesium Chloride	Отличная
Хлорид меди, Copper Chloride	Отличная
Хлорид натрия, Sodium Chloride	Отличная
Хлорид никеля, Nickel Chloride	Отличная
Хлорид цинка, Zinc Chloride	Отличная
Хлористое железо, Ferrous Chloride	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)
Хлористое олово, Stannic Chloride	Отличная
Цианид натрия, Sodium Cyanide	Отличная
Цианистый водород, HydroCyanic Acid	Отличная
Щавелевая кислота, Oxalic Acid	Отличная
Этилацетат, Ethyl acetate	Сносная (при t < 72 °F, 22 °C)
Этиленгликоль, Ethylene glycol	Сносная (при t < 72 °F, 22 °C)
Этиловый спирт, Alcohol — Ethyl	Отличная (при t < 120 °F, 50 °C)
Этилхлорид, Ethyl chloride	Отличная (при t < 72 °F, 22 °C)

wikiredia.ru

Мир современных материалов — Эпоксидные смолы

 Эпоксидные смолы — олигомеры или мономеры, содержащие в молекуле не менее двух эпоксидных

 глицидиловых

 

  или оксирановых

  групп и способные превращаться в полимеры пространственного строения.

  Эпоксидные смолы бывают:

 1) диановые;

 2) азотсодержащие;

 3) эпоксиноволачные и эпоксифенольные;

 4) галогенсодержащие;

 5) сложные диглициловые эфиры;

 6) алифатические.

 Важное практическое значение имеют также модифицированные эпоксидные смолы, получаемые путем химического взаимодействия немодифицированных эпоксидных смол с реакционноспособными модификаторами.

 Неотвержденные эпоксидные смолы представляют собой вязкие жидкости или низкоплавкие продукты, которые растворяются во многих органических растворителях (ацетон, толуол, хлорированные углеводороды и др.), не растворимы в воде, бензине, ограниченно растворимы в спиртах.

 Механизм отверждения ди- и полифункциональных эпоксидных смол заключается во взаимодействии их функциональных групп (эпоксидных и гидроксильных) с реакционноспособными группами отвердителя или между собой. Такая реакция приводит к удлинению молекулы и образованию поперечных связей. В результате получаются твердые прочные полимеры. Такое свойство эпоксидных смол используется в заливочных и пропиточных компаундах. Эпоксидные смолы отверждаются без выделения побочных продуктов, поэтому изделия из них имеют минимальную усадку (0,3-2,0%) и могут использоваться в толстых слоях.

               В качестве отвердителей применяют:

 1)     продукты основного характера; к ним относятся различные ди- и полифункциональные алифатические и ароматические амины, низкомолекулярные полиамиды и различные производные аминов, допускающие отверждение при комнатной температуре; для завершения процесса отверждения необходимо воздействие температуры 60-150°С в течение 4-10 ч в зависимости от вида и количества отвердителя эпоксидных смол и массы изделия;

 2)     продукты кислого характера – ангидриды ди- и поликарбоновых кислот; отверждение происходит при 120-200°С за время от нескольких часов до нескольких суток;

 3)     полиэфирные, феноло-, анилино- и резорциноформальдегидные олигомеры;

 4)     комплексные соединения трехфтористого бора и различных аминов.

 Выбор отвердителя для того или иного типа эпоксидных смол обуславливается назначением, допустимыми условиями переработки композиции и требуемыми свойствами отвержденного продукта. Отвердители ангидридного типа дают возможность получать полимеры с более высокими электрическими и механическими свойствами и с большей нагревостойкостью по сравнению с отвердителями – аминами; они менее токсичны, чем амины.

Эпоксидные смолы отверждаются без выделения побочных продуктов, поэтому изделия из них имеют минимальную усадку 0,3-2% и могут быть использованы в толстых слоях.

При введении минеральных наполнителей рабочая температура эпоксидных полимеров повышается, доходя до класса нагревостойкости Н. Композиционные материалы на основе эпоксидных полимеров, содержащие неорганические компоненты, имеют нагревостойкость, обычно превышающую таковую самих полимеров.

В табл. 1 приведены свойства эпоксидных смол.

Таблица 1.

Показатель	Полимеры
	диановые		азотсодержащие, отвержденные МА	эпоксиноволачные		циклоали- фатичес- кие	полиэфир- эпоксид- ные
	на основе ЭД-20, отверди- тель— МТГФА	на основе CY-205 (фирма «Циба», Швейцария), отвердитель— гексогидро- фталевый ангидрид		на основе ЭН-6, отвер- дитель—МА	на основе DEN-438 (фирма «Дау Ке- миклз», США)+ +1.5% БДМА, отверди- тель—МЭА
Прочность, МПа: при растяжении при сжатии при статическом изгибе	— 150 90	20-30 130—150 110-130	— 170-180 80-100	— 140 60	31 160 110	50—70 182—190 75—130	— — —
Ударная вязкость, кДж/м2	8-14	8-12	15-18	7-9	—	3-25	—
εr	3,6-3,8	3,3-3,6 (при 25°С)	4,0 (при 1 МГц)	—	3,4 (при 60 Гц)	3-6	—
tgδ	0,0047- 0,0053 (при 50 Гц) 0,011— 0,013 (при 1 МГц)	0,004—0,051 (при 25 ОС)	0,018 (при 1 МГц)	0,011 (при 20°С) 0,011 (при 150°С) 0,0141 (при 200°С)	0,00661	0.0041 (при 25 °С) 0,004— 0,0051 (при 100°С)	0,005- 0,0251
ρs, Ом	—	—	1015	—	5,4×1015	—	—
ρ, Ом*м	1012	1014 (при 25 °С)	1013	1013 (при 20 °С)	1014	—	1012-1013 (при 20 °С)
Епр, МВ/м	—	16-18	15	—	—	23	—
Теплостойкость по Мартенсу, °С	105-113	80-90	115	180	—	—	—
Усадка при отверждении, %	1,7-1,9	—	—	—	—	0,97-1,3	—
Водопоглощение за 24 ч, %	—	0,25 (за 10 суток)	0,03	0,05	—	—	—

 

Обозначения в таблице:

ε_r– относительная диэлектрическая проницаемость

tgδ — тангенс угла диэлектрических потерь

ρs – удельное электрическое поверхностное сопротивление

ρ — удельное электрическое объемное сопротивление

Епр – электрическая прочность

 

               Эпоксидно-диановые смолы

          Наибольшее применение в промышленности нашли эпоксидно-диановые смолы ввиду их исключительной адгезии и механической прочности.

               Эпоксидно-диановые смолы — реакционноспособные олигомерные продукты конденсации дифенилпропана с эпихлоргидрином. Их образование можно представить схемой:

 

 Неотвержденные смолы легко растворяются в кетонах, эфирах, ароматических углеводородах. Совмещаются с полиэфирными, акриловыми, фенолоформальдегидными и другими смолами. В табл. 2 приведены сведения о некоторых марках эпоксидно-диановые смол.

 Таблица 2

 

Марка	Внешний вид	Динамическая вязкость, Па×с, при 25°С	Свойства	Применение
ЭД-16	Высоковязкая прозрачная жидкость	5-18	Хорошая адгезия к различным подложкам. Покрытия на основе смолы отличаются высокими физико-механическими свойствами.	производства покрытий, клеев холодного отверждения.
ЭД-20	Вязкая прозрачная жидкость	13-20	Хорошая адгезия к различным подложкам. Покрытия на основе смолы отличаются высокими физико-механическими свойствами.	Для производства покрытий, клеев холодного отверждения.
Э-20С	Твердые прозрачные куски	—	Покрытия на основе смолы отличаются высокими физико-механическими свойствами.	Связующее для пропитанных стеклослюдинитовых лент
ЭД-22	Низковязкая прозрачная жидкость	8-12	Обладает низкой вязкостью, узким интервалом содержания эпоксидных групп, стабильностью физико-химических свойств	электроизоляционные и пропиточные композиции
Э-23	Твердые прозрачные куски	—	Покрытия на основе Э-23 отличаются хорошей адгезией, механической прочностью, коррозионной стойкостью	Основа порошковых лакокрасочных материалов

 

В зависимости от соотношения исходных компонентов и условий ведения процесса выпускаются смолы различной молекулярной массы лаковые, высоковязкие и твердые.

            Эпоксидно-диановые смолы, в частности ЭД-22, с отвердителями ангидридного типа находят широкое применение при изготовлении термореактивной изоляции высоковольтных электрических машин.

            

Вас также может заинтересовать:

worldofmaterials.ru

Эпоксидная смола — это… Что такое Эпоксидная смола?

Структура эпоксидной смолы — продукта конденсации эпихлоргидрина с бисфенолом А, n = 0-25

Эпоксидная смола — олигомеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать сшитые полимеры. Наиболее распространенные эпоксидные смолы — продукты поликонденсации эпихлоргидрина с фенолами, чаще всего — с бисфенолом А.

Свойства

Эпоксидные смолы стойки к действию галогенов, кислот, щелочей, обладают высокой адгезией к металлам. Из эпоксидных смол готовят различные виды клея, пластмассы, электроизоляционные лаки, текстолит (стекло- и углепластики), заливочные компаунды и пластоцементы. Эпоксидная смола в зависимости от марки и производителя, выглядит как прозрачная жидкость желто-оранжевого цвета напоминающая мёд, или как коричневая твердая масса, напоминающая гудрон. Жидкая смола может иметь очень разный цвет — от белого и прозрачного до винно-красного (у эпоксидированного анилина). Следующие свойства имеет чистая, не модифицированная смола без наполнителей.

• Модуль эластичности:
• Предел прочности:
• Плотность:

Хотя отверждённая по правильной технологии эпоксидная смола считается абсолютно безвредной при нормальных условиях, её применение сильно ограничено, так как при отверждении в промышленных условиях в ЭС остается некоторое количество золь-фракции — растворимого остатка. Он может нанести серьёзный урон здоровью, если будет вымыт растворителями и попадет внутрь организма. В неотверждённом виде эпоксидные смолы являются достаточно ядовитыми веществами и могут также навредить здоровью. По этой причине при работе с ЭС требуется соблюдать определенные правила:

• Склееная при помощи ЭС посуда не может быть использована в дальнейшем для приготовления и употребления пищи.
• При работе следует надевать резиновые перчатки.
• При работе с отвердителями и смолами в твердом виде требуется использовать противопылевой респиратор.
• При попадании брызг ЭС в глаз нужно срочно промыть глаз холодной водой и обратиться к врачу.
• Не рекомендуется отверждать смолу в бытовой духовке^[1].

Модификация

Эпоксидные смолы поддаются модификации. Различают химическую и физическую модификацию.

Первая заключается в изменении строения сетки полимера путём добавления соединений, встраивающихся в состав оной. Как пример — добавление лапроксидов (простых полиэфиров спиртов, содержащих глицидиловые группы, например ангидрида глицерина) в зависимости от функциональности и молекулярной массы придаёт отверждённой смоле эластичность, за счёт увеличения молекулярной массы межузлового фрагмента, но понижает её водостойкость. Добавление галоген- и фосфорорганических соединений придаёт смоле большую негорючесть. Добавление фенолформальдегидных смол позволяет отверждать эпоксидную смолу прямым нагревом без отвердителя, придаёт большую жёсткость, улучшает антифрикционные свойства, но понижает ударную вязкость^[2].

Физическая модификация достигается добавлением в смолу веществ, не вступающих в химическую связь со связующим. Как пример — добавление каучука позволяет увеличить ударную вязкость отверждённой смолы. Добавление коллоидного диоксида титана увеличивает её коэффициент преломления и придаёт свойство непрозрачности к ультрафиолетовому излучению^[3].

Получение

Схема производства жидких эпоксидных смол периодическим методом. 1 — реактор; 2, 6 — холодильники; 3 — приёмник; 4 — фильтры; 5 — аппарат для отгонки толуола; 7 — сборник.^[2]

Впервые эпоксидная смола была получена французским химиком Кастаном в 1936 году.

Эпоксидную смолу получают поликонденсацией эпихлоргидрина с различными органическими соединениями: от фенола до пищевых масел, скажем соевого^[3]. Такой способ носит название «эпоксидирование».

Ценные сорта эпоксидных смол получают каталитическим окислением непредельных соединений. Например, таким образом получают циклоалифатические смолы, ценные тем, что они совершенно не содержат гидроксильных групп, и поэтому очень гидроустойчивы, трекинго- и дугостойки.

Для практического применения смолы нужен отвердитель. Отвердителем может быть полифункциональный амин или ангидрид, иногда кислоты. Также применяют катализаторы отверждения — кислоты Льюиса и третичные амины, обычно блокированные комплексообразователем наподобие пиридина. После смешения с отвердителем эпоксидная смола может быть отверждена — переведена в твердое неплавкое и нерастворимое состояние. Если это полиэтиленполиамин (ПЭПА), то смола отвердеет за сутки при комнатной температуре. Ангидридные отвердители требуют 10 часов времени и нагрева до 180 °C в термокамере (и это ещё без учёта каскадного нагрева со 150 °C).

Применение

Перевернутая верхняя часть лодки из стеклоткани с ЭС

На основе эпоксидных смол производятся различные материалы, применяемые в различных областях промышленности. Углеволокно и ЭС образуют углепластик (используется как конструктивный материал в различных областях: от авиастроения (см. Боинг-777) до автостроения). Композит на основе ЭС используются в крепёжных болтах ракет класса земля-космос. ЭС с кевларовым волокном — материал для создания бронежилетов.

Зачастую эпоксидные смолы используют в качестве эпоксидного клея или пропиточного материала — вместе со стеклотканью для изготовления и ремонта различных корпусов или выполнения гидроизоляции помещений, а также как самый доступный способ в быту изготовить продукт из стекловолокнита, как сразу готовое после отливки в форму, так и с вероятностью дальнейшего разрезания и шлифовки.

Из стеклоткани с ЭС делают корпуса плавсредств, выдерживающие очень сильные удары, различные детали для автомобилей и других транспортных средств.

В качестве заливки (герметика) для различных плат, устройств и приборов.

Также эпоксидные смолы используются в строительстве (см. Сиднейский оперный театр).

Из эпоксидных смол изготовляются самые различные предметы и вещи (скажем, мундштуки).

Эпоксидные смолы используют в качестве бытового клея. Использовать эпоксидный клей довольно просто. Смешивание эпоксидной смолы с отвердителем как правило выполняется в крайне малых объемах (несколько граммов), поэтому перемешивание производится при комнатной температуре и не вызывает затруднений, точность пропорции смола/отвердитель при смешивании зависит от производителя эпоксидной смолы или отвердителя, необходимо использовать только те пропорции, которые рекомендованы производителем, так как от этого зависит время отвердевания и физические свойства получившегося продукта (отступлении от нужной пропорции как правило приводит к изменению времени отвердевания, в крайних случаях можно получить нетвердый продукт). В качестве отвердителей применяют: отвердители холодного триэтилентетрамин (ТЭТА), полиэтиленполиамин (ПЭПА), полисебациновый ангидрид и горячего отверждения малеиновый ангидрид (ДЭТА).^[4][5] Как правило стандартная пропорция составляет от 10:1 до 5:1, но в некоторых случаях может доходить до 1:1. Запрещается смешивать сразу большое количество смолы с отвердителем без использования специальных аппаратов для смешивания во избежание вскипания.^[6]

Основные области применения эпоксидных смол:[7]
Отрасль применения	Основные виды эпоксидных материалов	Основное назначение	Преимущественные показатели	Экономический эффект применения, отнесенный к стоимости материала
Строительство	Полимербетоны, компаунды, клеи	Разметочные полосы дорог, плиты для полов, наливные бесшовные полы	Физико-механические показатели, износо-химстойкость, беспыльность, высокая адгезия	от 3 до 29
	Покрытия (лакокрасочные, порошковые, водно-дисперсионные)	Декоративно-облицовачные и защитные функции	Малая усадка, химическая стойкость
	Связующие для стекло- и углепластиков	Ремонт железобетонных конструкций, дорог, аэродромов. Склеивание конструкций мостов и др. Вытяжные трубы и ёмкости хим. производств. Трубопроводы	Атмосферостойкость, Химстойкость, Прочность, Теплостойкость
Электромашиностроение и радиотехника	Компаунды, связующие для армированных пластиков, покрытия, прессматериалы, пенопласты	Герметизация изделий, электроизоляционные материалы (стеклопластик и др.). Заливка трансформаторов и др. Эл. изоляционные и защитные покрытия.	Радиопрозрачность, высокие диэлектрические показатели, малая усадка при отверждении, отсутствие летучих продуктов отверждения	От 0,1 до 7,0; 300-800 (электроника)
Судостроение	Связующие для стеклопластиков	Судовые гребные винты, лопатки компрессоров	Прочность, кавитационнная стойкость	75
	Покрытия из жидких ЛКМ и порошков	Сосуды для газов и топлива	Водо-, химстойкость, абразивная стойкость
	Cинтактические пенопласты	Обтекатели гребных винтов	Ударопрочность при низких температурах
Машиностроение, в т.ч. автомобилестроение	Компаунды, Лакокрасочные материалы, Клеи	Ремонт и заделка дефектов литьевых изделий, формы, штампы, оснастка, инструмент (модели, копиры и т.д.)	Прочность, твердость, изностойкость, размерная стабильность	От 3,1 до 15,0
	Полимербетоны	Направляющие металлорежущих станков, cтанины прецезионных станков	Теплостойкость, высокая адгезия к подложкам и наполнителям, функциональные и антифрикционные свойства	320 (тяжелые станки)
	Связующие для армированных пластиков	Емкости, трубы из стеклопластиков «мокрой» намотки	Хим.стойкость Ударопрочность
	Прессматериалы и порошки	Подшипники и др. антифрикционные материалы, пружины, рессоры из эпоксидных пластиков, электропроводящие материалы
Авиа-и ракетостроение	Связующее для армированных стекло-и органопластиков	Силовые конструкции и обшивки крыльев, фюзелляжа, оперения, конуса сопел и статоры реактивных двигателей	Высокая удельная прочность и жесткость, радиопрозрачность, абляционные свойства (теплозащитные)
	Покрытия защитные	Лопасти вертолета, топливные баки ракет, корпус реактивного двигателя, баллоны для сжатых газов	Стойкость к действию топлива

Интересные факты об эпоксидных смолах

Хотя самые высокотоннажные марки смол ЭД-20, ЭД-22 и ЭД-16 при нормальных условиях являются высоковязкими жидкостями, температура кристаллизации олигомеров, их составляющих, лежит ниже 20°C. Жидкое состояние смол связано с тем, что олигомеры с длиной цепи отличной от длины цепи других молекул не дают им образовать упорядоченную структуру для кристаллизации. Всё же некоторое количество кристаллической фазы, называемых «пачками» присутствует в растворах, что неизбежно влияет на свойства отверждаемой смолы. Один из методов физической модификации смолы заключается в предварительном разрушении этих агрегатов с помощью ультразвука. Примечательно то, что при такой обработке смола меняет свой цвет с золотистого на зелёный.

Большинство олигомеров, состоящих из одинаковых молекул и выделенных в чистом виде из ЭД упомянутых выше марок, при нормальных условиях являются твёрдыми кристаллическими веществами.

См. также

Литература

Ссылки

Примечания

1. ↑ Так как при разгерметизации формы может произойти вытекание смолы на поверхности духовки, в результате чего последующее приготовление пищи в ней омрачается специфическим запахом горелого пластика в приготовляемой пище.
2. ↑ ^{1 2} А. Ф. Николаев, В. К. Крыжановский, В. В. Бурлов и др. Технология полимерных материалов / Под ред. В. К. Крыжановского. — СПб.: Профессия, 2008. — 544 с.
3. ↑ ^{1 2} По материалам реферативного журнала «Химия»
4. ↑ Отвердители для эпоксидных смол
5. ↑ Современные отвердители эпоксидных смол
6. ↑ Эпоксидная смола
7. ↑ Хозин В. Г. Усиление эпоксидных полимеров. — Казань: ПИК «Дом печати», 2004. — 446 с.

dikc.academic.ru