Состав эпоксидной смолы – Изготовление эпоксидной смолы, процесс производства, ее характеристики и свойства

Содержание

Как развести эпоксидную смолу? Работа с эпоксидной смолой

Слово «эпоксидка» известно почти каждому человеку. А вот эпоксидная смола, применение которой сегодня достаточно распространено, представляет собой разновидность синтетических смол. Появилась она в 50-х гг. прошлого века и сразу получила популярность благодаря своим универсальным свойствам.

Сегодня эпоксидные смолы используют в промышленном производстве и домашнем хозяйстве. Возможности применения постоянно расширяются за счёт разработки составов с улучшенными характеристиками.

Описание эпоксидной смолы

По химическому составу эпоксидная смола – это олигомерное синтетическое соединение. Данные материалы востребованы сегодня почти во всех сферах промышленности. В свободном виде эпоксидка не используется, а вот в соединении с отвердителем она способна проявить уникальные свойства после реакции полимеризации. Если эпоксидную смолу соединить с отверждающими веществами, то могут получиться:

  • жесткие твердые материалы;
  • мягкие и прочнее изделия;
  • резиноподобные материалы.

Эпоксидные смолы устойчивы к воздействию следующих веществ:

  • галогены;
  • кислоты;
  • щёлочи.

Однако растворение происходит в сложных эфирах и ацетоне без образования пленки. После отверждения эпоксидной смолы ее состав не выделяет летучие вещества, а усадка незначительна.

Особенности разведения эпоксидной смолы

Если вы задались вопросом о том, как развести эпоксидную смолу, то должны знать, что недостаток или избыток отвердителя в составе может негативно сказаться на качестве полимера, при этом он остается устойчивым к нагреванию, но его прочность снижается, способности противодействовать химическим веществам и воде сохраняются. Если отвердитель добавлен в недостаточном количестве, то изделие может быть липким из-за несвязанной смолы.

Перед тем как развести эпоксидную смолу, нужно уяснить, что излишек свободного отвердителя выделяется на поверхности полимера в процессе эксплуатации. Для получения разных компаундов отверждающие компоненты и смола используются в разных пропорциях, об этом можно узнать из инструкции. Если речь идет о современном компаунде, то соотношение наиболее часто выглядит следующим образом: 1 к 2 или 1 к 1.

Рекомендации по разведению эпоксидной смолы

На сегодняшний день существует мнение о том, что при использовании отвердителя в объеме больше нормы реакция полимеризации произойдет быстрее. Это мысли можно считать заблуждением. Наиболее простой способ ускорить процесс заключается в повышении температуры реагирующей смеси.

Если вы хотите ускорить процесс в три раза, то температура должна быть увеличено на 10 °C. Если вы задумались над вопросом о том, как развести эпоксидную смолу, то должны знать, что на сегодняшний день известны специальные компаунды, которые в составе содержат ускорители отверждения. Можно встретить в продаже и эпоксидные составы, которые застывают при пониженной температуре. Тип отвердителя и температура смеси выступают в качестве главных факторов, которые влияют на скорость полимеризации.

Разведение эпоксидной смолы: составы с разной температурой полимеризации

Эпоксидная смола может отверждаться при температуре в пределах от -10 до +200 °C, всё будет зависеть от разновидности используемого состава. На сегодняшний день известны смолы горячего и холодного отверждения. Отвердитель холодного типа и эпоксидная смола наиболее часто используются в быту. Встретить такой состав можно и в условиях производства с малой мощностью, а также там, где недопустима термическая обработка.

Для получения высокопрочных изделий, которые будут способны претерпевать высокие нагрузки и температуры, а также воздействие химических веществ, используются отверждающие компоненты горячего типа. При горячей полимеризации формируется густая сетка молекул. Также существуют составы и их оксиды, которые способны полимеризоваться в морской воде и в условиях влажной среды.

Область применения

Эпоксидные материалы сегодня распространены во всём мире, известны они с середины прошлого века. Характер применения данных материалов в последние годы претерпел значительные изменения, однако использование остается традиционным в нескольких областях, среди них:

  • пропитка стеклоткани и стеклонити;
  • покрытие для гидроизоляции;
  • создание химически-стойких покрытий;
  • изготовление прозрачного твердого материала для стеклопластиковых изделий.

Эпоксидная смола, применение которой сегодня достаточно распространено, может выступать в роли пропиточного средства для склеивания деталей в электротехнике, автомобильной, авиационной областях, радиоэлектронике и промышленности. В данном случае состав применяется при производстве стеклопластика в машино- и кораблестроение, строительстве, в условиях мастерских по ремонту кузовных элементов автомобиля и лодочных корпусов.

Работа с эпоксидной смолой проводится там, где есть необходимость гидроизолировать стены, а также полы подвальных помещений и бассейнов. С помощью эпоксидной смолы можно изготовить материалы и краски для наружной и внутренней отделки зданий, а также пропитки, которая будет обеспечивать гидроизоляцию пористых материалов и их повышенную прочность, среди них следует выделить древесину и бетон.

Для справки

Эпоксидная смола может лечь в основу прозрачного твердого материала, который выполняется методом заливки в форму. На следующем этапе изделия обрабатываются механическим методом, как то: шлифовка и резание. Используется для стеклопластиковых изделий в дизайнерских работах, электронной промышленности, строительстве и домашнем хозяйстве.

Работа с эпоксидкой: подготовка поверхности

Работа с эпоксидной смолой предусматривает необходимость подготовки поверхности перед нанесением состава. Только тогда удастся добиться высококачественной адгезии. Поэтому перед тем как развести эпоксидную смолу, сперва подготовьте поверхность. Для начала основание обезжиривает. На поверхности должны отсутствовать следы нефтепродуктов и жира. Поверхность очищается с использованием растворителей или эффективных моющих средств. Важно удостовериться в отсутствии глянца.

Верхний слой снимается методом шлифовки. Малые поверхности должны быть подготовлены вручную, использовать для этого следует наждачную бумагу. Внушительные по площади основания обрабатываются шлифовальными машинами, а образовавшуюся пыль следует убрать с помощью пылесоса. При изготовлении стеклопластика или послойной укладке эпоксидных наливных полов, лаков и красок каждое последующее покрытие должно быть нанесено на не полностью застывшей, ещё липкий предыдущий слой.

Если технология и требования к готовому продукту допускают, то нижний слой, в качестве которого выступает подложка, должен быть посыпан мелкофракционным песком. После отвердевания лишний песок нужно будет удалить и нанести новый слой эпоксидки.

Подготовка большого объема эпоксидной смолы

Если вам неизвестны специфические свойства эпоксидной смолы, то вы можете столкнуться с проблемами при изготовлении материала в большом объеме. С увеличением объема эпоксидки выделяется большее количество тепла. При закипании смола будет пениться, станет мутно-белой. Этот состав нельзя считать пригодным к использованию. Для снижения вязкости к смоле могут быть добавлены разбавители и растворители. Даже небольшая их концентрация может стать причиной снижения прочности и теплостойкости изделия. Следствием становится выпотевание разбавителя из полимера, что влечет ухудшение качеств материала.

Эпоксидные смолы и отвердители не должны содержать воду. Если это произойдет, то состав станет мутным и потеряет свои свойства. На сегодняшний день выпускается водоразбавляемая эпоксидка. Подобные составы разводятся для достижения дисперсии дистиллированной водой. Двухкомпонентная эпоксидная смола должна быть смешана с пластификатором. Полученную смесь медленно нагревают, что верно, если используется ДБФ. При применении ДЭГ-1 состав необходимо перемешать.

Для тщательного смешивания следует использовать специальную насадку на дрель или строительный миксер. Пропорции смолы и пластификатора подбираются в зависимости от необходимой пластичности, но наиболее часто доля пластификатора изменяется в пределах от 5 до 10%. В смесь добавляется отвердитель. Смола остужается до +30 °C, чтобы исключить закипание. Стандартная пропорция смолы с отвердителем выглядит как 1 к 10. Чтобы добиться равномерного растворения отвердителя, следует обеспечить перемешивание. В противном случае состав получится неоднородным, а впоследствии будет выпотевать.

Поделки из смолы

Довольно часто мастера выполняют поделки из эпоксидной смолы. Эти работы могут сопровождаться определенными сложностями. Изделие должно получиться прозрачным, внутри него не должно быть пузырьков воздуха. В толще и на поверхности отверждение должно быть равномерным. Если толщина больше 2 мм, то материал наносится слоями после первичной полимеризации. Смола может быть разлита по формам. Для того чтобы изделие отделилось, форму смазывают техническим вазелином или жиром.

Краситель для эпоксидной смолы позволит придать изделию любой цвет. После завершения работ изделие выдерживается при температуре несколько выше комнатной. Через 3 часа наступит первичная полимеризация, отверждение до отлипания, после изделие должно быть прогрето для ускорения процесса отверждения в течение 6 часов. Если вы решили выполнить поделки из эпоксидной смолы, то, вполне возможно, не сможете воспользоваться специальным жарочным шкафом.

При комнатной температуре полимеризация будет длиться 2 недели. Если к ингредиентам добавить триэтилентетрамин, то поверхность может остаться липкой. Отлитое изделие в дальнейшем должно обрабатываться механический. Эпоксидная смола отечественного производства не столь пригодна для отливки массивных изделий, ведь она отличается неравномерным отверждением толщи.

Придание цвета эпоксидной смоле

Краситель для эпоксидной смолы позволит получить в домашних состав, окрашенный в определенный цвет. Для того чтобы обеспечить равномерное распределение пигмента, производители используют десятки поверхностно-активных веществ. Пигментирование способно снизить прозрачность смолы, иногда оно меняет цвет, смола темнеет. Добавление пигмента должно осуществляться до катализатора, но после добавления воска.

Технические характеристики эпоксидной смолы на примере состава марки ЭД-20

Эпоксидная смола, характеристики которой будут перечислены ниже, представляет собой медоподобную жидкость желтоватого цвета, которая легко окрашивается. Плотность при 20 °C внешней среды составляет предел 1,16-1,25 кг/м3. Прочность при растяжении равна 40-90 МПа. Прочность при изгибе эквивалентна 80-140 МПа. Прочность при сжатии равна 100-200 МПа.

Температура полимеризации составляет 20 °C и выше. Если вас заинтересовала эпоксидная смола, пропорции смеси при соединении с отвердителем вас должны заинтересовать. Последний должен использоваться в объеме 7 частей, тогда как смола добавляется в количестве 1 части. Время полимеризации состава равно 1,5 часа. Водопоглощение за 24 часа равно пределу от 0,01-0,1 %. Теплостойкость варьируется от 55 до 170 °C. Ударная вязкость равна 5-25 кдж/м2.

Основные свойства эпоксидной смолы

Перед тем как решить вопрос о том, где купить эпоксидную смолу, вы должны узнать ее основные свойства. Среди прочих следует выделить низкую устойчивость к трещинообразованию, а также более внушительную токсичность по сравнению с акриловыми смолами. Свойства эпоксидной смолы указывают на то, что состав отличается высокой вязкостью, его следует использовать совместно с растворителями. Для понижения вязкости смолы можно нагреть смесь или добавить к ней растворитель. В обоих случаях смола станет более текучей. Ее можно будет нанести валиком или кистью, она быстро пропитает стеклоткань и проникнет в пористые поверхности, например, древесину.

Заключение

Довольно часто потребители задаются вопросом о том, где купить эпоксидную смолу. Сегодня данный материал предлагается множеством компаний, среди прочих следует выделить композитный супермаркет «Карбо», который находится в Москве по адресу: Волгоградский проспект, 42.

fb.ru

Эпоксидные смолы и составы на их основе

    Состав. Наибольшее практич. применение получили П. к. на основе эпоксидных смол, насыщенных полиэфиров, поливинилбутираля, поливинилхлорида, полиэтилена, полиамидов, ацетобутирата целлюлозы, пентапласта, фторопластов. Перспективны П. к. на основе полиакрилатов, алкидных и алкидно-меламино-вых смол, полиуретанов, полиимидов, поликарбонатов. 
[c.80]

    В состав П. л. и э. входят также пластификаторы — фталаты и фосфаты различных спиртов, хлорпарафин U др. (30—50% от массы смолы), в нек-рых случаях — термостабилизаторы (эпоксидированное соевое или подсолнечное масло, низкомолекулярная эпоксидная смола) и сиккативы (при наличии в рецептуре алкидной смолы). Растворителями и разбавителями для П. л. и э. служат кетоны, сложные эфиры, ароматич. углеводороды. Для материалов на основе ПСХ-С в качестве растворителя чаще всего применяют смесь бутилацетата (12%) с ацетоном (26%) и толуолом (62%), для материалов на основе ПСХ-Н — смесь ксилола (35%), сольвента (50%) и ацетона (15%). При получении эмалей в состав лаков вводят минеральные (напр., двуокись титана, цинковые белила) и органические (напр., фталоцианиновые) пигменты, а такн е различные наполнители — барит, тальк и др. [c.292]

    Клеи (адгезивы). В качестве клеящих материалов большей частью служат растворы (водные, ацетоновые и др.) высокомолекулярных органических соединений, природных и синтетических. Представителями первых являются столярный и казеиновый клеи (белковой природы), а также декстриновый клей (углеводной природы). Резиновый клей — раствор невулканизированного каучука в бензине. Большое значение в настоящее время приобретают полимерные адгезивы, изготовляемые из различных смол — фенол-формальдегидных, мочевнно-формальдегндных и др. Состав адгезива подбирают с учетом природы поверхностей склеиваемых предметов (клеи для металлов, стекла, кожи, дерева, бумаги и т. д.). Например, клеи на основе эпоксидных смол с добавкой стального порошка чрезвычайно прочно скрепляют металлические поверхности, конкурируя со сваркой. Многие полимерные клеи обладают универсальным действием. [c.257]

    В качестве компонентов пропиточных составов на основе ви-нилпиридинового латекса для полиэфирного корда и других тканей изучались эпоксидные смолы При введении небольших количеств (0,5—3,0 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука) эпоксидных смол в латексный резорцино-формальдегидный пропиточный состав дополнительно (на 10—15%) повышается прочность связи. В качестве таких смол используются водорастворимые алифатические эпоксидные смолы ДЭГ-1 и ТЭГ-1, полученные конденсацией эпихлоргидрина с ди- и триэтиленгликолем [c.205]

    Покрытие из эпоксидного компаунда на основе смолы ЭД-20 без растворителя. Для приготовления компаунда смолу разогревают на водяной бане до 50—55°С, добавляют расчетное количество пластификатора и модификатора, перемешивают и охлаждают. Отвердитель вводят в охлажденный до 18—20 °С состав непосредственно перед нанесением в количестве 1 10 массы смолы. [c.144]

    Замазка на основе эпоксидной смолы применяется для ремонта стойких эмалей. В ее состав входят (по массе) эпоксидная смола (10 частей), отвердитель (гексаметилендиамин —0,6 частей или малеиновый ангидрид — 35 частей) и наполнитель (двуокись титана —5 частей или молотый песок —4—30 частей). Эпоксидная замазка наносится в три слоя плоской мягкой кистью во взаимно перпендикулярном направлении к предыдущему слою. Каждый слой отверждается по следующему режиму медленный нагрев в течение 6 ч с 20 до 140 °С и выдержка 1 ч при 140 °С последний слой отверждается 2 ч при 180 °С. [c.157]

    Во многих странах применяются покрытия на основе эпоксидных смол, модифицированных каменноугольными. В состав композиций входят минеральные наполнители, растворители и отвердители. Методы их нанесения те же, что и применяемые при окраске металлоконструкций. Разработан новый способ нанесения эпоксидно-каменноугольных покрытий путем электростатического напыления на нагретую трубу. [c.92]

    Краски, модифицированные маслами. Использование фенольных олигомеров, модифицированных маслами, приобретает все большее значение для антикоррозионных грунтовок, применяемых при окраске кораблей и лодок. Аналогичные многослойные покрытия применяют и при окраске других транспортных средств. Например, лакокрасочные покрытия для железнодоронагых вагонов могут состоять из грунтовки на основе эпоксидной смолы, промежуточного слоя из фенольной смолы (модифицированной смесью уретанового масла и алкидной смолы) и верхнего слоя на основе смеси уретанового масла и алкидной смолы [34]. Алкил- и арил-фенольные смолы можно смешивать с высыхающими маслами [2]. Из растительных масел предпочитают использовать тунговое, иногда льняное или касторовое. Содержание фенольной смолы в композиции (в зависимости от реакционной способности) составляет от 25 (резолы) до 100% (новолаки). Реакцию с маслами новолачной смолы, состоящей из -грег-бутилфенола, /г-октилфенола или я-фенилфеиола проводят в условиях, позволяющих предотвратить гелеобразование. Для этого половину смолы растворяют в масле и в течение 60 мин нагревают до 190°С, далее добавляют остальную смолу и всю массу нагревают прн 230—240°С до прекращения газовыделения (пенообразования), а затем еще 30 мин для окончательного завершения реакции. После охлаждения модифицированную смолу разбавляют уайт-спиритом и ароматическими растворителями. Для ускорения сушки на воздухе в состав композиции вводят кобальтовые или свинцовые сиккативы и добавки, обеспечивающие получе1те гладких покрытий. Такие покрытия ие дают отлипа при температуре окружающей среды в течение 6—16ч (в зависимости от содержания тунгового масла). [c.204]

    Мастика на основе эпоксидной смолы наносится на подготовлен ную поверхность ванны в два три слоя при сушке каждого слоя 24 ч Состав мастики в частях по массе смола ЭД-6 — 25 днбутилфталат 10 полиэтиленполиамин 3 Некоторые исследователи [c.94]

    Подготовка материалов. Лакокрасочные материалы поставляют, как правило, в готовом виде и комплектно с отвердителем. Подготовка материалов заключается в доведении их до рабочей вязкости разбавлением растворителем и смешении компонентов непосредственно перед нанесением. Готовые смеси профильтровывают через сетку № 108 или марлю в два-три слоя. Приготавливая состав на основе эпоксидной смолы ЭД-20, ее предварительно разогревают на водяной бане в течение 1,5—2 ч при 50—60 °С. [c.234]

    Состав и свойства герметиков. Полимерной основой Г. с. служат каучуки — полисульфидные, кремний-органические, бутадиеновые, уретановые, бутилкаучук, фторкаучуки, бутадиен-нитрильные каучуки, полиизо-бутилен, а также феноло-формальдегидные и эпоксидные смолы и др. [c.299]

    При использовании указанных отвердителей улучшаются многие свойства покрытий. Так, при введении в состав П. э. частично бутанолизированной меламино-формальдегидной смолы улучшаются водо- и атмосферостойкость пленок, повышается их твердость. Эпоксидные смолы повышают химстойкость пленок. П. о., модифицированные изоцианатами, образуют покрытия, к-рые превосходят по светостойкости полиуретановые, получаемые на основе ароматич. изоцианатов. Свойства покрытий на основе П. э. можно также варьировать в широких пределах, изменяя состав сополимера. [c.349]

    Большая часть ненасыщенных полиэфиров используется в качестве связующего для усиленных пластиков. В 1969 г, 85% этих материалов было выпущено на основе ненасыщенных полиэфиров, 10% — на основе термопластов и 5% —на основе эпоксидных смол [178], Усиленные полиэфиры и эпоксидные смолы содержат обычно 45% смолы, --30% наполнителя. (каолина, карбоната кальция, асбеста, талька) ш 25%стекловолокна. Состав усиленных термопластов , 55%—смолы, 35%—стекловолокна и 10%—наполнителя. В табл. 40 дано потребление ненасыщенных полиэфиров [4, 6, 24, 36—42]. [c.231]

    Разработаны клеевые композиции холодного отверждения, содержащие эпоксидные смолы на основе дифенилолпропана, поли-функциональный амин и ускоритель отверждения (фенол и его производные), пригодные для склеивания полиолефинов. В состав композиции для склеивания полиэтилена входит эпоксидная смола Эпикот 828 (40 вес. ч.), смола Эпикот 871 (60 вес. ч.), фенол (4 вес. ч.) и N-аминоэтилпиперазин. В клей в качестве тиксотроп-ной добавки может быть введен кремнезем [199]. [c.131]

    Кроме жидких лакокрасочных материалов, в последние годы нашли применение порошковые краски для защитных покрытий на основе полиэтилена, полипропилена, поливниилбутираля (состав ТПФ-37), полиамидов, фторопластов и эпоксидных смол. [c.120]

    ГРУНТОВКИ (грунты), материалы, образующие ниж. слои лакокрасочных покрытий. Осн. назначение — со.зда-ние прочного сцепления покрытия с подложкой. Выполняют также и др. ф-ции защищают металл от коррозии, заполняют поры в древесине, придают воздухонепроницаемость тканям. Приготовляют на основе разл. пленкообразующих в-в, вапр. алкидных илн эпоксидных смол, поливинилбутираля, растит, масел, битумов, прир. клеев тв. пленкообразующие примен. в виде концентриров. р-ров или дисперсий. В состав антикорроз. Г. по металлу входят обычно пигменты — ЗгСгОч, СгРОцинковая пыль, железооксидные пигменты и др. Нек-рые Г., содержащие т. н. преобразователи ржавчины, напр. Н3РО4, м. б. нанесены на заржавленные пов-сти. Пигментированные Г. получ. так же, как краски о методах нанесения Г. см. Лакокрасочные покрытия. [c.144]

    Пластозамазка на основе эпоксидных смол ЭД-5 илн ЭД-6 стойка в кислотах, щелочах и нейтральных средах. Ее используют в качестве вяжущего при защите аппаратов я строительных конструкций, работающих в кислых и щелочных средах при температуре до -Ы00°С. Замазка обладает хорошей адгезией с металлом и каменными материалами, практически безусадочна, отвердевает на холоду. Замазка на основе эпоксидных смол имеет следующий состав  [c.355]

    Стеклопластик на основе эпоксидной смолы ЭД-5, горючий материал. Состав стеклоткань, эпоксидная смола марки ЗД-5, полиэтиленполнамин. Плотн. 1800 кг/л . Тушить водой, пеной. [c.240]

    Немодифицированные смолы из отработанного карбамида недостаточно гидрофобны, не растворяются в органических растворителях и не совмещаются с веществами, входящими в состав паков, эмалей, клеев и некоторых пропиточных материалов. Для приготовления всех этих материалов карбамидноформальдегидные смолы модифицируют, этерифи-цируя их спиртами, главным образом, нормальным бутанолом. Пластмассы, приготовляемые на основе карбамидных смол, относятся к термореактивным. Отвержденные изделия из термореакшвных пластмасс сохраняют стеклообразное состояние вплоть до начала термической деструкции. В состав термореактивных пластмасс входят наполнители, которые снижают усадку полимера во время отверждения и изменяют его механические и физические свойства полимеры линейной структуры повышают прочность при ударных нагрузках, а также регуляторы процесса отверждения, замедляющие процесс, удлинняющие срок хранения пластмассы или ускорители, придающие им способность отверждаться с требуемой скоростью при более низкой температуре, часто при комнатной, красители, смазки, термостабилизаторы, антисептики. Эпоксидные смолы хорошо сочетаются с карбамидными, они обладают малой усадкой при отвержении. [c.215]

    Для ремонта аппаратов, работающих в щелочных, нейтральных- и слабокислых средах используют обычпыс составы па основе эпоксидных смол. Для ремонта оборудования в условиях воздействия кислых сред распространен способ ремонта составами на основе полиэфирной смолы. Технология ремонта этим составом следующая. На подготовленную поверхность наносят кистью грунтовочный состав  [c.110]

    Из термореактивных пресспорошков на основе силиконовых смол с наполнителем изготавливают различные электротехнические детали. Например, фирма Dow СНет1са1 Со. выпускает в промышленном масштабе силиконовые композиции общего назначения, перерабатываемые трансферным и компрессионным прессованием, а также специальный состав для заливки электронных устройств. Армированная стекловолокном композиция характеризуется сравнительно коротким цикло.м формования, улучшенной теплостойкостью (до 370 X) и на 50% прочнее ранее выпускавшихся силиконовых составов. Она применяется для изготовления деталей катушек, переключателей и сварочного оборудования. Композиции, наполненные двуокисью кремния, обладают хорошими диэлектрическими свойствами и рекомендуются для производства различных прокладок, цоколей радиоламп, катушек и соединительных штепселей. Составы, содержащие минеральный наполнитель, хорошо защищают радиоэлектронные детали от внешних воздействий. Этот материал выдерживает температуру до 300 °С в течение не менее 1000 ч и проявляет высокую стойкость к колебаниям температуры и действию огня. Силиконовые смолы применяют также для склеивания политетрафторэтиленовых деталей. Кроме того, на их основе изготовляют пенопласты. Разработаны специальные термореактивные композиции, в которых используют силиконовые смолы в виде сополимеров или в смеси с эпоксидными смолами, а также с изоцианатами. [c.249]

    Выпускают низковязкие эпоксидные композиции с высоким содержанием нелетучих компонентов на основе низкомолекулярных олигомеров и активных разбавителей. В их состав входят эпоксидные смолы ЭД-20 или Э-40, пластификаторы и активные разбавители, отвердители аминного типа (ПЭПА, И-6М+УП-606/2, АФ-2, УП-583). К таким материалам относятся эмали марок ЭП-5116, ЭП-1155, ЭП-793. Наибольшее применение имеет эпоксидно-каменноугольная эмаль ЭП-5116, изготавливаемая на основе жидкой эпоксидной смолы Э-40 и жидкой модифицированной эпоксидной смолы ЭМ-34. Покрытия на основе эмали ЭП-5116 обладают высокой стойкостью к действию нефти, нефтепродуктов, воде. [c.225]

    Большинство материалов па основе сополимеров винилхлорида (кроме соиолимеров типа ВХВД-40) содержит пластификаторы — фталаты, фосфаты (20—40% в расчете на массу пленкообразующего), хлорпарафин, хлордифонил. В состав X. л. и э. могут быть введены термостабилизаторы (эпоксидированные иасла, низкомолекулярные эпоксидные смолы), а также различные поверхностно-активные вещества. [c.412]

    Материалы на основе превращаемых (термореактивных) олигомеров, к-рые синтезируют сополимеризацией акрилатов и метакрилатов с акриловым мономером, содержащим функциональные группы (карбоксильные, гидроксильные, эпоксидные и др.), а также с третьим, обычно виниловым, сомономером, напр, стиролом или винилтолуолом. Эти материалы образуют покрытия, как правило, при повышенных темп-рах в результате химич. взаимодействия функциональных груни иленкообразующего друг с другом или с реакционноспособными группами др. компонентов (напр., эпоксидных смол, изоцианатов), вводимых в состав лакокрасочного материала. Превращаемые пленкообразующие используют гл. обр. для получения эмалей. [c.347]

    Материалы на основе эпоксиэфиррв (продуктов взаимодействия кислот растительных масел с диановыми эпоксидными смолами) могут отверждаться при нормальной или повышенной темп-ре. В первом случае в состав лакокрасочного материала вводят сиккативы, во втором — меламино-формальдегидные смолы (иногда в сочетании с алкидными). Лаки и эмали на основе эпоксиэфиров с меламино-формальдегидными смолами отверждаются при 150 °С за 30 мин. Покрытия на основе эпоксиэфиров превосходят по большинству показателей (адгезия, водостойкость, стойкость к действию растворителей и химич. реагентов) покрытия на основе алкидных смол. По химстойкости они уступают эпоксидным покрытиям с аминными, изоцианатными и феноло-формальдегидными отвердителями. Основная область применения — грунтовки для автомобилей. Эпок-сиэфирные материалы холодной сушки применяют для защиты изделий, эксплуатируемых внутри помещений и под навесом в условиях тропич. климата, эмали горячей сушки — для окраски холодильников, стиральных машин, туб и различных видов тары. [c.495]


chem21.info

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 примененияОсновные виды эпоксидных материаловОсновное назначениеПреимущественные показателиЭкономический эффект применения, отнесенный к стоимости материала
СтроительствоПолимербетоны, компаунды, клеиРазметочные полосы дорог, плиты для полов, наливные бесшовные полыФизико-механические показатели, износо-химстойкость, беспыльность, высокая адгезияот 3 до 29
Покрытия (лакокрасочные, порошковые, водно-дисперсионные)Декоративно-облицовачные и защитные функцииМалая усадка, химическая стойкость
Связующие для стекло- и углепластиковРемонт железобетонных конструкций, дорог, аэродромов. Склеивание конструкций мостов и др. Вытяжные трубы и ёмкости хим. производств. ТрубопроводыАтмосферостойкость, Химстойкость, Прочность, Теплостойкость
Электромашиностроение и радиотехникаКомпаунды, связующие для армированных пластиков, покрытия, прессматериалы, пенопластыГерметизация 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 отвержденияОт 0,1 до 7,0; 300-800 (электроника)
СудостроениеСвязующие для стеклопластиковСудовые гребные винты, лопатки компрессоровПрочность, кавитационнная стойкость75
Покрытия из жидких ЛКМ и порошковСосуды для газов и топливаВодо-, химстойкость, абразивная стойкость
Cинтактические пенопластыОбтекатели гребных винтовУдаропрочность при низких температурах
Машиностроение, в т.ч. автомобилестроениеКомпаунды, Лакокрасочные материалы, КлеиРемонт и заделка дефектов литьевых изделий, формы, штампы, оснастка, инструмент (модели, копиры и т.д.)Прочность, твердость, изностойкость, размерная стабильностьОт 3,1 до 15,0
ПолимербетоныНаправляющие металлорежущих станков, cтанины прецезионных станковТеплостойкость, высокая адгезия к подложкам и наполнителям, функциональные и антифрикционные свойства320 (тяжелые станки)
Связующие для армированных пластиковЕмкости, трубы из стеклопластиков «мокрой» намоткиХим.стойкость Ударопрочность
Прессматериалы и порошкиПодшипники и др. антифрикционные материалы, пружины, рессоры из эпоксидных пластиков, электропроводящие материалы
Авиа-и ракетостроениеСвязующее для армированных стекло-и органопластиковСиловые конструкции и обшивки крыльев, фюзелляжа, оперения, конуса сопел и статоры реактивных двигателейВысокая удельная прочность и жесткость, радиопрозрачность, абляционные свойства (теплозащитные)
Покрытия защитныеЛопасти вертолета, топливные баки ракет, корпус реактивного двигателя, баллоны для сжатых газовСтойкость 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.

dal.academic.ru

Эпоксидная смола. Марки. Состав. Получение. Свойства.


МАРКИ ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ


Принятая в России классификация эпоксидно-диановых смол по маркам отличается от мировой по ряду показателей, поэтому ассортимент смол общетехнического (марки «ЭД») и лакокрасочного (марки «Э») назначения сохранился со времен СССР без изменений.

ЭПОКСИДНО-ДИАНОВЫЕ СМОЛЫ (ЭД)

Обозначение марок смол состоит из следующих букв:

Э - эпоксидная;

Д - дифенилолпропановая;

цифр, указывающих предел нормы содержания эпоксидных групп.

ЭД-22, высший сорт / первый сорт

Массовая доля гидроксильных групп, %, не более: - / 1

Молекулярная масса: не более 390 / не более 390

Плотность, кг/м3, при: 25 °С: 1165 / 1165

Вид: низковязкая, прозрачная

Массовая доля эпоксидных групп, %: 22,1-23,6

ЭД-20, высший сорт / первый сорт

Массовая доля гидроксильных групп, %, не более: - / 1,8

Молекулярная масса: 390-430 / 390-430

Плотность, кг/м3, при: 25 °С: 1166 / 1166

Вид: вязкая, прозрачная

Массовая доля эпоксидных групп, %: 20,0-22,5

ЭД-16, высший сорт / первый сорт

Массовая доля гидроксильных групп, %, не более: - / 2,7

Молекулярная масса: 480-540 / 480-540

Плотность, кг/м3, при: 25 °С: -

Вид: высоковязкая, прозрачная

Массовая доля эпоксидных групп, %: 16-18

ЭД-14

Массовая доля гидроксильных групп, %, не более: 3,0

Молекулярная масса: 540-620

Плотность, кг/м3, при: 25 °С: -

Вид: высоковязкая, прозрачная

Массовая доля эпоксидных групп, %: 13,9-15,9

ЭД-10

Массовая доля гидроксильных групп, %, не более: 4,0

Молекулярная масса: 660-860

Плотность, кг/м3, при: 25 °С: -

Вид: твердая, прозрачная

Массовая доля эпоксидных групп, %: 10,0-13,0

ЭД-8 высший сорт / первый сорт

Массовая доля гидроксильных групп, %, не более: -

Молекулярная масса: 860-1100

Плотность, кг/м3, при: 25 °С: -

Вид: твердая, прозрачная

Массовая доля эпоксидных групп, %: 8,5-10,0 / 8,0-10,0

ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА - ОБЩИЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

Эпоксидная смола — мономеры, олигомеры или полимерные растворы, содержащие не менее двух эпоксидных или глицидиловых групп, которые расположены на концах и вдоль основной цепи молекулы, либо в кольце алицикла и способные под действием отвердителей образовывать сшитые полимеры.

Эпоксидные смолы и олигомеры в подавляющем большинстве случаев синтезируют реакцией замещения эпихлоргидрина с многоатомными спиртами и фенолами или многоатомными аминами - соединениями содержащими активный атом водорода.

Наибольшее практическое и широкое применение для получения эпоксидных смол нашли дифенилолпропан и эпихлоргидрин. Реакция протекает в щелочной среде в присутствии раствора NаОН.

При взаимодействии дифенилпропана с эпихлоргидрином образуется полимер с прямой цепью, характеризующийся двумя функциональными группами - эпоксидной и гидроксильной.

Число мономеров (n) в полимере эпоксидной смолы (степень полимеризации эпоксидной смолы) может достигать 25, но чаще всего встречаются эпоксидные смолы с n меньше 10.

Эпоксидная смола марки ЭД-20 имеет 2 эпоксидные группы.

РЕЗЮМЕ: эпоксидные смолы (олигомеры) — это простые эфиры, имеющие боковые гидроксильные группы и две концевые эпоксидные группы. Число ОН-групп в молекуле олигомера соответствует коэффициенту "n".

В зависимости от значения "n" меняется молекулярная масса и свойства смолы.

ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА: ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА, ОТВЕРЖДЕНИЕ

Производство эпоксидных смол стало возможным в результате синтеза простейшего эпоксидного соединения — оксида этилена.

В настоящее время эпоксидные смолы получают одним из трех МЕТОДов:

- взаимодействием двух- и многоатомных фенолов, спиртов, аминов, кислот, представляющих собой протонодонорные соединения, с эпихлоргидрином с последующей регенерацией эпоксидной группы на стадии дегидрохлорирования;

- при эпоксидироваиии непредельных соединений, проводимом органическими надкислотами, например надуксусной или надмуравьиной, либо пероксидами и гидропероксидами кислорода;

- путем реакций полимеризации и сополимеризации непредельных мономеров, имеющих в своем составе эпоксидные группы.

Отечественная промышленность выпускает большое число разновидностей эпоксидных смол с молекулярной массой от 170 до 3500. Однако наиболее распространены эпоксидные диановые смолы, получаемые из эпихлоргидрина и дифенилолпропана. Это смолы марок ЭД-24, ЭД-24Н, ЭД-22, ЭД-20, ЭД-16, ЭД-16Р, ЭД-14, ЭД-14Д, ЭД-НСП, ЭД-20СП, ЭД-10, ЭД-8. Выпуск диановых олигомеров в общем объеме производства эпоксидных смол составляет более 90%.

В Швейцарии фирма "Циба" производит смолы на основе дифенилолпропана марок "Аральдит", в США и Англии фирма "Шелл" - смолы марок "Эпикот".

РЕАКЦИЯ ПОЛУЧЕНИЯ эпоксидных полимеров протекает в две стадии:

вначале образуются олигомеры — низкомолекулярные линейные термопластичные продукты, которые называются эпоксидными смолами и характеризуются плотностью 1150—1210 кг/м3.

Эпоксидные смолы хорошо растворяются в таких органических растворителях, как ацетон, бензол, толуол, этилацетат, диоксан и др.

На второй стадии в процессе отверждения эпоксидные смолы переходят в неплавкое и нерастворимое состояние, т.е. в твердый продукт за счет создания в них пространственной структуры.

В отвержденном состоянии эпоксидным полимерам присущ комплекс ценных технических свойств: когезионная и адгезионная прочность, химическая устойчивость и диэлектрические показатели. Вторая стадия может быть проведена в диапазоне температур -20 — 200oС.

Отверждение эпоксидных смол может происходить в результате поликонденсации с полифункциональными соединениями — отвердителями или в процессе ионной полимеризации по эпоксидным группам. В качестве отвердителей используются амины (алифатические и ароматические), дикарбоновые кислоты и их ангидриды, кислоты Льюиса, третичные амины, комплексы трифторида бора и др.

Механизм реакции взаимодействия эпоксидных смол с аминами детально изучен. Установлено, что для раскрытия эпоксидного кольца под действием нуклеофильных реагентов необходимо электрофильное содействие, т.е. предварительная активация эпоксида. Исходя из этих представлений, одна молекула амина выступает как нуклеофильный реагент, а вторая — протонодонор.

Эпоксидные полимеры, получаемые с помощью аминного и ангидридного отверждения и ионной полимеризации, имеют различное химическое строение отдельных фрагментов пространственной сетки.

Таким образом, при отверждении эпоксидной смолы первичными аминами фрагменты пространственной сетки содержат атом азота и гидроксильные группы, ангидридами — сложные, а третичными аминами — простые эфирные связи.

Поликонденсация протекает по общему кинетическому уравнению

Rij+Rmn=R(i+n-2)(j+m)

т.е. функциональные группы цепей эпоксиолигомера и отвердителя реагируют друг с другом.

Полимеризация описывается уравнением вида:

Rij+Mn=R(i+n-1)(j+1)

т.e. происходит последовательное присоединение единичных звеньев к растущему активному центру.

Процесс формирования эпоксидных полимеров методом ионной полимеризации коренным образом отличается от поликонденсационного метода как в кинетическом, так и топологическом аспекте. Так, при отверждении по механизму ионной полимеризации реакционная система с самого начала двухкомпонента и в ней присутствуют мономер и полимер, количество которого растет в ходе отверждения эпоксидной смолы. При этом полимер, образующийся на ранних стадиях полимеризации, находится в разбавленном растворе своего мономера, что приводит к быстрому развитию реакций внутримолекулярной циклизации, обусловливающих сжатие молекулярного клубка, развитие в его объеме гель-эффекта и формирование фронта полимеризации.

В топологическом плане при полимеризационном способе получения полимеров из эпоксидной смолы формируется более дефектная сетчатая структура, чем при поликонденсационном методе. Это связано с тем, что на ранних стадиях полимеризации реакционная смесь представляет собой разбавленный раствор полимера в своем олигомере и конформация молекулярных цепей определяется энергетическим взаимодействием макромолекул и среды. Это приводит к образованию малых напряженных моноциклов, являющихся дефектами пространственной сетки эпоксиполимеров.

СВОЙСТВА. ДОСТОИНСТВА.

Возрастающее применение эпоксидных материалов в строительстве обусловлено структурными особенностями эпоксидных полимеров;

возможностью получения их как в жидком, так и твердом состоянии,

отсутствием летучих при отверждении,

способностью отверждаться в широком температурном интервале в слоях любой толщины,

незначительной по сравнению с другими термореактивными полимерами усадкой,

высокими значениями адгезионной и когезионной прочности,

химической стойкостью к действию агрессивных жидкостей,

атмосферостойкостью,

хорошей окрашиваемостью и совмещаемостью с другими полимерами.

ПРИМЕНЕНИЕ.

Накоплен определенный опыт применения эпоксидных композиций В СТРОИТЕЛЬСТВЕ для склеивания строительных элементов зданий, мостовых конструкций и защиты стальной арматуры от коррозии, изготовления двухслойных изгибаемых элементов, защитных покрытий, ремонта бетона и железобетона.

Эпоксидная смола уже в настоящее время весьма эффективны для склеивания алюминия и стали в ряде изделий от алюминиевых витражей, где они заменяют болты, до несущих вантовых стальных конструкций.


chemi.by

Как работать с эпоксидной смолой.

Вряд ли найдется человек, которому не знакомо слово эпоксидка. Но не все знают, что удивительные свойства вещества проявляются только после его смешивания с отвердителем. Эпоксидная смола – это синтетический вязкий материал, который в чистом состоянии не используется. Зато при его соединении с различными продуктами и в разных соотношениях получаются уникальные материалы со своими характеристиками, совершенно непохожие друг на друга.

Полимеризованная эпоксидка отличается высокой прочностью и стойкостью к действию кислот, щелочей, галогенов. Материал широко используется в быту, промышленности, строительстве, при ремонте автомобилей, а также для создания предметов художественного промысла, украшений. К тому же цена эпоксидной смолы невысока, поэтому финансами ее применение не ограничено.

Подбор эпоксидного состава

Технические и эксплуатационные свойства эпоксидки определяет размер соотношения исходных компонентов , а также их характеристики. Если комбинировать различные виды эпоксидной смолы и отвердителей, то можно получить материалы с кардинально противоположными свойствами и внешним видом. Процесс затвердевания эпоксидной смеси, зависимо от качества исходных материалов, происходит в условиях широкого диапазона температур: от -10 до +200°C. Конечный продукт также делится на две категории:

  • эпоксидная смола холодного отверждения;
  • эпоксидная смола горячего затвердевания.

Холодный вариант обычно применяется в быту, для малых производственных нужд, а также  там, где недопустимо использование высоких температур. В продаже эпоксидные смолы бывают в твердом или жидком виде. Соотношения основного вещества и отвердителя, рекомендуемые инструкциями по применению эпоксидной смолы, – 8:1 или 10:1. Основные свойства готового продукта в затвердевшем состоянии таковы:

Показатель Единица измерения Отвердитель
аминовый ангидридовый

Плотность

г/см³

1.19

1.2-1.23

Прочность при растяжении

кг/см²

560

800

Прочность на статический изгиб

кг/см²

1500

1200

Прочность при сжатии

кг/см²

1300

1300

Ударная вязкость

кГм/см²

-

20

Водопоглощение за сутки при темп.20°C

%

-

0,3

Температура распада

°C

-

340

Усадка при затвердевании

%

-

2,3

Теплостойкость

°C

100

120

 

Сохнет эпоксидная смола в малых количествах довольно быстро, готовая смесь должна быть использована в течении получаса. Некоторые композиции могут быть в работе час.

Виды эпоксидных смол

Существует несколько видов эпоксидных смол, каждый из которых нашел свою сферу использования  и обозначается определенной маркой.

  • ЭД-20 и ЭД-22 – наиболее известные и широко используемые жидкие разновидности. Применяются в производстве клеевых смесей и герметиков. Присутствуют в составе заливочных и пропиточных материалов, а также для создания армированных пластиков и защитных пленок.
  • ЭД-16 применяют в качестве связующего материала при производстве пластика.
  • ЭД-8 и ЭД-10 имеют твердую консистенцию, применимы в радиотехнике и элктроприборах.
  • Э-40 и Э-40Р незаменимы при составлении рецептов многих лако-красочных материалов.
  • Модификации ЭПОФОМ 1,2,3 служат сырьем для создания защитных покрытий для конструкций из металла, бетона, камня.
  • ЭХД (содержащая хлор) – это основа для производства герметиков, клеевых составов, стеклопласиков. Отличается высокой устойчивостью к механическим воздействиям, влаге, возгораниям.

Продукты УП-637 и УП-631, в составе которых находится резорцин, служит отличным заполнителем в производстве кабелей, а также пропиточным материалом для различных целей.

Правильное пользование эпоксидкой

Поскольку смола находится в работоспособном состоянии недолго, то прежде чем развести эпоксидную смолу с отвердителем, следует подготовить поверхность, с которой надо будет работать. Сначала ее очищают от пыли, грязи, всего ненужного. При необходимости поверхность шлифуется, освобождается от образовавшихся пылевидных частиц мягкой ветошью. Перед тем, как разбавить эпоксидную смолу, рабочую поверхность необходимо обезжирить. Чаще всего для этой цели используют уайт-спирит.

Готовить эпоксидный состав несложно, но следует соблюдать аккуратность и порядок выполнения работ. Если речь идет о небольшой порции, то надо отмерить нужное количество компонентов. Смолу немного подогреть (лучше на водяной бане), это поможет снизить вязкость материала. Затем, постоянно помешивая, тоненькой струйкой вливать отвердитель. Растворить эпоксидную смолу можно аминовым или ангидридовым отвердителем. Приготовленный продукт "живет" совсем мало, от 0,5 до 1 часа, поэтому наносить смесь на подготовленную поверхность надо сразу.

Когда готовится большой объем эпоксидной пасты, то сначала смолу соединяют с пластифицирующими добавками. Далее:

  • Смесь нагревают на медленном огне, перемешивая строительным миксером или дрелью с миксерной насадкой. Количество пластификатора обычно составляет 5-10% от массы эпоксидки.
  • Если нужно подкрасить эпоксидную смолу, то добавляются пигменты. Однако надо помнить , что придание цветового оттенка лишит состав, в некоторой степени, прозрачности.
  • Перед добавлением отвердителя, смесь необходимо охладить до 30°C. Процесс происходит при постоянном перемешивании. Состав должен получиться однородным. Для этого отвердитель следует добавлять очень медленно и не допустить передозировки. Иначе может произойти закипание смолы и она станет матово-белой. Пользоваться эпоксидной смолой надо сразу после приготовления.

Эпоксидную пасту на обрабатываемую поверхность наносят слоями, но каждый последующий слой следует наносить, не дожидаясь полного высыхания предыдущего.  Подобным образом можно работать с эпоксидной смолой и стеклотканью. Это сочетание обычно применяют для изготовления моделей, ремонта отдельных деталей автомобиля. Например, кузовных частей, бензобака.

Образец очищают и обезжиривают. Затем на нее накладывают кусочек стеклоткани, пропитывают эпоксидкой. И так укладывают три слоя. Затем делается суточная выдержка, столько сохнет эпоксидка. Далее можно наращивать еще слои, до достижения нужной толщины. После полного высыхания заготовку освобождают от исходной детали. Если надо соединить два элемента между собой, то рабочие плоскости зачищают наждачной бумагой смазывают эпоксидной смолой и плотно прижимают друг к другу.

Некоторые правила безопасности

Жидкое или вязкое состояние эпоксидной смеси может нанести вред кожным покровам, а высокая температура состава – привести к ожогам и поражению дыхательных путей. Поэтому работа с эпоксидкой требует соблюдения определенных правил:

  • использовать индивидуальные средства защиты: спецодежду, перчатки, при необходимости респиратор и очки;
  • хранить смесь следует в плотно закрытой таре;
  • помещение должно хорошо проветриваться.

Если случилось так, что смесь попала на кожу, то следует немедленно смыть эпоксидную смолу большим количеством проточной воды с мыльным раствором. Хорошо помогает денатурированный спирт.

stroikadialog.ru

Основы химии эпоксидных смол | РУ-СМОЛА

Знание химии эпоксидных смол (ЭС) не требуется для большинства рутинных действий – склейки, пропитки небольшого объёма стеклоткани. Но иногда всё же крайне желательно иметь представление об их химических свойствах. Особенно для тех, кто:
     - работает с большими объёмами смол;
     - работает с прозрачными составами;
     - имеет большие по времени проекты, которые предполагают работу в разных условиях и температурных режимах (например, начало работы летом и окончание зимой).

Синтез эпоксидных смол.

Синтез эпоксидной смолы не очень сложен. Два вещества с короткими и несложными формулами – бисфенол А и эпихлоргидрин – реагируют друг с другом, в результате получается диглицидиловый эфир бисфенола А (ДГЭБА), он же и есть – основная эпоксидная смола.
Сама по себе основная эпоксидная смола обладает очень высокой вязкостью и используется только как сырьё для получения других смол. Существует ряд смол, очень близких по составу к ДГЭБА (например, DER-332), но и они встречаются редко. Производители эпоксидных составов приобретают смолу именно в виде ДГЭБА и затем добавляют к ней определенные компоненты (модифицируют). Имено эти модификации обеспечивают большое разнообразие ЭС с самыми разными свойствами на рынке.

Отвердители эпоксидных смол.

Отвердители, применяемые с эпоксидной смолой при комнатной температуре – в основном полиамины. Они изготавливаются с применением аммиака, отчего обладают резким запахом и имеют щелочную реакцию. Классические примеры отвердителей -- ПЭПА (полиэтиленполиамин) и ТЭТА (триэтилентетрамин). Этал-45М, хотя и является также аминным соединением, не имеет резкого запаха.

Как происходит отверждение эпоксидных смол?

Суть реакции такова: атомы водорода (из аминогрупп отвердителя) взаимодействуют с атомами кислорода (из глицидиловых групп эпоксидной смолы).
Ниже представлена наглядная схема, как это происходит. Участки, где происходит реакция, обведены красным. В нижней части схемы видна сформировавшаяся сетка связей. Эта трехмерная разветвлённая структура обеспечивает смоле отличные физические свойства: прочность, твердость, устойчивость к химически агрессивным средам.

Соотношение смолы и отвердителя определяется соотношением участвующих в реакции атомов кислорода и атомов водорода. Изменение химически верного соотношения приведет к тому , что останутся атомы кислорода или водорода, которые в реакции не участвовали. В итоге сетка химических связей будет иметь разрывы и промежутки, и смола не наберёт свою максимальную прочность.

От чего зависит время отверждения эпоксидной смолы?

Время отверждения эпоксидной смолы зависит от реакционной активности атомов водорода аминных групп отвердителя. Это время можно изменить, применяя разные отвердители или нагревая смолу. И здесь есть ряд нюансов и хитростей.
Реакция отверждения ЭС – экзотермическая, и это очень важно. Это означает , что в ходе реакции выделяется тепло. Это же самое тепло и ускоряет реакцию: по правилам термодинамики при повышении температуры на каждые 10°С скорость реакции удваивается. Соответственно, повлиять на скорость отверджения проще всего, регулируя температуру смеси.

Что такое желатинизация? Как её отсрочить?

Временем желатинизации (или гелеобразования) называется время, по прошествии которого смола перестаёт течь и становится твёрдой. По сути, это время, в ходе которого полимеризуется основная масса смолы. Мы уже знаем, что это время зависит от температуры смеси. Но вот интересный нюанс: в чашке смола застывает быстрее, чем будучи нанесённой тонким слоем на поверхность. Этот эффект объясняется просто: тонкая плёнка быстро остывает, и экзотермическая реакция не может его ускорить – всё тепло уходит в воздух.
Получается, что время жизнеспособности смолы до её отверждения можно увеличить путем увеличения площади поверхности, уменьшения массы смеси или охлаждением смолы и отвердителя перед смешиванием. Опытные специалисты обычно готовят смесь в нужном объёме, который можно быстро нанести.

Сколько времени занимает отверждение?

В твердых телах химические реакции протекают медленнее, и, когда смола первично отверждается, дальнейшая реакция сильно замедляется. При нормальной температуре смола достигает от 60 до 80% окончательной прочности спустя 24 часа. Уже твёрдая на ощупь смола продолжит набирать твердость и прочность до двух недель, а в холоде – ещё дольше. Однако для большинства целей можно считать, что смолы, полимеризующиеся при комнатной температуре, окончательно отверждаются спустя 72 часа при 20°С.

Типичные ошибки

Важно, что при слишком быстром добавлении отвердителя (обычно он должен добавляться тонкой струйкой, порциями или по каплям) возможно лавинообразное нарастание температуры смеси: она буквально закипает и отверждается мгновенно. Кроме того, высокая температура смещает оттенок даже прозрачных или относительно прозрачных смесей (например, ЭД-20 + ТЭТА) в сторону жёлтого цвета.
Крайне нежелательно использовать эпоксидную смолу как финишное покрытие изделия, несмотря на её высокую прочность. Дело в том, что незащищенная эпоксидная смола плохо перносит солнечный свет (УФ излучение). Спустя примерно полгода нахождения под ярким солнечным светом начинается ее разрушение. Защитить смолу можно при помощи краски и лака, содержащих УФ защиту.
Необходим очень осторожный подход при применении эпоксидных смол в паре с полиэфирными. При этом надо соблюдать одно главное правило : эпоксидную смолу можно наносить поверх отвержденной полиэфирной , которая при этом обезжирена и зачищена , но никогда нельзя наносить полиэфирную поверх отвержденной эпоксидной . Амины , не вступившие в реакцию в эпоксидной смоле , будут препятствовать катализатору (пероксиду) полиэфирной смолы, в результате чего на их границе смола будет не полностью отвержденной. Такое соединение очень ненадёжно.
Назад в справочник
В раздел "Эпоксидные смолы"

ru-smola.com

Эпоксидная смола, применение и характеристики.

Эпоксидная смола - является одной из модификаций синтетических смол, которая непосредственно участвует в создании клеев и тому подобного в своей первоначальной форме она не используется, а получает все свои характеристики при взаимодействии с отвердителем и после запуска процесса полимеризации.

Особенности и сферы применения эпоксидных смол.


Благодаря взаимодействию различных смол и отвердителей, реально получить в итоге материалы, обладающие разными характеристиками, от резинообразных до крепких и твердых, опережающих метал по своей стойкости. На данный момент эпоксидная смола, особенности которой превышают качества всех других материалов синтетической природы, применяется во всех промышленных сферах.


Эпоксидная смола применение.
К одним из самых многофункциональных и крепких клеев относят эпоксидный. Вследствие его надежности и абсолютной адгезии клеевой фиксации, он максимально качественно клеит как обувь, так и модели корабликов. Состав для пропитки стеклонити употребляется для создания стеклопластиков, которые в свою очередь используют в промышленности, строительстве, автомобилестроении и тому подобном.


Крепкая бесцветная эпоксидная смола способна употребляться и для заливки, в роли компонента, в различных сферах, от промышленности до электроники, а кроме этого для дизайнерских авторских изделий.


Помимо этого, подобная смола составляет структуру гидроизоляционных и химически устойчивых материалов, а также лакокрасочных изделий для интерьеров и экстерьеров, гидроизолирующих и укрепляющих пропиток для древесины, железобетона и иных подобных стройматериалов.

Типы эпоксидных смол спецназначения.

Изделия, набравшие прочность, обладающие в своей структуре смолами специфического назначения, имеют индивидуальные механическо - физические и технологические характеристики, которые позволяют применять их в процессе работы в сложных обстоятельствах, а кроме этого в композициях, которые периодически подвержены влиянию агрессивных воздействий в различных сферах промышленности и техники.

Смола ЭА применяется для воспроизведения слабовязких эпоксидных компонентов, которые применяют в роли клеевых, заливочных и пропиточных растворов, а кроме этого в роли растворителя связующих. Смола УП - 610 применяется для воспроизведения крепких стеклопластиков, заливочных композиций, специализированных композиционных изделий и клеев. А ее ближайший сосед УП - 643 - это эпоксидная двухкомпонентная смола, участвует в структурах химических и теплостойких компонент для стеклопластиков и клеев.

Марка эхд (хлорсодержащая) - способна применяться в роли главной структуры герметиков и клеев, заливочных композиций, компонент для угле - и стеклопластиков, которые обладают предельными механическими характеристиками, максимальной влаго - и теплостойкостью, низкой горючестью, хорошей атмосферной стойкостью, а противопоказоность эпоксидной смолы с подобной структурой условна, и большинство считают это просто выдумкой.

УП - 637 (обладающая в своей структуре резорцином) применяется для создания пропиточных и заливочных изделий, компонент для стеклопластиков и клеев. А подвид УП - 631 отлично работает в качестве элемента при создании слабогорючих и быстрозатухающих компонент для заливки, пропитки, покрытий, клеев.

Модификации смол эпоксидного рода.

Есть ряд разновидностей эпоксидных смол, состоящих еще из перечня подвидов:

Эпоксидно - диановые.
ЭД - 22 - сравнительно слабовязкая жидкая смола, застывающая при хранении, обладает многофункциональным назначением.

Смола эпоксидная ЭД - 20 - особенно популярная жидкая смола. Применяется в первоначальной форме в отечественной индустрии, а для всяких композиционных материалов - в роли вспомогательных веществ.
ЭД - 16 - очень вязкая смола, участвует в создании стеклопластиков в роли связующего. ЭД - 10 и ЭД - 8 - твердые смолы, применяемые для заливочных деталей в индустрии радио - и электротехники.

Эпоксидно - диановые смолы для ЛКМ.
Смолы э - 40 р, э - 40 - используют для производства шпаклевок, лакокрасочных материалов, химическистойких и хорошо работающих в агрессивных условиях. Э - 41 - подобный состав эпоксидной смолы применяется для создания лаков, красок, а кроме этого клеев.

Эпоксидно - модифицированные смолы версии эпофом.
Эпофом - 1, 2, 3 - подобные версии используют в роли защитных материалов направленных против износа бетонных и железных строительных структур, кроме этого защищают конструкции от воздействия различных сильных химических веществ. Часто их применяют для выравнивания облицовочного слоя.

Порой подобная смола успешно применяется для создания монолитных наливных полов в промышленных цехах. Также подобные составы участвуют в усилении изделий из железобетона и склеивания различных материалов.

Эпофом - 1 с - данная марка используется в роли пропиточного раствора для ремонта трубопроводов холодной воды и канализации без их разбора и поднятия из почвы.

Порядок применения эпоксидных смол.

Разработан определенный порядок по использованию эпоксидной смолы совместно с другими материалами:

Основание обязано быть зачищено от грязи, пыли и жирных пятен;.
Поверхность мы не глянцевую выбираем.

Чтобы придерживаться данных правил существует пара решений: очистить основание спецсредствами или зашкурить поверхностный слой. Только в том случае, если смолу необходимо нанести несколькими слоями, то нет надобности, ждать застывания предыдущего. Нижний слой рекомендуется присыпать песком из кварца (конечно если это не противоречит инструкции.
Как только данный слой высохнет, удалите излишний песок, и приступайте к следующему слою. Не позволяйте смоле соприкасаться с водой, поскольку она помутнеет и лишиться своих характеристик. Однако есть растворы и на водной основе, которые до применения необходимо разбавить дистиллированной водой. Подобные растворы не приобретут негативного влияния.

lajfhak.ru-land.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *