Свойства эпоксидной смолы – Эпоксидная смола для творчества: свойства, как пользоваться

ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА, ПРИМЕНЕНИЕ И СВОЙСТВА — ER-KA.RU

Cлово «эпоксидка» знакомо практически каждому человеку сознательного возраста. Эпоксидная смола является разновидностью синтетических смол. Она появилась в пятидесятые годы и сразу получила большую популярность благодаря универсальным потребительским свойствам.

Эпоксидные смолы широко используют и в домашнем хозяйстве, и в промышленном производстве. Возможности применения эпоксидных смол постоянно расширяются за счет разработки новых составов с улучшенными характеристиками.

Что такое эпоксидная смола

По химическому строению эпоксидная смола представляет собой синтетическое олигомерное соединение. Эпоксидные материалы востребованы практически во всех сферах промышленности. В свободном виде эпоксидная смола не применяется. Она проявляет свои уникальные свойства только в соединении с отвердителем после реакции полимеризации.

При комбинировании разных видов эпоксидных смол и отверждающих веществ получаются совершенно непохожие материалы: твердые и жесткие, прочнее стали и мягкие, наподобие резины. Эпоксидные смолы обладают устойчивостью к воздействию кислот, галогенов, щелочей, растворяются в ацетоне и сложных эфирах без образования пленки. Отвержденные эпоксидные составы не выделяют летучие вещества и отличаются незначительной усадкой.

Что такое отвердитель

Эпоксидный состав включает два компонента. При смешивании они вступают в реакцию полимеризации. Полимеризирующий компонент называется отвердителем.

Путем различного комбинирования смол и отвердителей получаются самые разнообразные эпоксидные композиции.

В качестве отверждающих агентов используют фенолы, третичные амины и их аналоги. Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя имеет широкие пределы и зависит от ее состава.  Эпоксидная смола — это реактопласт, реакция взаимодействия эпоксидной смолы с отверждающим агентом является необратимой, это значит, что застывшая смола не растворяется и не расплавляется как термопласт.

Каким должно быть соотношение смолы и отвердителя

Избыток и недостаток отвердителя в эпоксидном составе негативно отражается на качестве полимера: снижается прочность, устойчивость к нагреванию, сильнодействующим химическим веществам, воде. При недостатке отвердителя изделие становится липким из-за несвязанной смолы. Излишек свободного отвердителя постепенно выделяется на поверхности полимера. Для разных компаундов смола и отверждающий компонент берутся в разной пропорции, что отражено в инструкции. В современных компаундах наиболее часто встречается соотношение 1:2 или 1:1.

От чего зависит скорость отверждения эпоксидной смолы

Существует расхожее заблуждение, что если взять отвердителя больше нормы, то отверждение произойдет быстрее. Самый простой способ ускорения полимеризации — повысить температуру реагирующей смеси. Увеличение температуры на 10°С ускоряет процесс в 2-3 раза. Существуют специальные компаунды, содержащие ускорители отверждения, а также эпоксидные составы, способные застывать при низкой температуре. Температура смеси и тип отвердителя являются основными факторами влияния на скорость отверждения.

Преимущества эпоксидных смол

Эпоксидная смола имеет значительные преимущества перед аналогичными материалами:

• высокая прочность клеевого соединения,
• минимальная усадка,
• незначительная влагопроницаемость в отвержденном виде,
• высокая устойчивость к абразивному износу,
• лучшие физико-механические параметры.

Виды эпоксидных смол

Температура отверждения эпоксидной смолы варьирует от -10 до +200°С в зависимости от вида применяемого состава. Различают смолы холодного и горячего отверждения. Эпоксидная смола и отвердитель холодного типа используется чаще всего в быту, на производствах с малой мощностью и там, где не допускается термическая обработка. Для изготовления высокопрочных изделий, способных выдерживать сильные нагрузки, высокую температуру и активные химические вещества, применяют отверждающие компоненты горячего типа. При горячем отверждении формируется более густая сетка полимерных молекул. Разработаны эпоксиды и составы, которые застывают в условиях влажной среды и даже в морской воде.

Где применяется эпоксидная смола

Эпоксидные материалы широко распространены во всем мире с середины прошлого века.

В последние годы характер их применения претерпел значительные изменения, но остается традиционным использование в следующих областях:

• Для пропитки стеклоткани или стеклонити. В качестве пропиточного средства для стеклоткани и для склеивания деталей эпоксидные составы используют в электротехнике, радиоэлектронике, автомобильной и авиационной отраслях промышленности, при производстве стеклопластика в строительстве, корабле- и машиностроении, в мастерских по ремонту лодочных корпусов и кузовных элементов автомобиля.
• Покрытия для гидроизоляции. Эпоксидная смола нашла эффективное применение для гидроизоляции пола и стен подвальных помещений и бассейнов.
• Химически стойкие покрытия. Краски и материалы для внутренней и наружной отделки зданий. Пропитки для повышения прочности и гидроизоляции пористых материалов: бетон, дерево и другие.
• Прозрачный твердый материал, получаемый способом заливки в формы с последующей механической обработкой, путем резания и шлифовки. Применяется для изготовления стеклопластиковых изделий в строительстве, электронной промышленности, дизайнерских работах, домашнем хозяйстве.

Подготовка поверхности для нанесения эпоксидной смолы

Независимо от вида поверхности, при нанесении эпоксидного состава необходимо соблюдение ряда правил для качественной адгезии (прилипания):

• Обезжиривание. На поверхности должны отсутствовать следы жира и нефтепродуктов. Поверхность обычно очищают с применением эффективных моющих средств или растворителей.
• Отсутствие глянца. Тонкий верхний слой снимают путем шлифования. Малые поверхности подготавливают вручную наждачной бумагой. Большие площади обрабатывают шлифовальными машинами, образовавшуюся пыль убирают промышленным пылесосом.
• При изготовлении слоистого стеклопластика или послойной укладке наливных эпоксидных полов, красок и лаков каждое следующее покрытие наносят на не полностью застывший и еще липкий предыдущий слой.
• Если допускает технология и требования к готовому продукту, то подложку (нижний слой) посыпают мелким песком, после отверждения лишний песок удаляют и наносят новый слой.

Эпоксидный клей

Эпоксидная смола особенно хорошо проявила свои свойства и получила широкое применение в качестве клея.

Свойства и применение эпоксидного клея

Именно эпоксидные смолы больше всего подходят для создания защитных слоев или склеивания материалов с непористой поверхностью: алюминий, сталь, тик, дуб, эвкалипт и другие плотные породы дерева, керамика, фаянс.

В качестве универсального клея используют специальные эпоксидные составы с прочной адгезией ко многим материалам. Их конечные свойства после отверждения варьируют в большом диапазоне. Клеевые составы бывают эластичные и жесткие. Для работ в бытовых условиях выпускаются составы, не требующие точного соблюдения пропорции смолы с отвердителем. Она составляет от 100:40 до 100:60. В комплект таких составов входит отвердитель холодного типа.

Эпоксидный клей считается одним из наиболее универсальных и надежных средств, благодаря качественной адгезии и прочности соединения. Применяется для склеивания деталей в самых разных сферах деятельности, начиная с обувных мастерских и заканчивая авиастроением.

Как приготовить эпоксидный клей

Для получения клея эпоксидную смолу смешивают с отвердителем в малом количестве (несколько граммов) при комнатной температуре. Стандартная пропорция эпоксидной смолы и отвердителя – 1:10. Точного соблюдения пропорции не требуется. Допустима передозировка отвердителя до 1:5. Небольшое количество смолы и отверждающего агента смешивают вручную.

Как приготовить большой объем эпоксидной смолы

Незнание специфических свойств эпоксидной смолы приводит к проблемам при изготовлении большого объема смолы с отвердителем. Чем больше количество эпоксидного материала, тем сильнее выделяется тепло. Если эпоксидная смола с отвердителем не рассчитана для смешивания в больших количествах, то сразу после соединения смесь моментально полимеризуется, становится плотной и непригодна к дальнейшему использованию. В худшем случае, смесь вскипает, выделяется едкий дым, наступает самовозгорание. Это связано с лавинообразным разогреванием смолы, что ускоряет реакцию полимеризации и вызывает еще более интенсивное теплообразование.

При покупке эпоксидной смолы и отвердителя, следует уточнить и проконсультироваться у специалиста, для каких целей она предназначена. Из специального состава для большого объема получается чистая, прозрачная, без воздушных пузырей и равномерно застывшая отливка.

Технология производства большого объема эпоксидного состава, например, несколько килограммов, отличается от замешивания нескольких граммов клея. Прежде, чем добавить пластификатор и отвердитель, смолу нагревают для уменьшения вязкости. Иногда смола при длительном хранении становится вязкой или кристаллизуется и мутнеет. Чтобы устранить эти явления, смолу подогревают на водяной бане. Емкость со смолой опускают в воду и нагревают до температуры 50-60С.

Следует знать, что увеличение температуры на 10°С ускоряет реакцию полимеризации в 2-3 раза. При закипании эпоксидная смола вспенивается, становится мутно-белой. Такой состав не пригоден к использованию. Иногда для уменьшения вязкости добавляют растворители и разбавители. Даже небольшая концентрация растворителя (5-7% от всего объема) приводит к выраженному снижению прочности и теплостойкости изделия. Впоследствии любой разбавитель «выпотевает» из полимера, что влечет еще большее ухудшение качества материала.

Необходимо полностью исключить наличие воды в эпоксидной смоле и отвердителе. В результате попадания воды, эпоксидная смола становится мутной, теряет свои свойства. В настоящее время выпускается водоразбавляемая эпоксидная смола. Такие составы специально разводятся дистиллированной водой для получения дисперсии.

Процесс смешивания компонентов эпоксидного материала начинают с добавления пластификатора. Смесь эпоксидной смолы с ДБФ медленно нагревают, при применении ДЭГ-1 – просто перемешивают. Для более тщательного смешивания используют строительный миксер или специальную насадку на дрель. Пропорция эпоксидной смолы и пластификатора подбирается в зависимости от требуемой пластичности, но чаще всего доля пластификатора составляет 5-10%.

В смесь эпоксидной смолы с пластификатором добавляют отвердитель. Желательно остудить эпоксидную смолу до 30°С, чтобы не допустить закипания смеси. Стандартная пропорция смолы с отвердителем – 1:10. Иногда в специфических технологических условиях соотношение сильно варьирует от 1:5 до 1:20. Для равномерного растворения отвердителя в смоляной части необходимо постоянное перемешивание. Иначе отверждение получится  неоднородным и несвязанный отвердитель в последствие будет выпотевать. Для качественного смешения отвердитель наливают постепенно, очень медленно тонкой струйкой, при постоянном перемешивании смоляной части.

Даже временное повышение концентрации отвердителя в части емкости приводит к «вскипанию» эпоксидной смолы. Смола становится матово-белой и покрывается пеной и в результате не пригодна к применению. Для большого объема в несколько килограмм понадобится дрель со специальной насадкой и низкими оборотами. Реакция соединения эпоксидной смолы с отвердителем является экзотермической, с выделением тепла. Иногда при добавлении отвердителя происходит слишком быстрое нагревание эпоксидной смолы и практически моментальное затвердевание. Это связано с передозировкой отверждающего компонента и повышенной исходной температурой эпоксидной смолы.

Что такое «время жизни» эпоксидной смолы

«Временем жизни» эпоксидного состава называют промежуток времени, в течении которого композиция сохраняет жидкое или вязкое состояние после соединения смолы с отвердителем и пригодна для переработки. «Время жизни» отличается у разных видов смол и отвердителей. Выпускаются композиции, которые отверждаются при -10°С, а есть — от +100°С и выше. Смесь смолы и отвердителя пригодна для использования обычно в течение 30-60 минут, что зависит от температуры смолы, вида и количества  отвердителя.

Как изготовить объемные изделия из эпоксидной смолы

Изготовление крупного изделия из эпоксидной смолы имеет определенные сложности. Оно должно быть прозрачным, без пузырьков воздуха. Отверждение в толще и на поверхности должно быть равномерным.Если толщина изделия более 2 мм, то материал обычно наносят слоями после первичной полимеризации предыдущего покрытия.

Эпоксидную смолу можно заливать в формы. Чтобы готовое изделие легко отделялось, форму смазывают техническим вазелином или другим жиром. С помощью порошкового красителя изделию придается любой цвет. После завершения работы изделие сначала выдерживают при температуре немного выше комнатной. Через 2-3 часа наступает первичная полимеризация, отверждение «до отлипания», после чего изделие прогревают в жарочном шкафу для ускорения процесса отверждения до 5-6 часов.

При комнатной температуре полная полимеризация длится до 7 дней, а при добавлении ТЭТА (триэтилентетрамин) поверхность может остаться липкой.

Отлитое из эпоксидного материала изделие в дальнейшем подлежит механической обработке (резанию и шлифованию).

Эпоксидная смола отечественного производства малопригодна для отливки массивных изделий из-за неравномерного отверждения в толще.

Как придать цвет эпоксидной смоле

В домашних условиях сложно приготовить окрашенный эпоксидный состав определенного цвета. Чтобы пигмент равномерно распределился в смоле и после отверждения получилась качественная поверхность, производители используют в цветных эпоксидных составах десятки различных ПАВ (поверхностно-активных веществ). Следует помнить, что пигментирование снижает прозрачность смолы, иногда темнеет или меняет цвет. Пигмент добавляют до катализатора, но после воска.

С чем можно комбинировать эпоксидную смолу

Эпоксидные составы используют с тканными материалами для усиления прочности сцепления в условиях жесткой эксплуатации, но высокая стоимость ограничивает их широкое применение.

Возможна комбинация эпоксидной смолы с другими видами смол, например, с полиэфирными. Главное правило при комбинации разных видов смол – они не должны контактировать в жидком и неотвержденном виде. Жидкую эпоксидную смолу наносят поверх застывшего полиэфирного слоя. При обратном комбинировании полиэфирная смола на эпоксидном покрытии держится плохо. Если необходима именно такая последовательность нанесения, то отвержденную эпоксидную поверхность зачищают наждачной бумагой или протирают растворителем. Это позволит добиться максимально возможной адгезии.

Правила техники безопасности

В неотвержденном состоянии эпоксидная смола опасна для здоровья. Необходимо принять максимальные меры предосторожности, особенно в отношении аминных отвердителей.

Многие эпоксидные компаунды способны вызвать дерматиты, ожоги кожи, поражение органов дыхания.

При работе с химическими веществами очень важно неукоснительно соблюдать правила безопасности:

1. Нельзя использовать посуду, предназначенную для хранения и приготовления пищи.
2. Работы с эпоксидными смолами разрешается проводить только в спецодежде, перчатках, с защитным кремом. При шлифовании отвержденных изделий обязательно надевают очки и респиратор.
3. Эпоксидно-диановую смолу хранят в плотно закрытой емкости при температуре не более 40°С. Срок хранения 12 месяцев.
4. При попадании на кожу эпоксидную смолу немедленно смывают водой с мылом или вытирают денатурированным спиртом.
5. Все работы с эпоксидными составами должны выполняться в помещении с приточно-вытяжной вентиляцией.

Характеристики эпоксидной смолы ЭД-20

По химическому составу эпоксидная смола ЭД-20 представляет собой олигомер на основе диглицидилового эфира дифенилолпропана.

Для отверждения диановой эпоксидной смолы ЭД-20 используют различные вещества — алифатические и ароматические амины, полиамиды, поликарбоновые кислоты и их ангидриды, фенолформальдегидные смолы и другие соединения. В зависимости от вида отверждаемого агента, характеристики смолы ЭД-20 изменяются в широких пределах.

• ЭД-20 применяется в промышленном производстве и в чистом виде, и в составе композиционных материалов: заливочные и пропиточные компаунды,
• клей,
• герметик,
• армированный пластик,
• защитные покрытия.

Эпоксидная смола ЭД-20 не является взрывоопасной, но горит в источнике огня. Содержит летучие вещества (толуол и эпихлоргидрин) в микроскопических дозах. По степени воздействия на организм человека эти соединения относятся ко 2-му классу опасности.

Стандарты качества эпоксидной смолы

При покупке эпоксидной смолы, особенно больших объемов для масштабных работ, необходимо проверить характеристики на соответствие стандартам качества по ГОСТ. Например, качественные показатели эпоксидной смолы ЭД-20 высшего сорта по ГОСТ 10587-84 включают:

1. Внешний вид — высоковязкая прозрачная без механических включений и следов воды.
2. Цвет по железокобальтовой шкале — не более 3.
3. Динамическая вязкость, при 20 °С — 13-20 Па*с.
4. Время желатинизации с отвердителем — не менее 8,0 ч.
5. Кроме того предусмотрены нормы содержания различных химических соединений : массовая доля эпоксидных групп — 20,0-22,5%, хлора — не более 0,001%, омыляемого хлора — не более 0,3%, гидроксильных групп — не более   1,7%, летучих веществ — не более 0,2%.

Упаковочная тара для эпоксидных смол — стальные ведра, барабаны, бочки.

Стоимость эпоксидной смолы ЭД-20 от 140 до 220руб/кг в зависимости от объема упаковочной тары.

Использование эпоксидной смолы для защитного покрытия древесины

Эпоксидное покрытие древесины служит для создания водонепроницаемого барьера и поддержания стабильного уровня влаги. Наиболее часто эпоксидная защита применяется при изготовлении и ремонте лодок и яхт. Для деревянных лодок используют пластифицированную эпоксидную смолу, которая обладает достаточной эластичностью и упругостью. Эта особенность позволяет обрабатывать детали на столе, а затем устанавливать на корпус лодки. Смолу смешивают с отвердителем в нужной пропорции и аккуратно укладывают ровным слоем сначала резиновым шпателем, а затем поролоновым валиком.

Как только поверхность перестанет липнуть, наносят следующий слой. Для большей надежности склеивания каждый слой рекомендуется зашлифовать вручную наждачной бумагой или шлифмашинкой. Шлифование финишного слоя можно заменить циклеванием, снятием тонкой стружки эпоксидной смолы. Эпоксидное покрытие является хорошей основой для лака. В завершении наносят два лаковых слоя. Нежелательно работать на ярком солнце

Применение эпоксидной смолы для пропитывания стеклоткани

Наружные поверхности корпуса лодки или яхты часто покрывают эпоксидной смолой со стеклотканным армированием. Такое покрытие обладает высокой износоустойчивостью, водонепроницаемостью, противостоянием ударам. Независимо от типа стеклоткани и вида смолы процесс оклейки не сложен, нужно просто приклеить ткань к поверхности. Главная задача — не допустить перерасхода эпоксидной смолы. Для этого:

• Наносят предварительный слой смолы.
• После отверждения заделывают впадины смесью смолы.
• Выравнивают выступы и наплывы.
• Протирают пыль чистой влажной тряпкой.
• Раскатывают стеклоткань по поверхности.
• Закрепляют её малярной лентой.

Не следует разводить слишком много смолы с отвердителем, достаточно полкилограмма, приблизительный расход 300г на кв.м. Если поверхность горизонтальная, смолу просто наливают на покрытие зигзагообразными линиями и распределяют резиновым шпателем, наклонную поверхность обрабатывают валиком. Для равномерного распределения смолы, прочного сцепления и выдавливания воздушных пузырьков по приклеенной стеклоткани еще раз проходят чистым валиком. Когда покрытие немного затвердеет, излишки  стеклоткани обрезают бритвой.

 Прочность на века

В последнее время на рынке появилось много новых эпоксидных компаундов, еще более эффективных и безопасных. Эпоксидные составы успешно конкурируют с традиционными материалами: деревом, металлом, керамикой. Эпоксидные смолы более прочные, долговечные, устойчивые  к коррозии. У эпоксидных материалов большое будущее и безграничные возможности применения.

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

er-ka.ru

Различия эпоксидных и полиэфирных смол

В прикладной химии используется большое количество смол — винилэфирные, акриловые, полиуретановые и т.д. Однако вне промышленного производства, в домашних условиях массово применяются две разновидности смол: полиэфирные (ПС) и эпоксидные (ЭС). В огромном количестве случаев (например, изготовление обвеса для автомобиля) они более или менее взаимозаменяемы. Тогда какую выбрать? Давайте рассмотрим различия между ними, что у них общего, преимущества и недостатки каждой. И эпоксидные, и полиэфирные смолы относятся к термореактивным пластмассам. Это значит, что после отверждения их нельзя вернуть в жидкое состояние (те смолы, которые можно расплавить нагреванием, называются термопластичными). Эпоксидные смолы двухкомпонентные: собственно смола и отвердитель. Комбинируя эти компоненты и различные добавки и присадки, можно получить огромное количество смесей, отвечающих любым требованиям. Например, смола ЭД-20 + прозрачный отвердитель ТЭТА + присадка-пластификатор ДБФ дадут почти прозрачную и устойчивую к ударам (пластичную) смесь. Смола ЭД-16 + отвердитель Этал-45М дадут высокопрочную тёмно-коричневую смесь. Преимущества эпоксидных смол:   — Высокая прочность и устойчивость к износу.   — Мощное клеевое соединение. Эпоксидная смола — очень крепкий и надёжный клей с высочайшей адгезией. Хорошей иллюстрацией этих двух свойств является ситуация, когда поверх полиэфирного стеклопластика приклеивают какую-либо деталь с помощью ЭС. Если к детали приложить чрезмерное усилие, то она не оторвётся сама, а вырвет кусок полиэфирного стеклопластика: клеевой шов на ЭС будет прочнее всей конструкции на ПС.   — Малая усадка. Большинство пластмасс при отверждении несколько деформируются, но у эпоксидных систем эта деформация минимальна.   — Высокая водонепроницаемость. В силу этого свойства для изготовления лодок и катеров используются только эпоксидные системы. Недостатки эпоксидных смол:   — Медленная полимеризация (пользоваться изделием можно спустя сутки, а если подразумеваются сильные нагрузки — трое суток).   — Стоимость выше, чем у полиэфирных.   — Экзотермическая реакция в ходе отверждения повышает их текучесть, и работать на вертикальных поверхностях вкупе с медленной полимеризацией довольно сложно. Резюмируя, можно сказать, что эпоксидные смолы намного прочнее и долговечнее, но дороже и медленнее. В отличие от эпоксидных смол, полиэфирные могут отверждаться без добавления дополнительных компонентов. Дело в том, что реакция отверждения начинается ещё в процессе изготовления смолы на заводе, но она занимает очень много времени. Поэтому дополнительные компоненты, которые продаются в паре с ПС, являются не участниками хим.реакции, а её ускорителями (катализаторами). После добавления катализатора ПС отверждается за короткий срок, обычно менее часа. Преимущества полиэфирных смол:   — Низкая стоимость.   — Быстрое отверждение.   — Отсутствие выраженного изменения вязкости. Недостатки полиэфирных смол:   — Невысокая прочность.   — Плохие гидроизоляционные свойства.   — Короткий срок годности, что связано с тем, что они способны отверждаться и сами, без катализатора (покупать ПС можно только свежей).   — Воздух для ПС является ингибитором, и та её поверхность, которая контактирует с воздухом при отверждении, может оставаться липкой бесконечно. Это требует дополнительных манипуляций (например, покрытие плёнкой ПВА) и т.д. Резюмируя, можно сказать, что полиэфирные смолы слабее с конструкционной точки зрения (хотя и вполне пригодны для изготовлнения декоративных деталей, не подвергающихся нагрузкам, например, автомобильных бамперов), а их основное достоинство — дешевизна. Выводы: Исходя из перечисленных выше свойств, можно вывести следующие закономерности: Эпоксидные смолы рекомендуется использовать в судостроении (и других типах работ, требующих гидроизоляции), изготовлении прочностных изделий, а также для склейки «на века». Хорошей иллюстрацией будет то, что ЭС используются в авиа- и ракетостроении. Полиэфирные смолы чаще используют для автотюнинга, при формовании (например, небольших декоративных фигур), а также в подобных отраслях, где низкая стоимость и простота работы важнее прочности и устойчивости. Назад в справочник В раздел «Эпоксидные смолы» В раздел «Сравнительные характеристики»

ru-smola.com

Эпоксидные смолы свойства — Справочник химика 21

    Диол, получаемый конденсацией изомасляного альдегида и формальдегида, обладает высокой термостабильностью, причем этим свойством характеризуются различные производные диола. Сложные эфиры диола и дикарбоновых кислот с добавкой одноатомного спирта (например 2-этилгексанола) являются хорошими пластификаторами для поливинилхлорида. Они могут использоваться также для производства пластиэолей. Полиэфиры на основе диола могут применяться в качестве компонентов при производстве полиуретановых и эпоксидных смол, стеклопластиков, а также для синтеза сложноэфирных смазок. Последнее направление является наиболее перспективным и многотоннажным. [c.78]
    Вулканизаты полисульфидных полимеров имеют неудовлетвй-рительные адгезионные свойства. Для улучшения последних необходимо в вулканизуюш,ую смесь вводить специальные добавки или наносить подслой на герметизируемые поверхности. В качестве адгезионных добавок применяются эпоксидные или фенольные Смолы, в качестве подслоя (грунта) винильные, фурановые смолы И различные клеи. В отечественной промышленности применяют клей К-50 на основе жидкого тиокола и эпоксидной смолы, клей 88-Н и Н-5 на основе наирита и смолы фенолоформальдегидного типа. Лучшими адгезионными свойствами обладают хлорнанри-товый и наиритово-эпоксидные грунты [37]. [c.569]     Таким образом были получены соединения с новыми свойствами, Так, к полиэтилену были привиты боковые ветви полистирола. Для проведения блокполимеризации молекулы двух различных полимеров разрываются на короткие цепи (например, при вальцевании, экструзии), затем полученные блоки связываются , образуя полимер, в котором чередуются куски или блоки первого А и второго В соединений. Так, например, при взаимодействии каучука с эпоксидными смолами получается полимер, обладающий исключительной стойкостью к истиранию. Таким же способом из каучука и полистирола образуется ударопрочный полистирол, в который можно вбивать гвозди, не боясь растрескивания. Блокполимеризация может быть также осуществлена взаимодействием концевых функциональных групп полимеров или присоединением друг к другу макромолекул разных полимеров  [c.191]

    Благодаря разнообразным и ценным свойствам эпоксидных смол и их различных композиций, они находят широкое применение в лакокрасочной промышленности, в,качестве клеев (например, для склеивания металлов взамен заклепочного соединения), в электротехнике, машиностроении, приборостроении, в ремонтном деле и т. д. На практике широко используется скрепление разных металлов, сплавов (как замена оловянного припоя), склеивание металлов со стеклом, целлулоидом, склеивание фарфора и т. д. Эпоксидные лаки и эмали применяются для покрытия аппаратуры, работающей в условиях высокой влажности, больших температур. Ими покрывают стенки резервуаров для хранения и транспортировки щелочей, бензола, бензина, нефти и т. д. Это очень важно для борьбы с коррозионными разрушениями металлических и неметаллических материалов, а также для декоративных целей. [c.248]

    Будучи смешаны с обычной эпоксидной смолой, они придают ей свойство самозатухания . [c.52]

    Эпоксидные олигомеры и полимеры на основе дифенилолпропана представляют собой термопластичные продукты, хорошо совмещающиеся с карбамидо-меламино-формальдегидными, полиэфирными и поли-сульфидными полимерами. При совмещении происходит отверждение эпоксидных смол. Свойства отвержденных продуктов зависят от молекулярного веса исходной смолы. Низкомолекулярные смолы образуют более прочные отвержденные материалы, так как в процессе отверждения образуется большее число сшивающих связей. Низкомолекулярные продукты используют для изготовления литьевых материалов и слоистых пластиков высокомолекулярные — для изготовления лаков. [c.106]

    Графит, применяемый для конструирования теплообменников, имеет чистоту 99,5% и обладает свойством пропитываемости. Для пропитывания его используют фенольные, фурановые и эпоксидные смолы в результате получается пропитанный непроницаемый графит, содержащий 25—30% смолы [122]. [c.111]

    Среди прочих видов защиты на основе полимеров следует отметить применение эпоксидных смол, обладающих наилучшими адгезионными свойствами, позволяющими применять их для склеивания различных материалов. Полисульфидная модифицированная форма эпоксидов позволяет скреплять новый бетон со старым при прочности соединительного шва на разрыв больше, чем прочность хорошего бетона. Трещины в бетонном полу могут заделываться смесью щебня и эпоксидной смолы. Эпоксиды часто используются для покрытия полов. Наполненные абразивным материалом они образуют износостойкие не-прилипающие поверхности. [c.227]

    Наиболее полно указанным требованиям отвечают адгезированные покрытия на основе эпоксидных смол, которые могут наноситься на рабочие ступени турбобура на ремонтных базах и заводах-изготовителях. Физикомеханические свойства и износостойкость их существенно зависят от природы и концентрации входящих в эпоксидный полимер компонентов. [c.110]

    С целью получения эластичных или полуэластичных материалов, обладающих, наряду с достаточно высокими прочностными свойствами, повышенной морозостойкостью и хорошей адгезионной способностью, разработаны

www.chem21.info

Структура и адгезионные свойства отверждённых эпоксидных смол

Структура и адгезионные свойства отверждённых

эпоксидных смол

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной работы- изучить структуру и адгезионные свойства отверждённых эпоксидных смол.

Эпоксидные смолы обладают высокой адгезией к различным материалам и поэтому используются в качестве клеёв, связующих в композиционных материалах и в качестве различных покрытий. Поэтому задача этой работы заключается в том, чтобы изучить получение эпоксидных смол, процесс их отверждения и адгезионные свойства к конкретным материалам различной природы.

Работа состоит из пяти основных разделов. В первом будут рассмотрены вопросы получения эпоксидных смол, их структура и свойства в неотверждённом состоянии.

Во втором разделе речь идёт о механизмах отверждения смол, структуре и свойствах после отверждения.

В третьем разделе рассмотрены основные теории адгезии полимеров, методы которые используются для измерения адгезионной прочности на практике, а также возможный характер разрушения адгезионной системы.

Эпоксидные смолы обладают разными адгезионными свойствами к материалам различной природы. Об этом и рассказывается в четвёртом разделе.

Пятый раздел рассказывает о растровой электронной микроскопии, о её роли при исследовании адгезии.

1. Структура и свойства эпоксидных смол

1.1. Получение эпоксидиановых смол

Эпоксидиановые смолы получаются при взаимодействии дифенилпропана с веществами, содержащими эпоксидную группу

. Основным сырьём для производства смол являются эпихлоргидрин и 4,4′ дигидроксидифенилпропан (диан).

Эпихлоргидрин (3-хлор-1,2-эпоксипропан) представляет собой бесцветную жидкость с запахом хлороформа и кипит при 110 0С, плотность d =1,1807 г/см3. Получают его из аллихлорида по хлоргидринному методу:

Молекула эпихлоргидрина содержит две активные группировки- эпоксидную и связь С-Сl. Эпоксидный цикл представляет собой почти правильный треугольник со значительно деформированными валентными углами (»60⁰ ). Поэтому происходит только частично

mirznanii.com

Свойства и применение эпоксидных смол

    СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ [c.219]

    Свойства отвержденных эпоксидных смол зависят от характера используемого полиамина. Как правило, алифатические полиамины реагируют быстрее, чем ароматические, и при применении последних требуется более высокая температура реакции. Стойкость к действию растворителей, температура разложения и прочность обычно выше у эпоксидных смол, отвержденных ароматическими полиаминами. В табл. Х1-4 приведены некоторые свойства эпоксидных смол, отвержденных полиаминами различных типов [42]. [c.337]

    Обзор получения, свойств и применения эпоксидных смол. [c.586]

    При отверждении не наблюдается выделения побочных низкомолекулярных продуктов. Усадка очень мала и не превышает 2%. Отливка весьма точно воспроизводит конфигурацию и размеры формы. Отвержденная смола отличается большой механической прочностью, высокой стойкостью к действию атмосферных факторов, воды, растворителей и агрессивных сред, а также очень хорошими электроизоляционными свойствами. Заливочные эпоксидные смолы находят широкое применение в технике в качестве электроизоляционного, конструкционного и коррозионностойкого материала. Свойства заливочных смол можно модифицировать добавляя в исходную жидкую композицию наполнители, пластификаторы, разбавители и т. д. [c.190]

    Среди прочих видов защиты на основе полимеров следует отметить применение эпоксидных смол, обладающих наилучшими адгезионными свойствами, позволяющими применять их для склеивания различных материалов. Полисульфидная модифицированная форма эпоксидов позволяет скреплять новый бетон со старым при прочности соединительного шва на разрыв больше, чем прочность хорошего бетона. Трещины в бетонном полу могут заделываться смесью щебня и эпоксидной смолы. Эпоксиды часто используются для покрытия полов. Наполненные абразивным материалом они образуют износостойкие не-прилипающие поверхности. [c.227]

    Отверждение. Различные вопросы отверждения эпоксидных смол рассмотрены в ряде исследований 1 . Свойства отвержденных эпоксидных смол в значительной степени определяются типом отвердителя. В качестве отверждающих агентов предложены разнообразные соединения, способные взаимодействовать с эпоксидными и гидроксильными группами. Наиболее широкое применение нашли два типа отвердителей-, алифатические и ароматические полиамины и ангидриды [c.177]

    Из материалов, имеющихся в патентах, видно, что в последние годы в ряде стран стал проявляться интерес к использованию ионизирующих излучений для полимеризации, сополимеризации, прививки и отверждения эпоксидных соединений. Уже получены патенты на способы радиационного отверждения некоторых композиций, содержащих а-окиси. Вместе с тем весьма ограничены сведения о характере химических превращений эпоксидных соединений под действием ионизирующих излучений. Полностью открытым является вопрос о возможности применения излучений для отверждения чистых эпоксидных соединений, а также их смесей с виниловыми мономерами. Имеющиеся в литературе данные показывают, что электрические, механические и некоторые другие свойства отвержденных эпоксидных смол, широко применяемых в космической и атомной технике, могут заметно изменяться при действии ионизирующих излучений. Однако причины этих изменений остаются еще невыясненными ввиду отсутствия сведений о радиационно-химических превращениях исходных веществ. [c.186]

    Эпоксидные смолы представляют собой продукт конденсации эпихлоргидрина или дихлоргидрина и двухатомного или полиатомного фенолов. Материалы, изготовленные с применением эпоксидных смол, отличаются твердостью, высокой адгезией к поверхности металлов, незначительной усадкой при отвердении, стойкостью в атмосфере, бензине, воде, щелочах и высокими изоляционными свойствами. [c.197]

    Характер процессов отверждения является решающим для практического применения эпоксидных смол. Проведение отверждения с целью получения эпоксидных смол с определенными оптимальными свойствами отнюдь не является таким простым процессом, как это кажется при чтении патентных описаний. Когда уже накоплен опыт работы с определенным типом продукта для эпоксидных смол (как это имело место в случае глицидных эфиров бисфенола А), то после их отверждения удается получать продукты с одинаковыми свойствами. Одним из определяющих показателей исходных продуктов является степень полимеризации, выраженная через температуру размягчения, вес эпоксидного эквивалента и молекулярный вес. Обычно на эти показатели ориентируется и промышленность, выпускающая продукты для эпоксидных смол. Однако до сих пор процессу отверждения, являющемуся решающим процессом, не уделяется должного внимания, и господствует мнение, что опыт, накопленный при работе с глицидными эфирами бисфенола А, можно автоматически перенести на другие продукты для эпоксидных смол. [c.589]

    Если практически в настоящее время в этих четырех областях применение эпоксидных смол еще не приобрело большого размаха, то это объясняется исключительно их сравнительно высокой стоимостью. Поэтому часто предпочитают обычные, давно известные материалы с определенными недостатками, особенно если недостатки касаются их второстепенных свойств. Так, например, фарфоровые изоляторы прекрасно сохраняются в течение многих десятилетий, и тот факт, что они дают очень большую усадку при обжиге, никого не смущает, так как она может быть учтена. Эпоксидные смолы, дающие незначительную усадку, не представляют интереса для поставщиков изоляторов, так как эти смолы стоят очень дорого и к тому же никому неизвестно, как они выдержат действие атмосферных условий в течение 50—100 лет. [c.827]

    Высокие показатели физико-механических и диэлектрически.х свойств, хорошая адгезия отвержденных эпоксидных смол, хорошая смачивающая способность, малая усадка при отверждении, возможность варьировать свойства путем модификации — все это позволяет получать с применением эпоксидных смол в качестве связующих высокопрочные конструкционные и электроизоляционные стеклопластики и крупногабаритные намоточные изделия. [c.118]

    Наиболее важное значение среди применяемых смол имеют жидкие низкомолекулярные эпоксидно-диановые смолы ЭД-20 и ЭД-16, которые обеспечивают наибольшие технологические удобства при переработке в изделия и позволяют создать на основе этих смол самые разнообразные материалы покрытия, клеи, мастики, замазки, компаунды, герметики, стеклопластики и т. д. Эти эпоксидные смолы могут отверждаться при нормальной или повышенной температуре (в зависимости от свойств применяемого отвердителя), без воздействия внешнего давления, что позволяет обходиться без прессового и термического оборудования и дорогостоящих пресс-форм. Последнее свойство особенно важно при изготовлении и ремонте крупногабаритных конструкций на месте монтажа, что в значительной степени расширяет области применения эпоксидных смол. Возможность отверждения этих смол без выделения побочных продуктов обеспечивает беспористость и высокую плотность материалов, что очень важно при работе конструкций, например, в условиях радиоактивных загрязнений или вакуума. [c.10]

    Требования исследователей предусматривали наличие окон или проемов в одном из этих сегментов. Поскольку сведений о поведении эпоксидных смол в эксплуатационных условиях синхротрона было недостаточно, приняли решение заменить сначала только этот сложный сегмент, а остальные выполнить из кварца, чтобы в дальнейшем, по мере накопления экспериментальных данных, заменить все остальные. После более чем годовой эксплуатации этой сложной конструкции было установлено, что сегмент, выполненный с применением эпоксидных смол, более экономичен в изготовлении, его

www.chem21.info

Эпоксидные смолы основные характеристики — Справочник химика 21

    Наиболее широкое применение находят эпоксидные компаунды, так как эпоксидные полимеры обладают малой усадкой, высокой адгезией, отверждаются без выделения летучих продуктов, отличаются высокими механическими и диэлектрическими характеристиками и по всему комплексу свойств превосходят материалы других типов [3], Одним из основных преимуществ эпоксидных полимеров является их способность хорошо работать в условиях стесненной деформации без нарушения сплошности. Именно эта способность, зависящая от всего комплекса механических свойств полимера, обусловливает широкое исполо-зование эпоксидных смол в компаундах. [c.155]
    В заключение рассмотрим вкратце химическое строение и характеристику свойств основных полимерных веществ, используемых при изготовлении кинодекорационной бутафории и бутафорского реквизита. К ним относятся полиэтилен, некоторые полимеры винилового ряда (поливинилацетат, полистирол, полиакриловая и полиметакриловая кислоты и их эфиры), эпоксидные смолы. [c.152]

    Другим способом увеличения теплостойкости эпоксидных смол было введение новых отвердителей — таких, как перуксус-ная кислота [2]. Модификация смолы производится таким образом, чтобы улучшение технологии могло использоваться в производстве намоточных изделий. Тщательный контроль производится при определении вязкости, точки деструкции, жизнеспособности и основных прочностных свойств. Эпоксидные смолы продолжают доминировать в производстве в качестве связующих для намоточных изделий. При выборе смолы для намотки используются любые данные по свойствам литых смол, таким как плотность, жесткость, усадка при отверждении, деструкция, прочность на растяжение, сжатие, изгиб [10]. На основе большого числа работ, выполненных по правительственным контрактам, был разработан перечень высокотемпературных смол, используемых при намотке [7, 10]. Требования к связующим основаны на свойствах смол и свойствах намотанных колец. В табл. 4. 2 приведен перечень рекомендуемых характеристик. [c.95]

    Эпоксидным полимерам посвящен ряд монографий, в которых в основном освещаются вопросы химии и технологии эпоксидных СМОЛ и материалов на их основе, а также их применение. В ТО же время в последние годы опубликовано большое число статей по физико-химическим свойствам эпоксидных полимеров и эксплуатационным характеристикам материалов, используемых в различных областях техники. [c.6]

    В табл. 19 приведена характеристика основных типов эпоксидных смол, выпускаемых отечественной промышленностью. [c.47]

    Данные табл. 16 показывают, что физические и механические свойства эпоксидных смол в сильной степени определяются типом применяемого отвердителя. Однако следует иметь в виду, что полученные результаты характеризуют свойства литых образцов довольно большого размера ( 150—200 мл), степень отверждения которых может в значительной мере изменяться под влиянием чисто технологических причин. Кроме того, механические характеристики таких литых образцов обычно ниже, чем у образцов малых размеров или пленочных. Несмотря на эти замечания, общая картина влияния типа отвердителя на свойства эпоксидной смолы одного и того же химического состава остается в основном правильной. [c.103]

    В табл. 8 приведены основные характеристики диановых эпоксидных смол. [c.130]

    Характеристика и стоимость. Сушильные камеры, трубопроводы и циклоны обычно изготовляются из нержавеющей стали. Использование углеродистой стали может дать экономию 20% продажной цены. Тенденция к применению термостойких и коррозионноустойчивых покрытий из эпоксидных смол и других пластиков позволяет в будущем шире использовать конструкции из углеродистых сталей. Основное оборудование сильно различается по стоимости. Цена нагревателей для воздуха, например, зависит от способа нагрева (паром, электрическим током, прямым или непрямым сжиганием нефти или газа). Оборудование для очистки от пыли может состоять из циклона, рукавных фильтров или мокрого скруббера. Стоимость форсунок и центробежных распылителей примерно одинаковы. Установка центробежного распылителя требует механического привода и двигателя, а для форсунки, работающей под давлением, необходим компрессор, развивающий высокое давление. Стоимость компрессора обычно больше стоимости привода для центробежного диска. [c.297]

    Эти типы насосов уже много лет являются основными в высокоразвитой химической промышленности. В химической промышленности наряду со специальными типами насосов для отдельных химических процессов применяют горизонтальные одноступенчатые и многоступенчатые насосы. Насосы для перекачивания кислот, основных растворов, щелочей изготовляют из металлических и керамических материалов, а также из эпоксидных смол. Конструкции одноступенчатых центробежных насосов для перекачивания кислот разработаны с учетом химической стойкости и прочностных характеристик материалов. Одноступенчатые насосы имеют стандартизированные подшипниковые опоры. По образцу малогабаритных типов одноступенчатых центробежных насосов разработаны новые типы стандартных насосов для перекачивания кислот.,  [c.215]

    В зависимости от применяемого сырья, соотношения исходных компонентов и технологии изготовления, получаемые эпоксидные смолы имеют разный молекулярный вес, а следовательно, и различное содержание эпоксидных групп. Одной из основных характеристик эпоксидной смолы является эпоксидное число, выражающее содержание (в вес. %) в смоле этиленоксидных (—СН — СНа) или [c.6]

    По эпоксидным смолам уже имеется много литературы. В основном это фирменные проспекты, в которых описаны изготовление, строение, свойства и области применения выпускаемых промышленностью образцов эпоксидных смол. Однако общей характеристики эпоксидных смол, как соединений определенного типа, до сих пор в литературе не приводилось. [c.417]

    ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ [c.4]

    В настоящее время можно указать на три основных способа улучшения тепловых характеристик фенольных пенопластов. Первый— модификация исходной смолы в процессе ее синтеза, основанная на изменении химической структуры самой смолы. Это достигается либо введением в структуру жестких ароматических сегментов [236—238], либо за счет увеличения числа сшивок путем введения дополнительных сшивающих агентов [239—24Г]. Таким методом получены пенопласты с рабочей температурой до 250 °С. Другой путь модификации состоит в совместной полимеризации фенольных, кремнийорганических и эпоксидных смол [242, 243] это позволяет заметно повысить рабочие температуры (до 250—300 °С). Еще один способ модификации заключается во введении в состав вспенивающихся композиций галогенпроизводных металлов с переменной валентностью [244, 245]. [c.199]

    Третий недостаток метода связан с затруднениями, которые возникают при необходимости сравнить кинетику растворения синтетических и природных минералов. Во-первых, некоторые природные минералы обладают малой механической прочностью. Ее можно повысить путем спекания, однако при этом могут измениться физико-химические характеристики минерала. Можно применить склеивание, например, эпоксидной смолой, но это ведет к уменьшению истинной реакционной поверхности, затрудняет ее определение. Во-вторых, каждый природный минерал, даже имеющий одинаковое содержание основных компонентов, обладает

www.chem21.info