1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Содержание

Как получить эпоксидную смолу

Изготовление эпоксидной смолы

Производство эпоксидной смолы

В реактор из нержавеющей стали с пароводяной рубашкой и мешалкой загружают эпихлоргидрин и нагревают до 40-50 °С. При работающей мешалке постепенно вводят дифенилолпропан. После растворения дифенилол пропана и получения однородного раствора тонкой струей из мерника добавляют раствор едкого натра и при 60-70 °С проводят процесс конденсации, который продолжается 1,5-2ч.

Все это время мешалка должна работать. После этого выключают обогрев аппарата, загружают воду, продолжая перемешивание. После прекращения перемешивания образовавшейся смоле дают отстояться.

Разделение слоев происходит быстрее при 40-50 °С. Отстоявшийся водный слой (сверху) отделяют, а оставшуюся смолу промывают теплой водой при 40-50 °С. Количество воды определяется по объему (обычно двух-, трехкратное).

Промывка (перемешивание, отстаивание с последующим отделением водного слоя) продолжается до полного удаления поваренной соли, образовавшейся при реакции. Промывка контролируется пробой (промывных вод) на присутствие хлора и щелочи.

Сушка смолы производится в том же аппарате. Для этого смолу нагревают до 40-50 °С, подключают холодильник по прямой схеме (с вакуумом) и сушат до прекращения конденсации воды в холодильнике и вспенивания смолы.

Сушку смолы производят и без вакуума—при атмосферном давлении и температуре около 120°С. Сушка смолы продолжается до получения прозрачной пробы смолы при 20-25 °С. Готовая смола сливается в алюминиевую тару.

В зависимости от молярного соотношения исходных компонентов конечные продукты могут быть жидкими, вязкими и твердыми.

В связи с тем, что промывку жидкой (низкомолекулярной) смолы производить значительно легче, чем вязкой (высокомолекулярной), сначала получают низкомолекулярные смолы, которые затем сплавляют с необходимым по расчету количеством дифенилол пропана и при этом получают необходимые высокомолекулярные смолы.

Характеристики эпоксидных смол

Эпоксидные смолы представляют собой жидкие, вязкие или твердые прозрачные термопластичные продукты от светлого до темно- коричневого цвета. Они легко растворяются в ароматических растворителях, сложных эфирах, ацетоне, но не образуют пленок, так как не твердеют в тонком слое (пленка остается термопластичной).

Эпоксидные смолы по своему строению являются простыми полиэфирами, имеющими по концам эпоксигруппы, которые являются весьма реакциононеспособными (рис. 1).

При действии на эпоксидные смолы соединений, содержащих подвижный атом водорода, они способны отверждаться с образованием трехмерных неплавких и нерастворимых продуктов, обладающих высокими физико-техническими свойствами. Таким образом, термореактивными являются не сами эпоксидные смолы, а их смеси с отвердителями и катализаторами.

В качестве отвердителей для эпоксидных смол применяются различные вещества: диамины (гексаметилендиамин, метафенилендиамин, полиэтиленполиамин), карбоновые кислоты или их ангидриды (малеиновый, фталевый).

Состав эпоксидных смол

Эпоксидные смолы в смеси с вышеуказанными отвердителями образуют термореактивные композиции, обладающие ценными свойствами:

  • высокой адгезией к поверхности материала, на которой они отвердевают;
  • высокими диэлектрическими свойствами;
  • высокой механической прочностью;
  • хорошей химостойкостью и водостойкостью;
  • при отвердевании не выделяют летучих продуктов и отличаются малой усадкой (2-2,5%).

Свойства эпоксидных смол

Высокие физико-технические свойства эпоксидных смол, отличающие их от многих остальных смол, определяются строением их молекулы, а главным образом — наличием эпокси группы.

Содержание эпоксигрупп в смоле является одной из важнейших характеристик эпоксидных смол, определяющей количество отвердителя, необходимого для отверждения смолы.

Содержание эпоксидных групп в смоле может быть выражено:

  1. Количеством эпоксидных групп в массовых процентах. За эпоксидную группу принимают эквивалентную массу группы, равную 43.
  2. Эпоксидным числом, равным числу грамм-эквивалентов эпоксидных групп в 100 г смолы.
  3. Эпоксидным эквивалентом, равным массе смолы в граммах, содержащей 1 грамм-эквивалент эпоксидных групп.

Метод определения эпоксидных групп основан на взаимодействии эпоксигрупп с соляной кислотой и образованием хлоргидрина.

Кроме содержания эпоксидных групп в готовых смолах определяют:

  1. содержание летучих при 110 °С;
  2. содержание хлора;
  3. температуру размягчения или каплепадения (для твердых смол типа ЭД-);
  4. вязкость (для жидких смол типа ЭД-5 и ЭД-6);
  5. растворимость в ацетоне.

Эпоксидная смола своими руками

Что такое эпоксидная смола

Эпоксидную смолу используют для заливки дизайнерских полов, изготовления эксклюзивных украшений, ею склеивают поверхности в различных промышленных отраслях, включительно с электроникой и производстве авиационной техники, она применяется в быту. Все лакокрасочные соединения включают в своем составе эпоксидную смолу, она используется в изготовлении стекла.

Этот материал применяется исключительно в соединении с отвердителем (фенолами, третичными аминами и их заменителями). Зависимо от соотношения отвердителя и смолы, эпоксидный полимер по своему состоянию может быть жидким, вязким или плотным, с прочностью, которая превышает показатели стали. На эпоксидную смолу не воздействуют кислоты, она не смешивается с водой и не растворяется в ней. Материал может быть разбавлен только раствором ацетоновой группы, галогенами и отдельными щелочами. В застывшем состоянии каждая реакция внутри полимера считается необратимой.
Эпоксидную смолу отличает высокая прочность клеевого соединения при минимальной усадке, влагонепроницаемость и устойчивость к механическим нагрузкам.

Свойства эпоксидной смолы

Этот материал – отличный вариант для изготовления бижутерии, предметов декорирования, покрытия для больших площадей.

Эпоксидная смола имеет следующие свойства:
• высокая прочность;
• стойкость к внешнему воздействию абразивных материалов;
• прозрачность;
• стойкость к воздействию влаги;
• материал не токсичен в застывшем состоянии.

Не нужно путать эпоксидную смолу с эпоксидным клеем, который также продается в магазинах. Такой клей – совершенно другой материал с другим назначением, для наших целей он не подходит. Этот клей является продуктом, производным от смолы. Кроме эпоксидной смолы он состоит из растворителя, пластификатора, отвердителя и наполнителя. Из-за этого он также обладает износостойкостью и прочностью соединения.

Чем отличаются смола и клей

Между эпоксидной смолой и эпоксидным клеем существуют важные различия, из-за которых клей не допустим для применения в наших целях, а именно:
• для застывания клея нужно некоторое время, которое может отличаться в разных случаях, тогда как застывание смолы можно ускорить;
• смола остается прозрачной, в отличие от клея, который весьма быстро приобретает желтый цвет;
• эпоксидный клей отличается меньшей эластичностью и меньшим временем застывания; смола же является более податливой и подходящей для аккуратной работы;
• клей предназначен исключительно для соединения различных деталей, из смолы же изготовляют бусины и другие формы с определенной формой;
• изменяя при смешивании пропорцию смолы и отвердителя, мы можем получить необходимый по своей консистенции для наших нужд материал; клей являет собой готовую смесь.

Как получить эпоксидную смолу своими руками

После того, как мы просмотрели инструкцию, приготовили материалы и рабочее место, можем переходить к изготовлению эпоксидной смолы для своих поделок, конечно же, учитывая технику безопасности.

Для получения эпоксидной смолы мы берем такие материалы:
• смолу и отвердитель;
• одноразовые шприцы или мерные стаканчики;
• палочку для размешивания, шпажку или другую деревяшку, которая подходит по длине.

Последовательность работ по изготовлению эпоксидной смолы

1. Холодное смешивание предполагает заливку одной части эпоксидной смолы десятью частями отвердителя.
Температура смешивания не должна превышать +25°C.
2. Чтобы увидеть каким может получиться исходный полимер, следует смешать в небольшом количестве эпоксидку и отвердитель. Когда вы убедитесь, что пропорция правильная, работу можно продолжать.
3. Эпоксидную смолу есть смысл делать своими руками только в небольшом количестве. Если материала получится слишком много, то из-за взаимодействия компонентов будет выделяться тепловая энергия в огромном количестве. В итоге состав быстро полимеризуется и станет непригодным для дальнейшего применения.
4. При покупке составляющих для изготовления эпоксидной смолы рекомендуется проконсультироваться, для каких целей они предназначены. Смесь должна получиться только прозрачной, вязкой жидкостью с равномерной консистенцией, в которой нет воздушных пузырьков.

Как самостоятельно приготовить отвердитель смолы

Отвердитель как правило продается со смолой, но его может быть недостаточно. Такое бывает в случае несоблюдения точной дозировки, в результате отвердителя израсходуется больше, чем смолы. Многие могут спросить: можем ли мы изготовить отвердитель своими руками?

Чтобы создать отвердитель в домашних условиях, заменить какой-либо компонент не получится. Нужно будет покупать специально допустимые для этого случая химические вещества – такие как Telalit 410, Этал-45М, CHS-Hardener Р-11.

Нужные компоненты можно найти на рынках, в специализированных магазинах и точках продаж, интернет-магазинах.

Для создания отвердителя своими руками можно в смолу добавить сухой спирт. Чтобы это сделать, нужно размельчить таблетки спирта, добавить смолу в пропорции 1:10, и оставить состав до 12 часов. После приобретения составом вязкости его можно использовать. Однако такой самостоятельно выполненный материал по эффективности будет сомнительным.

Читать еще:  Как растет китайский лимонник фото

Как обработать смолу после застывания

Когда смола застынет, может понадобиться ее обработка, так как состав может выглядеть как мутный или неровный. Так как состав имеет эластичную структуру, его можно доработать, и не бросать в урну, считая, что на этом можно заканчивать.

Самодельные украшения из эпоксидной смолы

Рассмотрев, как делается эпоксидная смола своими руками, можно переходить к выбору поделок.

Сначала следует отметить, что одним из достоинств эпоксидной смолы является универсальность материала – его можно использовать в рукоделии для самых разнообразных нужд. Эта смола подходит как для отдельных украшений, так и для фурнитуры, которая в итоге дополняет поделки, сделанные в других техниках.

Что такое эпоксидная смола и как ее правильно применять

Прочнейший клей, который склеит почти все, за исключением капрона, оргстекла, полиэтилена и других непористых эластичных материалов — двухкомпонентная эпоксидная смола. Вещество также применяется в рукоделии, изготовлении мебели, декупаже, авто, творчестве, строительстве. Иначе оно называется компаунд эпоксидный. В свободном виде эпоксидка не применяется, только в сочетании с отвердителем, который дает возможность проявиться после реакции полимеризации ее уникальным свойствам. По этой причине важно знать, как развести эпоксидную смолу правильно.

Что такое эпоксидная смола

Эпоксидная смола — это олигомеры, которые содержат эпоксидные группы и при воздействии отвердителей формируют сшитые полимеры. Отвердителями могут быть полиамины и другие соединения. Самыми распространенными эпоксидными смолами являются продукты поликонденсации с бисфенолом А либо поликонденсации с фенолами эпихлоргидрина.

Жидкая эпоксидная смола может быть различных оттенков: от белого, прозрачного, до винно-красного. Но обычно имеет вид желто-оранжевой прозрачной жидкости, по консистенции напоминающей мед, или твердой, коричневой (как гудрон) массы.

Состав

Эпоксидная смола по химическому составу представляет собой синтетическое олигомерное соединение. Подобные вещества на сегодняшний день востребованы практически во всех отраслях промышленности. После соединения эпоксидной смолы с отвердителями получаются:

  • прочные и мягкие материалы;
  • твердые и жесткие;
  • материалы, напоминающие резину.

Эпоксидная смола обладает устойчивостью к воздействию кислот, галогенов, щелочей, но растворяется в ацетоне и сложных эфирах без формирования пленки. После отвердения летучие вещества не выделяются, происходит совсем незначительная усадка состава.

Как работать с эпоксидной смолой

Для работы с эпоксидной смолой понадобится отвердитель, одноразовый стаканчик, 2 шприца и палочка для перемешивания.

Совет
Вливайте отвердитель в смолу, а не наоборот. Обычно отвердитель имеет жидкую консистенцию и при резком нажатии на шприц может разбрызгиваться, поэтому делаете это осторожно.

Инструкция по применению:

  1. Возьмите шприц, наберите в него необходимое количество смолы и выпустите в стаканчик. То же самое проделайте с отвердителем. Пропорции смешивания у разных производителей различны, потому перед началом работы внимательно прочитайте инструкцию по применению. Неправильно разведенная эпоксидка плохо застывает.
  2. Хорошенько перемешайте смолу с отвердителем, масса должна стать однородной. Смешивать необходимо медленно и осторожно, если делать это резкими движениями и быстро, то в массе появятся пузырьки. Жидкая консистенция состава обеспечит быстрый выход пузырьков наружу, в изначально густых компонентах они останутся. Плотность смолы зависит от производителя. Недостаточно хорошо смешанные компоненты обусловят плохое застывание состава.
  3. Полимеризация не происходит мгновенно, необходимо немного подождать пока масса приобретет требующуюся для работы консистенцию.
  4. Залейте в форму или сделайте линзу.
  5. Подождите указанное производителем в инструкции время, пока эпоксидная смола окончательно застынет.

Совет
Во время застывания к массе хорошо прилипают пылинки и разная грязь. Предотвратить это поможет использование емкостей и коробок с крышкой. Сделайте изделие в коробке и закройте крышкой на время затвердевания состава.

Эпоксидная смола имеет условные стадии застывания:

  1. Вначале масса очень жидкая и легко стекает, что делает ее максимально подходящей для заливки в форму. Жидкая консистенция позволяет эпоксидке проникнуть в мельчайшие углубления, более густому составу это не под силу, и рельеф получится не очень явным.
  2. По прошествии некоторого времени эпоксидная смола становится гуще и подходит для изготовления выпуклых линз на плоской основе. Сделать подобную линзу из жидкой смолы не удастся — состав будет скатываться вниз с заготовки. На этой стадии лучше всего заливать нерельефные формы в домашних условиях.
  3. Наименее подходящая консистенция смеси для работы — наподобие густого меда. При набирании эпоксидки на палочку легко формируются пузырьки, убрать которые очень сложно. На этой стадии состав подходит для того, чтобы склеить детали между собой. Эпоксидка характеризуется отличной адгезией и прекрасно прилипает к большинству материалов (на основе этого свойства был разработан клей ЭДП.), но легко отслаивается от полипропилена, полиэтилена, силикона, резины, поверхностей, покрытых пленкой жира.
  4. Эпоксидная смола становится очень густой и липкой, отделить немного от основной массы проблематично.
  5. Следующая стадия — резиновая. Эпоксидка не прилипает к рукам, но легко мнется и гнется, из нее получится сделать множество изделий, но если вы хотите, чтобы она затвердела в нужном положении, то закрепите ее, иначе она вернется в первоначальное состояние.
  6. Окончательно затвердевшая эпоксидная смола. Ее нельзя продавить ногтем, на ощупь она похожа на пластик.

Совет
Если нет формы из специального материала, то смажьте имеющуюся растительным маслом, но сначала проверьте, как отреагирует на него конкретно этот состав эпоксидки.

Эпоксидна смола от разных производителей характеризуется различным временем отвердения. Время наступления стадий определяются исключительно опытным путем. Существует мягкая эпоксидная смола, которая остается резиновой даже после полного застывания, что для некоторых изделий является идеальным вариантом.

Как развести

Разводить пропорции необходимо очень тщательно, так как недостаточное либо избыточное количество отвердителя в смеси отрицательно сказывается на качестве образующегося полимера.

Избыток отвердителя характеризуется тем, что состав остается устойчивым к нагреванию, действию химических веществ и воды, но становится менее прочным. Кроме того, излишек выделяется на поверхности при эксплуатации изделия, поэтому необходимо точно знать, как развести эпоксидную смолу правильно.

Недостаточное количество отвердителя делает смолу липкой, так как ее часть остается несвязанной.

Для получения различных смесей отвердитель и эпоксидная смола смешиваются в различных пропорциях, о чем вы узнаете, прочитав инструкцию по применению. Современный состав обычно делается так: на 1 часть отвержающих компонентов берутся 2 части смолы или отвердитель и смола смешиваются 1 к 1.

На скорость полимеризации оказывают влияние тип отвердителя и температура состава. Чтобы ускорить процесс, слегка нагрейте массу. Повышение температуры на 10° С обеспечит ускорение полимеризации в 3 раза. Существуют составы, которые включают в себя ускорители отвердения, есть и такие, которые застывает при низких температурах.

Эпоксидная смола становится твердой при температуре от —10 до +200° С, что зависит от вида применяемого состава. Чаще всего в быту применяются отвердитель холодного типа, он встречается в условиях маломощного производства и там, где термическая обработка недопустима.

Отвердители горячего типа применяются в процессе получения изделий с высокой прочностью, которые будут подвергаться значительным нагрузкам и действию высоких температур. Горячая полимеризация способствует формированию густой сетки молекул, которая и обеспечивает устойчивость состава.

Расход на 1м 2

Сколько будет израсходовано эпоксидной смолы, зависит от цели ее применения. Если воспользоваться эпоксидкой как клеем, то на расход повлияют свойства соединяемых поверхностей:

  • пористость;
  • шероховатость;
  • способность впитывать вещества.

Совет
Нанесите минимально приемлемое количество эпоксидки на склеиваемые поверхности, затем прижмите их друг к другу и зафиксируйте в таком положении до полного застывания клея.

Расход на площадь имеет большое значение при изготовлении, например, напольного покрытия. Если необходимо покрыть бетонный гладкий пол, просто чтобы он не пылил, то достаточно будет 100 г на 1 м 2 . При изготовлении более прочного покрытия, армированного и идеально ровного потребуется до 3,5 кг эпоксидной смолы на 1 м 2 .

Модифицированные эпоксидки различных оттенков применяются при устройстве полимерных наливных полов. Полимер выливается из емкости на пол и растекается благодаря силе тяжести. Подобное нанесение обуславливает расход от 1 кг эпоксидки на 1м 2 на один слой.

Сколько сохнет

Полное застывание эпоксидки обычно происходит через 24 часа. Изделия (например, броши, заколки), которые не подвергаются значительным нагрузкам, готовы к эксплуатации уже через 12 часов.

Какую температуру выдерживает

Температура плавления застывшей эпоксидной смолы составляет до +150—180° С, при этом ее прочность уменьшится незначительно. Некоторые марки клея выдерживают кратковременный нагрев до +400° С и продолжительный — до +250° С.

Вредна ли для здоровья

После застывания эпоксидная смола при нормальных условиях эксплуатации абсолютно безвредна для человеческого организма. Но ее применение ограничивается тем, что при отвердении в условиях промышленного производства в составе остается немного растворимого остатка (золь-фракции). Именно этот остаток может нанести серьезный ущерб здоровью, если будет вымыт растворителями и проникнет в организм человека. Эпоксидные смолы до застывания ядовиты и способны отрицательно повлиять на здоровье.

Полезные советы

Советы и рекомендации профессионалов помогут облегчить работу с эпоксидной смолой и сделать все максимально качественно:

  1. Перед началом работы застелите стол полиэтиленовой пленкой, чтобы избежать протекания и загрязнения его поверхности. Бумага не защитит от пятен, так как эпоксидка пропитывает ее.
  2. Не допускайте попадание воды в отвердитель, эпоксидную смолу или смесь этих веществ. Если работать с составом при высокой влажности воздуха в помещении, застывание будет происходить плохо.
  3. Можете придать эпоксидке любой оттенок. Это делается с помощью добавления в состав специальных тоннеров, но их стоимость сравнительно высока. Более приемлемым по цене вариантом являются чернила гелевых ручек, краска, находящаяся внутри фломастеров, маркеров или витражная.
  4. Не работайте с эпоксидкой при температуре окружающего воздуха ниже +22° С, так как существует вероятность, что состав плохо застынет.
  5. Если смолу подержать в холодном помещении, например, на балконе, в ней могут появиться хлопья или крупинки. Чтобы вернуть состав в первоначальное состояние, нагрейте его до 40—60° С.
  6. Поставив изделие на батарею отопления, вы сократите продолжительность застывания эпоксидной смолы. Обеспечьте не слишком сильное повышение температуры, чтобы состав не закипел с образованием множества пузырьков.
  7. Если близко к поверхности эпоксидной смолы сформировался пузырек — просто подуйте на него через коктейльную трубочку или раскрученную ручку. Образовавшийся пузырек лопнет.
  8. Эпоксидка характеризуется повышенной текучестью, по этой причине не применяйте состав в качестве покрытия (лака) для рельефных изделий.
  9. Сделать качественно линзы на заготовках с плоской поверхностью удастся, только разместив их в идеально горизонтальном положении. В противном случае линзы получатся неровными — с одной стороны выше, с другой — ниже.
  10. Если линза сползается к центру и не закрывает края заготовки, это говорит о том, что эпоксидки было налито мало или она очень жидкая. Попробуйте залить еще один слой, это позволит исправить положение.
  11. Чтобы с течением времени эпоксидная смола не пожелтела под действием солнечных лучей и тепла, приобретайте продукт, в составе которого имеется УФ-фильтр.
  12. При попадании эпоксидки на кожу рук оттирайте загрязнения спиртом, после чего вымойте руки с мылом.
  13. Если смола попала в глаза или была проглочена — обратитесь к врачу.
Читать еще:  Как починить сварочный инвертор

Эпоксидные смолы токсичны в большей или меньшей степени, в зависимости от состава. По этой причине работать с ними необходимо в хорошо проветриваемой комнате или под вытяжкой. Полностью обезопасить себя от вдыхания паров органических кислот можно, работая с эпоксидкой в респираторе.

Эпоксидная смола: состав компонентов, свойства и применение

Эпоксидная смола – это вещество, относящееся к синтетическим смолам. Ее используют при изготовлении клеящих смесей и лакокрасочных покрытий. Когда клеи на основе полимеризационных смол появились на мировом рынке (50-е годы 20 века), они быстро заслужили уважение среди строителей, отделочников и моделистов. Перед началом использования этой клеящей смеси, не лишним будет узнать, какие разновидности у нее есть, какими характеристиками и свойствами она обладает, как работать с “эпоксидкой”.

Что такое эпоксидная смола

Клей из смолы – это синтетическое олигомерное соединение. В чистом виде данное вещество не используется. При покупке “эпоксидки”, в упаковке находятся две емкости. В одной находится сама смола, а в другой отвердитель, который нужен для запуска процессов полимеризации. Без отвердителя смола не сможет затвердеть и склеить разные материалы.

Важно! С развитием технологий на мировом рынке появилась однокомпонентная эпоксидная смола. Она начинает затвердевать после нагревания.

Существуют различные составы смол. Помимо ключевого вещества – эпоксида, в них может содержаться такие компоненты:

  1. Древесная крошка. Используется для снижения веса готового вещества.
  2. Микросферы. При добавлении в смолу делают ее легкой и объемной.
  3. Графит. Выступает в качестве колера. Имеет темный пигмент.
  4. Хлопковое и стеклянное волокно. Используется для повышения вязкости готового состава. Благодаря этому клей на основе синтетических смол заполняет все щели и микротрещины, надежно фиксирую части предмета или разные материалы между собой.
  5. Порошковые наполнители. В качестве этих компонентов может выступать цемент, алебастр или мел. Их могут добавлять до половины от общей массы покупного вещества. Повышаются показатели прочности.
  6. Аэросил. Останавливает продвижение смолы по вертикальным поверхностям. Благодаря ему можно избежать появления подтеков.
  7. Алюминиевая пудра или двуокись титана. Используются в качестве красителей. Делают из прозрачного вещества серое или белое.

Это дополнительные ингредиенты, которые могут присутствовать в составе помимо главного компонента – синтетического соединения.

При работе с “эпоксидкой” разрешается использовать растворители, такие как: спирты, ацетон, кселол. Нельзя добавлять растворитель более чем 6% от объема сухой смолы. Под воздействием спиртов готовый состав твердеет быстрее.

Виды смол

Перед приобретением эпоксидной смолы для бытовых нужд, требуется ознакомиться со всеми разновидностями этого клеящего вещества.

Их подразделяют на:

  1. Эпоксидно-диановые. Маркировкой таких смол является аббревиатура “ЭД” после которой идет номер. На профессиональных составах есть надпись “ПРО”. Используется для решения бытовых задач и на производстве. Из эпоксидно-диановых соединений изготавливают некоторые виды пластика, герметики, наливных полов, защитных покрытий.
  2. ЭД для лакокрасочных материалов. Используются для изготовления лаков, красок, износоустойчивых покрытий.
  3. Эпоксидно-модифицированные составы. Их применяют при проведении ремонтных работ связанных с половым покрытием или сантехникой (например – смола к 153).
  4. Смола ЭА. Клеи специального назначения. Отличаются от обычных клеящих смесей повышенными характеристиками, благодаря чему их используют в экстремальных условиях.

По составляющим разделяются на однокомпонентные, двухкомпонентные и трехкомпонентные. На полках магазинов присутствуют как жидкие, так и пластичные эпоксидные смолы.

Свойства и характеристики

Благодаря грамотно подобранным компонентам состава, с помощью “эпоксидки” можно склеивать различные материалы – дерево, резину, фаянс, металлы, керамику, натуральную кожу.

Также благодаря малому весу, высокой плотности и прочности эпоксидные смолы используют в следующих случаях:

  • Как пропитка для стекловолокна и стеклоткани.
  • Гидроизоляции резервуаров с жидкостями.
  • Заливка полового покрытия.
  • Создание декоративной плитки.
  • Изготовления лакокрасочных материалов, пропиток, герметиков.
  • Производства углеволокна и стеклопластика.
  • Используется при ремонте автомобилей.
  • Заливка микропроцессоров и плат для компьютеров.
  • Производство украшений и элементов декора для жилища.

Эпоксидная смола получила большую популярность в машиностроении и кораблестроении, благодаря своей структуре, составу и характеристикам.

Сколько сохнет

Узнать за сколько высыхает состав при нанесении на рабочую поверхность можно из простого примера. Для него будет взята одна из разновидностей эпоксидных смол, которая относится к типу бытовых и виду эпоксидно-диановых – ЭД 20.

При температуре воздуха в +20 градусов, она застывает в течении 1,5 часов. Однако при повышении температуры на 10 градусов, возможно добиться ускорения процесса сушки в два раза.

Покупатели часто допускают ошибку в том, что добавляют большое количество отвердителя, думая, что от этого будет зависеть скорость затвердения смолы. Процесс ускорится, если отвердитель создан именно для ускорения реакции.

Какую температуру выдерживает

Одним и главных свойств клея является его устойчивость к перепадам температур. Показатель теплостойкости напрямую зависит от используемых наполнителей. Можно выделить диапазон температур, в котором эпоксидная смола сохраняет свою целостность, в среднем от -20 до +250 градусов.

Преимущества эпоксидных смол

Эпоксид используется очень эффективно в качестве адгезива, в качестве ламинирующей смолы для смачивания структурных тканей и в качестве покрытия. Он обладает отличными характеристиками тонкой пленки и устойчив к микротрещинкам. Удлинение при растяжении 3,5 до 4,5% прежде чем наступит разрушение слоя.

Имеет превосходные характеристики влажного барьера – водостойкости. Прилипает к множеству различных субстратов, включая древесину, металлы, вулканизированные полиэфирные ламинаты, ламинаты винилэфиров и эпоксидные слоистые материалы.

Очень хорошо связывается с графитовыми волокнами, поэтому часто используется для изготовления высокопрочных графитовых волоконных композитов. Эпоксидная смола более универсальна.

В США и Европе растет спрос из-за водных композиционных приложений в аэрокосмических, морских покрытиях и ветряных мельницах. Азия составляет почти 65% мирового потребления эпоксидной смолы, а Китай является основным потребителем.

Увеличение спроса на клей, краски и покрытия в развивающихся регионах, таких как Индия (и не только), из-за роста строительной отрасли и увеличения продаж автомобилей, ведет к росту спроса на эпоксидные смолы. Прогноз до 2021 года будет только увеличиваться, а дальше, как минимум, не будет снижаться.

Использование эпоксидной смолы

Одним из наиболее распространенных применений эпоксидной смолы является адгезия. Это потому, что ее сильные свойства позволяют использовать конструкционные и технические клеи. Как правило, при строительстве транспортных средств, сноубордов (лыж), самолетов и велосипедов. Но эпоксидные клеи не ограничиваются только структурными применениями. Фактически, они «в ходу» по любому поводу. Вообще говоря, эпоксидка пользуется спросом из-за разнообразных вариантов применения.

Она может стать гибкой или жесткой, варьирующейся в непрозрачных и прозрачных вариантах.

Для электроники и электрических систем

Играя важную роль в электронной промышленности, эпоксидная смола используется для производства изоляторов, двигателей, трансформаторов и генераторов. Поскольку представляют собой фантастические изоляторы и обеспечивают защиту от пыли, влаги и коротких замыканий, она остается одной из основных смол, используемых в создании схем.

Использование для окраски

Известная, как порошковое покрытие, эпоксидная краска содержится во многих бытовых товарах, таких как сушилки, стиральные машины, печи и аналогичные товары белого цвета. Как правило, этот тип краски используется в более коммерческих условиях. В приборах очистки воды – для жесткого защитного покрытия, эпоксидная краска является отличным вариантом. Металлы: чугун, литой алюминий, литая сталь и другие металлы – хорошо работают с этим композитом под окраску.

Использование для покрытий и герметиков

Эпоксидная смола также известна своими антикоррозионными свойствами, что делает ее идеальным решением для многих предметов домашнего обихода, которые могут нормально ржаветь со временем. Предметы, включая красящие банки, металлические контейнеры и продукты, которые являются по своей структуре кислотными, обычно покрываются перед использованием.

Другим применением эпоксидной смолы является использование декоративных напольных покрытий. Эпоксидные напольные покрытия являются экологически чистым вариантом для традиционных вариантов напольных покрытий, поскольку это уменьшает потребность в пестицидах и потреблении воды.

Применение для ремонта

Из-за сильных адгезионных свойств многие потребители используют эпоксидную смолу для ремонта и обслуживания своих бытовых предметов. Хрупкие предметы, такие как стекло, керамика и фарфор, могут быть быстро закреплены. Также можно отремонтировать древесину, металл, латекс или другие подобные синтетические материалы. Используя эпоксидную смолу поверх хрупкой детали, вы создадите тонкий, плотно сформированный барьер, который надежно закрепляется и удерживается на месте, на протяжении многих лет.

Комбинирование “эпоксидки” с иными материалами

Эпоксидная смола комбинируется с другими материалам. Например, с ее помощью пропитывают тканевые изделия для увеличения их прочности. Материал становится жестким и прочным, что позволяет использовать его в экстремальных условиях. Однако, при таком использовании клеящего состава цена изделия из ткани вырастает в несколько раз.

Читать еще:  Как отмыть старые полы плитка

Строители и моделисты рекомендуют опробовать способ комбинации “эпоксидки” с другими смолами, например с полиэфирной – продуктом нефтехимии. Важным условием является разграничение смол в жидком состоянии. Первым слоем должна идти полиэфирная, после ее высыхания можно наносить эпоксидную смесь. Менять последовательность не рекомендуется. Это может привести к нарушению целостности скрепления.

Отвердители для эпоксидки

При покупке эпоксидной смеси, в упаковке имеется активное вещество в жидком состоянии и отвердитель. Он нужен для того, чтобы в клеящем составе активировались процессы полимеризации и он начал твердеть (клеить). Главными составляющими отвердителя являются амины и фенолы.

Классическое соотношение двух компонентов находящихся в упаковке 1:1. Можно добавлять отвердителя чуть больше или меньше. Однако, необходимо помнить о том, что большое или недостаточное количество катализатора пагубно повлияет на отвердевшую поверхность. Она станет менее прочной, снизится порог устойчивость к высоким и низким температурам. В некоторых случаях значительно увеличивается продолжительность времени высыхания, или масса вовсе не твердеет.

Стандарты качества эпоксидки

Перед тем как приобретать эпоксидную смолу в магазине, необходимо внимательно вчитаться в этикетку и осмотреть упаковку. Любая покупная клеящая смесь должна изготавливаться согласно ГОСТ, иметь таможенные коды и штрих код. На качественной смеси срок годности не может быть менее 12 месяцев.

Нельзя покупать поврежденные или вскрытые упаковки. По правилам они должны храниться при комнатной температуре вдали от источников тепла и прямых солнечных лучей. Если правила хранения были нарушены, требуется выбрать другую клеящую смесь.

Техника безопасности

При работе с эпоксидной смолой требуется позаботиться о безопасности своего здоровья. Застывший состав не представляет вреда для здоровья человека. Однако, пока он находится в жидком состояние, это мощное химическое вещество, пары которого могут раздражать слизистую оболочку глаз и дыхательных путей. Также при попадании на кожу смесь может оставить покраснение или ожог (при повышенной чувствительности, кожных заболеваниях, аллергии на компоненты).

Чтобы не навредить своему организму, нужно подготовиться к работе заранее. Для защиты дыхательных путей используется респиратор. На руки одеваются перчатки, а на тело рабочая одежда. Работы должны происходить в помещение с хорошей вентиляцией. Если нужно зачищать или шлифовать отвердевший слой эпоксидной смолы, требуется надевать защитные очки.

Если клеящий состав попал в глаз, нужно немедленно промыть его под струей проточной воды в течение 5-7 минут. От кожи смола оттирается с помощью спирта.

Полезные советы

Для успешного проведения работы с “эпоксидкой”, берутся во внимание советы опытных моделистов и строителей:

  • При длительном хранении может кристаллизоваться и мутнеть. Консистенция становится вязкой. Чтобы привести ее в нормальное состояние и снизить показатель вязкости, требуется перед добавлением отвердителя нагреть основное вещество на водяной бане.
  • Нельзя добавлять воду. Из-за этого помутнеет и потеряет свои свойства.
  • Перед заливкой эпоксидной смолы в формы, смазать стенки емкости техническим вазелином. По желанию, цвет заливки изменяется с помощью порошкового красителя.
  • До проведения работ, рабочую поверхность застелить клеёнкой или полиэтиленом. Бумага не спасет ее от образования пятен при протекании.
  • Если клеящий состав хранился на холоде, при вскрытии упаковки можно обнаружить образовавшиеся хлопья или шарики. Чтобы вернуть изначальное состояние, перед применением требуется нагреть до 60 градусов.
  • Если на поверхности застывающей смеси появился пузырек, дунуть на него через соломинку. Он лопнет и не оставит следа.
  • Особенно обращать внимание, что дешевые вещества желтеют и быстро разрушаются при длительном нахождении на солнце. Чтобы этого не допустить, требуется искать в описании надпись – УФ-фильтр.
  • Моделисты рекомендуют нагревать эпоксидную смолу на батарее перед нанесением на рабочую поверхность. Таким образом она отвердеет быстрее. Нельзя нагревать ее до образования большого количества пузырьков. Они негативно влияют на внешний вид и целостность структуры клеящего состава.

Если смесь попала в рот или глаз, требуется обратиться к врачу. Важно ответственно относится к проводимым работам и используемым веществам.

Заключение

В заключение можно сказать о том, что эпоксидная смола имеет огромную популярность в различных отраслях. Ее используют автолюбители, моделисты, строители, отделочники, производители декоративных элементов и поделок. Это обуславливается характеристиками и свойствами, которые на порядок выше, чем у классических клеев. Перед покупкой требуется внимательно изучить состав и условия хранения.

Получение эпоксидных смол Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Иващенко Ирина Сергеевна

В статье анализируются эпоксидные смолы , которые представляют собой продукты конденсации многоатомных фенолов (дифенилолпропан, резорцин) с соединениями, содержащими эпоксидную группу , такие как эпихлоргидрин глицерина, диглицидный эфир глицерина, дихлоргидрин глицерина.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Иващенко Ирина Сергеевна

Текст научной работы на тему «Получение эпоксидных смол»

ПОЛУЧЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ Иващенко И.С.

Иващенко Ирина Сергеевна — магистр химико-технологических наук, кафедра технологии органического и нефтехимического синтеза, Самарский государственный технический университет, г. Самара

Аннотация: в статье анализируются эпоксидные смолы, которые представляют собой продукты конденсации многоатомных фенолов (дифенилолпропан, резорцин) с соединениями, содержащими эпоксидную группу, такие как эпихлоргидрин глицерина, диглицидный эфир глицерина, дихлоргидрин глицерина.

Ключевые слова: эпоксидная смола, получение, продукты,эпоксидная группа, олигомеры, эпихлоргидрин, дифенилпропан.

Эпоксидные материалы широко распространены во всем мире с середины прошлого века. 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. Эпоксидная смола нашла эффективное применение для гидроизоляции пола и стен подвальных помещений и бассейнов. Краски и материалы для внутренней и наружной отделки зданий. Пропитки для повышения прочности и гидроизоляции пористых материалов: бетон, дерево и другие.

Эпоксидная смола это олигомеры, содержащие эпоксидные группы и под действием отвердителей (полиаминов и др.) способны образовывать сшитые полимеры.

Эпоксидные смолы выпускаются в жидком и твердом состоянии. Они термопластичны, но под влиянием различных отвердителей превращаются в неплавкие полимеры.

Отвержденные эпоксидные смолы характеризуются высокими физико-механическими свойствами, диэлектрическими показателями, высокой химической стойкостью, отличной адгезией ко многим металлам, водостойкостью.

Наиболее практическое и широкое применение для получения эпоксидных смол нашли дифенилолпропан (диан или бисфенол А) и эпихлоргидрин.

Дифенилолпропан представляет собой твердые кристаллы, температура плавления 154-156 °С, содержание свободного фенола не более 0,1%, влаги не более 1%.

Эпихлоргидрин — прозрачная бесцветная жидкость, температура кипения 116-118°С, плотность 1,15-1,16, температура вспышки 40,5°С,содержание основного вещества 98-99%.

Реакция протекает в щелочной среде в присуствии раствора №ОН.

Технологический процесс изготовления эпоксидной смолы.

В реактор из нержавеющей стали с проводяной рубашкой и мешалкой загружают эпихлоргидрин и нагревают до 40-50°С. При работающей мешалки постепенно вводят дифенилолпропан. После растворения дифенилолпропана и получения однородного раствора тонкой струей из мерника добавляют раствор едкого натра и при 60-70°С проводят процесс конденсации, который продолжается 1,5-2 ч. Все это время мешалка должна работать. После этого выключают обогрев аппарата, загружают воду, продолжая перемешивание. После прекращения перемешивания образовавшейся смоле дают отстояться. Разделение слоев происходит быстрее при 40-50°С. Количество воды определяют по объему (обычно двух-,трехкратное). Промывка (перемешивание, отстаивание с последующим отделением водного слоя) продолжается до полного удаления поваренной соли, образовавшейся по реакции. Промывка контролируется пробой (промывных вод) на присутствии хлора и щелочи.

Сушка смолы производится в том же аппарате. Для этого смолу нагревают до 40-50°С, подключают холодильник по прямой схеме (с вакуумом) и сушат до прекращения конденсации воды в холодильнике и вспенивание смолы. Сушку смолы производят и без вакуума — при атмосферном давлении и температуре около 120°С. Сушка смолы продолжается до получения прозрачное пробы смолы при 20 — 25°С. Готовая смола сливается в алюминиевую тару.

В зависимости от молярного соотношения исходных компонентов конечные могут быть жидкими, вязкими и твердыми.

В связи с тем, что промывку жидкой (низкомолекулярной) смолы производить значительно легче, чем вязкой (высокомолекурной), сначала получают низкомолекулярные смолы, которые затем сплавляют с необходимым по расчету количествам дефинилолпропана и при этом получают необходимые высокомолекулярные смолы.

Отвержденные эпоксидные смолы имеют небольшое число сшивок, находящееся на значительном расстоянии друг от друга, поэтому сегменты цепей между сшивками обладают некоторой подвижностью. Вследствие этого они менее хрупкие и отличаются от других смол более высокой прочностью при изгибе.

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.

Пластификаторы и модификаторы (дибутилфталат,тиокол и полиэфиры) повышают эластичность и ударную прочность, снижают вязкость, улучшают морозостойкость эпоксидных композиций, но одновременно с этим снижают теплостойкость, адгезионные свойства, влагостойкость, а главное диэлектрические свойства.

Наполнители (кварцевый песок, маршалит, асбест) повышают твердость и теплостойкость композиции, уменьшают усадку при отверждении, увеличивают теплопроводность, уменьшают термический коэффициент расширения, а ткже снижает стоимость композиции.

Мировое производство эпоксидных смол превышает 1 млн. т в год.

1. Воробьев А. Эпоксидные смолы // Компоненты и технологии, 2003. № 8.

2. Ли Х., Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам. Пер. с англ. /

Под ред. Н.В. Александрова. М.: Энергия, 1973. 416 с.

3. Казанский государственный университет. «Высокомолекулярные соединения».

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector