Описание сферы применения эпоксидной смолы, особенности изготовления в больших объемах

По структуре эпоксидная смола является олигомерным материалом. Использование ее возможно после прохождения в ней реакции полимеризации. Происходит такая химическая реакция только после соединения с отвердителем. Благодаря этим свойствам, смола нашла применение не только в промышленных сферах, но и в домашнем хозяйстве.

Необходимые пропорции между смолой и отвердителем

Использование эпоксидной смолы без добавления отвердителя невозможно. Только после внесения проходит реакция, благодаря которой получаемое вещество приобретает нужные показатели.

Смолы и отвердители имеют множество разновидностей. Компонуя их, получаются разные вещества с индивидуальными свойствами. Одни обладают высокой прочностью, другие — мягкие как резина.

Важным фактором является температура. Диапазон, при котором проходит соединение, составляет от −10 до +200 градусов. Под определенную температуру подбираются и обе составляющие. В связи с этим смолы бывает 2 типов:

• Холодного отверждения. Изготавливаются отливки, которые не требуют термообработки и не эксплуатируются в условиях повышенных температур.
• Горячего отверждения. Выдерживает высокие механические нагрузки и обладает стойкостью к воздействию химических соединений. Хорошо переносит высокие температуры. Связано это с тем, что при таком отверждении образуется более плотная структура.

Пропорции смолы и отвердителя составляют 1:2 или 1:1. Этого соотношения необходимо придерживаться. Отклонение в разные стороны приводит к ухудшению качества смеси.

Разновидности

Существует несколько разновидностей смол:

• Эпоксидно-диановые смолы. Состоят из нескольких подвидов.
• ЭД-20. Относится к жидким смолам. Наносится на армированный пластик в качестве защитных покрытий. Используется как составляющая при изготовлении герметика и клея.
• ЭД-22. Жидкое вещество с низкой вязкостью. При хранении длительное время начинается процесс кристаллизации.
• ЭД-16. Материал, обладающий высокой вязкостью. Применяется при производстве стеклопакетов в качестве связующей составляющей.
• ЭД-10. Применяются в радиотехнической промышленности, благодаря своим характеристикам.
• Смолы для лакокрасочных покрытий. Включаются разновидности: Э40, Э41. Используются в качестве составляющих элементов, при изготовлении покрытий для защиты от агрессивной внешней среды. Сюда относятся лаки, краски, шпаклевки, эмали и клеи.
• Смолы ЭПОФОМ. С их помощью изготавливаются покрытия, которые применяются при ремонте трубопроводов и заливке полов. Поверхностный слой наносится на конструкции, сделанные из металла или бетона.
• Смолы специального назначения. Это материалы, которые применяются в сложных условиях.
• ЭХД. Используется при изготовлении герметика, клея и стеклопластика. Характеризуется низкой горючестью и способностью выдерживать высокие нагрузки.
• УЛ-637. Применяется для изготовления заливочных материалов.

Преимущества эпоксидного материала

К таким преимуществам относится:

1. Высокая износостойкость поверхности.
2. Хорошие клеевые качества.
3. Способность выдерживать ударные нагрузки.
4. Хорошо задерживать влагу.
5. Малая степень усадки.

Сфера применения

Основные сферы применения эпоксидной смолы:

• Для стекловолокна. Материал пропитывается раствором.
• Благодаря своим клеящим качествам используется в электротехнике, автомобильной и судостроительной промышленности.
• Способность не пропускать влагу используется для гидроизоляции бассейнов и при оборудовании подвалов.
• Идет на изготовления красок и лаков. Это возможно благодаря присутствию химически стойких составляющих. Ведется пропитка бетона или дерева. Этим устраняется их пористость.
• Прозрачные смолы нашли применение у ювелиров, в дизайнерских работах и электронной промышленности. После заливки ведется шлифовка поверхности. В качестве украшений, жидкой смесью заливаются листья, шишки и насекомые. При правильном выдерживании технологического процесса затвердевшая масса ничем не отличается от стекла.

Характеристика эпоксидного клея и правила применения

Эпоксидная смола является универсальным клеем. Ею можно склеивать материалы, не обладающие пористостью. К ним относится керамика, металл или твердая древесина.

Получаемые клеевые составы бывают жесткие и эластичные.

Для приготовления клея, необходимо при комнатной температуре смешать смолу с отвердителем в пропорции 1:10. В некоторых случаях допускается 1:5. Работа проводится вручную.

Перед нанесением состава поверхность обезжиривается. Эту роль выполняют растворители или подойдут моющие средства.

Чтобы образовалась глянцевая поверхность, следует воспользоваться наждачной бумагой. Если поверхность большая, то используют шлифовальную машинку.

Если планируется нанесение большого количества смолы, то, не дожидаясь полного высыхания предыдущего слоя, очередная порция укладывается на еще липкую поверхность.

Иногда на нижний слой сыпется песок. После его высыхания песок удаляется и наносится последующий слой.

Приготовление больших объемов вещества

Приготовление смолы имеет свои нюансы. В процессе изготовления идет выделение тепла, смесь быстро разогревается. Когда состав не рассчитан для работы в таком масштабе, то при смешивании с отвердителем начинается быстрый процесс полимеризации. За небольшой отрезок времени смола становится непригодной к применению. В некоторых случая возможно самовозгорания из-за значительного теплообразования.

При покупке делается уточнения о возможности работы данной разновидности смолы с большими объемами. Если это допускается, то итоговая отливка будет прозрачная, как стекло, с отсутствием пузырей воздуха.

Когда планируется изготовление нескольких кг смеси, придерживаются правил:

1. Для понижения вязкости смола подогревается. Если началось помутнение раствора и пошел процесс кристаллизации, необходим подогрев на водяной бане. После каждого увеличения температуры на 10 градусов, полимеризация усиливается в несколько раз. Не следует допускать закипания, состав помутнеет и испортится. Применять растворитель нельзя, поскольку это приводит к потере прочностных характеристик.
2. В составе полностью устраняется вода. При ее наличии идет помутнение вещества, и оно теряет свои свойства. Лишь современные составы разводятся дистиллированной водой.
3. Идет добавление пластификатора, который необходим для снижения хрупкости и вязкости готового изделия. Его присутствие в смеси составляет 5-10%. Если используется пластификатор ДБФ, то смесь следует подогревать на небольшом огне. При добавлении ДЭГ-1 подогрева не проводится. Смесь хорошо перемешивается в миксере или с использованием дрели с насадкой.
4. На последней стадии вносится отвердитель в пропорции 1:10. Иногда соотношение колеблется от 1:5 до 1:20. Сначала раствор остужается до 30 градусов. Заливка отвердителя ведется небольшой струей — при непрерывном перемешивании. Распределение отвердителя должно произойти равномерно по всему замесу. В противном случае некоторая часть его останется несвязанной и начнет выпотевать.

Особенности объемного изделия

Изготовление объемных изделий из эпоксидной смолы имеет свои особенности:

• Если общая толщина состава превышает 2 мм, то накладывание смолы ведется слоями. Очередная порция укладывается только после того, как прошла полимеризация нижнего слоя. Процесс отверждения материала должен проходить равномерно, чтобы обеспечивалась прозрачность без наличия воздушных пузырьков.
• Когда для отливки используется специальная форма, то для лучшего изъятия ее поверхность смазывается специальным раствором. В состав вносится порошковая смесь, которая имеет разную расцветку.
• После окончания работы, полимеризация, при комнатной температуре, завершается за 7 суток. Второй вариант: после 2-3 часов, когда пройдет первичная полимеризация, изделие ставится в жарочный шкаф на 5-6 часов.
• Полученная отливка обрабатывается шлифованием.

Эпоксидная смола — это вещество, которое составляет конкуренцию традиционным материалам: керамике, металлу или дереву. Получаемые изделия отличаются прочностью и длительным сроком эксплуатации. Они устойчивы к внешним средам и не подвергаются коррозии. С ее помощью можно не только склеивать непористые материалы, покрывать поверхности, но и изготавливать ювелирные украшения.