Плотность эпоксидной смолы

Аналоги материала

По входящим в состав компонентам, свойствам и применению есть ряд аналогичных эпоксидных смол из групп ЭД, ТЭГ, КДА. При необходимости ими можно заменить ЭД-20. Ниже приведены самые известные смолы.

ЭД-8

Эпоксидка ЭД-8 производится согласно ГОСТ 10587-84. Она представляет собой растворимый плавкий олигомерный продукт из тех же веществ, что и ЭД-20 (дифенилолпропан и эпихлоргидрин). Смола широко применяется в авиационной, судостроительной, машиностроительной промышленности, при изготовлении лакокрасочных материалов, на стройке, в ремонте техники, электроники. Эпоксидка служит и как связующий компонент для армированного пластика.

По физико-химическим показателям ЭД-8 также мало отличается от ЭД-20. Содержание ионов хлора и омыляемого хлора аналогичное, зато гидроксильные группы в массе не обнаруживаются. Вязкость и температура размягчения такие же. Основное отличие – в массовой доле эпоксидных групп (8%) и времени желатинизации (3 часа).

ЭД-16

Эпоксидная смола ЭД-16 имеет те же свойства и применение, но включает иное число эпоксидных групп – около 16%. Вязкость продукта меньше, чем у ЭД-20, следовательно, желатинизация происходит быстрее (примерно 4 часа). Средство отличается высокими прочностными показателями клеевого шва, но в нем более высокое количество хлора.

ЭД-22

Еще одна эпоксидка на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана, доля эпоксидных групп – 22%. Смола ЭД-22 среди особенностей имеет более высокое время желатинизации – 18 часов, при этом динамическая вязкость составляет 8–12 ПА/секунду.

Э-40

Технология изготовления эпоксидки Э-40 несколько отличается от создания материалов марки ЭД. Продукт получают путем конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана в щелочной среде с добавлением растворителя толуола. Средство можно переводить в неплавкое состояние путем применения отвердителей – поликарбоновых кислот, их ангидридов, полиаминов.

Сфера применения материала – приготовление эмалей, обладающих высокими защитными свойствами, а также создание лаков и шпаклевок. Кроме того, Э-40 выступает как полуфабрикат для изготовления других эпоксидных смол, клеев и компаундов для заливки. Смола обладает высокой пластичностью, влагостойкостью, в полимеризованном виде не реагирует на действие умеренно агрессивных кислот, щелочей.

Правила подготовки к заливке

Приготовление смоляного состава необходимо осуществлять в строгом соответствии с инструкцией, которая всенепременно прилагается к каждой заводской емкости. Отсутствие инструкции в комплекте ставит под сомнение качество самой смолы.

Огромную роль играют пропорции, которые необходимо соблюдать при смешивании. Обычное соотношение смолы к отвердителю – 10 к 1. В составах особого назначения пропорция может меняться от 5 к 1 до 20 к 1. Способы приготовления малого и большого объемов тоже имеют различия. Большой объем следует вначале хорошенько разогреть, в целях снижения вязкости. При этом стоит помнить, что повышение температуры на каждые 10 градусов Цельсия ускоряет процесс полимеризации в пару раз.

Прогревая смесь, нужно постоянно контролировать ее температуру. Если довести вещество до кипения, оно начнет мутнеть и пениться. Данный состав станет непригоден для работы. Посредством специальных разбавителей можно снизить вязкость массы. Однако, следует помнить, что даже минимальные дозы данных добавок (5-7%) могут значительно снизить клеящие качества.

Особо актуальной выглядит проблема очищения вещества от видимых примесей до ее нанесения. Поэтому, благоразумнее вообще не допускать появления пятен. Если же данная неприятность случилась, то лучше очистку проводить банальным механическим способом. Но он применим не для всех поверхностей. Применение специальных растворителей тоже может не обеспечить сохранность поверхностей. Можно также применять и замораживание, и разогрев. Но ни один из перечисленных способов не дает 100% гарантии полной очистки.

Виды смол

Считается, что смола ЭД – это самый массовый и доступный в России эпоксидный материал. Да, есть эпоксидные составы гораздо лучшей прозрачностью, бесцветностью, чем отечественные смолы линейки ЭД: ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22. Но по остальным параметра смолы Resin Art, Magic Crystal-3D, Epoxy CR 100, Aquaglass Citrus, Diamant ни в чем не превосходят отечественные аналоги. Разве что если их применение не связано со специализацией в том или ином виде использования.

• Resin Art – в рисовании и при создании каких-то оформительских эффектов;
• Magic Crystal-3D для создания скульптур малых форм;
• Epoxy CR 100 для больших отливок (мебель, предметы обихода) и площадных заливок небольшими слоями;
• Aquaglass Citrus для обширных покрытий;
• Diamant для ювелирных отливок.

Налицо специализация, и, не имея в шаговой доступности строительных гипермаркетов, раздобыть такие смолы – задача часто невыполнимая. Все виды ЭД, особенно самая массовая из них ЭД-20, всегда под рукой, а нужные эксплуатационные характеристики ей можно придать, используя нагрев, введение растворителей или другого, в отличие от рекомендованного или приданного в комплекте, типа отвердителя.

В итоге получается полимеризованный материал с высокой плотностью и прочностью, стойкостью к механическим воздействиям, термостойкостью, высокими диэлектрическими характеристиками, малым весом и исключительной адгезией, то есть способностью пропитывать склеиваемые или заливаемые поверхности и связываться с ними.

Какую температуру выдерживает эпоксидная смола после застывания

Эпоксидным смолам, без использования которых трудно представить себе современное высокотехнологическое производство, часто приходится работать в очень жестких условиях. Это и повышенная радиация, и воздействие на изделия из эпоксидок химических реагентов, и широчайший диапазон температур, от минус 30 до 200°C градусов. Притом имеется в виду не разовое экстремальное понижение или повышение до указанных пределов, а постоянное воздействие таких температур на связывающий материал.

Нет нужды говорить, что бытовой клей ЭДП или смола ЭД-20, ЭД-22 для подобных температурных перепадов не годятся. Уже полностью отвержденные, они начнут сначала трескаться, потом, в зависимости от применимого когда-то отвердителя, вспенятся, не переходя в жидкую фазу, и начнут разрушаться на мелкие фракции, меняя цвет и структуру.

Могут и загореться, опять-таки в зависимости от исходных веществ и в каком виде были полимеризованы, в виде тонкого покрытия или монолита, занимающего определенный и большой объем в пространстве. Тонкая эпоксидная пленка может воспламениться с выделением огромного количества копоти, если она напрямую контактирует с открытым пламенем. Но горение будет продолжаться только до того момента, пока сохраняется такой контакт и идет интенсивная подпитка теплом. Уберите пламя от эпоксидной пленки, и она тут же погаснет.

Поэтому говорить о пожароопасности использования эпоксидных компаундов в быту или при ремонте не стоит. Горят они не лучше других искусственных материалов, и уж намного безопаснее того же вспененного полистирола или пенопласта, вспомните хотя бы ночной клуб «Белая лошадь» с его многочисленным жертвами от продуктов горения потолочной плитки, с выделением при этом фосгена.

Поэтому говорить о какой-то температуре плавления застывшей эпоксидной смолы нет смысла, в подавляющем большинстве случаев она не плавится, а просто разрушается, превращаясь в бесструктурную обугленную массу.

Изготовление эпоксидной смолы: дополнение к инструкции

Эпоксидная смола всегда идет в комплекте с отвердителем, так как без него основная жидкость не застынет. Всю информацию о том, как изготовить эпоксидку, можно прочитать в инструкции к применению. Отдельные важные моменты изготовитель все же не освещает, поэтому стоит сказать о них отдельно:

Для разных видов работ выбирается свой состав и температурный режим смолы

1. На качестве итогового продукта сказывается как недостаток, так и избыток отвердителя. При дефиците масса будет характеризоваться липкостью. Излишнее количество добавки ускорит процесс полимеризации, но приведет к растрескиванию материала.
2. Размешивать компоненты необходимо предметом, не имеющим дополнительных элементов (лопастей, венчиков, изогнутостей и т. д.). Такие приспособления ускоряют протекание процесса отвердения.
3. Токсичность эпоксидной смолы проявляется в жидком состоянии, но она незначительна, потому проветривания помещения вполне достаточно для создания безопасных условий.
4. Нельзя допускать попадания сторонней жидкости как в отдельные компоненты, так и в готовый состав.
5. Замешивать необходимо такое количество материала, которое можно успеть выработать до начала процесса отвердевания. Если все же эпоксидки приготовлено много, лучше разлить ее в небольших количествах в разные емкости – она дольше будет сохранять необходимую вязкость.

Замешивать необходимо такое количество вещества, которое не успеет затвердеть до конца работы

Технологические тонкости работы с эпоксидной смолой

С момента приготовления смеси и до начала активного ее затвердевания есть 40 минут, за которые требуется успеть израсходовать состав. В ходе работы смола может быть использована в качестве клеящего вещества, для нанесения верхнего слоя на основание, для заливки полостей или специальных форм. Исходя из цели, должно замешиваться необходимое количество эпоксидной смолы.

При этом важно знать расход полимера. Особенно актуален точный показатель в тех случаях, когда заливаются значительные горизонтальные поверхности

Например, расход эпоксидной смолы на 1м? столешницы – 1 л (или 1,1 кг) при толщине слоя 0,1 см. Это количество без добавок. Значение среднее и может разниться в зависимости от производителя полимера.

Оптимальный для отвердевания слой эпоксидки – 1 см. Более толстое покрытие может трескаться в ходе застывания. Если требуется залить толстый слой - 2 и более сантиметров, можно делать это поэтапно, нанося состав в несколько приемов. Для больших объемов можно подобрать эпоксидную смолу с отвердителем.

Важно правильно подготовить поверхность, на которую будет наноситься полимер:

Готовую эпоксидную смолу необходимо использовать в течение 40 минут

1. Обеспылить.
2. Обезжирить. Если для данных целей применялся растворитель, нужно удалить его и дождаться, пока испарятся остатки, то есть поверхность станет сухой.
3. Деревянные части следует зачистить шкуркой. Это создаст шероховатости, которые увеличат площадь соприкосновения.
4. Металлические поверхности нужно отшлифовать до блеска.

При склеивании частей необходимо стянуть конструкцию струбцинами.

Советы по изготовлению цветной эпоксидной смолы

Чтобы быть уверенным в результате окрашивания эпоксидной смолы, лучше приобретать специально для этого предназначенные средства. Найти их можно в магазинах и художественных салонах, торгующих соответствующей продукцией. Типы красок могут быть следующие:

1. Однотонные. Придают эпоксидке определенный цвет (синий, красный, фиолетовый и т. д.).
2. Флуоресцентные. Благодаря наличию в составе люминоформа изделия приобретают эффект свечения. Могут давать также дополнительный цветовой оттенок.
3. С эффектом матовости. Поглощают глянец материала.
4. Металлик. Изделия приобретают металлический блеск.
5. С блестками. Застывшая эпоксидная масса переливается.

Для окрашивания эпоксидной смолы рекомендуется приобретать специальные красители

На фото эпоксидной смолы в интернете продемонстрированы как типы красителей, так и готовые изделия с их применением. Можно выбрать желаемый вариант цвета. Вид изделий во многом зависит от количества введенного красителя. Несколько капель сохранят прозрачность, придадут легкий оттенок. Увеличив количество красителя, можно получить более выразительный цвет. Чтобы добиться яркого, глубокого оттенка, следует сначала выкрасить состав в белый цвет, а потом добавить желаемый оттенок.

Отличительные особенности ювелирной смолы

Если говорить о ювелирной эмали, то она является одним из видов эпоксидной смолы. Она обладает жидкой и вязкой текстурой, которая остывает по истечению определенного времени и твердеет. После застывания, ювелирная смола так же как и эпоксидка, не подвергается деформации и остается прозрачной.

Мастера ювелирного ремесла успешно окрашивают покрытие любым цветом и создают желаемую форму, активно шлифуя, обрезая и полируя изделие. Таким образом и создаются эксклюзивные подвески, броши и другие украшения.

Явное отличие ювелирной смолы от эпоксидки для столешницы заключается в том, что первая менее токсична. Для защиты от воздействия эпоксидки в промышленной сфере, мастера используют респираторы и очки.

Отверждение эпоксидных смол

Для отверждения эпоксидных смол применяются соединения двух типов:

• Кислые отвердители, к которым относятся различные дикарбоновые кислоты или их ангидриды (малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид, метилтетрагидрофталевый ангидрид, эндикангидрид, додеценилянтарный ангидрид). Для отверждения эпоксидных смол этими отвердителями требуется повышенная температура 100–200 °С, поэтому данный вид отвердителей называется отвердителями горячего отверждения.
• Аминные отвердители, к которым относятся различные амины (полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин, метафенилен-диамин).

Отверждение аминами (кроме некоторых, как, например, триэтаноламин, дициандиамид) происходит при нормальной температуре или небольшом нагреве (70–80 °С). Поэтому эта группа называется отвердителями холодного отверждения.

Наиболее высокие физико-технические свойства композиции получаются при горячем отверждении. Свойства отвердителей приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Отвердитель	Структурная формула	Внешний вид	Молекулярная масса	Плотность	Температура плавления, °С	Область применения
Малеиновый ангидрид		Белый кристаллический порошок	98,06	—	51—53	Для изготовления пропиточных и заливочных компаундов горячего отверждения
Фталевыи ангидрид		Чешуйки и порошок белого, бледно-желтого или бледно-розового цвета	148,11	—	130	Для изготовления заливочных компаундов горячего отверждения
Метилтетрагидрофталевый ангидрид		Белое кристаллическое вещество	166,09	—	64	Для изготовления пропиточных и заливочных компаундов горячего отверждения
Дициандиамид		Белый или светло-серый кристаллический порошок	84,08	—	201—204	Для изготовления эпоксидных клеев горячего отверждения
Триэтаноламин		Прозрачная вязкая жидкость от желтого до коричневого оттенка	149,19	1,1—1,2	—	Как ускоритель полимеризации компаундов горячего отверждения
Метафенилен-диамин		Бесцветные или слабоокрашенные кристаллы	108,14	—	63—64	Для изготовления пропиточных, заливочных и обмазочных компаундов холодного отверждения
Гексаметилендиамин	NH2(CH2)6NH2	Белый кристаллический порошок	116,2	—	39	Для изготовления компаундов холодного отверждения
Полиэтиленполиамин	NH4(CH2-CH2­-NH)nH	Маслянистая жидкость от светло-желтого до темно-бурого	146	0,97—1,05	Температура кипения 277	Для изготовления компаундов холодного отверждения

Область применения

Материал занял прочные позиции в промышленности и быту, но сейчас появляются все новые и новые сферы его массового применения. Самые распространенные области использования средства таковы:

• пропитывание стеклонити, стеклоткани;
• создание стеклопластика, углеволокна, иных типов пластмассы;
• склеивание деталей в электротехнике, радиоэлектронике;
• гидроизоляция бассейнов;
• заливка полов и подвалов, разработка заливочных компаундов и пластоцементов;
• производство красок, лаков, пропиток, шпаклевок.

Корпус лодки из стеклопластика

• включение в состав химически стойких покрытий;
• герметизация лодок;
• применение в авиастроении, автомобильной промышленности, кораблестроении;
• создание крепежа для ракет «земля-космос»;
• шитье бронежилетов;
• ремонт кузовов автомобилей;
• изготовление украшений, галантереи, изделий для кухни, ванной, дома и быта;
• поделки;
• заливка и герметизация плат, микросхем компьютера.

Изготовление стола из эпоксидной смолы и дерева своими руками описанно здесь.

Перечислить все сферы и направления эксплуатации эпоксидки сложно. Где взять материал для работы? Разнообразные марки реализуются в крупных маркетах (Castorama, ИКЕА), во всех магазинах строительно-отделочных материалов.

Общие сведения

Эпоксидные смолы – это термореактивные полимеры с холодной реакцией. Состоят из базовой смолы и отвердителя, которые, тщательно перемешанные в соответствии с указаниями производителя, затвердевают, образуя глянцевый остеклованный слой.

В органической химии эпоксидная группа представляет собой соединение, образованное атомом кислорода, соединенным с двумя различными атомами углерода, прямо или косвенно связанными вместе.

Эпоксидные смолы при комнатной температуре густые стеклообразные. Затем смешиваются с разбавителями для снижения вязкости до уровня, подходящего для пропитки материалов. Если пропорции не соблюдены, после затвердения образуются пузыри. От них избавляются прокалыванием или нагреванием. До заливки или после. Процедура хлопотная, не всегда приводит к желаемому результату.

Эпоксидная смола изначально прозрачная бесцветная. С цветовыми пигментами и другими декоративными элементами определяются до заливки, в дальнейшем исправить рисунок будет невозможно.

Токсична ли эпоксидная смола? Ответ зависит от типа смолы, каждая упаковка содержит указание на степень опасности. В любом случае, рекомендуется надеть перчатки, защитные очки, защитную одежду и работать в вентилируемом помещении.

Еще один практический вопрос. Какая смола лучше? Та, которая высыхает и затвердевает за меньшее время? Повышенная скорость не считается благоприятной характеристикой, напротив, она может создать ряд проблем. Стандартная эпоксидная смола — это би-соединение с медленным и постоянным катализом. Требуется минимум 24 часа до полного отверждения отливки. Ускоренный процесс затвердения приводит к образованию пузырьков воздуха, к непредсказуемой термической реакции, к невозможности исправить ошибки. Лучше не использовать эпоксидку такого типа.

Совет: если куплена смола, декларирующая затвердение меньше чем за 3 часа, лучше подождать больше, чем указано в инструкции.

Свойства

Преимущества:

• Текучесть, подходящая для литья;
• Высокая сила сцепления;
• Прочность, сопоставимая с бетоном;
• Высокая адгезивность, клейкость;
• Водонепроницаемость;
• Износостойкость;
• Устойчивость к химическим воздействиям;
• Стойкость к перепадам температур;
• Диэлектрические свойства;
• Малая масса готовых изделий;
• Бесшовность поверхности.

Работа с эпоксидкой несложная, требует небольшой практики. Благодаря этой простоте и разнообразию возможностей популярность эпоксидных смол растет и в будущем отрасли применения будут только расширяться.

К отрицательным моментам относятся:

• Высокая стоимость;
• Затруднительность демонтажа в виду монолитности результата.

Сфера использования

Смоляных составов огромное количество, наиболее распространенные:

Покрытие для бассейна: эта двухкомпонентная композиция выручает, когда требуются исключительные гидроизоляционные свойства. Подходит для бассейнов, ванн, унитазов, другой сантехники. Сильная сторона состава – стойкость к химическим моющим средствам и хлору.

Отделка промышленных полов: повышает механическую прочность пола, предназначенного для существенной нагрузки. Гарантирует гидро- и звукоизоляцию, устойчивость к температурным скачкам, защиту от плесени.

Гидроизоляция труб: используется при строительстве промышленных зданий.

Отделочные работы в доме: вмешательство возможно с целью обновления без замены. Получается идеально ровная поверхность полов и стен без швов, а также уникальные изображения и удивительные эффекты. Оригинальный дизайн в интерьере легко достижим.

Сцепление материалов всех видов: эпоксидка пригодна для дерева, алюминия, железа, цемента, стекла и т. д. Для восстановления формы, герметизации повреждений, выравнивания поверхности или в качестве анкера.

Обработка поверхностей: для остекловывания любых видов столешниц, тканей, принтов, постеров. Популярны модели, создающие эффекты 3D.

Художественное творчество: для заливки сувенирной продукции, камешков, ракушек, цветочных композиций, заключенных в толстый слой смолы. Или изготовления светильников, картин, украшений, небольших предметов мебели.

Обзор продукции показывает, что возможности применения безграничны.

Китай

Представляет собой жидкую смесь изомеров метилтетрагидрофталевого ангидрида.

Изо-МТГФА используется в качестве отвердителя «горячего» отверждения эпоксидных смол и составов на их основе. Обеспечивает высокие физико-механические характеристики отвержденных систем, отличные влагозащитные свойства, хорошие электрические показатели, климатическую стойкость. Тепло- и химстойкость, электроизоляционные свойства отвержденных изо-МТГФА составов лучше, чем у аминных отвердителей.

Изо-МТГФА менее летуч, менее токсичен, лучше совмещается с эпоксидной смолой, обеспечивает лучшую воспроизводимость технологического процесса, чем малеиновый и фталевый ангидриды.

Популярно о популярном

По широте применения эпоксидные смолы сегодня соперничают с самыми распространенными химическими веществами. Такими как:

• Кальцинированная сода;
• Едкий натрий;
• Жидкое стекло и другие.

Плотность эпоксидной смолы

Велико разнообразие видов эпоксидной смолы и внутри своего семейства. Так, по своему предназначению здесь можно выделить:

1. Наливные — для выравнивания бетона или в качестве единоличного «борца» за абсолютную горизонталь.
2. Низко вязкостные — для декоративного или защитного покрытия металла, дерева или камня. Очень часто дизайнеры отдают свое предпочтение данным эпоксидным смолам при производстве объемных полов.
3. Защитные — специальные составы для борьбы с атмосферным и химическим воздействием на изделия из бетона, металла или других материалов. Наряду с защитой данные рецепты положительно влияют на эстетическое восприятие покрытых смолой изделий.
4. Модифицированные — главное предназначение данной группы смол — быть в составе клеев, пропиткой для стеклотканей, проявлять себя при аварийных и ремонтных работах в качестве надежного и универсального связующего вещества.
5. Специальные — данная группа не велика, но каждый из нее способен решать такие по сложности задачи которые не поддаются ни одному из других промышленных и даже лабораторных соединений.

Все выше названные группы эпоксидных смол тем не менее имеют целый ряд одинаковых или очень сходных качеств и свойств, который можно назвать основными характеристиками:

• Прочность;
• Термостойкость;
• Водонепроницаемость;
• Клеящие свойства;
• Устойчивость к химическим реакциям.

Прочность эпоксидной смолы является одним из главных ее достоинств. Так, раствор с отвердителем, произведенный в точном соответствии с рецептурой, готов соперничать прочностью бетона.

Для наглядности, приведем таблицу несколько значений прочности на примере самой популярной марки ЭД-20

	Эпоксидная смола ЭД-20	Бетон	Полистирол	Конструкционная сталь
Прочность при растяжении, МПа	40-90	1,15-3,15	40	380-450
Прочность при изгибе, МПа	80-140	100	380-450
Прочность при сжатии, МПа	100-200	60	35-60	380-450

Способность противостоять высоким температурам — качество одинаково ценное, как в домашнем хозяйстве, так и на производстве. И пусть эпоксидной смоле далеко до статуса огнеупора — 200 градусов по шкале Цельсия — все равно не плохой результат.

Не пропускает смола в застывшем состоянии и воду. Именно на этом ее качестве основано приоритетное ее использование в качестве защиты железобетонных изделий, конструкций и малых форм из дерева и гипса.

Не только от влаги и неблагоприятных метеоусловий защищает эпоксидная смола. Ее уникальная формула позволяет быть вне опасности от большинства химически активных веществ и их растворов. Смола — диэлектрик и поэтому она нашла широкое применение в производстве изоляторов, а также в виде компаундов в электронной и радиотехнической промышленности.

Способность быть универсальным клеем — еще один шаг «эпоксидки» к статусу средства «хоть куда». Стекловолокно, пропитанное этим составом, позволяет строить легкие и прочные корпуса катеров и яхт, создавать элементы парковых аттракционов, деталей машин и оборудования.

В настоящее время ни одно мебельное производство не обходится без использования данного двухкомпонентного клея. Причем это относится, как к производству мебели из натурального дерева, так и из ДСП и МДФ, как из пластика, так и с элементами стекла.

Высокие эстетические качества, податливость при обработке и широта возможностей для дизайнеров — были в свое время подмечены ювелирами и ремесленниками. Наверное, в свойствах «эпоксидки» нужно искать истоки популярности бижутерии.

Широко применение эпоксидного клея и в моделировании, и при реставрационных работах. Редкий уголок домашнего мастера обходится без тюбика данной смолы и отвердителя к ней.

Виды смол

Считается, что смола ЭД – это самый массовый и доступный в России эпоксидный материал. Да, есть эпоксидные составы гораздо лучшей прозрачностью, бесцветностью, чем отечественные смолы линейки ЭД: ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22. Но по остальным параметра смолы Resin Art, Magic Crystal-3D, Epoxy CR 100, Aquaglass Citrus, Diamant ни в чем не превосходят отечественные аналоги. Разве что если их применение не связано со специализацией в том или ином виде использования.

• Resin Art – в рисовании и при создании каких-то оформительских эффектов;
• Magic Crystal-3D для создания скульптур малых форм;
• Epoxy CR 100 для больших отливок (мебель, предметы обихода) и площадных заливок небольшими слоями;
• Aquaglass Citrus для обширных покрытий;
• Diamant для ювелирных отливок.

Налицо специализация, и, не имея в шаговой доступности строительных гипермаркетов, раздобыть такие смолы – задача часто невыполнимая. Все виды ЭД, особенно самая массовая из них ЭД-20, всегда под рукой, а нужные эксплуатационные характеристики ей можно придать, используя нагрев, введение растворителей или другого, в отличие от рекомендованного или приданного в комплекте, типа отвердителя.

В итоге получается полимеризованный материал с высокой плотностью и прочностью, стойкостью к механическим воздействиям, термостойкостью, высокими диэлектрическими характеристиками, малым весом и исключительной адгезией, то есть способностью пропитывать склеиваемые или заливаемые поверхности и связываться с ними.

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.

Огнеупорные смолы

Существуют огнеупорные смолы, это, в первую очередь, безгалогенные KDP-555MC80, KDP-540MC75, KDP-550MC65. Первые цифры в индексе после буквосочетания KDP означают критическую температуру, которую может выдержать эта смола, при ее использования в качестве связывающего каких-нибудь композитов. Основная область применения таких огнеупорных смол – авиационная и космическая промышленности, где материалы, сделанные с использованием KDP, применяются в изготовление внешних контуров крыльев, обтекателей, выдерживающих большие динамические нагрузки управляющих полетом стабилизаторов, элеронов и лонжеронов.

Немалую долю в огнестойкость таких материалов вносят углепластики, которые способны выдержать и кратно высокие температуры. Но сама основа приобретает огнеупорные свойства, в первую очередь, из-за вносимых в нее в процессе полимеризации добавок в виде элементоорганических соединений. В первую очередь – кремнийорганики.

Во время модификации эпоксидной смолы этими элементами происходит изменение многих свойств такой смолы, и часто весьма существенное. Изменения не проходят даром, при сохранении главного параметра в виде термостойкости требуется обычно еще какой-нибудь один. Например, сохранение некоторой пластичности или стабильности свойств смолы как диэлектрика, притом в широком температурном диапазоне. Обычно этого добиваются включением в полимерную цепочку ациклических диэпоксидов вместо основы диановых смол, но тогда увеличивается хрупкость изделий из такой смолы.

Обычно, чем больше числовой индекс у эпоксидных смол (ЭД 16, 20, 22) тем вернее под воздействием запредельно-высоких температур состоится переход застывшей, полимеризированной формы смолы сразу в деструктивно-кристаллическое состояние, с предварительным растрескиванием монолита. Перехода в какое-то жидкое агрегатное состояние в поведении смолы не предусмотрено. Возможно разве что некоторое предварительное размягчение, смолы деформируются.

Более стойким к воздействию высоких температур оказываются смолы с числовыми индексами ЭД-6 и ЭД-15. При воздействии относительно низких температур в пределах 200-250°C градусов изделия из такой смолы начинают выделять газообразные продукты и бесцветную вязкую жидкость. Это следствие процессов, обратных полимеризации, которая происходила при отверждении продукта. О полноценной обратной реакции речи, конечно, не идет, процессы деструкции преобладают над «расшивкой» молекул, а указанная температура в ее верхнем пределе является критической и предраспадной. При длительности ее воздействия более часа, а тем более при ее повышении, процессы распада эпоксидных компонентов делаются необратимыми, с резким падением всех присущих материалу свойств.

Самые термостойкие материалы эпоксидного ряда получают синтезом фторированных дифенилолпропанов. Эти вещества играют роль скрытых, или латентных отвердителей, химически-нейтральных к смоле при комнатной температуре, но начинающими активно работать на полимеризацию смолы при воздействии на нее температуры в 100°C и более градусов, когда начинают меняться ее химические и физические свойства. К ним относят дициандиамид, меломин, изофталилдигидразид.

Именно изделия из этих эпоксидных смол, с введенными в них пластификаторами кремнийорганического ряда, ставятся в качестве головок обтекателей у выводимых на орбиту кораблей, пускаются на армированные углепластиком элементы динамического управления ракетоносителями и сверхзвуковыми самолетами.

В перспективе разработка элементов силового каркаса элементов управления гиперзвуковыми аппаратами. Верхний предел температуры для них превышает на настоящий момент 550°C градусов. Хотя этого, конечно, мало, но и химики не стоят на месте, разрабатываются новые методы усовершенствования физических свойств олигомеров. Перспективным представляется направление с введением в состав эпоксидных полимеров мелкодисперсных порошков из тугоплавких металлов или их карбидов, например, карбида вольфрама.

Температурный режим при застывании «эпоксидки»

На скорость кристаллизации, а значит, и затвердевание эпоксидной смолы, влияет температура. Если подогреть состав буквально на 10?C, этот процесс ускорится в 3 раза!

Кстати, в подавляющем большинстве случае в быту применяются отвердители холодного типа, которые нет необходимости подогревать. Однако в некоторых случаях есть необходимость в применении отвердителей горячего типа. Они позволяют получить прочнейшие изделия, выдерживающие высокие температуры и большие нагрузки. Просто застывание в нагретом состоянии приводит к формированию более густой сетки молекул, в результате чего изделие становится прочнее.