Что такое эпоксидная смола, как она появилась

Про эпоксидную смолу и отвердитель. Функция отвердителя и его виды

Эпоксидная смола – олигомер, который используется как клей, электроизолятор, пропиточный и заливочный материал в различных сферах промышленности.

Всё это обусловлено химическими свойствами смолы – при реакции с некоторыми компонентами происходит реакция полимеризации (не путайте с обычной кристаллизацией).

При поляризации меняется сама структура молекул, создаются устойчивые соединения – сшитые полимеры. Для большинства смол полимеризация естественный процесс, однако эпоксидной для этого необходим специальный компонент – отвердитель, что нужно смешать с основным компонентом смолы (олигомер эпоксидной группы).

Отвердитель и его основная функция

Основная функция отвердителя – вступить в реакцию с основным составом эпоксидной смолы, изменить структуру молекул в ходе реакции полимеризации и в конечном итоге превратить смолу в полимер, изменив некоторые её физические свойства.

Часть людей путают отвердитель с катализатором. Это абсолютно неверно. Катализатор используют для ускорения реакции, в то время как отвердитель сам участвует в ней.

Для того, чтобы запустить реакцию, необходимо просто смешать основной состав эпоксидки с отвердителем в правильной пропорции (если отвердителя будет слишком много или слишком мало, раствор будет некачественным). После чего перемешать и распределить всё равномерно, это делается для равномерной интенсивности реакции.

Основой отвердителя могут быть кислоты и их ангидриды, амины или диамины.

После взаимодействия с отвердителем смола обретает ряд свойств:

• Становится хорошим диэлектриком.
• Высокая адгезия.
• Не пропускает влагу, инертна ко многим химическим элементам.

Если вы сделали всё правильно, то после застывания у вас будет прочная и долговечная поверхность.

Виды отвердителя для эпоксидной смолы

У каждой компании, что производит отвердители, есть свой особый рецепт, однако все отвердители делятся на две группы:

• На основе кислот
• На основе аминных составов

Отвердители на основе кислот, которыми выступают дикарбоновые кислоты и их ангидриды, вступает в реакцию при повышенной температуре (необходимо разогреть смолу до 200 °C). Кислотные отвердители используют для работ, где особо нужна крепкость и прочность.

Отвердители на основе аминных составов не требовательны к температуре. Отвержение может проходить и при комнатной температуре, однако, повышая температуру, вы ускорите процесс полимеризации. Эти отвердители чаще используется в быту. Они обладают высокой прозрачностью, однако до отверждения испускает сильный запах аммиака, пугаться, что вы сделали что-то не так не надо, это нормальных процесс.

Среди всех аминных отвердителей следует отметить отвердитель на основе диэтилентриамина.

У него высокие показатели адгезии, прозрачности и полимеризации, а при поднятии температуры до 70 градусов, полное отверждение происходит за 5 часов. Однако во время его реакции с эпоксидной смолой выделяется тепло, поэтому при больших объёмах заливки смола может вскипеть.

Поначалу, кажется, что аминные отвердители лучше – они не требовательны к температуре, просты в применении и их легче добыть. Однако у них в тоже время низкая эффективность полимеризации и прочность швов хуже, чем у тех же кислотных отвердителей.

Сейчас мы рассмотрим, как изготовить отвердитель для эпоксидной смолы своими руками, сразу следует отметить, что его эффективность и качество может быть хуже, чем у тех же фабричных.

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.

Виды смол

Любая эпоксидная смола двухкомпонентная, она включает основной состав и отвердитель в двух отдельных упаковках. В зависимости от компонентов, из которых состоит материал, он делится на смолы холодного и горячего отверждения. Последний тип отверждения потребуется, если конечные изделия предполагается использовать в агрессивных условиях, под действием высоких температур, химии.

Также все эпоксидки делятся на следующие разновидности:

1. Эпоксидно-диановые. Включает материалы с маркировкой ЭД-20, ЭД-22, ЭД-16, ЭД-10, ЭП СМ ПРО. Их можно применять в быту, промышленности. Они хорошо подходят для изготовления наливных полов, пропиточных компаундов, создания клеев и герметиков. Из таких смол делают разные виды пластика, защитных покрытий.
2. Эпоксидно-диановые для лакокрасочных материалов. Это — эпоксидки марок Э-40, Э-40 Р, они участвуют в производстве лаков, краски, иных покрытий, стойких к повреждению.
3. Эпоксидно-модифицированные — ЭПОФОМ 1, 2, 3. Входят в состав эпоксидных компаундов, участвуют в ремонте полов, трубопроводов.
4. Смолы эпоксидные специального назначения. Обладают особыми свойствами, что позволяет эксплуатировать их в экстремальных условиях. Примером можно назвать смолу ЭХД (хлорсодержащую), УП-637 (с резорцином), ЭДА и многие другие.

Смола ЭД-20

Основные свойства

Отличительными свойствами эпоксидной смолы, делающими её уникальным материалом, являются следующие показатели:

• высокая прочность и стойкость к внешним механическим и химическим воздействиям;
• водонепроницаемость;
• диэлектрические свойства;
• способность к длительному хранению в естественном состоянии без добавления отвердителя;
• возможность создания различных материалов при использовании одинаковых комплектующих (смола + отвердитель), но в разных пропорциях.

Все положительные свойства становятся присущи смоле только после добавления отвердителя. Процесс полимеризации происходит при температуре окружающего воздуха от -15 до +80ºС.

Стол, изготовленный с использованием эпоксидной смолы, украсит любой интерьер

Преимущества и сфера применения

Эпоксидка обладает рядом достоинств, которые обеспечивают ее широкое применение:

• повышенная прочность составов клеевого типа;
• абразивная стойкость и не подверженность износу;
• небольшая усадка;
• низкий уровень влагопроницаемости после отвердения;
• высокие параметры физико-механического типа.

Многих интересует, что можно сделать из эпоксидной смолы. Сфера применения ее разнообразна:

• для пропиточной обработки стеклоткани или стеклонити;
• в качестве гидроизоляционного материала;
• для создания химически устойчивых смесей при обработке пористых материалов;
• в процессе производства изделий из стеклопластика в промышленности и быту;
• при создании клеящих составов высокой прочности.

Популярные марки

Реализуется огромное количество смол разных производителей — «Новол» (Novol), «Эпоксимакс», «Момент» («Хенкель»), «Химпром», «Химизоляция», «Мила Групп», «Югреактив», «Эпитал», «Экованна», «Леонардо» (смолы для творчества) и многие другие. Ниже приведены известные марки эпоксидки:

1. Наливной состав EPS 2106. Двухкомпонентное окрашенное средство для финишных, выравнивающих покрытий на бетон либо как самостоятельное покрытие.
2. «Арт-Массив» и «АРТ-ЭКО». Низковязкие составы на основе модифицированной смолы и отвердителей, применяются для покрытия дерева, камня, металла. Позволяют делать красивые 3D-полы.
3. «Мастер» МК ХТ-116А. Позволяет заливать заранее подготовленные формы, включается в защитные смеси для бетона, дерева, металла. Придает изделиям неповторимый блеск.
4. «Артлайн Кристалл Эпокси» (Artline Crystal Epoxy). Средство идеально для создания поделок, бижутерии, иных видов рукоделия и творчества.
5. «Этал Оптик» («Этал Optic»). Двухкомпонентное средство для литья столешниц, диорам, моделей, малых скульптурных форм.
6. Pebeo Crystal Resin Gedeo. Это прозрачная смола для хобби и творчества, имеет невысокую стоимость и продается в удобных малых упаковках.
7. Linkuid 3D OPTI. Заливочный оптический прозрачный материал, на его основе делают брелоки, бижутерию, сувениры, 3D-полы, столешницы.
8. Crystal 9 и Crystal 7. Очень вязкие смолы, применяются для создания изделий с линзой или высоким куполом, обладают повышенной твердостью.

Смола EpoxAcast 690

1. Gold Glass от Poly Max. Специальная смола для бижутерии, реализуется в малых и больших упаковках (до 13,5 кг).
2. «Витахим» KER 828. Используется в радиоэлектронике, электротехнике, на ее основе делают заливочные и пропиточные компаунды.
3. LIQUID GLASS. Эпоксидка в упаковке 150 мл для поделок, творчества, изготовления ювелирных украшений.
4. Стекловидный лак Cernit. Представляет собой жидкую смолу в комплекте с отвердителем, рекомендуется для создания защитных покрытий на дереве, металле.
5. «Эпоксидная смола L». Это прозрачная смола для тюнинга, также годится для отделки карбоном деталей авто и мотоциклов.
6. Epidian 601. Предназначается для литья полов, труб, емкостей, создания композитов.
7. YD 128. Применяется для приготовления эпоксидных компаундов, клеев, герметиков.
8. Epoxacast 690. Данная абсолютно прозрачная смола предназначена для рукоделия и хобби, творчества.
9. EpoxyMax Decor. Средство для декоративных работ, отлично комбинируется с крошкой мрамора, кварца, гранита.
10. Компаунд К-153. Применяется для герметизации электротехнических изделий, а также деталей, регулярно подвергающихся ударным, вибрационным нагрузкам.

В быту

Экологическая безопасность материала позволяет использовать эпоксидные смолы в быту без каких-либо ограничений. Правилами техники безопасности определено, что работать с жидкими составами следует при наличии средств индивидуальной защиты

Особенное внимание следует уделить защите органов дыхания, так как до отверждения материал выделяет токсины. Но в твердом состоянии эпоксидка безопасна для человека

Та смола, которая используется в промышленности, при кристаллизации дает золь-фракции. Это побочный продукт, обусловленный разрывом цепочки полимера. Если он в растворенном виде попадет в организм, то может причинить ущерб здоровью. Но в действительности на производстве все процессы автоматизированы, и вредное воздействие побочных продуктов на человека исключено.

Зачастую в смолу приходится вносить дополнительные компоненты. Речь идет не о модификации. Эти компоненты способны изменить внешний вид застывшего массива. Примером могут служить различные красители, блестки, люминофор. Все компоненты сначала смешиваются с основным составом, а только потом с отвердителем. Высокие показатели адгезии позволяют наполнять растворы практически любыми наполнителями. Играя цветом, дизайнер может создавать настоящие шедевры при оформлении напольного покрытия или при заливке столешницы, причем порой даже не требуется дополнительного декорирования.

Химический состав и компоненты для эпоксидной смолы

Как уже было написано выше, эпоксидная смола является синтетическим материалом, изготавливаемым на основе олигомерных соединений. Для её грамотного использования, особенно при выполнении творческих замыслов, необходимо владеть информацией об отвердителях и пластификаторах, наполнителях и растворителях, используя которые, можно расширить возможности применения этого материала, а также обезопасить выполнение работ с его использованием.

Отвердители

Отвердитель служит для полимеризации состава, под его воздействием смола приобретает стабильную структуру. В качестве отвердителя могут выступать карбоновые кислоты и их ангидриды, а также диамины. Отвердители классифицируются как:

• кислотные – при их использовании полимеризация происходит при значительной температуре, составляющей +100−200°С;
• аминные – затвердевание осуществляется при комнатной температуре.

FCR-22 с отвердителем FCH-T имеет низкую усадку при использовании

эпоксидная смола FCR-22

Аминные − это наиболее востребованный вид отвердителей, отличающийся простотой использования и отсутствием необходимости в специальном оборудовании для приготовления состава. Наиболее востребованными считаются отвердители марок: «ПЭПА» и «ДЭТА», «CHS-Hardener P-11» и «RC-19», а также «Epilox H 10-40».

Пластификаторы

Добавление пластификатора придаёт создаваемому составу пластичность и способность выдерживать внешние механические нагрузки в виде удара или воздействия на излом. Наиболее распространёнными пластификаторами являются:

• ДБФ (дибутилфталат) − добавляется в эпоксидную смолу в небольших количествах, он предохраняет состав от растрескивания. Недостатками этого пластификатора являются: плохо смешивается со смолой, и при использовании необходимо длительное перемешивание, а также нагрев;
• ДЭГ-1 − легко перемешивается со смолой, но имеет оранжевый цвет, что ограничивает его использование, в случае необходимости создать прозрачную конструкцию.

Пластификаторы для эпоксидных смол:

пластификатор ДЭГ-1

пластификатор ДБФ (дибутилфталат)

Наполнители

Наполнители бывают технического и декоративного предназначения. Технические обеспечивают необходимую вязкость создаваемому составу, что требуется при выполнении шпатлевания и заполнения пустот в строительных конструкциях. Наиболее востребованными в этой группе материалов являются «Аэросил» и «Микросфера».

Декоративные − придают создаваемому изделию определённый цвет и фактуру. Это может быть кварцевый песок или крошка различного цвета. Особенно востребованы цветные наполнители при творческом подходе к изготовлению изделий, вне зависимости, что это предметы мебели или декора, заливные полы или ювелирные украшения.

Декоративные наполнители, используемые при изготовлении различных изделий

Растворители

Бывают случаи, что при изготовлении чего-либо смола попадает на уже готовое изделие или одежду, и её необходимо удалить, при этом она успевает засохнуть. В этом случае на помощь приходят растворители, в качестве которых можно использовать ацетон, толуол, этилацетат, бутилацетат или жидкость для снятия лака. Кроме этого, растворители используются для снижения вязкости смолы, что необходимо при выполнении некоторых операций с её использованием.

При применении растворителей необходимо помнить, что:

• даже малое количество растворителя способно значительно уменьшить вязкость приготавливаемого состава;
• использование растворителя снижает прочность конечного изделия и срок его застывания;
• растворитель вызывает усадку и может привести к изменению цвета конечного продукта.

Использование отвердителей

Для того чтобы начался процесс полимеризации эпоксидно-диановой смолы, необходим отвердитель. Его добавляют в рабочую смесь после полного растворения пластификатора. На момент смешивания с отвердителем температура вещества не должна превышать 40 С, в противном случае возможно закипание рабочей смеси.

Пропорции и особенности смешивания

Классическим соотношением при приготовлении эпоксидных смесей является пропорция 1:10 (1 часть отвердителя на 10 частей смолы). Однако, в зависимости от назначения изделия, это соотношение может изменяться как в большую, так и в меньшую сторону.

Добавлять отвердитель следует постепенно, в противном случае может возникнуть перегрев рабочей смеси. Кроме того, быстрое вливание может вызвать цепную реакцию и мгновенную полимеризацию состава. Чрезмерное количество отвердителя также приводит к порче рабочей смеси.

Отвердитель ПЭПА

Полиэтиленполиаминовый отвердитель (ПЭПА) представляет собой доступный реактив, способный эффективно запускать процесс полимеризации эпоксидно-диановых смол при температуре

от +15 до +20 С без предварительного подогрева рабочей смеси. Даже повышенная влажность не влияет на скорость полимеризации смеси.

Препарат может иметь желтоватый или коричневатый оттенок. Оптимальные эксплуатационные свойства изделия достигаются при добавлении 13,7% отвердителя, однако рабочий диапазон находится в пределах от 10 до 15%.

Отвердитель ТЭТА

Триэтилентетраминовый отвердитель (ТЭТА) предназначен для работы в температурном диапазоне от +15 до +25 С. По принципу действия он напоминает препарат ПЭПА, однако имеет несколько существенных недостатков:

• специфический неприятный запах;
• высокую степень токсичности;
• требует строгого соблюдения дозировки.

Отвердитель ДЭТА

Вещество применяется для работы при комнатной температуре без подогрева рабочей смеси. Затвердевание происходит в течение полутора часов с момента начала реакции. В отличие от отвердителей ПЭПА и ТЭТА, может вступать в реакцию с углеродом и водяными парами, поэтому хранить препарат следует в плотно закрытой таре.

Отвердитель Этал 45М

В отличие от перечисленных выше отвердителей, Этал 45М обладает свойствами пластификаторов. При добавлении препарата температура смеси повышается значительно меньше чем при использовании перечисленных выше отвердителей. Этал 45М хорошо смешивается с эпоксидно-диановыми смолами, не имеет неприятного запаха и не представляет опасности для человека и домашних животных.

Преимущества и недостатки материала

Эпоксидка отличается большим количеством плюсов в сравнении этого материала с иными аналогами. А именно:

• особо высокая надежность и эластичность склейки;
• повышенная стойкость к действию абразивных веществ;
• отличные показатели по длительности эксплуатации;
• высокие гидроизоляционные свойства;
• отсутствие усадки, малый удельный вес;
• легкость в финишных обработках (полировке и шлифовании);
• возможность использования в различных сферах промышленности.

К минусам такого материала относится слишком быстрое отвердевание. Смола разрешает успешно работать с ней до 1–1,5 часов, затем наступает активный процесс полимеризации и последующее отвердение. Причем уже на этапе добавления к ней отвердителя происходит бурный процесс с выделением тепла.

Клей

Самый яркий представитель «загрязненной» посторонними фракциям смолы – эпоксидный клей. В нем в обязательном порядке присутствуют:

• Растворитель. Это может быть ацетон, спирт, кселол или любая другая органическая добавка.
• Пластификаторы. В качестве пластификаторов выступают чаще всего фталиевые кислоты или эфиры фосфорной кислоты в виде триарилфосфатов, устойчивых фосфорноорганических соединениях, сохраняющих стойкость и прочность своих молекул при температурах до 300°C.
• Отвердитель. Обычно это ПЭПА, ТЭТА или ДЭТА, но не обязательно. В зависимости от целей, которые ставит перед собой пользователь эпоксидного клея, в качестве отвердителя в нем может быть использованы и такие вещества, как кремнийорганические смолы, каучук, карбоновые кислоты и их ангидриды. Последние гораздо более эффективнее традиционных полиэтиленполиаминов или триэтилентетраминов, но есть нюансы.

Вот об этом «но» можно поговорить, имея в виду скорость застывания эпоксидного клея в зависимости от внешних факторов, к которым относят температуру самой эпоксидки в момент хода реакции отверждения, и внутренних факторов, к которым нужно отнести сам отвердитель и другие сопутствующие процессу добавки.

Скорость реакции

Это касается всех видов отвердителя, от «холодного» ПЭПА до «горячих» карбоновых кислот или их ангидридов, у которых воздействие на эпоксидную основу происходит в диапазоне температур от 100°C до 200°C градусов. Конечно же, реакции полимеризации с использованием кислотных отвердителей происходит в специально оборудованных помещениях или даже с использованием специально сделанных под такие реакции боксов-реакторов, так что о бытовом применении таких отвердителей речь вести сложно. Хотя умельцы находятся.

При этом, если в композиции «эпоксидный компаунд + отвердитель» больше пластификаторов, то скорость застывания эпоксидки в монолит замедляется. Если же в ней больше наполнителей, то скорость застывания увеличивается. Так что можно «играть» сочетаниями «температура + пластификаторы + отвердители», ускоряя или замедляя процесс застывания в соответствии со своим потребностями.

Итогом же во всех случаях получаем практически одно и то же, но к этому:

• застывшие составы не разлагаются под воздействием бытовых химикатов;
• при всей жесткости клеевого шва он получается довольно пластичным, допускающим умеренные деформации на изгиб;
• с некоторым наполнителями приобретает теплостойкость до 280°C градусов;
• морозостойкость полимеризованных составов при постоянном воздействии до минус 20°C, при кратковременном еще ниже;
• шов не поддается воздействию масел, бензина, уличной грязи и атмосферных осадков;
• у полученного застывшего материала не бывает усадок и трещин, при условии обеспечения правильного процесса застывания клея;
• при склеивании материалов, подвергаемых динамическим нагрузкам на изгиб, скручивание, разрыв благодаря исключительной адгезии клей надежно схватывает самые разные по структуре материалы, но для этого нужно введение в него нестандартных пластификаторов, например, касторовое масло, вводимое в соотношении 1 к 100 или 1 к 80.

Что такое эпоксидная смола и для чего она используется

Эпоксидка представляет собой олигомер, состоящий из эпоксидных групп. Под воздействием на смолистое вещество специального отвердителя субстанция полностью меняет физические свойства и полимеризуется

Поэтому, разбираясь, какая эпоксидная смола лучше, внимание нужно уделять и качеству отвердителя

Эпоксидка является популярным веществом при изготовлении различных декоративных элементов

Эпоксидка широко используется в различных отраслях промышленности, авто- и судостроении. Она незаменима в сфере домашнего хозяйства и, конечно, в творчестве. Стандартная рецептура соединения эпоксидки и отвердителя-катализатора 10х1, где 1 часть уходит на отвердитель. Одно из важных качеств смолистой субстанции – отсутствие усадки и 100%-ный сухой остаток. Эпоксидку выпускает множество производителей, и у каждого существуют минусы и плюсы.

Виды эпоксидной смолы

В зависимости от вида применяемого состава различают эпоксидные смолы холодного и горячего отвердения. Первый вид эпоксидной смеси получается в результате применения отвердителя холодного типа. В основном он используется в бытовых целях, на малых производствах, а также в тех случаях, где нельзя использовать термическую обработку.

Для производства высокопрочных изделий, устойчивых к химическим реагентам, высокой температуре и сильным нагрузкам используют горячие отвердевающие компоненты. Они способствуют образованию более густой молекулярной сетки. Сейчас разработаны эпоксидные составы, которые могут отвердевать даже во влажной среде. Например, в морской воде.

Эпоксидная смола: что это такое и для чего нужна

Изготавливается эпоксидная смола своими руками в домашних условиях достаточно просто. Но прежде следует узнать, что это вообще за материал и для чего он нужен. Смолистая субстанция широко применяется в различных отраслях промышленности. А специализированную смолу – ювелирную, применяют мастера-умельцы для изготовления различных красивых и неповторимых поделок.

Такой материал получил широкую популярность благодаря своим уникальным свойствам и отличным техническим показателям. Например:

• высокая прочность склейки;
• влагонепроницаемость;
• повышенная устойчивость к нагрузкам и механическим повреждениям;
• малая степень усадки;
• прозрачность, что позволяет окрашивать смолистое вещество в различные оттенки и использовать его в дизайне;
• отсутствие токсичности (после полимеризации субстанции).

Многие начинающие мастера, выясняя, как сделать эпоксидную смолу самому, часто путают этот материал с эпоксидным клеем. Это совершенно разные материалы, для изготовления оригинальных поделок клей не годится – у него иное предназначение. А для создания шедевров домашнего творчества – сувениров, прозрачных кулонов с различными наполнителями, украшений и предметов быта следует использовать только эпоксидную смолу.

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.

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.

Эффектные картины из эпоксидной смолы

Техника создания рисунка при помощи эпоксидной смолы имеет название Resin art. Получить роспись можно благодаря колеровке исходного материала или нанесению его на подготовленную заранее поверхность. Таким способом создают как панно, так и витраж, наливной пол или столешницу.

Принцип заключается в нанесении смолы на основу. При этом материал разных оттенков образует отдельные зоны

Чтобы получить желаемый эффект, важно использовать специальную марку эпоксидки, предназначенную именно для Resin art. Ее особенность:

• отсутствие белесых разводов;
• подходящая вязкость;
• незначительное растекание пятна.

Для смешивания компонентов используют отдельную тару небольшого объема, так как большое количество материала может привести к его закипанию или образованию пузырьков, что негативно отразится на конечном результате.

При смешивании компонентов необходимо в точности придерживаться инструкции, чтобы не испортить материал. В качестве пигмента используют древесную, медную или алюминиевую стружку. Для создания светящихся рисунков подходит люминофор. Оптимальным условием для работы с такой смолой считается температура в пределах +22 градусов.

В основном картины, выполненные по данной технике, отличаются абстрактным содержанием. Но тем, кто имеет талант художника, под силу создать рельефные и реалистичные рисунки. Одной из распространенных тематик является море. Это может быть простая имитация воды или же создание шедевра со скалистым или песчаным ландшафтом.

Для создания эффекта морской пены смолу можно вспенить или просто нанести белые разводы. Чтобы придать изображению реалистичности, могут быть использованы природные материалы: ракушки, камушки, крупный песок.

Необыкновенно смотрятся картины, которые повторяют вид поверхности Земли с космоса. Для изображения материков мастера используют смолу разных оттенков или натуральные камни. Эффект раскаленной лавы можно получить, смешав черный, белый и красный цвет. Соединение различных оттенков позволит изобразить различные минералы на срезе, такие как жеода, кварц, аметист и другие.

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

Свойства 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).

Рис. 2.

Эпоксидные смолы по своему строению являются простыми полиэфирами, имеющими по концам эпоксигруппы, которые являются весьма реакционноспособными (рис. 2).

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).

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%).

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

Рис. 3.

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 (рис. 3).
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.

Рис. 4.

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

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.

Основные свойства неотвержденных эпоксидных смол, выпускаемых в экс-СССР, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Марка смолы	Температура размягчения «Кольцо и шар», °С	Содержание эпокси-групп, %	Средняя молекулярная масса смолы
ЭД-5	Жидкая	Не менее 18	370–450
ЭД-6	Вязкая	14–18	450–600
ЭД-П	Густая, почти твердая	11–14	600–750
ЭД-Л	40–60	8–11	750–1000
Э-40	30	13,6–15,1	600
Э-41	76–80	6,8–8,3	1000
Э-44	84–87	4,5–5,7	1600
Э-49	96–105	1,5–3,4	3000