Как сделать жидкой эпоксидную смолу
Как пользоваться эпоксидной смолой с отвердителем
Эпоксидная смола — это полимер термореактивного типа в жидком виде, который является двухкомпонентным. Если избегать специализированных химических терминов, можно сформулировать, что эпоксидка является жидким веществом, которое в случае воздействия на него температуры минимум плюс 10°C градусов катализирует, отвердевая.
Приведем ряд основных моментов для всех людей, подходящих к эпоксидной смоле впервые.
Определение дозы
Двухкомпонентный состав включает 2 бутылки, это собственно эпоксидная смола с отвердителем. Взяв электронные весы, можно взвешивать все составляющие и контейнер, чтобы объединить жидкости.
Подобрав необходимый объем эпоксидной смолы, находящейся в первой бутылке, нужно стараться получить круглую цифру, к примеру, 200 граммов, для облегчения дальнейшего подсчета.
На любом продукте обязательно указывается пропорция смешиваемых составляющих, как правило, на второй бутылке, хотя иногда — на обеих.
Для получения пропорции 100 компонента А на 60 компонента B, масса смолы (А), полученная предварительно (200 граммов), умножается на 60, затем делится на 100, в результате получают объем отвердителя (B), в нашем случае 120, который добавляют в смолу для готовности продукта к применению.
Рассмотрим пример с пропорцией 100 на 60. Если есть 40 граммов компонента «A», то какое количество «B» нужно ввести. Решение выглядит так: 40 на 100 = 0,4 и 0,4 × 60 = 24, то есть 24 грамма отвердителя. Данную формулу нужно использовать для любых пропорций.
Приготовление
Когда определена правильная доза, смола должна смешиваться неравномерно, по этой причине смешивание происходит часто в разных направлениях. Аккуратно размешивать состав необходимо минимум 2-3 минуты.
Данная часть инструкции является обязательной, так как, перемешивая в течение лишь нескольких секунд, невозможно достичь гомогенности на уровне молекул, поэтому состав остается мягким, непрозрачным во множестве мест.
Застывание
Твердость определяется составом, временем покоя, а также температурой катализации. Показатель механического сопротивления смолы непрерывно повышается на протяжении минимум четырех дней с момента ее нанесения.
В результате спустя сутки состав все еще выглядит мягким, однако в течение дальнейших дней продолжает отвердевать, в конечном итоге уподобляясь жесткому пластику.
Процесс затвердевания относится к экзотермическим явлениям, т.е. сопровождающимся выделением теплоты, возникающим при выливании смолы в толщину свыше 1 см. Молекулы смолы образовывают связи с отвердителем, выделяя теплоту, мгновенно рассеиваемую при незначительной толщине. Но в случае, если литье имеет толщину свыше 1 см, теплота пропадает менее быстро и начинается нагревание состава.
В результате такого нагрева ускоряется реакция, что ведет к еще более значительному нагреванию. Поэтому требуется избежание чрезмерно большого объема смолы для предотвращения появления трещин, пузырьков.
Пожелтение
Любая смола, в том числе имеющая рекламируемые фильтры УФ, со временем, будучи подверженной влиянию солнечных лучей, проявляет тенденцию к изменению цвета, чтобы приблизиться к янтарному оттенку. На это уходит иногда пара недель, а иногда — долгие годы. Срок определяется воздействием солнечных лучей, за пределами которых желтизна проявляется позднее, толщиной смолы, когда она является более толстой, желтый цвет появляется раньше, и особенностями окрашивания.
К примеру, когда смола имеет сильный оттенок, красный, синий, ее желтизна не заметна, а когда тон, розовый, голубой желтизна видна хорошо.
Смола, как правило, желтеет слабо, благодаря чему возможно ее применение для тех артефактов, которые не должны изменять цвет на протяжении двух и более лет, в случае их хранения в доме.
Особой рекомендацией для покупателей изделий является избегание воздействия прямого солнечного света.
Борьба с непрозрачностью
Непрозрачные участки на поверхности возникают вследствие влияния влаги из внешней среды, в результате чего создается патина на отливке. Часто это происходит при заливке зимой. В первое время это не замечается, однако по ходу отвердения в отдельных участках можно заметить лишенные прозрачности ореолы.
Во избежание данного явления можно использовать следующие методы:
Полирование
Существует несколько способов шлифовки и полирования. Выбор определяется размерами и формой поверхности, которая обрабатывается.
Для более крупной поверхности, либо для нерегулярной, к примеру, для драгоценного камня или миниатюры, является более рациональным применение аэрозоля. Оптимальный вариант — спрей из полиуретана, который задействуется при лакировании мебельных изделий. При отсутствии подобной возможности можно пользоваться прозрачным спреем на основе акрила, продающимся в специализированном строительном магазине. Но нужно располагать минимум двумя распылителями для обеспечения приемлемого качества отделки.
Способ, определенно гарантирующий более высокую эстетичность, заключается в полировании с помощью абразивной бумаги, зернистость ее до 1500, и последующем классическом полировании специальной пастой, применяемой для пластиковых элементов авто. Данный способ требует терпения и аккуратности, в противном случае возможно появление неровностей и повреждений.
Еще один способ — нанести эпоксидку на кисть, после полировки до достижения уровня зернистости, равного 400. Необходимо выждать, когда вязкость смолы повысится до достижения консистенции, подобной меду. Для чего ее оставляют внутри контейнера где она была приготовлена. В данный момент можно начинать нанесение эпоксидки кистью.
Устранение пузырьков
Когда требуется удаление абсолютно всех пузырьков, нужно использовать дегазификаторы, однако есть определенные приемы, позволяющие минимизировать количество пузырьков:
Как основное – использование небольшого количества смолы за раз во избежание ее химического перегрева и закипания, а также для более быстрого (до увеличения вязкости) выхода пузырьков на поверхность.
Как правильно развести эпоксидный клей, какие нужно соблюдать пропорции
Двухкомпонентная эпоксидная смола для склеивания материалов или эпоксидный двухкомпонентный клей давно и прочно завоевали рынок. Так что в домашнем инструментальном ящике или шкафчике любого рукастого хозяина, прочем, и хозяйки, отдадим должное нашим женщинам, всегда найдутся эти два разномастных и разноразмерных пузырька. В одном из них будет лениво перетекать при наклонах от стенки к стенке густой, как мед, основной состав, а в другом, поменьше, более свободно плещется чайного цвета отвердитель. Ведь именно так, смешиванием двух компонентов можно получить эпоксидную смолу для заливок или эпоксидный клей для склеивания.
О главных принципах разведения клея для бытовых нужд, необходимых для этого условиях, приспособлениях и компонентах можно прочитать в нашем материале. Изучив его вы узнаете, как развести эпоксидный клей, чтобы выполнить качественно работы, в каких пропорциях стоит смешивать компоненты А и Б, чего стоит опасаться в работе с подобными клеевыми составами.
Вещество бинарного действия
Основной компонент эпоксидного клея (назовем его состав А) может храниться годами без потери своих свойств. Разве что немного кристаллизуется, но эту неприятность легко исправить, нагрев эпоксидный компаунд до 55-60°C градусов, а потом медленно охладив. Сгустки в виде кристаллов обязательно разойдутся в общей массе вещества.
Немного хуже обстоит дело с отвердителем, срок годности которого обычно истекает к полутора годам от даты выпуска его заводом-изготовителем. Но, зная его состав. а информация о нем должна быть на обратной стороне упаковки или во вкладыше-инструкции, всегда можно отдельно купить свежий, это не нанесет ощутимого удара по вашим финансам.
Впрочем, если упаковка с двумя пузырьками хранилась у вас где-нибудь в погребе, при постоянной температуре не выше 8°C градусов и в полной темноте, то срок годности эпоксидного клея, при условии еще и герметичности флаконов, можно смело увеличивать вдвое-втрое. В крайнем случае проверьте эффективность работы компонентов А и Б, смешав их небольшое количество.
Покупая эпоксидный состав для склеивания или для отливок впрок, по принципу «пусть будет», озаботьтесь сразу такими предметами, как:
Пусть эти предметы лежат рядом с эпоксидным клеем, дожидаясь своего часа. Тоже по принципу «пусть будут», зато потом вы не будете метаться, когда в работе с клеем возникнет нужда.
Сам эпоксидный компаунд и отвердитель для него, к какому бы типу он не относился, представляют с собой жидкие полимеры с небольшой молекулярной массой. Изделия же их эпоксидки, как и застывший клей – это полимеры с огромной в молекулярных масштабах массой.
Она возникает в процессе полимеризации, старт которому дает смешивания части А с частью Б, находящимися до этого в разных флаконах. При смешивании частей начинается реакция с многократным ростом полимерных цепочек соединяемого состава. Притом цепочки растут не только в длину, они еще и широко ветвятся. Итог такой реакции, огромная полимерная молекула с совершенно измененным по сравнению с исходным веществом свойствами.
Реакция отверждения является экзотермической, то есть она идет с активным выделением тепла, и происходит тем быстрее, чем выше температура окружающей среды.
Влияет окружающий эпоксидный состав воздух или вода, если стаканчик со смесью А и Б стоит в горячей воде. С другой стороны, если нарушен температурный баланс смеси окружающей среды, и к саморазогреву смеси А и Б добавили и быстрое повышение температуры, особенно до надкритического или критического уровня выше 55°C градусов, то разогрев смеси может зайти так далеко, что смесь запузырится, задымится и может даже самовозгореться. Так что не особенно увлекайтесь ускорением процесса склейки и имейте на всякий случай под рукой миску со льдом, чтобы быстро поместить туда ваш импровизированный домашний химический реактор.
Иногда можно встретить рекомендации ускорять время застывания увеличением количества отвердителя, а замедлять – его уменьшением. Запомните: изделия из эпоксидных смол, которые вы купите в розничной продаже, а также склейки, сделанные бытовыми эпоксидными клеями, будут безнадежно испорчены, если вы последуете таким советам.
Замедлять или ускорять процессы полимеризации в эпоксидных составах в бытовых условиях отвердителями, работающими по принципу холодного отверждения, можно только повышая или понижая температуру реакции. Повысить ее можно, подогрев смесь не выше 50°C градусов, а понизить скорость застывания возможно охлаждением смеси эпоксидного компаунда с отвердителем.
К отвердителям, работающим по принципам холодной реакции, то есть при температурах до 55°C градусов, относят различные амины. Они работают, раскрывая эпоксигруппы с образованием гидроксила, с последующим ростом сложных пространственных полимеров.
Самые массовые из них полиэтиленполиамин (ПЭПА) и триэтилентетрамин (ТЭТА). С этим типами отвердителей возможны комбинированные методы отверждения. Обычный холодный, при комнатной температуре, и с повышением температуры на втором этапе полимеризации, когда смесь уже застыла, но внутри нее продолжают идти медленные процессы. Горячим такой способ отверждения назвать все же трудно, ибо для горячий процессов предусмотрены температуры от 100°C до 200°C градусов, а второй этап холодного едва достигает температуры в 80°C градусов.
Этапы выглядят так:
ПЭПА хорошо работает при комнатных температурах, но с ним, во-первых, нельзя получить полностью бесцветное прозрачное соединение, оно всегда будет окрашено в желтый или коричневатый цвет, а во-вторых, по ТУ получаемый промышленным способом полиэтиленполиамин содержит до 75% кубовой примеси, которая токсична, и при нагревании застывшей с помощью ПЭПА эпоксидки из нее начнут выделяться фенолы, что делает изделия с нею непригодным для пищевых продуктов.
С ТЭТА картина обстоит несколько другая, второй, высокотемпературный этап при 80°C градусах не только желателен, он обязателен. Иначе у изделия надолго, если не навсегда, сохранится липкая поверхность, триэтилентетрамин все свои полезные качества проявит только при полимеризации со смолой при повышении температуры на втором этапе. Кроме того, если в качестве отвердителя применяют ТЭТА, нужно максимально точно соблюдать рекомендованные инструкцией пропорции смешивания.
Если на 100 граммов смолы с применением ПЭПА возможен разброс с от 10 до 14,4 граммов отвердителя на это количество, то с ТЭТА, если сказано, что пропорция должна быть 10 к 1, то так и нужно делать. Недостаток отвердителя вызовет неполное застывание смешанного состава, а его избыток — пузырение и повышенную хрупкость готового изделия или склейки.
Реакция отверждения горячих составов идет по цепочке: раскрытие эпоксигруппы – образование гидроксила – образование эфирных групп. Структурно это выглядит как молекула с ветвями более обширным и длинными, чем у смол с холодным типом отверждения. Горячий процесс застывания состава представляет собой этерефикацию смолы с застыванием по схеме трехмерного полимера.
Высокая температура обеспечивается строительством специальных герметичных боксов, где возможно повышение и удержание температур в диапазоне от 100°C до 200°C градусов. В бытовых условиях такую среду создать вряд ли возможно, поэтому ограничимся таким кратким пояснением принципа горячего отверждения.
Как обеспечить хорошую текучесть
Эпоксидный клей и эпоксидная смола для объемных и площадных заливок, при всей их разнице в составах (в клеи добавляют наполнители и разбавители), обладают таким великолепным качеством, как повышенная адгезия, то есть способность прилипать к склеиваемым материалам. Главное, обеспечить чистоту склеиваемых поверхностей от механических и химических загрязнений. Это достигается их механической обработкой перед склеиванием с помощью абразивной шкурки разной степени мелкости, а затем обезжиривания средствами, для этого берут ацетон или этиловый спирт. Ацетон можно также добавить с слишком густую смолу, но не более 1/20 части от ее объема, он снизит механическую прочность клеевого шва.
Но основным способом разжижить чрезмерно загустевший компаунд, или часть А, является его нагрев. Греют смолу с целью сделать ее более жидкой до введения в нее отвердителя, иначе есть риск получить твердый монолит еще до того, как захотите применить его для работы. Для этого стаканчик с отмеренным количеством смолы помещают в горячую воду, осторожно, чтобы не вызвать образования пузырьков воздуха, размешивают его палочкой, и только после равномерного прогрева добавляют туда отвердитель, причем отвердитель размешивают также осторожно.
Не допускайте брызг и выплесков смешанного состава, в этой стадии он максимально токсичен. Для защиты органов дыхания имейте респиратор с фильтрующим органику фильтром. На руки надеваются перчатки. Глаза защищаются очками.
В продажу поступают смолы и отвердители, предусматривающие разную степень сцепки склеиваемых поверхностей и разную структуру и физические свойства смолы после отверждения. Пример, обувной клей на основе эпоксидных смол, которому для нормального функционирования в этом качестве не требуется жесткость структуры. Нужна гибкость, сколько раз а день обувь претерпевает циклы сгиб-разгиб, а для таких клеев пропорции смешивания основного состава А с отвердителем Б могут отличаться от указанных выше. Но информация об этом у сертифицированных клеев обязательно размещается или непосредственно на упаковке, или в приложенной распечатанной инструкции. Если ничего этого нет, перед вами подделка, такой эпоксидный материал лучше не брать.
В инструкции также может быть размещены не жесткие нормы смешивания, а их зависимость от сроков годности, температуры окружающей среды, применения альтернативных видов отвердителя.
Маленькие хитрости
Используйте одноразовую посуду. Очистить от эпоксидки емкости, в которых разводился рабочий состав из компонентов А и Б практически невозможно, а одноразовые стаканчики стоят копейки, в них и следует приготовить полимер к работе.
Если у вас планируется большой объем склейки или заливки эпоксидкой, покупайте составы, не подверженные саморазогреву. Иначе рискуете получить в помещении, где работаете, если не пожар, то сильное задымление с токсичным дымом и запахом.
Для простого склеивания поверхностей, если они гладкие и глянцевые, на высокую адгезия клея все же не очень рассчитывайте. Сначала предварительно обработайте склеиваемые поверхности наждачной шкуркой, чтобы создать шероховатость. Потом обезжирьте эти поверхности, намажьте обе тонким, около 1 мм, слоем клея и скользящим движением, чтобы между поверхностями не осталось воздуха, соедините их.
Выступившие излишки клея уберите салфеткой и обеспечьте прижим поверхностей друг к дружке грузом, струбциной или обмоткой веревкой. Через сутки все это можно убрать, а изделие на час-два поместить в жарочный шкаф, можно в обычную духовку, только с регулируемой температурой, задав максимум в 80°C градусов. Конечно, прогрев делают только для тех изделий, которым он вреда не принесет, обувь вы в духовку лучше не суйте. В таких случаях склеиваемые поверхности после убирания сжатия или груза просто выдерживают от 2 до 7 суток в зависимости от базовых свойств клея, о которых обязательно должна быть информация на упаковке.
Как развести эпоксидную смолу с отвердителем, какие должны быть пропорции
Все большую популярность во многих сферах приобретают изделия из эпоксидной смолы. Ведь такие предметы не только удивительно прочны и красивы, но и весьма привлекательны для самостоятельного изготовления. Но, работая с данным полимером, мастеру требуется знать некоторые особенности, например, как развести эпоксидную смолу с отвердителем в том или ином случае. Давайте их и рассмотрим.
Общие сведения
Эпоксидная смола — синтетически олигомерное соединение. Первое значимое упоминание о смоле датируется 1908 годом, когда П. Шлак сделал открытие в области эпоксидных соединений. Синтезирован же полимер был впервые химиком Кастаном в 1936 году, но патент на открытие не был получен. С 1940-х годов эпоксидная смола успешно применяется в различных областях, благодаря своим свойствам после застывания:
Это лишь малый список положительных свойств и параметров, которые выясняются при работе с эпоксидной смолой после отверждения.
В чистом виде эпоксидку не применяют, только после смешивания с отвердителем или пластификатором. В результате реакции при соединении этих двух компонентов получается состав, который по характеристикам очень привлекателен для работы.
Мастерам стоит помнить, что к ускорению затвердевания готового состава достаточно увеличить температуру в рабочем помещении.
Области применения
Рассматриваемый компаунд известен и востребован во многих сферах. Его свойства активно используют в строительном, мебельном, дизайнерском производстве. Не менее популярна эпоксидка в кораблестроении, машиностроительной отрасли, а также в авиации и, конечно же, электротехнической промышленности и радиоэлектронике. Применяют компаунд для:
Свойства эпоксидной смолы все время исследуются, в связи с чем область применения неуклонно расширяется. Одним из последних открытий является то, что полимер применяется при производстве современных пластиковых оконных систем.
Отвердители
В чистом виде эпоксидная смола не применяется. Ее использование по требуемому назначению возможно только после смешивания с отвердителем. Затвердитель является полноценным участником реакции при разведении эпоксидки. Именно благодаря добавлению отвердителя получается рабочий компаунд различной вязкости.
Вязкость готовой смеси зависит, в первую очередь, от страны производства используемых компонентов. Уменьшить или увеличить вязкость можно путем добавления большего количества отвердителя или ускорителя полимеризации. Однако, подобные вливания могут негативно сказаться на готовом изделии:
Во избежание подобных проявлений желательно соблюдать пропорции эпоксидной смолы и отвердителя во время смешивания.
К современным составам для работы на дому прилагается инструкция по применению и рекомендованным пропорциям. Наиболее распространено сочетание отвердителя и смолы 1:1, 1:2 или 1:10 соответственно.
Соотношение очень часто является другим. Задается производителем и излагается в инструкции по заливке смолы.
Для качественного рабочего состава требуется использование качественного же отвердителя. Наиболее известными бюджетными вариантами считаются отвердители марок ПЭПА и ТЭТА. Однако, в данном случае дешевле не значит лучше. Эти отвердители не отличаются к сырости и влаге, что влияет на итоговый результат.
Особенности смешивания
Для получения качественного рабочего компаунда потребуется учесть не только верное процентное соотношение смолы и отвердителя, но и некоторые особенности при работе с эпоксидной смолой.
Если работа с эпоксидкой проводится впервые, то следует сначала смешать небольшой объем компонентов, чтобы узнать и запомнить необходимую вязкость рабочего состава.
Для разведения большого количества полимера рекомендуется учитывать способ отверждения (холодный или горячий). Исходя из этого легко выбрать инструмент для размешивания.
Повторим, что «в быту» используется только эпоксидки холодного отверждения.
Тип полимеризации влияет на скорость перемешивания тем, что существует риск вскипания компаунда. Если это произошло, то прочность готового изделия будет значительная снижена, а то, что должно было быть прозрачным, станет мутного желтоватого цвета.
Скорость размешивания рабочего состава не менее важна. Реакция при соединении эпоксидки с отвердителем сопровождается выделением тепла. По этой причине перемешивать смесь требуется медленно и аккуратно. Если поторопиться и перемешать компаунд быстро, то смесь вскипит и станет непригодна к использованию. Соответственно, чем больше объем, тем больше тепла выделяется в процессе реакции.
Учитывая эти особенности и необратимость проводимой реакции, можно начинать работу.
Подготовка к работе
При работе с эпоксидной смолой в домашних условиях необходимо предварительно подготовить рабочее место. Для этого выбирается горизонтальная поверхность, на ней удобно разбавлять смолу. Поверхность накрывается защитным материалом (целлофаном, куском плотного картона или фанеры) и на нее помещаются все требуемые для труда элементы:
Приготовив все необходимое стоит убедиться, что помещение для работы хорошо проветривается. Это рекомендуется сделать потому, что полимер при работе выделяет токсичные пары, пусть и в малых количествах.
Рабочий процесс
Замешивать рабочий компаунд следует только после окончательного определения типа выполняемого изделия. Отмерять равные части для состава можно, как при помощи обычных медицинских шприцев без иглы, так и путем взвешивания полимера.
Алгоритм приготовления довольно прост и выглядит следующим образом:
Неторопливость разведения необходима не только для того, чтобы не допустить вскипания смеси. Чем ниже интенсивность перемешивания, тем меньше образуется воздушных пузырьков в компаунде.
Показателями качественного рабочего состава являются прозрачность, вязкость и отсутствие пузырьков воздуха.
Если все же воздух образовался, но он не требуется в качестве декора, его можно удалить слегка нагрев полученную смесь на водяной бане. Слегка, значит не выше 40°С градусов. При нагреве вязкость снижается, и воздух выдавливается из состава. Для подогрева маленьких участков удобно использовать строительный или домашний фен. Возможен прогрев в микроволновой печи на малой мощности в течение нескольких секунд.
Эпоксидная смола — синтетическое соединение, популярное у современных мастеров. Самостоятельного применения у данного полимера нет. В сочетании же с отвердителем используется практически во всех областях промышленности, творчества и рукоделия.
Свойства рабочего компаунда обеспечивают готовым изделиям и элементам прочность, долговечность, повышенную влагостойкость, а главное диэлектричность и антикоррозийные показатели. Желание работать с эпоксидной смолой не требует специальных уроков, для этого в бесплатном доступе в сети Интернет представлены информационные видеоролики, а в создании того или иного изделия самостоятельно поможет мастер-класс от какого-нибудь дизайнера.