какое давление выдерживает эпоксидная смола

В записную книжку: Инструкция по использованию эпоксидного клея

Все мы знаем о таких замечательных клеях, как эпоксидные. Однако далеко не все умеют правильно ими пользоваться. В том числе и я. Поэтому пришлось поискать хорошую инструкцию…

Источник информации:
Справочник инженера-механика.
Том: Технология ремонта автомобилей.
Под редакцией доктора технических наук профессора В.В. Ефремова.
Издательство «Транспорт», Москва 1965.

Эпоксидные смолы выпускаются в жидком и твердом состоянии. Они термопластичны, но под влиянием различных отвердителей превращаются в неплавкие полимеры, которые находят широкое применение в промышленности как материал для склейки, герметизатор и пр. Процесс отверждения этих смол может происходить в широком температурном интервале от нормальной комнатной температуры до 200 С и выше. При отверждении смолы не выделяют летучих побочных продуктов и обладают весьма малой усадкой.
Отверженные смолы обладают высокой механической прочностью, хорошими электроизолирующими свойствами, высокой адгезией к металлам, стеклу, керамике и другим материалам, довольно высокой химической стойкостью против кислот, щелочей, воды, бензина и других органических растворителей. Эпоксидные смолы растворяются ацетоном.

Эпоксидная смола ЭД-6 (ЭД-20), Э-40 или ЭД-5 (ЭД-16) — основной связующий материал пасты. Свойства отверженных смол приведены в таблице:

При холодном отверждении механические и другие свойства эпоксидных смол снижаются. Длительное воздействие пара снижает прочность сцепления эпоксидных смол с металлом.
Пластификатор — дибутилфталат и полиэфиры улучшают пластичность композиции, снижают хрупкость паст и повышают ударную вязкость и прочность на изгиб и отдир.

Оптимальное количество вводимого пластификатора 10-20% от веса смолы.

Наполнители увеличивают объем, повышают теплостойкость, механическую прочность, снижают усадку пасты и приближают коэффициент термического расширения пасты к коэффициенту металлов.

В качестве наполнителей могут применяться тонкоизмельченные графит, асбест, маршалит, окись алюминия, серно-кислый барий, слюдяная пыль, алюминиевая пудра, а для повышенной прочности — кварцевый песок, фарфоровая мука, титановые белила, железный порошок.

Отвердитель — ангидриды и амины — ускоряет реакцию соединения пасты с основным материалом. Ангидриды применяют при горячем отверждении, а амины — при холодном. Смола, отверженная ангидридами, имеет более повышенную прочность, чем аминами. К холодным отвердителям относятся полиэтиленполиамин, гексометилендиамин, а к горячим — малеиновый и фталевый ангидриды.

Отвердители в эпоксидную пасту следует вводить в строго определенном количестве. Отклонение от правильной дозировки, особенно аминов, ведет к ухудшению отвержденных паст.

================
Пасты холодного отверждения
================
готовятся по рецептам, указанным в таблице:

Примечание: Клей ЭДП состоит из эпоксидной смолы ЭД-20, отвердителя ПЭПА (полиэтиленполиамина).

Рецептура паст может быть изменена в зависимости от значения и условий применения с учетом свойств составляющих компонентов.

Приготовление эпоксидной пасты
================
производится в лабораторных условиях в следующем порядке: смолу предварительно нагревают до 60-80 С и затем вводят дибутилфталат, смешивая его со смолой. В полученную смесь вводят наполнитель, перемешивая его в течение 5 мин., а затем смесь охлаждают до комнатной температуры. Приготовленную смесь можно хранить неограниченно долгое время в закупоренной таре. Перед применением после подготовки поверхности в состав смеси вводят отвердитель (полиэтиленполиамин).

Приготовление пасты по рецепту номер 3:
асбест, предварительно просушенный при температуре 80-100? С, пропитывают лаком этиноль в соотношении 1:1. Для удаления из асбеста растворителя лака пропитанный асбест нужно выдержать в течение двух суток, периодически перемешивая его. Уложенный плотно в сосуд с крышкой асбест пригоден к работе в течение 4-5 суток.
В эпоксидную шпатлевку вводят отвердитель номер 1. После тщательного перемешивания добавляют небольшими порциями асбест. Смешивание компонентов производится в высоком эмалированном сосуде.
После введения отвердителей композицию нужно тщательно перемешивать течение 5-6 мин. и затем немедленно применять по назначению во избежание ухудшения качества пасты. Срок технологической пригодности пасты после введения в нее отвердителей при комнатной температуре не превышает 20 мин.
Паста, приготовленная по рецепту номер 3, должна быть использована в течении 2-3 час. При необходимости сохранения приготовленной пасты свы?ше 30-60 мин. она должна быть охлаждена до температуры менее 5 С. При температуре 1-2 С паста может храниться более 8 час.

================
Подготовка поверхности
================
оказывает большое влияние на качество склеивания. Поверхность детали в зоне склеивания должна быть тщательно очищена от ржавчины и грязи. Склеиваемые трещины на деталях должны быть расфасованы под углом 90-120 градусов. Перед нанесением пасты поверхность должна быть обезжирена ацетоном, четыреххлористым углеродом, спиртом или другими растворителями жиров.
Лучшие результаты по подготовке поверхности достигаются крошкоструйной обработкой поверхности, отбеленной крошкой чугуна или косточковой крошкой, или обработкой поверхности раствором фосфорной кислоты (один объем кислоты, четыре объема ацетона, два объема воды).

================
Нанесение пасты
================
на подготовленную поверхность производят шпателем. Паста с вертикальных поверхностей не стекает. Избыток пасты очищают до отверждения, так как снятие большого слоя пасты после отверждения затруднительно. После нанесения пасты деталь отправляют на отверждение.

================
Отверждение пасты
================
происходящее в эпоксидных смолах при ведении в них катализаторов (отвердителей), происходит с выделением тепла, и поэтому эпоксидные пасты могут отвердевать и без нагрева.
Самопроизвольное отверждение пасты в помещении с температурой не менее +15 С происходит в течение 24-48 час.
Процесс отверждения пасты можно ускорить подогревом слоя пасты инфракрасными лучами, нагревом детали в сушильном шкафу и другими способами.
В таблице 284 приведены режимы отверждения паст:

Поверхность с отвердевшей пастой нужно зачищать наждачным кругом, напильником, сводя края пасты на нет. Обработку отвержденной пасты рекомендуется производить при сверлении 100-200 об/мин, при обточке 300-400 об/мин.
В отвержденной пасте можно получить высококачественную резьбу.
Эпоксидные смолы могут применяться для склеивания металла.
Ниже приведена рецептура клея на основе эпоксидных смол:

При приготовлении клея холодного отверждения на 100 г эпоксидной смолы ЭД-6 или ЭД-5 добавляют 6,5 г отвердителя (полиэтиленполиамина или гексаметилендиамина). Смолу подогревают до температуры 60-80 С в термошкафу или на плитке в бачке с водой. Затем в разогретую смолу вливают отвердитель при температуре 45 С. Отвердитель разогревают в плотно закрытой посуде во избежание его испарений. Смолу и отвердитель тщательно перемешивают. Если клей слишком вязок, то добавляют растворитель (ацетон, толуол).
При приготовлении клея горячего отверждения на 100 г эпоксидной смолы ЭД-6 или ЭД-5 добавляют 30 г малеинового или 40 г фталевого ангидрида. Ангидриды следует расплавлять в термошкафу. Расплавленный ангидрид тщательно перемешивают с эпоксидной смолой. Склеивающая способность клея 45-75 мин.

================
Процесс склеивания
================
Перед склеиванием поверхности следует очищать и обезжиривать, а затем высушивать на воздухе. При склеивании деталей из стекла, фарфора, дюралюминия, алюминия поверхность не требует очистки.
На подготовленную поверхность наносят стеклянной палочкой или кистью слой клея. Покрытые клеем детали выдерживать на воздухе до отлипа, затем наносить второй слой клея и выдержать снова до отлипа (для удаления растворителя). Затем прижимают друг к другу склеиваемые части и выдерживают при комнатной температуре 24-48 час.
Лучшие результаты склеивания можно получить при отвердителе полиэтиленполиамида, если изделия дополнительно подвергнуть термической обработке при температуре 150? С в течение 4-6 час.

================
Техника безопасности
================
Ввиду токсичности отвердителей следует избегать их испарений. Для этого необходимо:
— взвешивать или обмеривать компоненты в лабораторных условиях или в помещениях с хорошей приточной вентиляцией;
— не допускать попадания состава на тело и особенно отвердителя в глаза;
— при приготовлении эпоксидных составов пользоваться спецодеждой (халатом или комбинезоном из плотной ткани, резиновыми перчатками, прорезиненными фартуками, защитными очками), маской и респиратором;
— при попадании смолы или пасты на тело необходимо снять ее тампоном, смоченным ацетоном, отвердитель смывать водой;
— загрязненную посуду протирать ватой, смоченной в ацетоне;
— эпоксидный состав наносить только шпателем, кистью или стеклянной палочкой.
===================================

==========
МОИ СООБРАЖЕНИЯ применительно к починке карбюраторов:
— Эпоксидные смолы стойки к бензину. Это то, что надо.
— Эпоксидные смолы растворяются ацетоном, значит мочить карбклинером их нельзя, т.к. основной компонент карблинера — ацетон. Это минус, т.к. придется закрывать эпоксидку от попадания карблинера.
— Для склеивания разных материалов надо использовать разные наполнители. Так карболитовые детали лучше клеить с добавлением графита, а алюминий — с добавлением алюминиевой пудры.

Источник

Эпоксидная смола: практические советы начинающим. Часть 3. Выбираем эпоксидку

Краеугольным камнем эпоксидного творчества является, разумеется, сама эпоксидная смола. Она же и самый дорогостоящий расходник. Начинающим сложно ориентироваться в ассортименте и оценивать качества материала по описанию, в связи с этим в этом посте дадим несколько полезных комментариев и советов.

Начинающим рекомендую внимательно отнестись к характеристикам смолы, поскольку они напрямую влияют на ваш результат. Для сравнения приведу фото изделий с использованием продуктов, которые были использованы. На них хорошо видна разница в текстуре и прозрачности.

Прежде чем покупать смолу, следует учесть, что для поделок используются два вида: жидкая и густая эпоксидка (ее еще называют Хани/ Honey). Эти продукты используются для разных целей и техник. Ниже я приведу примеры продуктов, которые мне представляются оптимальные по разным параметрам.

Также важно учесть, что промышленная/техническая эпоксидка и смола для творчества – это несколько разные вещи. Для некоторых видов поделок неспециализированные материалы подойдут, для других – категорически нет. Это объясняется тем, что при всех своих преимуществах (низкая цена, хорошая прозрачность и быстрое отвердение) они имеют характерный желтоватый оттенок, который в прозрачных изделиях хорошо заметен, а также могут оставить разводы в толще изделия. Из-за этого добиться чистого холодного (например голубого) оттенка при окрашивании прозрачными колерами вам не удастся в принципе. Несмотря на это такая смола очень выручает, когда нужно заливать большие объемы. Пример такой смолы я также приведу ниже.

Эпоксидная смола для творчества

Преимущество жидкой эпоксидки – малое количество пузырей (а пузыри – враг любого, кто занимается эпоксидным творчеством). Недостаток – очень долгое отвердение (2-4 суток один слой). Если вы хотите делать объемные заливки, вам следует использовать именно такую смолу. Если очень постараться, то такой смолой можно и рисовать, но это проблематично. Для этого необходимо понять, за какое время она загустевает до нужной консистенции (это может быть от 6 до 24 часов). Чтобы это понять вам нужно будет извести довольно много материала впустую, поэтому делать этого не советую. Хорошая смола жидкого типа, которая к тому же относительно быстро твердеет (1-1,5 суток) и недорого стоит – Creative для объемных заливок. При соблюдении технологии дает идеальную прозрачность. Цена упаковки 1 килограмм 1300-1400 рублей. Область применения – объемные заливки. Ниже вы видите изделие, отлитое двумя слоями, высота которого составляет около 20 см.

Преимущество густой эпоксидки – быстрое застывание. Недостаток – ужасная пузыристость. Изделия из такой смолы часто выглядят мутными из-за большого количества пузырей. Такая смола хорошо подойдет для непрозрачных элементов, рисования и для тонких заливок. В этой категории безусловный чемпион – ArtEpoxy RS, застывающая за 6 часов. Цена за 1 килограмм – 1200-1300 рублей. Область применения – Резин арт, мелкие аксессуары для композиций, обработка элементов декора перед заливкой (зачем это нужно мы расскажем в отдельной публикации), заливка базовых непрозрачных слоев и т.д. Ниже вы видите ответ на вопрос почему такая эпоксидка не подойдёт для Петри Арт и для любых прозрачных элементов. Зато прекрасно подойдет для Резин Арт.

Компромиссный вариант – эпоксидка-универсал Artline Crystal Epoxy. Относительно мало пузырей, застывает за сутки. Этой смолой можно делать объемные элементы и рисовать, если перед этим дать постоять 40 минут. Недостаток – стоит дороже, чем предыдущие варианты. Однако, для начинающих можно рекомендовать ее, так как она универсальна, удобна в работе и позволяет получить хороший результат. Цена за 1 килограмм – 1500 рублей.

Неспециализированная эпоксидка

Самым доступным вариантом с хорошими показателями по всем критериям (не пахнет, хорошо выходят пузыри, при этом застывает за 3-4 часа), я считаю старый-добрый клей ЭДП (Клей эпоксидный ЭДП Универсальный, произведенный в Дзержинске). Продается по 280 грамм, цена одной пачки – от 170 рублей, то есть 1100 грамм за 680 рублей.

Такая эпоксидка спасает, когда нужен большой объем, например, при изготовлении столика-реки. Даже небольшой объект такого плана требует расхода смолы 1-2 килограмма. При этом продукт имеет и недостатки – желтизна и разводы в текстуре. Работе с такой смолой мы посвятим отдельную публикацию. Для начинающих продукт может быть полезен разве что для Резин Арт.

Я использую все четыре вида эпоксидки для разных задач, приобретаю объем 1-1,5 кг. Кстати, о количестве. Сколько же нужно эпоксидки на поделки?

Чтобы сделать панно Резин Арт на круглой доске диаметром 28-30 см вам понадобится 60-80 грамм эпоксидки. Для Петри Арт такого же размера вам придется потратить до 200 грамм. Объемная заливка в форму примерно 5х5 см потребует от 100 грамм материала в зависимости от прочего наполнения.

В следующих публикациях мы поговорим о том, какие проблемы могут возникнуть в ходе работы, и о том, как их избежать.

Источник

Работа с эпоксидной смолой в домашних условиях — подробное руководство для начинающих

Что такое эпоксидная смола

Эпоксидная смола является синтетическим соединением, двухкомпонентным термореактивным жидким полимером. Но здесь мы не будем использовать сложный язык химии. Если просто, речь идет о продукте, состоящем из двух раздельных компонентов, предлагаемых в жидком виде. Первый компонент эпоксидки – это смола, второй – отвердитель. Чтобы не усложнять жизнь, большинство производителей просто называют их компоненты А (смола) и B (отвердитель).

Если смешать эти два вещества в строго указанных пропорциях, запускается химическая реакция – смесь выделяет тепло и постепенно затвердевает. Этот процесс называется катализ. По завершении химической реакции вязкая смесь превращается в прозрачный и твердый материал, напоминающий пластик.

Простота технологии литья и масса завораживающих фото в интернете превратили эпоксидку в популярный материал для творчества. Должным образом отреагировали и производители, сделав смолу более безопасной для бытового использования и улучшив ее физические свойства. Тем же, кто еще не в курсе, насколько эффектным может быть творчество из эпоксидки, рекомендуем посмотреть картинки по запросу resin art.

Работать с эпоксидкой несложно, но на первых порах обязательно будут неудачи и серии дефектов – это нормально. Внимательно прочитав нашу инструкцию, вы узнаете, на какие грабли наступают все начинающие эпоксидчики — избежите ошибок новичков, сохраните собственные нервы и килограммы смолы.

Чистые и модифицированные смолы: в чем разница?

Новичков сразу введем в курс дела. Все эпоксидные смолы условно можно разделить на две большие группы: чистые и модифицированные. Чистая эпоксидка привлекает ценой, но о худо-бедно приемлемом результате творчества с ней можно сразу забыть. Также это не лучший вариант для отработки начальных навыков, на котором стоит экономить. И вот почему.

Чистые эпоксидки – классическим примером является смола марки ЭД-20 – используют для технических целей. Ими армируют стеклоткань, заливают печатные платы, стабилизируют крупные трещины в древесине и т. д. На первый взгляд, техническая эпоксидка ведет себя как обычная смола. Но она гуще, хуже льется, в ней обильно образуются пузыри воздуха, которые очень плохо выходят. Чтобы получить заливку без пузырей, застывших в толще смолы, состав нужно вакуумировать – это сложно и на 100% не решает проблему. Саму смолу можно готовить только ограниченными порциями. При единовременном замесе большого объема выделяется много тепла и состав может закипеть. К слову, этому подвержены любые смолы, но здесь риски выше.

Технические смолы быстро сохнут. Заливка способна затвердевать в среднем за два-три часа. Кто-то расценит это как плюс, но это не так. Во-первых, быстрая полимеризация не оставляет времени для естественного выхода пузырей. Во-вторых, происходит резкий дисбаланс внутренних напряжений, из-за чего заливки часто лопаются. С учетом всех этих факторов получить худо-бедно приемлемый результат можно только на очень тонких заливках до 4-5 мм. Но даже это не спасет от последней проблемы: чистые смолы не могут противостоять ультрафиолетовому излучению и быстро желтеют.

Модифицированные эпоксидки – это смолы с добавками, которые улучшают литьевые качества материала и эстетичность конечного результата. Мы рассказали о недостатках чистых смол, поэтому просто перечислим преимущества их конкурентов. Итак, вот основные достоинства модифицированных эпоксидок:

Можно ли эпоксидной смолой залить живые цветы? Да, но чтобы результат был, действительно, качественным, нужно использовать состав, с высокой прозрачностью и текучестью.

Ну и куда же без недостатков — они есть у всех эпоксидок.

Свои сложности накладывает увеличенное время открытой выдержки. Даже у самых быстрых модифицированных смол высыхание занимает от 6 до 12 часов. На это время деталь нужно тщательно защитить от пыли, грязи и колебаний влажности. И если с относительно небольшими проектами это более-менее решаемо, то, например, с залитым слэбом все несопоставимо сложнее. Если этого не сделать, пылинки и мусор осядут на смоле, а того хуже – уйдут в ее толщу, и шлифовка уже не спасет. Резкий скачок влажности приведет к другой серьезной проблеме – образованию аминной пленки, о чем мы еще расскажем ниже.

Выходит боком и высокая текучесть смолы. Она лучше затекает во все неровности, впадины, трещины – это, безусловно, плюс. Но и расход материала становится в разы выше. Когда мы говорим о слэбах и других крупногабаритных заливках, решающее значение имеет герметизации опалубки и создание изолирующей подложки. Если модифицированная смола найдет малейшую трещину, она этим непременно воспользуется и начнет вытекать — вместо изделия будут залиты ваш верстак, пол и т. д. И, наконец, чем больше модифицирующих присадок, тем меньше итоговая прочность пластика. Об этом тоже не стоит забывать в погоне за смолой с идеальными качествами. А еще есть вопросы безопасности — об этом будет ниже.

Виды смол для творчества

Количество модифицирующих присадок определяет рабочие свойства эпоксидки. Когда-то все было менее замысловато и большую часть всех усовершенствованных смол просто назвали ювелирными (справедливости ради это термин и сейчас в активном ходу). Но спрос на эпоксидку растет, чем и пользуются производители, предлагая разные вариации своей продукции.

Сегодня можно встретить эпоксидку для рисования, для бижутерии, для малоформатных и крупных заливок разной толщины. Но такая классификация весьма условна. Нельзя сказать, что это маркетинговая уловка. Производители, действительно, корректируют присутствие конкретных модификаторов, чтобы сделать смолу более приспособленной для тех или иных задач. Например, эпоксидки для крупных заливок в меньшей степени подвержены закипанию при замешивании в больших объемах, а смола для украшений — прозрачнее и лучше «выпускает» пузырьки воздуха.

Сколько стоит эпоксидная смола

Работа с качественными смолами – хобби не из дешевых, по крайней мере, если иметь дело с крупногабаритными проектами. Здесь не будет названий брендов, но в среднем цена качественной модифицированной смолы колеблется от 1200 до 1600 рублей за килограмм. Да, с эпоксидкой всегда работают по весу, а не по объему, поэтому основная мера – граммы и килограммы.

Учитывая тот факт, что, например, на заливку полноформатных столешниц из слэбов расход смолы исчисляется десятками кг, дороговизна и высокая степень ответственности таких работ становятся очевидными. Большая часть косяков, возникающих при заливке смолы, являются необратимыми, поэтому перед тем как браться за те же столешницы, настоятельно рекомендуем выполнить три-четыре проекта поменьше.

Что такое деревянные слэбы и за что их так ценят в современном дизайне – читайте в этой статье.

Источник

Эпоксидная смола: типы, особенности, нюансы применения

Эпоксидная смола: общее описание

Материал является искусственным олигомером, набирающим максимальную прочность при взаимодействии с веществом-отвердителем. Для полимера характерна высокая степень адгезии, за счет которой он плотно соединяет почти все материалы, от кожи и легкой древесины до металлов.

Технически эпоксидную смолу можно классифицировать как двухкомпонентный клей, искусственно синтезированный, визуально напоминающий смолу. Оттенок вариативен, есть и полностью прозрачные сорта, и темно-оранжевые, но большинство видов отличаются легким желтоватым оттенком.

Основные разновидности

Вне зависимости от типа, смола сформирована двумя компонентами: основой и веществом, взаимодействие с которым активирует процессы кристаллизации. Классифицировать эпоксидку можно по нескольким признакам. Например, выделяют смолы холодного и горячего отверждения, последний сорт необходим, если планируется применение готового изделия в условиях агрессивной среды, при повышенной температуре, влажности, интенсивном механическом воздействии. Также допустима следующая классификация:

Смола и клей: в чем разница?

Нужно сразу обратить внимание, что эпоксидный клей и эпоксидная смола – разные вещи. Смола – полимер искусственного происхождения, ее практическое применение предполагает необходимость смешивания с отвердителем. Конечный результат определяется комбинацией веществ, готовое вещество может быть столь же твердым, как бетон, а может сохранять эластичность, как у каучука. Допускается и вариативность цветов.

Эпоксидный клей – конкретная комбинация искусственного полимера и отвердителя. Он готов к применению, изначально применялся только при склеивании деталей. Сейчас сфера использования расширена. Клей можно найти в различных фасовках, от маленьких тюбиков и шприцев до огромных бочек.
Основные отличия между продуктами заключаются в следующем:

Эпоксидная смола: где она используется?

Изобретатель полимера – химик из Швейцарии, П. Кастан, наверняка, даже и не думал, что его творение окажется столь востребованным спустя сотню лет. Материал пользуется спросом в самых разных областях:

Эпоксидная смола: особенности применения

Состав для работы можно получить, если смешать смолу и отвердитель. Как правило, они продаются комплектом, на упаковках обозначены пропорции, которые нужно соблюдать при смешивании. Как уже было отмечено, характеристики готового материала можно изменять, так что пропорции могут быть и 10 к 1, и 10 к 6. Точность соблюдения пропорций – важнейшее условие работы. Чем больше отвердителя, тем меньше прочность состава, если же его слишком мало, масса окажется липкой. При работе нужно использовать мерный стаканчик или даже шприц. Значимый момент – заливка отвердителя в смолу, а не наоборот.

Нельзя вливать отвердитель слишком быстро, высок риск разбрызгивания. После того, как компонент внесен, состав медленно и тщательно перемешивается. Спешить нельзя, чрезмерная активность приведет к формированию воздушных пузырьков, а это негативно скажется и на прочности, и на внешнем виде. Выход пузырьков также определяется консистенцией, чем гуще смола, тем выше риск того, что они останутся внутри.

Эпоксидная смола: как она застывает?

Перед окончательным твердением смола проходит несколько стадий. Это обязательно нужно учитывать во время работы, выполняемые манипуляции должны соответствовать этапу и достигнутой степени вязкости:

Источник