Советы по работе с эпоксидными смолами
Просмотров: 2209
Работа с эпоксидными смолами, советы и рекомендации.
Работа с эпоксидными смолами.
Приведенный материал не является официальной инструкцией по использованию и носит лишь рекомендательный характер.
Данный материал содержит информацию о работе с эпоксидными смолами в наиболее типичной области их применения – изготовление эпоксидного клея, в качестве пропиточного материала вместе со стеклотканью для изготовления и ремонта различных корпусов (лодки, элементы кузова автомобиля и др.) или выполнения гидроизоляции помещений (пол и стены подвальных помещений, бассейны) и т.п.
1). Настоятельно рекомендуем выбрать оптимальное для Ваших целей соотношение смолы, отвердителя и пластификатора путем изготовления небольших пробных образцов. Реакция смолы с отвердителем необратима, в случае ошибки - смола будет испорчена.
2). Время полимеризации (желатинизации, гелеобразования) - время, необходимое для данной массы эпоксидной смолы для ее обращение в твердое состояние и соответствует следующему правилу: время полимеризации зависит от температуры смеси и отношения площади к массе смолы. К примеру , если 100 г смеси эпоксидной смолы с отвердителем ПЭПА обращаются в твердое состояние за 30-50 минут при исходной температуре в 22-24°С, то при исходной температуре в 15°С на это потребуется более часа времени. А если при тех же 22-24°С эти 100 г смеси эпоксидной смолы с отвердителем размазать по площади в 1 мІ, полимеризация займет свыше 2 часов.
Поэтому замешивайте столько смолы, сколько вы можете ее выработать до момента схватывания (желатинизации).
Если Вы все же надумали поработать с большим количеством – рекомендуем, сразу же после смешивания смолы и отвердителя разлить ее на более-менее мелкие порции - иначе можно просто не успеть с ней поработать, смола быстро встанет, а то и вскипит.
3). Скорость полимеризации смеси эпоксидной смолы с отвердителем хоть и зависи от первоначальной температуры - сам механизм полимеризации от нее не зависит. Реакция эпоксидной смолы с отвердителем необратима.
Реакция смеси в жидком состоянии протекает быстрее. По ходу полимеризации смола меняет свое состояние с жидкого на липкое, вязко-гелеобразное. По мере нарастания твердости, скорость реакции замедляется, постепенно теряется липучесть. Со временем липучесть изчезнет, но смола продолжит набирать свою твердость и прочность. Считается, что окончательное отверждение достигается спустя 24 часа при температуре 22-24°С.
Однако степень отверждения и после 24 часов не превысит 65 - 70% окончательной прочности. Это утверждение особенно актуально если используются реактивные отвердители, например такие как ПЭПА, а для отвердителей нового поколения, например ANCAMINE-1618; 2519 это менее актуально.
Для повышения прочности (с использованием той же ПЭПА) рекомендуется проводить термообработку при 60-100°С в течении 2-12часов.
Если термообработка не проводилась, отверждение эпоксидной смолы будет продолжаться в течение последующих нескольких недель, достигнув в конце концов точки, когда дальнейшее отверждение уже будет невозможно.
4). Незащищенная эпоксидная смола плохо переносит солнечный свет (УФ излучения). Примерно через полгода (время довольно условно и зависит от многих факторов),начинается ее помутнение, разрушение с частичной потерей ее физических свойств. Поэтому готовое изделие необходимо защищать при помощи красок, лаков и т.д. содержащих УФ защиту.
В настоящее время с появлением новой генерации отвердителей проблема ультрафиоле-товой защиты решена без применения дополнительных мер. В часности к ним относятся
отвердители такие как ANCAMINE-1618; 2519. Но эти отвердители более дорогие и тре- буются в большем количестве: в пропорции 50-60% к массе смолы, (т.е. 500-600г отвердителя на 1кг эпоксидной смолы). С такими отвердителями приятно работать – они легко перемешиваются со смолой, практически не имеют запаха, практически бесцветные, что на «ура» используется в изготовлении различной бижутерии, сувениров …, т.е.
там, где необходима прозрачность изделия.
5). Эпоксидные смолы могут в процессе отверждения образовывать на своей поверхности тонкую, липкую пленку. Она формируется в присутствии углекислого газа и паров воды, особенно в холодную, сырую погоду. Эта пленка водорастворима и должна быть удалена механически перед шлифовкой или покраской.
При необходимости разогрева смолы, компонентов или смеси, например для облегчения перемешивания, уменьшения вероятности образазования пузырьков воздуха,улутшения их выхода на поверхность смеси, применяют так называемую «водяную баню»,при этом есть риск попадания воды в смесь, что не допустимо.
Еще одной причиной образования липкой, мутной пленки на поверхности – не соблюдение
требуемого соотношения смолы и отвердителя.
Все знают, что при работе с эпоксидной смолой марки ЭД-20, отвердитель можно добавлять скажем так, «на глазок» - 1 к 10. Эта смола допускает определенные отклонения в ту или иную сторону. Она все равно сработает.
Другое дело работая с эпоксидными смолами импортного производства. Здесь необ- ходимо точно соблюдать пропорции в соотношении смола-отвердитель. Тут не обойтись без электронных весов. Обычно это 13% отвердителя к весу смолы.
При заметном отклонении в пропорции, в итоге страдает сама прочность готового изделия, а в случае избытка отвердителя, смола становится коррозионно-активной.
6). Для того, чтобы готовое изделие было пластично, не ломалось, не трескалось с течением времени в эпоксидную смолу нужно добавлять пластификатор. Пластификатор обязательно необходимо использовать при изготовлении достаточно больших изделий, поскольку возможно появление трещин еще на стадии затвердевания.
7). Применение универсального пластификатора ДИБУТИЛФТАЛАТ (ДБФ):
Область применения ДБФ весьма широк, одно из них - пластификация эпоксидных смол. ДБФ достаточно плохо реагирует (перемешивается) с эпоксидной смолой, что дает небольшой пластический эффект, но его обычно бывает достаточно для предотвращения растрескивания готового изделия при затвердывании и на морозе. Для увеличения даного эффекта, эпоксидную смолу с пластификатором (ДБФ) необходимо "варить". Для этого удобно использовать "водяную баню" - опустить емкость со смолой в воду и постоянно перемешивая довести до 50-60°С.
Сначала в смолу добавляют пластификатор. Эпоксидную смолу вместе с ДБФ необходимо медленно нагревая до температуры 50-60°С постоянно перемешивать в течение 2-3 часов. Это необходимо для успешного протекания химической реакции между смолой и ДБФ, в противном случае получится смесь, которая не будет обладать необходимыми свойствами.
Внимание!
• необходимо избегать попадания воды в смолу:
• необходимо избегать нагрева смолы выше 60°С , т.к. возможно «закипание» смолы (смола станет матово-белой и покроется пеной) – такая смола непригодна к использованию.
Поскольку выполнить вышеописанную процедуру затруднительно, лучше, в том числе для придания более мощного пластического эффекта, использовать пластификатор ЛАПРОКСИД ДЭГ-1.
8). ЛАПРОКСИД ДЕГ-1 сама по себе эпоксидная смола, также является пластификатором и активным разбавителем. ДЕГ-1 прекрасно смешивается с эпоксидной смолой, что дает мощный пластический эффект. Пропорция 5-7% ДЕГ-1 к массе смолы. Эпоксидная смола вместе с ЛАПРОКСИД ДЕГ-1 может храниться сколь угодно долго, такую смолу называют
модифицированной эпоксидной смолой, т.е. с измененными свойствами.
9). После смешения смолы с пластификатором в нее добавляют отвердитель. Смолу необходимо охладить до 22-24°С (при применении ДБФ), чтобы уменьшить риск «закипания» смолы. Стандартное соотношение (для ЭД-20) смола - отвердитель – 1:10. В некоторых специфических технологических процессах оно может сильно отличаться от общепринятого – быть от 1:5 до 1:20, но в подавляющем большинстве случаев используется соотношение, близкое к стандартному. Для смол импортного производства такое соот- ношение 13% отвердителя к массе смолы.
10). Отвердитель необходимо лить в эпоксидную смолу очень медленно, тщательно и постоянно перемешивая, так что бы в итоге отвердитель равномерно присутствовал во всем обьеме смолы (это касается и пластификаторов).
Сильная передозировка отвердителя даже временно в части емкости, может привести к «закипанию» смолы (смола станет матово-белой и покроется пеной), в этом случае вся смола будет испорчена. Необходимо иметь в виду, что процесс смешивания смолы с отвердителем экзотермический (выделяется тепло), смола будет нагреваться. Иногда в процессе добавления отвердителя или сразу по окончании смешивания возникает лавинообразный процесс – смола очень быстро сильно нагревается и практически моментально «встает» (затвердевает). Это связано с передозировкой отвердителя или с высокой исходной температурой смолы.
11). Жизнеспособность смеси смолы с отвердителем обычно от 30 мин. до 1 ч. (зависит от температуры смолы, типа отвердителя и его количества).
12). Для отверждения эпоксидной смолы в холодное время года рекомендуется добавлять в массу 1 -2 % ускорителя.
Есть эпоксидные смолы предназначенные для работы в холодное время года. Например смола DER-353, которая и при минусовой температуре остается жидкой.
13). Для каждого конкретного вида работ, необходимо выработать свою собственную, наиболее подходящую технологию, которая будет включать в себя предпочтительные марки эпоксидной смолы и компонентов, их точные пропорции и особенности технологического процесса.
Так, приведем некоторые примеры:
- при работе с эпоксидной смолой ЭД-20 в температурном режиме от +18-30°С с исполь- зованием ПЭПА, отвердителя необходимо от 9-10% от массы смолы;
- при работе с ЭД-20, при более низких температурах от +2 до +18°С используют отвер-
дитель УП-583Д, в пределах 18-22%;
- используя компаунды К-115;К-153;К-153А от +18 до +30°С с отвердителем ПЭПА -
его необходимо 7-8%;
- применяя те же компаунды К-115;К-153;К-153А при температуре +2 до +18°С с отвер-
дителе УП-583Д последнего нужно 15-16%;
Примечание: чем ниже температура при которой вы работаете с эпоксидными смолами,
тем больше необходимо добавлять отвердителя.
- готовое изделие, которое будет эксплуатироваться при температуре +90;+100°С, используя ЭД-20 с ПЭПА (обычно отвердителя 10%), изделие будет размягчаться,становясь несколько эластичным, но при этом полностью сохранит свои свойства;
- при тех же +100°С изделие останется жеским (размягчаться не будет) с использованием отвердителя УП-583;УП-583Д с пропорцией 16% от веса смолы;
- УП-583;УП-583Д - 20% к ЭД-20, при 100°С – поверхность жеская;
- компаунды К-115; К-153; К-153А с использованием УП-583; УП-583Д (16%), поверхность жеская;
- эпоксидные смолы импортного производства, замешивают с ПЭПА (13%), при оптимальной комнатной температуре 22-24°С;
- эпоксидные смолы импортного производства, применяя отвердители УП-583; УП-583Д - (22-25%), при тех же 22-24°С;
Примечание: изделия, которые будут эксплуатироваться при температурах +90; +100°С,
изготовленные с использованием эпоксидных смол импортного производства будут вести себя приблизительно так же, как и с ЭД-20.
14). Если эпоксидная смола долго хранилась, перед началом работ убедитесь, что смола не кристализировалась, что она порозрачная, не мутная, в противном случае попытайтесь нагреванием до 40-50°С с интенсивным перемешиванием вернуть ее в прозрачное состояние.
15). Если изготавливается изделие с достаточно толстым слоем с эпоксидной смолы, то материал накладывается слоями, дожидаясь первичной полимеризации предыдущего слоя перед нанесением следующего.
16). Отливая эпоксидную смолу в форму, для облегчения возможности отделения готового изделия от формы, форма слазывается жиром, например - техническим вазелином.
Эпоксидка очень плохо пристает к таким веществам, как полиэтилен, полистирол, оргстекло, фторопласт и т.д., а если на эти материалы еще и нанести защитный слой (например из мастики для паркета или тот же технический вазелин), то после полимеризации эпоксидка легко от них отделяется. Отлитое изделие в дальнейшем можно подвергать механической обработке.
17). Пересчет «показателя эпоксиднного эквивалентного веса» (г/экв), который указывается в технических характеристиках эпоксидных смол импортного производства, в привычный для нас показатель – «массовую долю эпоксидных групп» в %,
y = 43 / x * 100 , где
y – массовая доля эпоксидных групп, в %
x – эпоксидный вес, г/экв,
Например, если в паспорте эпоксидной смолы импортного производства «эпоксидный эквивалентный вес» находится в пределах 186-192, то в пересчете, согласно формулы, «массовая доля эпоксидных групп» составит 22,39-23,11 %.
18). Пересчет показателя «содержание эпоксидных групп» (ммоль/кг), в показатель «массовая доля эпоксидных групп» в %,
y = x * 43 / 10000, где
y – массовая доля эпоксидных групп, в %
x – содержание эпоксидных групп, ммоль/кг,
Например, если в паспорте эпоксидной смолы импортного производства «содержание эпоксидных групп» находится в пределах 2000 – 3320 ммоль/кг, то в пересчете, согласно формулы «массовая доля эпоксидных групп» составит 8.6 – 14.2 %
19). Пересчет показателя «содержание гидролизованного хлора ионов » в ppm, указанный в характеристиках эпоксидных смол импортного производства в привычный для нас показатель «массовая доля омыляемого хлора» в %,
y = x / 10000, где
y – массовая доля омыляемого хлора в %;
x – содержание гидролизованного хлора ионов в ppm,
Например, если в паспорте эпоксидной смолы импортного производства «содержание гидролизованного хлора ионов» равно 500 ppm, то «массовая доля омыляемого хлора» будет не более 0,05%.
20). Соотношение количества отвердителя к смоле.
Используйте так называемый стехиометрический коэффициент (Кс) (Л.Я.Мошинский). При умножении эпоксидного числа на коэффициент (Кс) получаем количество отвердителя в граммах, необходимое для отверждения 100 г эпоксидной смолы. Приводим типовые величины Кс для некоторых широко распостраненных марок отвердителей холодного отверждения: ПЭПА - 0,65...0,72 в зависимости от состава ПЭПА и условий отверждения; ПО-300 - 3,0; АФ-2 - 0,85; УП-583Д - 0,9; УП-0633М - 1,0; ДТБ-2 - 2,77.
Учитывая значительные отклонения параметров отвердителей от средних значений, во всех случаях рекомендуется проведение технологических проб и проверка времени желатинизации смеси в стандартных условиях. В особенности для ПЭПА рекомендуется проверка аминного числа отвердителя.
21). При необходимости в эпоксидную смолу добавляют различные наполнители. Это может быть практически что угодно, но только сухие наполнители – алюминиевую пудру,муку, металлические и деревянные опилки, цемент, до всевозможных сухих пигментов, и т.д.
Наполнитель лучше вводить после смешивания смолы с отвердителем - снижается риск нарушения пропорции.
22). Для уменьшения вязкости эпоксидной смолы, ее разбавляют различного рода растворителями, например: ацетоном, спиртом, растворителями 646, 650 и т.д. При этом
рекомендуется их вводить непосредственно перед самим использованием и не более 10% от массы смеси. Разбавленная эпоксидка при этом имеет небольшую усадку и теряет в итоге в
прочности, а поверхность может быть пористой. При соблюдении этого правила (не более 10%), до того, как эпоксидка встанет, весь растворитель к этому моменту испарится и в итоге
не пострадают ее свойства.
взято отсюда
http://dafna.com.ua/news/130-sovety-...oksidkojj.html
Комбінований вигляд
