Эпоксидная смола

Обзор эпоксидки ЭД-20, ее технические характеристики и основные особенности применения, меры безопасности и ориентировочный расход полимерного состава на квадратный метр

Области применения

Приведем основные направления использования рассматриваемого состава:

  • Электротехника. Здесь любые эпоксидные материалы, а ЭД-20 не исключение, работают как отличные изоляторы.
  • Приборостроение. Каркасы аппаратуры и теплоизолирующие стенки с низкой теплопроводностью.
  • Радиотехника. Изготовление монтажных печатных плат.
  • Судостроение. Композитные материалы со стеклотканью, ремонт лодок, катеров, яхт.
  • Авиастроение. При горячем способе отверждения делают элементы крыла авиалайнеров и элементы силового каркаса фюзеляжа.
  • Оборонка. Композитные легкие бронежилеты на основе кевлара и ему подобных материалов.
  • Автомобилестроение. Ремонт элементов облицовки автомобилей, изготовление деталей интерьера салона.
  • Строительство. Ремонт жилья и производственных помещений.
  • Мебель. Изготовление дизайнерской мебели с использованием смолы, как дополнительного декоративного элемента к металлам, дереву, камню, пластику.
  • Гидроизоляция. Применение эпоксидки для душевых и ванных комнат, бассейнов и других гидротехнических сооружений.

Два компонента

Я был свидетелем, как человек делал себе полы в гостиной и прихожей с помощью ЭД-20, выдерживая их в одном стиле, с одинаковой цветовой гаммой. Он два года подряд собирал в осенних парках опавшие разноцветные кленовые и липовые листья, сушил их, зажимая в журналах, книгах и подобных импровизированных прессах, чтобы к исходу второй осени, пройдясь тонким слоем эпоксидки по выровненным по уровню полам, застеленным ДВП, подклеил на них эти листья в художественном, хотя на самом деле глубоко продуманном, беспорядке, а потом сделал 5-миллимитровую заливку этой смолой. Полы служат уже второй десяток лет и нет никаких проблем с ними.

Правда, в последнем случае в эпоксидно-диановую смолу ЭД-20 был добавлен пластификатор, иначе при подвижках дома вследствие усадки стен, неизбежной от времени, покрытие неминуемо бы растрескалось.  Ночевать человеку пришлось бы двое судок вне дома, удалив также всех домашних и кошку, чтобы слой встал гарантированно, на века.

На основе ЭД-20 в России также делают все виды эпоксидного клея. Добавляя в нее разные пластификаторы и наполнители, а также варьируя ее с разными видами отвердителей, получают клеи с разным временем схватывания, с разной клеящей способностью и физическими свойствами, нужными потребителю.

Стандартный набор

Например, гибкость застывшей смолы, нужную в ремонте подметок обуви, испытывающих повышенные динамические нагрузки на изгиб, обеспечит пластификатор ДЭГ-1. Смола по своей гибкости, после полного отверждения, станет подобной резине.

Основные характеристики

Эпоксидная смола ЭД-20 выпускается на российском ФПК «Завод имени Свердлова», производитель поставляет свою продукцию не только на отечественный рынок, но и за рубеж. Завод находится в городе Дзержинске Нижегородской области. Также эпоксидно-диановая смола выпускается на ряде предприятий, расположенных в государствах СНГ.

Согласно ГОСТ 10587-84 марка ЭД-20 включает в свой состав эпихлоргидрин и дифенилолпропан. По описанию это полимерный продукт конденсации указанных компонентов в щелочной среде, который обладает плавкостью и пластичностью. Помимо щелочного конденсата, на рынке имеется смола, полученная на толуоле, но свойства у обоих продуктов идентичные. Так как ЭД-20 более всего востребована в промышленности, расфасовывают ее во фляги или барабаны из стали, объем которых составляет 50 кг. Продукт, предназначенный для бытового применения, разливается в мелкую тару. Эпоксидно-диановая смола является двухкомпонентным продуктом. Основная ее часть выглядит как густой и прозрачный бесцветный мед. К этому составу добавляют отвердитель (густой консистенции и янтарного цвета).

Если смешать оба компонента и дать смоле время для полимеризации, то в результате получается материал, который стоек к любым видам растворителей и не проводит через себя электрический ток.

Если более подробно рассмотреть химический состав эпоксидно-диановой смолы, то выглядит он следующим образом:

  • эпоксидные компоненты – от 20 до 22,4%;
  • хлор омыляемый – от 0,3 до 0,8%;
  • летучие компоненты – от 0,3 до 0,7%;
  • гидроксильная группа веществ – 1,8%;
  • ионы хлора – от 0,002 до 0,006%.

При изготовлении эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 не добавляются никакие пластификаторы, поэтому под воздействием вибрации или подвижности основания застывший пласт смолы может покрываться трещинами. До момента полимеризации у продукта отмечаются хорошая вязкость и пластичность. Чтобы снизить уровень вязкости перед соединением с отвердителем, смолу иногда растворяют с помощью органического растворителя.

Эпоксидно-диановый продукт обладает следующими физическими свойствами:

  • смола полимеризуется через 90 мин. после смешивания с отвердителем;
  • полностью состав окрепнет спустя 24 ч.;
  • устойчивость на изгиб составляет 85–145 Мпа;
  • рабочий диапазон температур – от 55 до 170 градусов;
  • динамическая вязкость материала составляет от 13 до 20 Па*с;
  • плотность при температуре +20°C составляет от 1,16 до 1,25 кг/м³.

Производители указывают, что срок годности смолы – не менее 18 мес. с момента изготовления продукта, тогда как отвердитель имеет более длительный период хранения, составляющий 2 года. Хранить ЭД-20 необходимо в затемненных местах при температуре, не превышающей 40°C. Со смолой можно работать при температуре 20°C – такое применение называют холодным методом. В промышленных условиях толстые пласты смолы застывают при воздействии более высоких температур, и такой способ затвердевания называют горячим методом.

Форма выпуска

Представляет собой ЭД-20 плавкий и растворимый пластичный материал, являющийся продуктом конденсации дифенилпропана и эпихлоргидрина в щелочных средах. Имеется сегодня на рынке и раствор такой смолы в толуоле. Поставляется этот материал на промышленные объекты в стальных барабанах на 53 кг или флягах. Для бытовых целей эта смола расфасовывается в обычные флаконы. Внешне это средство представляет собой медоподобную вязкую прозрачную жидкость.

Поставляется на рынок ЭД-20 как двухкомпонентный состав. В качестве отвердителя для этого средства используются стандартные материалы. Это могут быть, к примеру, предназначенные для эпоксидных смол ТЭТА, ПЭПА и пр. В твердом виде этот материал является диэлектриком и отличается стойкостью к разного рода растворителям.

Эпоксидная смола ЭД-20

Технические параметры

Время желатинизации эпоксидки составляет 8 часов, а период полного отверждения равен 24 часам. В описании высшего сорта материала указаны следующие технические характеристики:

  • плотность при холодном отверждении – 1110–1230 кг м3, при горячем отверждении – 1200–1270;
  • массовая доля ионов хлора – 0,001%, омыляемого хлора – 0,3%;
  • массовая доля гидроксильных групп – 1,7%, летучих веществ – 0,2%;
  • вязкость динамическая – 13–20 ПА/секунду;
  • температурный режим для размягчения – до 60 градусов.

к содержанию ↑

сферы применения

  • Строительные технологии

Характеристики эпоксидно-диановой смолы

Смола ЭД 20 имеет следующие технические характеристики:

  1. Время создания желеобразной структуры. Обычно на это уходит около восьми часов.
  2. Время застывания. В среднем эд 20 полностью застывает через сутки после нанесения.
  3. Температурный режим до полного размягчения. Для размягчения этот материал надо прогреть примерно до шестидесяти градусов.

Технические параметры эпоксидно-диановой смолы

Верно, что у каждого конкретного состава есть свои характеристики. Зависят они в компонентов, которые добавляет в смолу производитель, и от качества основной сырьевой базы. Узнать о них конкретнее можно на упаковке товара, где указан его состав.

Работа со смолой

Рассмотрим некоторые особенности работы с полимерным составом.

Горячий и холодный способы отверждения

90% всех случаев работы с ЭД-20 падает на холодный способ ее использования, когда все работы по смешиванию и заливке, отливке производятся при комнатной температуре в пределах 20-24°C градусов.  Набор эпоксидный компаунд и отвердитель комплектуется еще на заводе-изготовителе, и в таком составе в подавляющем большинстве случаев  поступает в торговую сеть.

Чаще всего в сочетании с эпоксидкой идет полиэтиленполиаминовый отвердитель ПЭПА. Реже в комплекте с эпоксидкой идет триэтилентетрамин (ТЭТА). Почему так, ведь ТЭТА – отвердитель бесцветный, с ним можно получать неокрашенные в желтоватый или коричневатый цвет композиции и заливки, в отличие от полиэтиленполиамина, в массе окрашенного в густой желто-коричневый цвет.

Отвердитель ТЭТА

Все дело в том, что ПЭПА предполагает холодный способ полимеризации, которая спокойно, без дополнительных усилий со стороны пользователя, работает в диапазоне температур, начинающихся от 20°C градусов, то есть комнатных. К тому же отвердитель не требует какого-то дополнительного воздействия. Кроме того, ПЭПА не так критична в отношении ошибок смешивания, когда могут нарушаться пропорции компаунда и отвердителя. При рекомендованном типичном соотношении 1 к 10, где 1 – это отвердитель, а 10 – сама эпоксидная основа, допускается пропорциональное смешивание отвердителя в количестве 2-х, 3-х и даже 4-х частей к 10 компаунда.

Единственная неприятность, которая может случиться с заливкой или отливкой из ЭД-20 при передозировке ПЭПА, что изделие получится более хрупким, вырастет вероятность его самопроизвольного растрескивания даже из-за внутренних напряжений.

Если в качестве спускового механизма для застывания применить ТЭТА, то желательно, хотя  не обязательно, во второй половине срока, который отпускается на полное отверждение, увеличить температуру окружающей среды. В идеале до 80°C градусов, что в домашних условиях сделать проблематично, но именно при таком повышении температуры эпоксидная смола ЭД-20 с отвердителем ТЭТА получается максимально прочной.

Отвердитель ПЭПА

Горячий способ заливки возможен и с использованием отвердителя ПЭПА, но там применяют нагрев не окружающей среды, а самой смолы перед введением в нее отвердителя. Для этого емкость со смолой помещают на водяную баню, то есть ставят в большую по размеру посудину с горячей, непрерывно подогреваемой водой. Греют до 50°C градусов, больше не рекомендуется.  Только после нагрева компаунда, а также его активного перемешивания, которое обеспечит однородность температуры во всех его частях по объему, вводят в него отвердитель.

Рекомендации по смешиванию частей А и Б

Особенного внимания и умения требует введение в компаунд, или часть А, отвердителя. Не допускается концентрации раствора Б в смоле в какой-то одной ее части, смола должна вливаться тонкой струйкой и сразу тщательно размешиваться, с распределением отвердителя по всему объему эпоксидки.

Смешивание А и Б

В противном случае возможна ускоренная реакция отверждения в том месте, где образовался избыток отвердителя, с возможным критическим нагревом и даже закипанием локальных участков смеси.

Другие компоненты эпоксидных смесей

В первую очередь, это пластификаторы. Особенно они потребуются при обширных  площадных заливках: полы, столешницы, фартуки, которые в процессе эксплуатации будут подвергаться динамическим нагрузкам. В случае с полами речь идет даже не о хождении по ним или передвижке мебели, а о постепенной и неизбежной просадке здания в целом или какой-то его одной или двух стен. Тогда образуется сначала еле заметный, но потом, с годами все более заметный перекос плоскости, что ведет к растрескиванию залитого эпоксидного слоя.

То же самое касается и столешниц по периметру кухни, место, где делают заливку чаще всего. Кроме того, сделанные из эпоксидных заливок фартуки часто подвержены и большим температурным колебаниям из-за находящихся рядом с ними газовых и электрических печей, что тоже может вызвать растрескивание материала.

Подготовка к работе

В качестве пластификаторов можно использовать многие вещества, но наилучшие результаты дают специально разработанные для этого составы в виде:

  • ДБФ. Дибутилфталат, которого для придания эпоксидке пластичных свойств достаточно 5% от общего количества смеси А+Б. При добавлении ДБФ сначала добавляют его, хорошо перемешивают с компаундом, и уже только затем вводят в смесь А+ДБФ еще и часть Б (отвердитель).
  • ДЭГ-1. Применяют только в случае, если не нужно получить бесцветную композицию (ДЭГ-1 окрашивает ее). Вводят в эпоксидную смолу (часть А) от 3 до 10 % такого пластификатор,  чем его больше, тем больше смесь похожа по своим свойствам на резину. Чистый застывший ДЭГ-1 похож на стекло, и рассыпается в руках.
  • ТЭГ-1. Имеет большое сходство с ДЭГ-1, но, в отличие от него, обладает более вязкой консистенцией и растворим в воде.

Удобная упаковка

Кроме пластификаторов в смолу добавляют и наполнители, диапазон которых огромен, это могут быть :

  • Мел.
  • Цемент.
  • Древесная пыль или мелкие опилки, а также мелкая древесная стружка.
  • Мелкая металлическая стружка или опилки.
  • Мука.
  • Мелкий речной песок для заполнения всего объема смолы, ли крупный песок для изготовления половой плитки, где он осядет вниз заливки.
  • Специальные наполнители

Полное отверждение эпоксидок

Зависит отверждение от того, какой способ избран, но при комнатной температуре ЭД-20 с отвердителям обоих типов застывает уже через 40-60 минут. Это время называется периодом желатинизации с последующим первичным застыванием. Потому что есть еще и вторичное, или окончательное застывание, время которого наступает от 24 до 48 часов. До 1-2 суток изделиями из эпоксидки или залитыми ею полами лучше не пользоваться.

Полное отверждение

Реакция полимеризации, раз запущенная, не может быть повернута вспять, поэтому, прежде чем взяться за работу с ЭД-20 и независимо от типа отвердителя и пластификатора, сделайте сначала небольшую пробу, чтобы оценить свойства получаемого изделия.

Меры безопасности

Работа со всеми эпоксидными смолами, разработанными 30 и более лет назад, когда экологические и медицинские требования и ГОСТ были не такими строгими, как ныне, требует особенно внимательно относиться к собственной безопасности и безопасности окружающей среды.

Не оказывает никакого влияния на человека, животных и природу только полностью полимеризованный эпоксидный материал. В жидком же виде до начала работы, а особенно во время работ, когда еще компаунд и отвердитель находятся в стадии активного взаимодействия, из смеси идет активное выделение вредных для здоровья веществ.

Меры безопасности

Поэтому нужно обеспечить надежную защиту глаз и органов дыхания от паров вещества. Такая защита должная быть тем большая, чем больше площади заливаемых или как-то иначе обрабатываемых поверхностей. Респиратор, изолирующие очки, одноразовые перчатки должны быть обязательным атрибутом проводимых с эпоксидкой работ. Под рукой полезно также иметь ацетон или более безопасный по сравнению с ним этиловый спирт, чтобы оперативно убирать попавшие на кожу рук и лица, а также на одежду, капли полимеризируемой смеси.

Жизнеспособность эпоксидки

Временем жизни называют промежуток времени, в который сохраняется жидкое или вязкое состояние массы после введения отвердителя. В этот период эпоксидка пригодна к работе. У разных смол жизнеспособность различная, как и у отвердителей. Обычно этот показатель составляет 30–60 минут.

При добавлении ПЭПА в ЭД-20 время жизни равно 30–50 минут и зависит от температуры, количества отвердителя. Полная полимеризация длится от 24 часов до нескольких суток. Для Этал 45М жизнеспособность в 3 раза больше, а полная полимеризация такая же, что удобно для мастера.

к содержанию ↑

Наполнители для эпоксидных смол

При изготовлении бижутерии, картин, декоративной мебели и других изделий, в эпоксидную смолу могут добавляться различные наполнители. Эти вещества придают оригинальность и стиль авторским работам, а кроме того, влияют на эксплуатационные свойства изделий. Чаще всего, в качестве наполнителя используются:

napolnitelidljajepoksidnyhsmolmin.jpg

  • цемент. Используется для приготовления шпатлевки. Полученная смесь обладает высокой пластичностью и адгезией к большинству материалов. После полной полимеризации поверхность устойчива к ударным нагрузкам и воздействию агрессивных сред. Приготовление смеси заключается в тщательном перемешивании 2 частей цемента и 1 части готовой к использованию эпоксидной смолы;
  • зубной порошок или мел. Использование таких добавок увеличивает гигроскопичность готовой поверхности. Использовать такие смеси можно только в сухих, хорошо проветриваемых помещениях;
  • алебастр или гипс. Гипсовая смесь отличается высокими прочностными характеристиками и пластичностью. Для достижения оптимальных эксплуатационных характеристик рекомендуется сразу после нанесения прогреть поверхность до 50-60 0С с помощью строительного фена. Не следует использовать для этого открытый огонь.
  • мука. К достоинствам этого наполнителя можно отнести тот факт, что после полной полимеризации, шпатлевка легко обрабатывается. Не обошлось и без недостатков: при добавлении муки в эпоксидную смесь, существенно замедляется процесс полимеризации;
  • мелкий песок. Добавление мелкофракционного песка значительно увеличивает удельный вес эпоксидной смеси, однако повышает прочность и твердость поверхности. Такие смеси можно использовать для наружных работ: они не боятся ультрафиолетового излучения, влаги и агрессивных сред;
  • стеклоткань. При работе со стеклотканью следует неукоснительно соблюдать правила техники безопасности. Мельчайшие частицы стекловолокна, попадая в дыхательные пути могут вызвать серьезные заболевания. В защите нуждаются и кожные покровы;
  • древесные опилки. После застывания, шпатлевка с таким наполнителем отличается высокой твердостью и плохо поддается механической обработке. К достоинствам таких смесей можно отнести устойчивость к ударным нагрузкам и вибрациям. Для приготовления шпатлевки лучше использовать мелкие опилки или древесную пыль.

Для изготовления бижутерии и декоративных предметов можно использовать блестки, бисер и т.д.

Расход на единицу площади

Расход ЭД-20 зависит от типа покрываемой поверхности. Если она пористая, обычное расходование материала на 1 м2 составляет около 150 мл готовой смеси компонентов А и Б. В случае с глянцевыми поверхностями расходование смолы уменьшается до 100 мл/м2. Хотя по поводу расходования  всегда можно свериться с этикеткой на компаунде, там обязательно приводятся эти данные, которые могут и отличаться от рекомендованных здесь.

Отдельно стоит упомянуть пропитку дерева, там количество потребной для работы смолы будет зависеть от задач, которые вы перед собой ставите. Если нужно просто сохранить изделие из дерева от уже начавшихся процессов разрушения, то стоит воспользоваться горячим способом нанесения эпоксидки, то есть заранее разогретой смесью.

Итоговый результат

Тогда отчищенную от пыли и трухи поверхность быстро покрывают слоем  уже смешанной с отвердителем смолы, при этом не обращают внимания на ее излишки, которые могут образоваться в местах труднодоступных углублений, в которые обычно стараются втереть материал особенно тщательно. Затем сразу тампонами, смоченными ацетоном, убирают излишки смолы по всей поверхности. Таким образом смола остается только в пористом материале массива дерева, предохраняя его от дальнейшей порчи, и выступая заодно и в роли антисептика из-за своей токсичности в жидком виде.

Застыв, делается безвредной для человека, но сцементировав древесную структуру. Обработка же ацетоном делается для того, чтобы придать естественность цвету материала. Но если в дальнейшем планируете дополнительно покрыть изделие лаком, то и ликвидации следов эпоксидной смолы на поверхности не требуется.

Только не покрывайте изделия эпоксидными материалами поверх полиэфирных лаков и смол, они в таком сочетании несовместимы, а наоборот можно.

Разное качество склеивания

Качество эпоксидки может различаться в зависимости от марки отвердителя, пластификатора. Чем более дорогие и эффективные добавки применяются, тем больше готовое изделие будет соответствовать требованиям. Поэтому не стоит экономить и покупать самые дешевые наполнители.

Как выбрать хорошую эпоксидку?

Для этого доверяйте известным маркам. Не покупайте малоизвестные составы, так как они могут оказаться подделкой.

Не “ведитесь” на подозрительно низкие цены, поскольку в этом часто также скрывается подвох. Обычно неестественно выгодные предложения – обман.

Сертификаты качества

Такие составы должны соответствовать государственным стандартам. Не поленитесь попросить у продавца сертификацию, чтобы точно знать, что перед вами оригинальный продукт.

Перед покупкой ЭД 20 в Москве внимательно осмотрите упаковку. Удостоверьтесь в том, что ее перевозили и хранили правильно. При малейших дефектах на упаковочном материале не рискуйте. Лучше выберите другой товар.

Важно

Как считают многие мастера, на самом деле имеет очень даже неплохие эпоксидная смола ЭД-20 характеристики. Заливку разного рода материалов и изделий с ее использованием, однако, нужно делать осторожно. Смешивать эпоксидную смолу ЭД-20 с отвердителем допускается только маленькими партиями. Сразу большой объем такого рабочего материала изготавливать нельзя. В противном случае смесь может закипеть и задымиться. К примеру, критический объем ЭД-20 с отвердителем ПЭПА в домашних условиях составляет не более 200-250 г.

Добавлять отвердитель в смолу этой разновидности нужно строго в количестве, рекомендованном производителем. В противном случае он не прореагирует и просто останется в массе. Регулировать скорость схватывания рабочего материала в данном случае, как при изготовлении полиэфирки, нельзя. Подвергать прессованию этот материал при производстве каких-либо изделий не требуется.

Производители и стоимость

Средняя цена эпоксидной смолы ЭД-20 на российском рынке составляет 280-400 рублей за 1 кг. Производители фасуют свою продукцию в полиэтиленовые и металлические канистры, в ведра с различным объемом. Некоторые производители предлагают эпоксидную смолу в комплекте с отвердителем, поэтому цена на смолу ЭД-20 может значительно отличаться.

Застывшая эпокисдка

Производством эпоксидной смолы в Российской Федерации занимаются компании:

  • •    ООО Химрегион,
  • •    ООО База химической продукции Югреактив,
  • •    ООО СК Химпром,
  • •    ООО Теплоизоляция,
  • •    ООО Группа компаний ХимАльянс и т.д.

В мире производство данного материала сосредоточено в:

  • •    Китае,
  • •    США,
  • •    Корее,
  • •    Тайване,
  • •    Чехии,
  • •    Польше,
  • •    Иране,
  • •    ОАЭ.

Соблюдайте осторожность при работе с ЭД

Работа с таким материалом достаточно опасная. Поэтому рекомендуем соблюдать все меры предосторожности по инструкции производителя.

Взаимодействовать со смолой лучше в удобных одноразовых перчатках, чтобы не повредить кожу рук. Обязательно проветривайте рабочее помещение.

Делитесь опытом работы с эпоксидно-диановой смолой в комментариях к статье. Если у вас остались вопросы, советуем просмотреть видео о правилах работы с ЭД 20. Наглядность поможет лучше разобраться в алгоритме действий и не допустить самых частых ошибок:

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...