Эпоксидная смола – что это такое, свойства, плюсы и минусы, что можно из нее сделать?
В различных отраслях промышленности и некоторых видах творчества используется особый полимер – эпоксидная смола. Этот материал обладает набором уникальных свойств, благодаря которым он и получил такое широкое распространение.
Что такое эпоксидная смола?
Человечество научилось производить синтетические материалы с самым разным набором характеристик. Эпоксидная смола – это олигомеры, содержащие эпоксидные группы (продукты поликонденсации бисфенола А или фенолов эпихлоргедрина), которые при определенных условиях образуют сшитые полимеры.
К таким условиям относится соединение со специальными отвердителями – полиамидами или другими соединениями, без которых эпоксидная смола или эпоксидка не применяется. Варьируя соотношения смолы и отвердителя, можно получать как мягкие прочные, так и твердые жесткие материалы, вещества, напоминающие резину.
Свойства эпоксидной смолы
По своему внешнему виду эпоксидная смола без отвердителя чаще напоминает жидкий желтоватый мед, хотя встречаются и разновидности от почти прозрачного до насыщенного винного цвета. В зависимости от самой разновидности выбранных добавок и их количества будут отличаться и свойства эпоксидки. К самым основным из них можно отнести:
- Высокую прочность. Плотность застывшей эпоксидной смолы на сжатие и растяжение сопоставима с таковой у бетона и составляет примерно 40-90 МПа.
- Клеящие свойства. Это вещество нередко применяют как клей из-за высоких адгезивных свойств и прочностных характеристик после высыхания.
- Практически полная водонепроницаемость, которая позволяет использовать материал в качестве влагозащитного покрытия.
- Небольшой вес готового изделия.
- Такие соединения устойчивы к воздействию кислот, щелочей и галогенов, но растворяются в сложных эфирах и ацетоне.
Плюсы и минусы эпоксидной смолы
Разобравшись с тем, что это такое эпоксидная смола, стоит выделить основные преимущества и недостатки материала. К плюсам можно отнести:
- Сохранение формы после высыхания с незначительной усадкой.
- Высокую прочность и сопротивление механическим нагрузкам.
- Отличные адгезивные свойства.
- Отсутствие ярко выраженного запаха.
- Устойчивость к растрескиванию и отслаиванию, коррозии и появлению плесени и грибка.
Из недостатков можно выделить:
- Низкую устойчивость к воздействию УФ-излучения. Если состав будет находиться на солнце, то в него необходимо добавлять специальные компоненты или покрывать защитным лаком.
- Сложность применения. Для работы с материалом мастер должен обладать определенными навыками и специальными инструментами.
- Стоимость изделия несколько выше других промышленных полимеров.
Полиэфирная смола и эпоксидная смола – отличие
Аналогичным эпоксидке жидким составом, который затвердевает после добавления катализатора, считается полиэфирная смола. Она также широко применима в современном мире, но существенно отличается по ряду важных характеристик:
- Поделки из эпоксидной смолы более прочные, они гораздо устойчивее к растрескиванию и расслаиванию, чем полиэфиры.
- У полиэфиров низкие адгезивные свойства, поэтому их не применяют в клеевых составах.
- Процент усадки полиэфира может составлять от 7 до 10 % и проявляется не сразу, а постепенно.
- Полиэфиры не обладают влагозащитными свойствами, горючи и взрывоопасны.
- Эпоксидная смола практически не имеет запаха, тогда как у полиэфирной он выраженный токсический. Из-за чего ее применение возможно только в специальном респираторе и при качественной организации вентиляции в рабочем помещении.
- Полиэфир стоит гораздо дешевле и работать с ним легче, однако и сроки эксплуатации готового изделия ниже.
Что можно сделать из эпоксидной смолы?
Благодаря особым характеристикам эпоксидка используется в самых разных отраслях жизни человека:
- В составе композитных соединений углепластика и стеклопластика, применяемых в создании морских и воздушных судов, ракетостроении и производстве автомобилей.
- Отделочных работах при монтаже жидкого наливного пола.
- Изготовлении авторской мебели.
- Ремонте автомобилей и сантехнических работах.
- Изделия из эпоксидной смолы незаменимы при проведении электромонтажных работ. Ведь этот материал – диэлектрик.
- Эпоксидка входит в состав многих гидроизоляционных покрытий, например, при постройке бассейна.
- Мастера могут изготавливать уникальные украшения из эпоксидной смолы: броши, серьги, кулоны и подвески.
- Материал незаменим в стендовом моделизме.
Виды эпоксидной смолы
По компоненту поликонденсации все составы разделяются на:
- Эпоксидно-диановые смолы, отличающиеся самой низкой стоимостью и невысокой прозрачностью. Широко применяются в быту.
- Эпоксидно-диановые составы для лакокрасочных покрытий не предназначены для бытового использования, а применяются на производстве при изготовлении эмали, шпатлевки, лака, краски, клея и прочего.
- Модифицированные составы, у которых определенные свойства (термоустойчивость, эластичность, адгезия) изменены благодаря введению дополнительных компонентов. Не применяются в быту.
- Специальные составы, к которым относится эпоксидная смола для творчества разных модификаций. Существуют отдельные ювелирные смолы, составы для рукоделия и прочее.
Компоненты для эпоксидной смолы
При работе с эпоксидной смолой обязательно используются и дополнительные компоненты, к которым можно отнести:
- Отвердители. Они всегда идут в комплекте с материалом, так как без отвердителя вещество остается в жидком состоянии.
- Пластификаторы, необходимые для увеличения пластичности и прочности готового изделия.
- Наполнители. Такие компоненты бывают технического назначения и применяются для обеспечения нужного уровня вязкости состава, например, при шпаклевании. Декоративные наполнители нужны для того, чтобы придать поделке или украшению определенный цвет, узор или фактуру. Сюда относятся цветы в эпоксидной смоле, песок, кварцевая крошка и другое.
- Растворители необходимы для удаления нежелательных элементов материала с поверхности или снижения вязкости самой смолы.
Как развести эпоксидную смолу?
Правильное приготовление состава напрямую влияет на качество готового изделия. Процесс разведения эпоксидки состоит из следующих этапов:
- Подготовка материалов и рабочего места. Смола и отвердитель продаются в комплекте, но еще приобретаются дополнительные компоненты. Температура и влажность воздуха в помещении должны быть в допустимых пределах для конкретного вида продукта.
- В чистую сухую емкость добавляется нужное количество смолы, которая в основном измеряется по массе или объему.
- В тару при необходимости добавляются дополнительные компоненты, которые тщательно перемешиваются чистым и сухим инструментом.
- Затем добавляется специальный отвердитель для эпоксидной смолы. Его применение должно быть строго дозировано. Многие мастера советуют лить отвердитель буквально по капле, тщательно размешивая состав.
- После приготовления массы важно помнить, сколько сохнет эпоксидная смола. У большинства разновидностей она остается в рабочем состоянии около 40 мин., за которые материал нужно успеть переложить в нужную форму или покрыть им поверхность. После уже начинается процесс отверждения, который закончится примерно спустя 24 ч.
Пластификаторы для эпоксидной смолы
Мастера при создании поделок, проведении различных ремонтных или строительных работ вместе с эпоксидкой практически всегда используют и специальные пластификаторы для увеличения пластичности или механической прочности состава. К самым популярным относятся:
- Дибутилфталат (ДБФ) – небольшое количество пластификатора защищает состав от растрескивания, однако для полного его соединения с основным материалом требуется долгое перемешивание и нагревание состава.
- ДЭГ-1 – более популярный пластификатор с легкой процедурой соединения компонентов. Однако и он имеет недостаток: прозрачная эпоксидная смола при его добавлении получает легкий оранжевый оттенок.
Красители для эпоксидной смолы
При создании декоративных элементов и украшений нередко требуется и специальный колер для эпоксидной смолы. Его нужно покупать в специализированном магазине, подобрав под конкретный вид смолы, чтобы краситель не вступил во взаимодействие с составом и не поменял цвет. Приобретая специализированный продукт, можно быть уверенным в успехе колеровки.
На прилавках современных магазинов можно встретить:
- Основные составы самых разных оттенков.
- Металлизированные колеры, состоящие из мельчайших частиц, придающих многогранный блеск.
- Флуоресцентные красители, которые начинают светиться в УФ-спектре.
- Люминофоры, которые как бы «заряжаются» от солнечного света и сами начинают светиться в темноте определенным цветом.
- Сухие порошковые перламутровые пигменты с эффектом мерцания.
Формы для эпоксидной смолы
При работе с таким составом используются специальные молды для эпоксидной смолы – формы, в которых состав затвердевает и принимает окончательный вид. В основном они изготавливаются из специализированного силикона и могут быть двух разновидностей:
- Покупные. Такие молды могут быть из пищевого силикона и использоваться в кулинарии и изготовлении свечей. Берется для молдов и не пищевой или технический силикон, сфера применения которого ограничена декоративно-прикладным искусством.
- Самодельные. При желании мастер может самостоятельно создавать молды нужной формы и размера из силикона или скульптурного пластилина.
Эпоксидная смола – как с ней работать?
После того, как состав был замешан по всем указанным выше правилам необходимо понять, как пользоваться эпоксидной смолой. Все тонкости зависят от того, на какой стадии отверждения находится материал:
- В жидком состоянии смесь легко стекает и быстро заполняет нужную форму. Это оптимальное состояние для заливки в молды.
- На первой стадии отверждения состав похож на густой мед, который нередко самонагревается до температуры около 50℃. Чем выше значение, тем быстрее идет процесс полимеризации. Если его нужно замедлить, то форму помещают в емкость с холодной водой или льдом.
- Затем состав больше напоминает засахаренный мед. На этом этапе поверхности можно лишь соединять между собой, прижимая друг к другу.
- «Резиновый» этап отличим тем, что состав уже не липнет к рукам, но еще механически непрочен. В это время изделие можно изменить, например, растянуть, зафиксировав деформацию.
- Твердая фаза узнаваема тем, что состав не гнется и не продавливается. Она наступает спустя 24-48 ч. после приготовления состава. Однако период окончательного застывания может составлять до 7-14 дней.
Правила использования эпоксидной смолы
Существуют и определенные нюансы работы с эпоксидной смолой для начинающих:
- Рабочее место лучше застелить полиэтиленом, резиной или силиконом, к которым смола не прилипает.
- Работа со смолой должна проводиться в помещении с температурой не ниже +22℃ и хорошей вентиляцией в респираторе и резиновых перчатках.
- Лучше окрашивать смолу специальными колоры во избежание ненужных химических реакций. Хотя некоторые мастера используют для этого красители от шариковых ручек, фломастеров, а еще канцелярские красящие пасты.
- Попадание воды препятствует полимеризации, однако существуют специальные не гидрофобные составы, в которые можно заключать капли жидкости.
- Чтобы готовое изделие не пожелтело со временем, в состав изначально лучше добавлять специальные УФ-фильтры.
Чем растворить эпоксидную смолу?
По своей текстуре смолы очень текучие, поэтому при неосторожном обращении состав легко может попасть на соседние поверхности в таких ситуациях важно знать, чем отмыть эпоксидную смолу. Мастера советуют:
- Сразу же протереть место сухой тканью, к которой капли смеси быстро прилипнут.
- Растворить смолу легко можно протерев поверхность спиртом или ацетоном, которые быстро удаляют все следы вещества.
- При попадании на кожу нужно тщательно вымыть обрабатываемое место мылом и следить за тем, чтобы спустя 12-30 мин. не возникло аллергической реакции.
Эпоксидная смола – вред для здоровья
При соблюдении всех условий эксплуатации и техники безопасности работа с эпоксидной смолой считается безопасной для человека. Сюда входит:
- Правильная экипировка: защитная одежда, респиратор, перчатки и очки.
- Организация режима использования и хранения: температура и влажность воздуха в помещении, соблюдение сроков годности, использование сертифицированных составов.
- Верная дозировка компонентов.
© Orphus