Наповнювачі для епоксидної смоли

Для замазування якихось стиків, щілин тощо. на вертикальних або похилих поверхнях звичайний епоксидний клей не підходить, тому що він занадто плинний. Найкраще епоксидну смолу перетворити на густу шпаклівку. Для цього смолу змішують із твердими порошкоподібними наповнювачами.

Як такі наповнювачі промисловість випускає:

• рубане або мелене волокно, яке може бути синтетичне або бавовняне. Дуже хорошими властивостями має рубане скловолокно - воно не гниє, не вбирає вологу, має досить високу міцність і надає смолі тиксотропних властивостей;
• кварцові мікросфери. Розмір кульок вимірюється в нанометрах. Такий наповнювач хороший у тих випадках, коли потрібно зменшити підсумкову щільність епоксидної шпаклівки (надати легкість). Мікросфери підвищують в'язкість смоли, проте не здатні надати їй тиксотропності. Після схоплювання можуть бути проблеми з обробкою;
• мікросфери з поліефірної, сечовино-формальдегідної, фенольної смол (фенольні мікрокульки). Зазвичай, ці пустотілі сфери заповнені хімічно інертними газами - азотом, фреоном або пентаном і мають розміри від 1 до 500 мкм. На виході виходить так званий синтактний пінопласт, який легко обробляються, має низьку питому щільність;
• аеросил. Це торговельна назва колоїдного діоксиду кремнію. Порошок аеросилу за своїм хімічним складом нічим не відрізняється від кварцового піску, тільки розмір часток не перевищує 40 мікронів. Смола при додаванні аеросилу набуває тиксотропних властивостей, що полегшує її нанесення і заповнення порожнеч/пор.Я б не рекомендував аеросил як наповнювач, тому що він знижує ударну в'язкість смоли і підвищує її крихкість. Смола з аеросилом дуже важко обробляється. Аеросил продають в аптеках під назвою "Полісорб";
• деревне борошно. Цей наповнювач переважно підходить при роботі з деревиною. Сильно підвищує в'язкість епоксидної смоли та зменшує її здатність до просочування пористих поверхонь. Працює з таким наповнювачем досить важко;
• алюмінієва пудра (Срібнянка). Надає смолі сірого кольору та електропровідності. Хороший наповнювач, потім добре шкіриться. Щоправда, працювати з пудрою незручно - сильно забруднює все довкола. Коштує значно дорожче того ж борошна або тальку. Зараз досить важко дістати через будь-які надумані заборони;
• графітовий порошок. Фарбує смолу у глибокий чорний колір. В основному застосовують для обмазування днища катерів, для отримання міцної поверхні. Не годиться для виробів, що знаходяться під прямим сонячним промінням;
• двоокис титану. Або тільки біла пігментуюча добавка (якщо взяти близько 10% кількості епоксидного клею) або одночасно і барвник і загусник (якщо 30-50%). Титанові білила майже повністю складаються з діоксиду титану. Також цей порошок входить до складу зубних паст та косметичних засобів, є харчовою добавкою Е-171. Перевага цього пігменту в тому, що він не отруйний, гіпоалергенний, не боїться впливу лугів і кислот, не жовтіє на сонці.

Легкодоступні добавки

Якщо потрібно приготувати невелику кількість шпаклівки, немає сенсу купувати спеціальні наповнювачі. Для цих цілей можна взяти щось із того, що є під рукою:

• крейда, зубний порошок. Не дуже підходить як наповнювач, тому що має здатність вбирати вологу. А бокситка, як відомо, вологу не любить, тому невідомо, які це призведе до наслідків у майбутньому. Хоча, смола з такою добавкою стає насиченого білого кольору і при певному співвідношенні крейди зовсім втрачає плинність – намазуй шпателем як хочеш. Зручно, але я все ж таки не рекомендую;
• гіпс, алебастр. Для цих добавок справедливо все те саме, що і для крейди. Можна додати лише те, що вони досить важкі;
• цемент. Підходить. Після застигання смола стає ще міцніше, ніж без цементу (напевно, він теж злегка схоплюється, хоча без води ж не може?);
• пісок. Дуже дрібний просіяний пісок в принципі підходить як наповнювач. Має хороші властивості, надає складу підвищену твердість. Проте дуже тяжкий. В ідеалі пісок потрібно розділити на фракції шляхом збовтування у воді з наступним зливанням дрібної суспензії в окрему тару;
• звичайна борошно (Пшенична, житня). Придатний наповнювач, багато років застосовую у різних виробах. Має тиксотропні властивості, легко шкіриться;
• тальк (дитяча присипка). Купується в аптеках, коштує копійки. Тільки перед змішуванням бажано прожарити його, щоб повністю вигнати вологу. Після застигання добре обробляється, що безперечно великий плюс. За хімічним складом є силікатом магнію;
• дрібно порізана склотканина. Відмінний тиксотропний наповнювач. Тільки дві проблеми - труднощі виготовлення у великих обсягах і здатність скловолокна викликати нестерпний свербіж та роздратування (від цього не рятують навіть медичні рукавички). Як альтернативу можна взяти вуглеволокно або вуглеткань;
• розпушений азбест. Як і будь-який волокнистий наповнювач (скло- і вуглеволокно), має армуючі властивості, що збільшує міцність клейового шва. З азбестом працювати тільки в респіраторі, так як він має канцерогенні властивості;
• терта гума. Використовувати лише у зовсім безвихідних ситуаціях;
• сухі тирсу відповідної фракції. Доступний матеріал можна натерти з дерев'яної болванки болгаркою з насадкою з наждачки. Як не дивно, після затвердіння досить важко обробляється.

Чим можна пофарбувати:

Як пігментні добавки ідеально підходить спеціальна фарба - епоксикон. Але взагалі можна використовувати сухі відтінки для емалей, нітрофарби (змішуються зі смолою в будь-яких кількостях), анілінові барвники для тканини, морилки на спиртовій основі, пасту з авторучок, тонер з лазерного принтера.

Підійдуть також вітражні фарби, але не на водній основі. Для зеленого кольору добре підходить розчин діамантового зеленого з аптеки (зеленка).

Деякі з перерахованих вище наповнювачів крім зниження витрати епоксидної смоли додатково забарвлюють її у певний колір:

• чорний: сажа, терта гума, графіт;
• темно-сірий: алюмінієва пудра, цемент;
• білийОсі: борошно, діоксид титану, крейда, гіпс, алебастр, зубний порошок.

Взагалі, як фарба для епоксидної смоли підійдуть будь-які пігментні добавки. Головне, щоб вони були сухими, або на спиртовій основі, або з нітророзчинником.

Відмінний склад для шпаклівки з цементу та епоксидної смоли.

Часто епоксидну смолу або епоксидний клей використовують не тільки для склеювання поверхонь або виливки якихось заготовок в декоративних цілях, а й як шпаклювання.Але біда в тому, що до застигання чи утворення такої консистенції, яка не дозволить смолі витекти, минає певний час, і повноцінного замазування щілин, стиків, тріщин не виходить.

Смола або більша її частина встигає витекти, а чекати, поки епоксидка і затверджувач вступлять у часткову реакцію, щоб замазувати складом, що вже густіє, теж непродуктивно. З двох можливих причин:

1. Можна не встигнути використовувати всю розведену смолу, процес полімеризації здатний прискоритися.
2. Замазування вже смолою, що густіє, може порушити утворення довгих ланцюжків полімерів, і склад, яким замазують щілини, тріщини, стики, виявиться менш міцним, як би його використовували відразу.

Наповнювачі

Виходом зі складного становища у разі стає додавання наповнювачів в епоксидний склад. Однак слід пам'ятати, що через специфіку застигання епоксидних складів з наповнювачами (він зазвичай схоплюються швидше) введення добавок-наповнювачів потрібно робити в саму епоксидну основу, до того, як туди увіллється затверджувач. Інакше існує ризик не встигнути використовувати мастику-шпаклівку, оскільки останні її порції схопляться настільки, що майстер не зможе замазати місця, для яких готували склад.

З безлічі субстанцій, яких можна застосувати як наповнювачі для епоксидної смоли, зручно розібрати схожі за складом і фізичними властивостями, щоб знати, на що орієнтуватися при виборі.

• Аеросил. В аптеках легко купити засіб під назвою "Полісорб". Це являє собою колоїдний діоксид кремнію. Він знижує ударну в'язкість епоксидного складу після затвердіння, підвищує крихкість.Надзвичайно важко обробляється, при спробі зачистити нерівності після замазки та застигання швів, у місці тертя напилком або наждачною шкіркою тягнеться, тирса від цього складу не утворюється.
• Деревний пил (деревне борошно). Підходить тільки для склеювання дерева в суміші з епоксидкою. Збільшує в'язкість епоксидних складів після застигання, характеризується поганою адгезією навіть пористих матеріалів. Шпаклівки на основі деревного борошна та епоксидки погано піддаються обробці.
• Тальк. Синоніми – дитяча присипка, силікат магнію. Для застосування в якості наповнювача для епоксидних смол тальк потрібно прожарити, щоб позбутися вологи, що завжди міститься в ньому.

• Пісок (дрібний річковий). Відмінний наповнювач, з єдиним недоліком - утворює дуже важку шпаклівку. Добре обробляється шліфуванням або просто шкурінням.
• Цемент. Один із найкращих сипких дрібнодисперсних наповнювачів. Дає шпаклівку темно-сірого кольору, після застигання має надзвичайну твердість.
• Двоокис (діоксид) титану. Є сенс зробити смолу з таким наповнювачем, якщо потрібна шпаклівка білого кольору.
• Алюмінієва пудра. Одна з переваг цієї речовини як наповнювач для шпаклювання - електропровідність і велика міцність одержуваної застиглої маси. Вона тим вища, що більше в епоксидній смолі пудри. Після застигання складу створюється повне враження, що маємо злиток алюмінію.

Таким чином, якщо не важливий колір швів або тріщин, що заробляються, цемент для мети приготувати шпаклівку є кращим варіантом.Справа полегшується ще й тим, що вартість його невисока, а в будівельних магазинах легко купити і невелику його кількість, принаймні мішок у 50 кг купувати не потрібно.

Всім відомо, що схоплювання цементу відбувається лише у присутності води, і коли його додають до епоксидки, виходить надзвичайно міцний матеріал. Повне враження, що цемент додатково схопився. Але заждіть, адже в епоксидних складах немає води?

Не все однозначно: на кінцях молекул полімеру, який утворюється в процесі застигання смоли після її змішування з затверджувачем, можуть бути вільні гідроксильні групи. Вони можуть зіграти роль доданої води. Хімічний механізм дії дещо інший, ніж якщо це була б Н2О, але результат виходить той самий.

Кількість цементу, що додається в епоксидний склад, залежить від того ступеня густоти шпаклівки, яку потрібно отримати. Але не рекомендується робити цементу у складі такої суміші більше, ніж 2 його частини на 1 частину епоксидна смола з затверджувачем, інакше після повного застигання є ризик отримати дуже тендітний матеріал, здатний до того ж до розтріскування від перепадів температур. Оптимальне співвідношення цементу та епоксидки буде 1 до 1. Після ретельного замішування компонентів отримання однорідної маси додають до неї затверджувач.

Швидкість застигання

Швидкість застигання даного шпаклювального складу завжди вище швидкості застигання тільки однієї смоли та затверджувача. Це відбувається і через здатність цементу служити каталізатором процесу полімеризації (не забуваємо про гідроксильні «водні» групи у складі молекул утворюваного полімеру).

Швидкість схоплювання залежить, як від температури отриманої маси, так і від того, який затверджувач використовувався при замішуванні складу.

• Якщо це поліетиленполіамін (ПЕПА), рідкий, набагато більш плинний, ніж сама епоксидна смола, затверджувач насиченого жовтувато-коричневого кольору, то для збільшення швидкості затвердіння є сенс трохи підігріти суміш смоли, наповнювача та затверджувача. Склади з ПЕПА відносять до «холодних» видів затверджувача, які не викликають мимовільного розігріву сумішей.
• Інший вид затверджувача - триетилентетраамін (ТЕТА) при додаванні в епоксидний склад (неважливо - з наповнювачем або без) викликає його мимовільне розігрівання, і, як наслідок, більшу швидкість полімеризації.

Найвища швидкість реакції затвердіння протікає в прикордонному шарі, де зустрічаються три компоненти замазки, що виготовляється, а так як перемішуються компоненти дуже ретельно, то вся товща шпаклівки перетворюється на прикордонний шар. У такому складі, як смола-цемент-затверджувач спостерігатиметься обмежений відвід тепла із маси, що залишається, що ще більше прискорить полімеризацію.

Для уповільнення швидкості схоплювання застосовуйте як отверджувач поліетиленполіамін або забезпечуйте ефективне відведення тепла приміщенням предмета виливки в холодне середовище. Інший метод - обдув крижаним повітрям, використання при можливості вуглекислотного «сухого льоду».

Як би швидко не йшов процес полімеризації, частки цементу, як дуже важкого наповнювача, опустяться вниз у загальній застигаючій масі, це теж потрібно враховувати під час приготування епоксидно-цементної суміші.