Різновиди, властивості та сфера застосування епоксидних смол

Епоксидна смола – матеріал, знайомий багатьом. Вона з'явилася на ринку понад 60 років тому і досі широко застосовується у будівництві. Область використання стосується і промисловості, домашнього господарства. Зараз випускається безліч різновидів епоксидних смол з унікальними характеристиками та властивостями.

Основні відомості

Що таке епоксидна смола? Згідно з описом, ця хімічна речовина є синтетичним олігомером, що містить епоксидні групи. Останні під дією затверджувачів здатні утворювати пошиті полімери. Епоксидка, як називають її у побуті, має складну формулу і є продуктом конденсації епіхлоргідрину та бісфенолу А.

У чистому вигляді епоксидка не використовується, її застосування виправдане тільки після додавання затверджувача і полімеризації. Існують різні види смол, їхнє призначення відрізняється залежно від властивостей. Натомість, властивості залежать від складу матеріалу. З чого роблять смолу, що входить до неї, крім епоксиду? При одержанні готового засобу в рецептурі різні виробники можуть використовувати такі компоненти:

• порошкові наповнювачі - алебастр, цемент, крейда (до 30-40% за кількістю) потрібні для ущільнення структури маси та надання міцності;
• мікросфери – дрібнозернисті кульки у вигляді порошку, роблять смолу повітряною за рахунок того, що їхня щільність мала;
• волокно (бавовняне, скляне) – підвищує в'язкість готової смоли, вона стає густою та чудово заповнює всі зазори, просочує поверхні;
• натуральна деревна крихта – потрібна зниження питомої ваги продукту;
• аеросил – допомагає уникнути потік смоли на вертикальних поверхнях;
• графіт - потрібний для надання кольору, використовується як чорний пігмент;
• двоокис титану, алюмінієва пудра – також фарбують прозорий матеріал у білий та сірий колір відповідно.

Додавання таких наповнювачів дозволяє після затвердіння епоксидки отримати якісну пластмасу із заданими властивостями. Для зменшення крихкості до сировини додають пластифікатори, наприклад, рицинова олія. Частка їх зазвичай визначається експериментальним шляхом.

Переваги епоксидних смол

Чому у будівельній галузі матеріал застосовується повсюдно? У нього безліч переваг та переваг перед іншими смолами:

• стійкість до дії абразивних речовин, що знижує швидкість зношування;
• висока міцність клейового шва;
• відмінні фізико-хімічні характеристики;
• найнижча вологопроникність;
• відсутність усадки або її невеликий показник у процесі експлуатації виробів.

Властивості та характеристики

На вигляд чиста епоксидна смола без добавок виглядає як прозора жовта, темно-жовта або помаранчева рідина, вона дуже схожа на мед. Деякі типи смол мають коричневий колір та нагадують гудрон. Додавання наповнювачів може надати смолі інший колір – від білого до червоного, чорного.

Епоксидка практично не реагує на дію галогенів та руйнується тільки від впливу сильних кислот. Більшість лугів також не здатні порушити молекулярні зв'язки. Засіб має найвищу адгезію до металів, але клей на його основі застосовується для з'єднання багатьох інших матеріалів:

Залежно від виду епоксидки отриманий клейовий шов буде жорстким або еластичним. Технічні особливості також різняться. Як приклад можна навести одну із найпопулярніших марок епоксидки – ЕД-20. Ось її характеристики:

• густина – 1,16-1,25 кг м3;
• міцність на розтяг - 40-90 МПа, на вигин - 80-140 МПа, на стиск - 100-200 МПа;
• температура для полімеризації – від +20 градусів, час затвердіння – 1,5 години;
• обсяг затверджувача – 5 частин на 1 частину смоли;
• водопоглинання за 24 години – трохи більше 0,01-0,1 %;
• теплостійкість +55…+170 градусів;
• ударна в'язкість – 5-25 кДж/кв. м.

Види смол

Будь-яка епоксидна смола двокомпонентна, вона включає основний склад та затверджувач у двох окремих упаковках. Залежно від компонентів, з яких складається матеріал, він ділиться на смоли холодного та гарячого затвердіння. Останній тип затвердіння буде потрібний, якщо кінцеві вироби передбачається використовувати в агресивних умовах, під дією високих температур, хімії.

Також всі епоксидки поділяються на такі різновиди:

1. Епоксидно-діанові. Включає матеріали з маркуванням ЕД-20, ЕД-22, ЕД-16, ЕД-10, ЕП СМ ПРО. Їх можна застосовувати у побуті, промисловості. Вони добре підходять для виготовлення наливної підлоги, просочувальних компаундів, створення клеїв та герметиків. З таких смол виготовляють різні види пластику, захисних покриттів.
2. Епоксидно-діанова для лакофарбових матеріалів. Це епоксидки марок Е-40, Е-40 Р, вони беруть участь у виробництві лаків, фарби, інших покриттів, стійких до пошкодження.
3. Епоксидно-модифіковані - ЕПОФОМ 1, 2, 3. Входять до складу епоксидних компаундів, беруть участь у ремонті підлог, трубопроводів.
4. Смоли епоксидні спеціального призначення. Мають особливі властивості, що дозволяє експлуатувати їх в екстремальних умовах. Прикладом можна назвати смолу ЕХД (хлоровмісну), УП-637 (з резорцином), ЕДА та багато інших.

Отримання та виробництво

Матеріал виробляють у Росії, країнах СНД, за кордоном.Вперше його було отримано французьким хіміком Кастаном, це сталося 1963 року. Засіб можна зробити методом поліконденсації епіхлоргідрину з фенолом або харчовими оліями, наприклад соєвим. Такий процес отримав назву «епоксидування». Найцінніші сорти смол виходять у результаті каталітичного окиснення ненасичених сполук. Це дозволяє надати продукту більш високих властивостей міцності, гідростійкість.

Оскільки будь-яка смола 2-компонентна, для її розведення потрібно затверджувач (амін, ангідрид, деякі кислоти). До затверджувачів у процесі виробництва нерідко додають каталізатори затвердіння. Після цього смола застигає, перетворюється на нерозчинне з'єднання.

Популярні марки

Реалізується величезна кількість смол різних виробників - "Новол" (Novol), "Епоксимакс", "Момент" ("Хенкель"), "Хімпром", "Хімізоляція", "Мила Груп", "Югреактив", "Епітал", "Екована" », «Леонардо» (смоли для творчості) та багато інших. Нижче наведені відомі марки епоксидки:

1. Наливний склад EPS 2106. Двокомпонентний засіб для фінішних, що вирівнюють покриттів на бетон або як самостійне покриття.
2. «Арт-Масив» та «АРТ-ЕКО». Низьков'язкі склади на основі модифікованої смоли та затверджувачів застосовуються для покриття дерева, каменю, металу. Дозволяють робити красиві 3D-підлоги.
3. Майстер МК ХТ-116А. Дозволяє заливати заздалегідь підготовлені форми, включається до захисних сумішей для бетону, дерева, металу. Надає виробам неповторного блиску.
4. "Артлайн Кристал Епокси" (Artline Crystal Epoxy). Засіб ідеальний для створення виробів, біжутерії, інших видів рукоділля та творчості.
5. "Етал Оптик" ("Етал Optic"). Двокомпонентний засіб для лиття стільниць, діорам, моделей, малих скульптурних форм.
6. Pebeo Crystal Resin Gedeo. Це прозора смола для хобі та творчості, має невисоку вартість та продається у зручних малих упаковках.
7. Linkuid 3D OPTI. Заливальний оптичний прозорий матеріал, на його основі роблять брелоки, біжутерію, сувеніри, 3D-підлоги, стільниці.
8. Crystal 9 і Crystal 7. Дуже в'язкі смоли, що застосовуються для створення виробів з лінзою або високим куполом, мають підвищену твердість.

1. Gold Glass від Poly Max. Спеціальна смола для біжутерії, реалізується у малих та великих упаковках (до 13,5 кг).
2. «Вітахім» KER 828. Використовується в радіоелектроніці, електротехніці, на її основі роблять заливальні та просочувальні компаунди.
3. LIQUID GLASS. Епоксид в упаковці 150 мл для виробів, творчості, виготовлення ювелірних прикрас.
4. Склоподібний лак Cernit. Є рідкою смолою в комплекті з затверджувачем, рекомендується для створення захисних покриттів на дереві, металі.
5. "Епоксидна смола L". Це прозора смола для тюнінгу, також підходить для обробки карбоном деталей автомобілів і мотоциклів.
6. Epidian 601. Призначається для лиття підлоги, труб, ємностей, створення композитів.
7. YD 128. Застосовується для виготовлення епоксидних компаундів, клеїв, герметиків.
8. Epoxacast 690. Дана абсолютно прозора смола призначена для рукоділля та хобі, творчості.
9. EpoxyMax Decor. Засіб для декоративних робіт, чудово комбінується з крихтою мармуру, кварцу, граніту.
10. Компаунд К-153. Застосовується для герметизації електротехнічних виробів, а також деталей, які регулярно піддаються ударним, вібраційним навантаженням.

Область застосування

Матеріал зайняв міцні позиції в промисловості та побуті, але зараз з'являються нові й нові сфери його масового застосування. Найпоширеніші області використання засобу такі:

• просочування склонитки, склотканини;
• виробництво склопластику, вуглеволокна, інших типів пластмаси;
• склеювання деталей у електротехніці, радіоелектроніці;
• гідроізоляція басейнів;
• заливання підлог та підвалів, розробка заливальних компаундів та пластоцементів;
• виробництво фарб, лаків, просочень, шпаклівок;

• включення до складу хімічно стійких покриттів;
• герметизация лодок;
• застосування в авіабудуванні, автомобільній промисловості, кораблебудуванні;
• створення кріплення для ракет "земля-космос";
• шитье бронежилетов;
• ремонт кузовів автомобілів;
• виготовлення прикрас, галантереї, виробів для кухні, ванної кімнати, будинку та побуту;
• ремесла;
• заливка та герметизація плат, мікросхем комп'ютера.

Перерахувати всі сфери та напрямки експлуатації епоксидки складно. Де взяти матеріал для роботи? Різні марки реалізуються у великих маркетах (Castorama, ІКЕА), у всіх магазинах будівельно-оздоблювальних матеріалів.

Комбінування епоксидки з іншими матеріалами

Епоксидні смоли можуть просочувати тканини для посилення міцності в умовах жорсткої експлуатації. Їх використання обмежене лише через велику вартість. Також епоксидка добре комбінується з іншими видами смол, у тому числі з поліефіркою. Есть лишь одно важное условие – нельзя допустить контактирования материалов в жидком виде. Спочатку виконують шар поліефірки, після застигання наносять епоксидку. Назад комбінування дає поганий ефект, його не застосовують.

Затверджувачі для епоксидної смоли

Именно соединение жидкой смолы и отвердителя запускает процесс полимеризации, позволяет отливать разнообразные изделия.Як визначити, який затверджувач потрібен? Зазвичай він іде у комплекті із засобом, у його основі – аміни чи феноли.

Співвідношення затверджувача та смоли може бути різним – від 1:1 та більше. Надлишок або нестача рідини негативно позначиться як готовий полімер. Знизяться його міцність, стійкість до нагрівання, впливу хімічних речовин. Якщо затверджувача мало, маса може залишитися липкою.

Стандарти якості епоксидки

При придбанні матеріалу потрібно перевірити низку важливих показників - відповідність ГОСТ, термін придатності (12 місяців). Якщо засіб імпортний, він має митні коди, які відповідають вимогам ТН ЗЕД (товарної номенклатури зовнішньоекономічної діяльності).

Також слід уточнити умови зберігання матеріалу, інакше він міг зіпсуватися (вони вказані в інструкції зазвичай рекомендується зберігати засіб при температурі до +35 градусів). Особливо важливо купувати якісний матеріал, якщо потрібні його великі обсяги.

Техніка безпеки

Після затвердіння епоксидка вважається повністю нешкідливим для організму. Тим не менш, в процесі роботи потрібно бути обережними, розчинники являють собою токсичні для людини сполуки. При вдиханні вони викликають ураження органів дихання, при попаданні на шкіру – опіки, дерматити.

Працювати з епоксидкою треба тільки в рукавичках, робочому одязі, респіраторі. При шліфуванні виробів надягають окуляри. Шкіру після попадання смоли відразу ж промивають з милом або протирають спиртом. Усі роботи ведуться лише у приміщенні з припливною вентиляцією.