Пластификатор для эпоксидной смолы. Для чего нужен, виды, применение
При работе с деревом часто возникает вопрос, как сделать так, чтобы эпоксидка стала эластичная и не трескалась. Дело в том, что древесина склонна деформироваться при смене влажности и температуры, а прилегающая к ней смола может растрескаться или отойти. Встает вопрос, как сделать эпоксидную смолу более эластичной и гибкой, чтобы изделие не было хрупким. В таких случаях в эпоксидку добавляют особый наполнитель — пластификатор. В крупных изделиях его применение обязательно, так как трещины могут появиться еще на стадии затвердевания.
Содержание
- Что такое пластификатор и как он работает?
- Разновидности пластификаторов для эпоксидной смолы
- Дибутилфталат (ДБФ)
- Диглицидиловый эфир диэтиленгликоля (ДЭГ)
- Касторовое мало (масло клещевины или просто «касторка»)
- Как работать с пластификаторами
- Модифицированные эпоксидные смолы
Что такое пластификатор, и как он работает?
Пластификаторы – это вещества, которые вводят в полимер для уменьшения вязкости и увеличения пластичности.
C точки зрения химии, пластификатор «раздвигает» полимерные цепи, давая им больше места для смещения относительно друг друга, либо делает химические связи более эластичными. В обоих случаях происходит общее увеличение пластичности отвержденных эпоксидных смол.
Разновидности пластификаторов для эпоксидной смолы
Чаще всего пластификатор для эпоксидки принадлежит к одному из двух классов:
- инертному: химически не взаимодействует с полимерным каркасом
- активному: встраивается в трёхмерный каркас и изменяет его свойства
Примером первого служит ДБФ (дибутилфталат), второго — ДЭГ 1 (или просто ДЭГ).
Дибутилфталат (ДБФ)
Пластификатор ДБФ (дибутилфталат) нашел применение в промышленности для модификации клеев, изделий из ПВХ и каучуков. ДБФ является сложным эфиром бутилового спирта и ортофталевой кислоты. ДБФ визуально представляет собой слабоокрашенную прозрачную жидкость маслянистого вида.
ДБФ хорошо растворим в большинстве органических растворителей, но малорастворим в воде. Пластификатор ДБФ согласно ГОСТ 8728 88 относят ко 2 классу опасности, поэтому работать с ним следует в перчатках, избегая прямого контакта.
Смешивание ДБФ с эпоксидкой ведётся на водяной бане при нагреве до 50-60°C и перемешивании в течение 1.5-2 часов. Важно избегать перегрева, так как эпоксидка может вскипеть и стать непригодной. Также следует не допускать попадания воды: это может ухудшить качество материала. Дозировка ДБФ обычно не превышает 10%.
Плюсом ДБФ является невысокая стоимость. К минусам можно отнести сложный и долгий процесс смешивания. Так же отметим, что поскольку дибутилфталат инертен, он склонен к испарению. Это значит, что со временем изделие с добавлением ДБФ может потерять пластичность.
Диглицидиловый эфир диэтиленгликоля (ДЭГ)
Пластификатор ДЭГ (или ДЭГ-1) разработан специально для эпоксидных смол, поэтому прекрасно смешивается с ними без нагрева и дает мощный пластический эффект.
ДЭГ относится к классу сложных органических эфиров и взаимодействует со смолами за счёт собственных эпокси-групп в молекуле. ДЭГ-1 представляет собой светло-коричневую жидкость малой вязкости, хорошо совместимую с органическими растворителями и водой. Обычно его добавляют в количестве 5-10%, но допустимо и более. Для здоровья человека ДЭГ менее опасен, чем ДБФ, но попадания на кожу также следует избегать.
Основной недостаток ДЭГ-1 в том, что он окрашивает эпоксидку. Поэтому использовать ДЭГ предпочтительнее в тех случаях, когда не стоит задачи получить прозрачную поверхность без окрашивания.
Касторовое мало (масло клещевины или просто «касторка»)
В случаях, когда необходимо сделать пластификатор для эпоксидной смолы своими руками, можно использовать касторку. Эпоксидка и касторовое масло хорошо совместимы.
В состав касторки входят глицериды рицинолевой, линолевой и олеиновой кислот. Масло представляет собой слабоокрашенную высоковязкую жидкость, легко растворимую в спиртах и органических растворителях.
Касторка относится к невысыхающим, не полимеризующимся маслам, однако может постепенно окисляться. Добавлять в эпоксидку рекомендуется в количестве 2-5%. Безопасна при контакте с кожей.
Основной недостаток касторки — непостоянство состава, так как это продукт натуральный, а не химически чистый. Также поскольку масло относится к инертным пластификаторам, изделие со временем может потерять эластичность.
Как работать с пластификаторами
В домашних условиях сложно сохранять постоянство составов, поэтому перед началом работы рекомендуется делать небольшие пробы с разной дозировкой пластификатора. Только оценив образцы и то, насколько эпоксидная смола эластичная, можно понять, сколько пластификатора необходимо добавить в основное изделие. Точное количество будет зависеть от вида пластификатора и уровня пластичности, которое требуется придать смоле, но в среднем составит 3-5% по объему.
Общий алгоритм работ с пластификатором следующий:
- Подготовить ёмкость со смолой и мешалку.
Можно применять дрель или шуроповёрт на малых оборотах. - Помешивая, добавить отмеренное количество пластификатора.
- В случае с ДБФ: перенести смесь на водяную баню, довести до 50-60°C, перемешивая в течение 1.5-2 часов.
- После охлаждения добавить к смеси небходимое количество отвердителя при перемешивании. Помните, что теплая эпоксидка отверждается быстро и резко, поэтому перед добавлением отвердителя смесь должна быть хорошо охлаждена.
Можно применять дрель или шуроповёрт на малых оборотах.
Модифицированные эпоксидные смолы
Смола с добавлением пластификатора считается модифицированной. Вообще, под модифицированной эпоксидной смолой понимается любая смола, подвергшаяся дополнительной физической или химической модификации. Эпоксидку с добавлением пластификатора можно готовить заранее, своих свойств при длительном хранении она не меняет.
Пластификаторы для эпоксидки: стандартные и нестандартные
В самых распространенных в России эпоксидных смолах типа ЭД-20 и ЭД-22, Могут присутствовать какие-либо добавки.
Все зависит от того, для каких целей выпущена та или иная разновидность компаунда, то есть самой эпоксидной основы.
Наиболее насыщенны всевозможным добавками эпоксидные клеи: в них к основе уже добавлены наполнители, некоторые пластификаторы, и, возможно, разбавители. Если же создатели эпоксидного состава не ставят перед собой задачу поставить на рынок именно клей, а предлагают потребителю эпоксидную основу, с которой можно делать все что угодно, в такой основе не содержится ничего, кроме, разве что, разбавителя – для лучшей текучести, что бывает очень важным при использовании такой смолы для творчества. Но такие вводимые в основу вещества всегда служат главному – прочности получаемых отливок или площадных заливок.
Придание смоле противоположных свойств
Но иногда жесткость выступает в качестве нежелательного фактора, и требуется, наоборот, некоторая гибкость изделия – при одновременном сохранении прочности на разрыв или сжатие. В таких случаях применяют специально выпускаемые промышленностью пластификаторы, способные на выходе после применение придавать материалу отливок заданные свойства.
В данном материале мы рассмотрим стандартные пластификаторы, применение которых по отдельности или в комплексе может придать изготавливаемым из смолы изделиям совершенно неожиданные качества: вязкость при сохранении прочности, гибкость, даже некоторую упругость при воздействии на нее в попытке продавить. Дополнительно расскажем о нестандартных способах придания отливкам из эпоксидки свойств, присущих, например, специальным клеям.
Стандартные составы, выпускаемые промышленностью
Дэг-1 — алифатический состав. По существу, это тоже эпоксидный компаунд, такой же по назначению, как смола ЭД-20 или ЭД-22. Но, введенный до отвердителя в эпоксидную основу, в дальнейшем, после застывания, сделает ее гибкой и эластичной. В массе прозрачная, но имеет коричневатый, цвета очень слабо заваренного чая, оттенок, совершенно незаметный в небольших отливках, а тем более при заливке площадей тонким слоем до 3-5 мм. В основную смолу Дэг-1 добавляют в количестве от 2% до 10% от основы.
Если же при отливках изделий требуется абсолютная прозрачность бесцветность, то применяют пластификатор S-7106. Он эффективен, кроме эластичности и прочности обеспечит отливкам из эпоксидки термостойкость и гидрофобность. Сравнительно недорогой и качественный пластификатор.
ДБФ — дибутилфталат. Имеет небольшой недостаток в виде тенденции к отслаиванию в эпоксидном компаунде. Для того, чтобы этого не происходило, в пластификатор, перед тем, как добавить его в саму эпоксидную основу, вводят небольшое количество аэросила и хорошо перемешивают оба компонента. Затем смесь вливают в компаунд, тщательно размешивают до полного соединения, только после этого в смесь добавляют отвердитель.
Приготовление рабочей смеси тоже имеет свои особенности: пластификатор вводят в смолу в соотношении 1 к 10, медленно нагревают до 50-55°C градусов и в таком виде постоянно перемешивают около полутора-двух часов. Для этого лучше, конечно, использовать какое-нибудь механическое приспособление.
Этот пластификатор применяют также для разжижения получаемых составов, когда нужно обеспечить хорошую текучесть для заливок форм при изготовлении ювелирных украшений и поделок, для литья светильников или ваз. Добавление ДБФ почти на 100% гарантирует отсутствие в отливках трещин, что иногда бывает при послойной заливке массивных изделий.
Нужно иметь в виду, что в специальной смоле для творчества уже присутствуют все необходимые добавки и пластификаторы в их числе. От этого и цена такой смолы бывает более высокой, т.к. она уже готова к работе.
Иногда добавление готовых стандартных пластифицирующих составов препятствует замыслу:
- оттенок они на выходе дадут не тот;
- скорость застывания будет слишком большой;
- свойства полученного эпоксидного состава будут далеки от того, что мастер замыслил сделать с ним.
Тогда на помощь придут нестандартные подходы.
Нестандартные вещества
В первую очередь это некоторые виды растительных масел, только не в виде «о’натюрель» – готовые к употреблению в пищу, а после придания им дополнительных свойств.
Льняное масло. Добавляется в компаунды перед введением в них отвердителя. В процентном соотношении с основным веществом это будет 1 к 100, где 1 – это масло. Для использования льняного масла в качестве пластификатора его сначала кипятят, а затем выставляют в открытой посуде (стеклянная баночка, прикрытая слоем марли, схваченной на горловине резинкой для того, чтобы в масло не попала пыль) на солнце. Под влиянием кислорода воздуха, да еще на солнце, масло быстро окисляется, у него появляется характерный горьковатый запах. Обычно это происходит на 6-8 день после того, как состав выставили на солнце и под воздействие кислорода воздуха.
После добавления окисленное масло тщательно перемешивают, пока с эпоксидной основой не образуется однородная масса. Потом в нее вводится отвердитель.
Скорость схватывания такой смолы несколько ниже, особенно, если в качестве отвердителя используют ПЭПА. На выходе получается гибкая пластина, если отливали тонкий слой до 3-5 мм, или упругое, с затягиванием ямки или вмятины после воздействия, объемное изделие.
Касторовое масло. Да-да, то самое, которое с незапамятных времен использовали в качестве слабительного. Его добавление в компаунды также практикуется в соотношении 1 к 100. Окислять под солнцем и с помощью воздействия кислорода воздуха, как льняное масло, не нужно, в этом смысле использовать касторовое масло, как пластификатор, проще, чем льняное. Только вот приобрести его сложнее, разве что в аптеках с большим выбором традиционных средств.
Подобные растительные масла используют как пластификаторы для создания клеев с заданным свойствами. В основном с такими, как гибкость и износоустойчивость.
Пример, нужно подклеить отошедшую подметку или подошву. Клеть ее обычной эпоксидной смолой означает разрушить место склейки буквально на первых сотнях метров ходьбы, после нескольких сотен же циклов «изгиб-возвращение в исходное состояние».
Эпоксидка полопается и разрушится. Добавление же пластификатора из растительного масла сделает такое клеевое соединение устойчивым на многократный изгиб.Льняным и похожим на него растительными маслами разбавляется пигмент в тюбиках с масляными художественным красками. Поэтому, если нудно получить цветной клеящий или декоративный состав, то в качестве пластификатора можно использовать и такую масляную художественную краску.
Подбирать ее соотношение с эпоксидкой придется опытным путем для каждого цвета, из-за того, что художественные краски представляют собой окислы всевозможных металлов: кобальта, кадмия, цинка, свинца и т. д. Реагировать они с эпоксидными компаундами с отвердителями тоже будут по-разному. Кроме того, потом дополнительно нужно будет покрыть отлитые изделия или плоские заливки дополнительным тонким слоем чистой эпоксидной смолы с отвердителем и бесцветным пластификатором, потому что и после полного застывания отливки или заливки с художественной краской будут очень долго мазаться пигментами, не вступившими в реакцию полимеризации.
Мнение эксперта
Олег Васильев
Мастер по изготовлению мебели и предметов интерьера из эпоксидной смолы. Создает уникальные вещи на заказ на своем производстве.
Задать вопрос мастеруТакже наиболее дешевым и безопасным способом получения пластичного материала является уменьшение количества добавляемого отвердителя при неизменном качественном перемешивании смеси. Однако, для каждой смолы требуется определение количества отвердителя, которое определяется опытным путем.
CustomCrete | Миграция пластификатора
«У нас проблема. Ваш бетонный герметик вышел из строя!» Ваш лучший клиент хмурится, когда вы вдвоем стоите и смотрите на следы, оставленные везде, где была приклеена лента, удерживающая защитную бумагу во время строительства. «Мы потратили все эти деньги, чтобы получить лучший продукт на рынке, и это не удалось! Это будет стоить нам. Что ты собираешься сделать для меня?
В последнее время это всплывает все чаще и чаще. Что вы ему скажете? Лента подтянула герметик и выровняла верхнюю поверхность бетона.
Что, черт возьми, случилось? Неужели этот герметик настолько некачественный, что его можно отклеить малярным скотчем? Ответ — нет, не хуже и да, он оторвется при удалении ленты.
Так что же не так? Подрядчик думал, что поступает правильно, защищая только что запечатанную поверхность и закрепляя ее клейкой лентой или даже синей малярной лентой, чтобы удерживать ее. Большая проблема заключается в малоизвестной реакции двух пластиковых материалов, называемой «миграцией пластификатора». Мы говорим не о пластификаторах, используемых в бетонных смесях, а о тех, которые используются в пластмассах и клеях.
Вот что происходит ~
Пластмассы состоят из различных типов полимеров, и пластификаторы используются для изменения технологических характеристик полимеров, в которые они включены. Другими словами, именно пластификатор придает им различную степень текучести во время процесса укладки или литья/формования, а также степень жесткости при отверждении. Например, в ПВХ пластификаторы значительно улучшают обработку расплава системы.
В клеях обработка может означать влияние пластификатора на время схватывания и открытое время и/или вязкость клея. В герметиках пластификатор влияет на «распылительность». В зависимости от вовлеченной системы, независимо от того, как называется эффект, пластификатор может и будет влиять на обработку системы. Обработка может стать фактором эффективности, если целью является достижение определенного уровня технологичности; и если система не является обрабатываемой, она бесполезна. В общих чертах, в полимерных системах пластификаторы являются технологическими помощниками.
Итак, теперь, когда мы понимаем, что пластификаторы используются во всех пластиковых и клейких материалах, мы можем использовать это основное понимание для продолжения. Эти пластификаторы физически не связаны с полимерами. Следовательно, в пластифицированных системах пластификатор может и будет покидать систему. При этом пластифицированное изделие становится хрупким (например, оставьте обычную малярную ленту на стекле на достаточное время, чтобы увидеть, насколько хрупкими становятся лента и клей).
Если вы когда-либо оставляли свой автомобиль на солнце на длительное время, например, во время отпуска, и по возвращении заметили дымку на лобовом стекле и окнах; это результат «улетучивания» или выхода пластификаторов из своего «хозяина». Со временем ваша приборная панель или виниловая обивка становятся хрупкими и трескаются, если их не «смазать» каким-либо продуктом типа «Armor-All». В последнее время также высказывались опасения по поводу миграции пластификаторов в пищевые продукты из пластиковой упаковки и контейнеров, используемых при приготовлении пищи в микроволновой печи. Однако это не касается нашей проблемы по отношению к нашей проблеме. Я использую их только как пример того, как миграция пластификаторов влияет на нашу жизнь.
Пластификаторы также могут мигрировать с одного пластифицированного материала на другой субстрат. Например, пластификатор может мигрировать (и мигрирует) с винила на клей, прикрепляющий его к подложке. Это то, что происходит в нашем примере выше.
Тепло ускорит эту деятельность.
Пластификаторы в клейкой ленте будут мигрировать в герметики, которые также представляют собой типы пластмасс с собственными полимерами. Они «женятся» друг на друге и становятся единым целым, а когда лента снимается, она тянет за собой герметик, а иногда и бетонную поверхность. Решая эту проблему с помощью герметиков для бетона, мы можем сказать, насколько хорошо герметик проникает в поверхность и насколько прочно он соединяется, если он удаляет поверхность бетона вместе с герметиком (конечно, дело может быть в неправильном отверждении). бетонная поверхность дает слабую поверхность). Мембранные герметики на водной основе, скорее всего, не получат такого укуса и, следовательно, не будут тянуть бетонную поверхность.
Итак, как мы можем предотвратить это? Простое…… образование. Убедитесь, что ваши дистрибьюторы и подрядчики знают и понимают, что наклеивание клейкой ленты на герметизированные поверхности может вызвать подобные проблемы. Лента — не единственная проблема.
Синтетический каучук и пластиковые коврики также могут иметь тот же эффект, если оставить их на длительное время.
Нанесение расходуемых износостойких поверхностей на основе воска создаст барьер между двумя пластиками, который продлит время, в течение которого они могут оставаться на месте.
- Если необходимо заклеить защитные поверхности скотчем, используйте только самоклеящуюся маскирующую бумагу с «липкой обратной стороной».
- Не оставляйте ленту на герметизированных поверхностях более одного часа за один раз. Всегда читайте и следуйте указаниям на любом клейком продукте, который размещается на полу, и,
- Никогда, Никогда, Никогда, Никогда, НИКОГДА не допускайте использования Клейкой ленты на герметизированных поверхностях. Пластификаторы в клее этой ленты мигрируют всего за 15 минут и вызывают огромные проблемы.
- Клиентам следует рекомендовать выбирать маты из натурального каучука или ткани на джутовой или тканевой основе, которые вступают в непосредственный контакт с герметизируемой поверхностью. Также следует часто и через равные промежутки времени проводить уход за участками пола под матами.
Также следует часто и через равные промежутки времени проводить уход за участками пола под матами.Предоставлено Т.Б. Penick & Sons
Эпоксидная смола Soybean Oildop Пластификатор ПВХ Смола Китайский производитель
Поливинилхлоридная смола имеет широкий спектр применения и может использоваться в производстве и обработке твердых изделий из ПВХ, мягких изделий, покрытий и клеев.
(1) Общие мягкие изделия из ПВХ могут быть экструдированы в шланги, кабели, провода и т. д. с помощью экструдера; пластиковые сандалии, подошвы для обуви, тапочки, игрушки, автозапчасти и т. д. могут быть изготовлены на машинах для литья под давлением с различными формами.
0макс.
Применение ПВХ-СМОЛЫ SG5 ДЛЯ МАТЕРИАЛА ТРУБ : 