Эпоксидная смола состав: Эпоксидная смола: характеристика и сфера применения

Эпоксидная смола: характеристика и сфера применения

Эпоксидная смола – материал, знакомый практически каждому человеку, находящемуся в сознательном возрасте. Появившись на строительном рынке в пятидесятые годы прошлого столетия, она заняла заслуженное место на многих строительных площадках, что обусловлено ее универсальными потребительскими характеристиками. Сфера применения синтетического олигомера, которым является эпоксидная смола, достаточно широка и включает судостроительство, отрасли промышленного производства и домашнего хозяйства. Развитие современных технологий и постоянная разработка новых составов способствует постоянному расширению этого списка, а, соответственно, и возможностей применения эпоксидных смол. Несмотря на это, данный материал никогда не используется в чистом виде и приобретает свои ценные свойства только после смешения с отвердителем, что способствует окончанию реакций полимеризации. В связи с востребованностью эпоксидной смолы на современных строительных площадках, а также в сфере домашнего хозяйства и творчества, в настоящей статье мы рассмотрим технические характеристики данного материала и субстанции, в составе которых используется эпоксидная смола.

Содержание

1. Эпоксидный состав: соотношение смолы и отвердителя
2. Основные разновидности эпоксидной смолы
3. Преимущества эпоксидных смол
4. Сфера применения эпоксидной смолы: основные направления использования
5. Эпоксидный клей: краткая характеристика
6. Приготовление больших объемов эпоксидной смолы своими руками
7. Изготовление объемного изделия из эпоксидной смолы: рекомендации мастеров

 

Эпоксидный состав: соотношение смолы и отвердителя

Востребованная практически во всех отраслях промышленности эпоксидная смола, с точки зрения химического строения, представляет собой синтетическое олигомерное соединение, которое используется в комплексе с отвердителями, способствующими завершению процессов полимеризации. Именно эти процессы, после завершения которых, эпоксидная смола готова к использованию, определяют ее технические и эксплуатационные характеристики. С учетом этого, можно прийти к выводу, что эпоксидная смола не может использоваться в чистом виде.

В процессе комбинации различных видов эпоксидных смол и отвердителей образуются разнообразные вещества, обладающие порой противоположными свойствами. Одни из них могут быть твердыми и жесткими, прочность которых превышает прочность стали, а другие, напротив, будут мягкими, по консистенции напоминающими резину.  В зависимости от исходных компонентов эпоксидной смеси, отверждение эпоксидной смолы может происходить в условиях большого температурного диапазона: от -10 до +200 градусов, а сам материал также делится на две разновидности: смолу горячего и холодного отверждения, что определяется, в основном, видом используемого отвердителя.

Эпоксидная смола в комплексе с отвердителем холодного отверждения используется в бытовых целях, в условиях небольших производств и в случаях, когда термическая обработка не допустима.

Если эпоксидная смола используется для изготовления изделий,  которые изначально должны быть устойчивы к воздействию высоких температур, механических нагрузок и агрессивных химических веществ, она дополняется отвердителем горячего отверждения. Это обусловлено тем, что использование отвердителей горячего отверждения способствует образованию более плотной молекулярной решетки, что легло в основе производства эпоксидных систем, отверждение которых реализуется в условиях высокой влажности или в морской воде.

Отвердитель для эпоксидной смолы выполняет функцию полимеризующего компонента. В качестве отвердителя могут использоваться третичные амины и их аналоги и фенолы. Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя может быть остаточно вариабельным и напрямую определяется составом исходных компонентов. Будучи реактопластом, эпоксидная смола вступает в необратимую реакцию полимеризации с отвердителем, что способствует получению прочного вещества, не растворимого в воде и под действием высоких температур.

В процессе смешения компонентов важно соблюдать необходимые пропорции, актуальные для того или иного вида смолы, так как избыток или недостаток отвердителя оказывает негативное влияние на качество готового полимера, снижая его прочность, устойчивость к воздействию влаги, температуры и агрессивной химии. Соотношение компонентов в современных эпоксидных составах – 1:2 или 1:1.

Важно! Один из распространенных мифов об эпоксидной смоле гласит, что в случае превышения используемой нормы отвердителя, отверждение смолы происходит значительно быстрее. Чтобы развенчать его, отметим, что превышение количества отвердителя не оказывает влияния на скорость полимеризации материала. Единственно возможным способом ускорения полимеризации смолы является повышение температуры реагирующей смеси. Доказано, что повышение температуры на 10 градусов способствует ускорению процесса застывания в 2-3 раза. Данное свойство легло в основу производства компаундов, в структуре которых содержатся ускорители отверждения. Также разработаны эпоксидные составы, застывание которых происходит при более низких температурах.

Таким образом, основными и единственными факторами, влияющими на скорость отверждения, являются температура смеси и тип отвердителя.

Основные разновидности эпоксидной смолы

Различают несколько видов смол эпоксидной природы, каждый из которых включает в себя несколько подвидов.

• Эпоксидно-диановые смолы – собирательное понятие, включающее несколько подвидов смол эпоксидной природы – материалы с маркировкой ЭД-20 и ЭД-22.

• Эпоксидная смола ЭД-20 – наиболее часто используемая разновидность жидких смол, обладающая универсальными эксплуатационными характеристиками. Широко используется как в промышленности, так и в быту в составе заливочных и пропиточных компаундов, а также в процессе производства герметиков и клеевых составов. Может использоваться в качестве связующего материала для производства армированного пластика и защитных покрытий.
• Эпоксидная смола ЭД-22 – еще один представитель жидких смол эпоксидной природы, характеризующийся относительно низкой вязкостью и склонностью к кристаллизации в процессе хранения. Как и ЭД-20, обладает универсальными эксплуатационными свойствами.
• Эпоксидная смола ЭД-16 – материал, обладающий высокой вязкостью, вследствие чего он используется только в процессе производства стеклопластика в качестве связующего вещества;
• Эпоксидные смолы ЭД-10 и ЭД-8 – твердые вещества, использующиеся в электро- и радиотехнике.

• Эпоксидно-диановые смолы для лакокрасочных материалов – группа смол эпоксидной природы, включающая марки Э-40 и Э-40р, которые используются для изготовления лаков, красок, шпаклевок и покрытий, демонстрирующих устойчивость к повышенному воздействию химических веществ и агрессивных факторов внешней среды. Эпоксидная смола Э-41, также как и предыдущие марки, используется в составе заливочных композиций, шпаклевок, эмалей и клеевых составов.
• Эпоксидно-модифицированные смолы марки ЭПОФОМ – материалы, которые используются для производства эпоксидных компаундов, применяющихся в качестве защитных покрытий при обустройстве наливных полов и  ремонте трубопровода.

Группа эпоксидно-модифицированных смол включает марки ЭПОФОМ-1,2,3. Они являются сырьем для производства материалов, выполняющих функцию защитных покрытий, основная функция которых заключается в предотвращении бетонных и металлических конструкций. Защищает строительные объекты от воздействия химически агрессивных веществ.

Эпоксидные смолы специального назначения – группа материалов, использующихся для производства композиций, обладающих особыми физико-механическими и технологическими характеристиками и эксплуатируемых в экстремальных условиях, а также изделий, используемых в различных областях промышленности и находящихся под воздействием агрессивных факторов внешней среды. Наиболее известными смолами группы специального назначения являются:

• Смола ЭХД (хлорсодержащая), используемая в качестве основы в процессе производства герметиков, клеевых составов, и связующего компонента для угле- и стеклопластика, характеризующегося механической устойчивостью, пониженной горючестью и влагостойкостью;
• Смола УП-637, в составе которой присутствует резорцин, является основным материалом, используемым в качестве основы для производства пропиточных и заливочных компаундов. Еще одна разновидность марки УП-631 является структурным компонентом негорючих компаундов для заливки и пропитки.

Эпоксидная смола ЭД-20: краткая характеристика

С точки зрения химического строения, эпоксидная смола ЭД-20 представляет собой олигомерное соединение, основу которого составляет диглицидиловый эфир дифенилолпропана. В качестве отвердителя для эпоксидно-диановой смолы данной марки могут использоваться разнообразные биоорганические вещества – фенолформальдегидные смолы, ангидриды поликарбоновых кислот, ароматические и алифатические амины, полиамиды и другие вещества. В зависимости от используемого отвердителя, технические и эксплуатационные характеристики смолы ЭД-20 варьируются в широких пределах.

С учетом этого определяется и сфера ее применения, также характеризующаяся многогранностью:

• Эпоксидная смола марки ЭД-20 – одна из немногих разновидностей смол эпоксидной природы, которая может применяться в промышленном производстве и в составе композиционных материалов, например, заливочных и пропиточных компаундов, и в чистом виде;
• ЭД-20 используется для производства эпоксидного клея и герметика;
• Выполняет функцию связующего компонента в процессе производства армированного пластика и защитных покрытий.

Важно! Будучи абсолютно не взрывоопасной, смола ЭД-20 не горит в открытом огне. В составе материала присутствует летучие вещества – эпихлоргидрин и толуол, которые относятся ко второму классу опасности по степени воздействия на организм человека.

Преимущества эпоксидных смол

• Устойчивость к воздействию абразивных веществ, а, соответственно, и износу;
• Прочность клеевого соединения в случае использования клеевых составов на основе эпоксидной смолы;
• Оптимальные физико-механические характеристики;
• После отверждения эпоксидная смола характеризуется минимальной влагопроницаемостью;
• Минимальная усадка в процессе и после отверждения.

Сфера применения эпоксидной смолы: основные направления использования

Впервые использование эпоксидной смолы началось в 50-е годы прошлого столетия – в те времена смола заняла заслуженное место во многих отраслях промышленности. С тех пор характер ее использования претерпел немало изменений, однако основные области ее использования остались без изменений:

• Стекловолокно и эпоксидная смола – неизменное направление использования последней. В качестве пропиточного состава для стеклонити и стеклоткани, а также склеивания деталей эпоксидная смола используется во многих инженерно-технических отраслях – радиоэлектронике, электротехнике,  авиационной и автомобильной промышленности, корабле- и машиностроении, а также в процессе производства стеклопластика, и мастерских, практикующих ремонт кузовных элементов автомобиля и лодочных корпусов;

• Эпоксидная смола, применение которой также многогранно, как и ее свойства, может использоваться в качестве гидроизоляционных покрытий для пола, бассейна и стен подвальных помещений;
• Включение в состав химически устойчивых покрытий – использование эпоксидной смолы лежит в основе производства красок и материалов, предназначенных для внутренней и наружной отделки зданий, например, пропиток, повышающих прочность и влагостойкость пористых материалов – дерева, бетона и других;
• Прозрачная эпоксидная смола, предназначенная для заливки в формы, после отверждения подвергается механической обработке посредством резки и шлифовки. Обработанные элементы могут использоваться в электронной промышленности, домашнее хозяйстве, дизайнерских работах и даже ювелирном искусстве.

Важно! Украшения из натуральных материалов сейчас на пике популярности. Используя ювелирную эпоксидную смолу, представляющую собой пластичную массу, вы сможете изготовить изделия, полностью имитирующие стекло. Чтобы сделать украшения из эпоксидной смолы более привлекательными, в смолу заливают природные материалы – сухие цветы, листья, шишки или даже насекомых.

Эпоксидный клей: краткая характеристика

Многогранные свойства эпоксидной смолы проявляются, когда она используется в качестве клея, демонстрирующего все прелести используемого сырья. Эпоксидный клей является универсальным составом для склеивания материалов, характеризующихся непористой поверхностью: алюминия, фаянса, керамики, твердых пород древесины, таких как дуб, тик, эвкалипт и др. С одинаковой популярностью используется и в обувных мастерских, и в авиастроении. Это обусловлено высокой адгезией и прочностью образуемого соединения. Различают два типа клеевых составов на основе эпоксидной смолы: эластичные и жесткие.

Важно! Если вы планируете проведение работ в бытовых условиях, специалисты рекомендуют отдавать предпочтение клеевым составам, не требующим точного соблюдения соотношения смолы и отвердителя. Комплект таких составов дополнен отвердителем холодного типа.

Для приготовления эпоксидного клея смолу необходимо смешать с небольшим количеством отвердителя (несколько граммов) при комнатной температуре.  В основном эпоксидную смолу и отвердитель берут в пропорции 1: 10, однако допускается превышение нормы отвердителя, способствующее изменению соотношения до 1: 5. Компоненты состава  смешиваются вручную.

Приготовление больших объемов эпоксидной смолы своими руками

Для эпоксидной смолы характерен ряд специфических свойств, незнание которых может привести к проблемам в процессе изготовления больших объемов эпоксидного состава. Важно знать, что в процессе работы с большим количеством эпоксидного материала выделяется тепло, и если смола не предназначена для смешивания с отвердителем в больших количествах, сразу после соединения компонентов, она подвергается полимеризации и затвердеванию, становясь непригодной к использованию. В худшем случае смесь вскипает с выделением едкого дыма и подвергается самовозгоранию, что объясняется лавинообразным разогреванием смолы, в процессе которого ускоряется реакция полимеризации и происходит интенсивное теплообразование.

Важно! Приобретая эпоксидную смолу и отвердитель, уточните у специалиста, для каких целей она предназначена. Из специального состава, предназначенного для приготовления больших объемов смеси, вы получите чистую, прозрачную, равномерно застывшую отливку, характеризующуюся отсутствием воздушных пузырей.

Технология приготовления больших объемов эпоксидной смолы, например, нескольких килограммов смеси, отличается от замешивания небольшого количества эпоксидного клея. Рассмотрим этот процесс более подробно.

• Зачастую при длительном хранении смолы, она становится более вязкой, а также мутнеет и кристаллизуется. Чтобы устранить эти явления, перед добавлением отвердителя и пластификатора нагрейте смолу на водяной бане, что позволит уменьшить ее вязкость. Для этого емкость со смолой опустите в воду и нагрейте до температуры 50-60 градусов;

Важно! В процессе нагревания смолы помните, что увеличение температуры на 10 градусов способствует ускорению процесса полимеризации в 2-3 раза. Вследствие этого, важно следить за температурой смолы, так как в случае закипания она приобретет мутно-белый оттенок и вспенится, став непригодной к использованию.

Важно! Зачастую неопытные мастера для повышения вязкости смолы используют растворитель, однако даже небольшая его концентрация (не более 5-7 %) приведет к выраженному снижению прочностных характеристик и теплостойкости изделия. Кроме того, в процессе эксплуатации изделия часто происходит «выпотевание» растворителя из полимера, что также ухудшает качество материала.

• Полностью исключите наличие воды в эпоксидной смоле и отвердителе. При попадании воды эпоксидная смола становится мутной, теряя свои свойства. Однако развитие современных технологий позволяет выпускать водоразбавляемые эпоксидные составы, которые разводятся дистиллированной водой;
• Приготовление эпоксидного состава начинают с добавления пластификатора. Если вы используете ДБФ, смолу с пластификатором медленно нагрейте, а при использовании ДЭГ-1 просто перемешайте состав, используя строительный миксер или насадку на дрель. Пропорция используемого пластификатора и смолы определяется требуемой пластичностью смеси, однако в большинстве случаев доля пластификатора в составе смеси не превышает 5-10 %;
• Перед тем,  как в смесь смолы и пластификатора добавить отвердитель, остудите ее до 30 градусов, что позволит предотвратить ее закипание. После этого добавьте в смесь отвердитель, исходя из соотношения 1: 10. Иногда допускается изменение пропорций от 1:5 до 1:20. Чтобы добиться равномерного растворения отвердителя в смоле, необходимо постоянно перемешивать состав, в противном случае, при неравномерном распределении отвердителя, он останется несвязанным и будет выпотевать. Чтобы добиться приготовления однородной смеси, медленно и постепенно наливайте отвердитель тонкой струйкой, постоянно перемешивая состав.

Важно! Даже кратковременное повышение концентрации отвердителя приведет к вскипанию смолы – она приобретет матово-белый оттенок, покроется пеной и станет непригодной к использованию. Старайтесь избегать передозировки отвердителя, так как в некоторых случаях может произойти моментальное затвердевание смолы.

Изготовление объемного изделия из эпоксидной смолы: рекомендации мастеров

• Объемное изделие из эпоксидной смолы должно быть прозрачным, без пузырьков воздуха. Отверждение материала должно быть равномерным, как в толще, так и на поверхности изделия. Если толщина готового изделия превышает 2 мм, смолу необходимо наносить слоями, после того, как произойдет первичная полимеризация предыдущего слоя.
• Также эпоксидную смолу можно заливать в формы. Чтобы после полимеризации смолы готовое изделия можно было легко извлечь из формы, ее необходимо смазать техническим вазелином. Чтобы придать изделию цвет, используют порошковый краситель.
• После того, как вы завершили работу, изделие необходимо выдержать при температуре немного выше комнатной. По истечении 2-3 часов после первичной полимеризации изделие прогревают в жарочном шкафу, что позволит ускорить процесс полимеризации до 5-6 часов. При комнатной температуре процесс полимеризации длится 7 дней.
• В последующем изделие, отлитое из эпоксидной смолы, подлежит механической обработке – резке и шлифованию.

Важно! Эпоксидная смола отечественного производства в большинстве случаев непригодна для изготовления объемных изделий, что определяется ее неравномерным отверждением в толще изделия.

Свойства и применение эпоксидных смол

Эпоксидная смола — это химическое соединение, которое после добавления отвердителя превращается в очень прочный полимер (подробнее о химии смол). 

Свойства эпоксидной смолы зависят от марки смолы, отвердителя, условий отверждения и т.д. Здесь мы приводим основные свойства эпоксидных смол, характерные для большинства из них:

      — Высокая прочность. Именно это свойство обеспечивает стабильный спрос на эпоксидные смолы в течение многих лет. Прочность застывшей смеси на растяжение и на сжатие сопоставима с прочностью типовых марок тяжелого бетона (варьирует в пределах 40-90 МПа). 
      — Отличные клеящие свойства: эпоксидные смолы обладают прекрасными адгезивными свойствами, что в сочетании с прочностью делает их превосходным клеем. 
      — Хорошие водозащитные свойства: отверждённая эпоксидная смола практически водонепроницаема.
      — Устойчивость к большому ряду агрессивных химических веществ (подробнее здесь). 
      — Небольшая масса готовых изделий (см.ниже).

Основные области применения:

      — Изготовление композитных соединений (стеклопластик, углепластик). Стеклоткань и углеткань, пропитанная эпоксидной смолой, обладает очень высокой прочностью при небольшом весе. Это делает композиты незаменимыми соединениями, применяемыми в судостроении, авиастроении, ракетоостроении и автомобилестроении.
      — Наливные (полимерные) полы, ставшие очень востребованными в последнее время.
      — Дизайнерская мебель.
      — Электроизоляция. Эпоксидная смола — диэлектрик и способна выдерживать серьёзные электрические нагрузки.
      — Гидроизоляция. Это свойство ценится как в судостроении, где смола интенсивно применяется, так и для создания водозащитных покрытий при постройке, например, бассейнов.
      — Декоративно-прикладное искусство: из эпоксидных смол изготавливают броши, кулоны, кольца, серьги и другие украшения.
      — Ремонтные работы (смола в сочетании со стеклотканью поможет отремонтировать кузов автомобиля или катер, а со стеклолентой — течь в трубе). Всем с детства знаком эпоксидный клей, которым можно починить самые безнадёжные поломки.
      — Диорамы, модели, поделки. Незаменима в стендовом моделизме.
      — Изготовление прочных пропиток и покрытий для древесины и других материалов.

Работа с эпоксидными смолами несложная (куда проще чем, к примеру, с металлом) и требует лишь небольшой практики (здесь подробнее о том, как работать с эпоксидной смолой). Благодаря этой простоте и широкому спектру применения можно быть уверенным, что в ближайшем будущем количество сфер применения смол и композитов будет только увеличиваться. 

Назад в справочник 
В раздел «Эпоксидные смолы» 
В раздел «Руководства» 

Основы химии эпоксидных смол | РУ-СМОЛА

Знание химии эпоксидных смол (ЭС) не требуется для большинства рутинных действий – склейки, пропитки небольшого объёма стеклоткани. Но иногда всё же крайне желательно иметь представление об их химических свойствах. Особенно для тех, кто: 

• работает с большими объёмами смол;
• работает с прозрачными составами;
• имеет большие по времени проекты, которые предполагают работу в разных условиях и температурных режимах (например, начало работы летом и окончание зимой).

Синтез эпоксидных смол

Синтез эпоксидной смолы не очень сложен. Два вещества с короткими и несложными формулами – бисфенол А и эпихлоргидрин – реагируют друг с другом, в результате получается диглицидиловый эфир бисфенола А (ДГЭБА), он же и есть – основная эпоксидная смола.
Сама по себе основная эпоксидная смола обладает очень высокой вязкостью и используется только как сырьё для получения других смол. Существует ряд смол, очень близких по составу к ДГЭБА (например, DER-332), но и они встречаются редко. Производители эпоксидных составов приобретают смолу именно в виде ДГЭБА и затем добавляют к ней определенные компоненты (модифицируют). Именно эти модификации обеспечивают большое разнообразие ЭС с самыми разными свойствами на рынке.

Отвердители эпоксидных смол.

Отвердители, применяемые с эпоксидной смолой при комнатной температуре – в основном полиамины. Они изготавливаются с применением аммиака, отчего обладают резким запахом и имеют щелочную реакцию. Классические примеры отвердителей — ПЭПА (полиэтиленполиамин) и ТЭТА (триэтилентетрамин). 

Как происходит отверждение эпоксидных смол?

Суть реакции такова: атомы водорода (из аминогрупп отвердителя) взаимодействуют с атомами кислорода (из глицидиловых групп эпоксидной смолы). 
Ниже представлена наглядная схема, как это происходит. Участки, где происходит реакция, обведены красным. В нижней части схемы видна сформировавшаяся сетка связей. Эта трехмерная разветвлённая структура обеспечивает смоле отличные физические свойства: прочность, твердость, устойчивость к химически агрессивным средам. 

Соотношение смолы и отвердителя определяется соотношением участвующих в реакции атомов кислорода и атомов водорода. Изменение химически верного соотношения приведет к тому , что останутся атомы кислорода или водорода, которые в реакции не участвовали. В итоге сетка химических связей будет иметь разрывы и промежутки, и смола не наберёт свою максимальную прочность.

От чего зависит время отверждения эпоксидной смолы?

Время отверждения эпоксидной смолы зависит от реакционной активности атомов водорода аминных групп отвердителя. Это время можно изменить, применяя разные отвердители или нагревая смолу. И здесь есть ряд нюансов и хитростей.
Реакция отверждения ЭС – экзотермическая, и это очень важно. Это означает , что в ходе реакции выделяется тепло. Это же самое тепло и ускоряет реакцию: по правилам термодинамики при повышении температуры на каждые 10°С скорость реакции удваивается. Соответственно, повлиять на скорость отверждения проще всего, регулируя температуру смеси.

Что такое желатинизация? Как её отсрочить?

Временем желатинизации (или гелеобразования) называется время, по прошествии которого смола перестаёт быть жидкостью. По сути, это время, в ходе которого полимеризуется основная масса смолы. Мы уже знаем, что это время зависит от температуры смеси. Но вот интересный нюанс: в чашке смола застывает быстрее, чем будучи нанесённой тонким слоем на поверхность. Этот эффект объясняется просто: тонкая плёнка быстро остывает, и экзотермическая реакция не может его ускорить – всё тепло уходит в воздух.
Получается, что время жизнеспособности смолы до её отверждения можно увеличить путем увеличения площади поверхности, уменьшения массы смеси или охлаждением смолы и отвердителя перед смешиванием. Опытные специалисты обычно готовят смесь в нужном объёме, который можно быстро нанести.

Сколько времени занимает отверждение?

В твердых телах химические реакции протекают медленнее, и, когда смола первично отверждается, дальнейшая реакция сильно замедляется. При нормальной температуре смола достигает от 60 до 80% окончательной прочности спустя 24 часа. Уже твёрдая на ощупь смола продолжит набирать твердость и прочность до двух недель, а в холоде – ещё дольше. Однако для большинства целей можно считать, что смолы, полимеризующиеся при комнатной температуре, окончательно отверждаются спустя 72 часа при 20°С.

Типичные ошибки

Важно, что при слишком быстром добавлении отвердителя (обычно он должен добавляться тонкой струйкой, порциями или по каплям) возможно лавинообразное нарастание температуры смеси: она буквально закипает и отверждается мгновенно. Кроме того, высокая температура смещает оттенок даже прозрачных или относительно прозрачных смесей (например, ЭД-20 + ТЭТА) в сторону жёлтого цвета.
Тот же эффект может быть достигнут при замешивании смолы с отвердителем и оставлении массы в ёмкости. Когда экзотермическая реакция началась, смолу следует распределить (вылить, нанести) с учётом толщины, типичной для данной марки. Если этого не сделать, реакция пойдёт излишне бурно, известны даже случаи возгорания.
Необходим очень осторожный подход при применении эпоксидных смол в паре с полиэфирными. При этом надо соблюдать одно главное правило : эпоксидную смолу можно наносить поверх отвержденной полиэфирной , которая при этом обезжирена и зачищена , но никогда нельзя наносить полиэфирную поверх отвержденной эпоксидной . Амины , не вступившие в реакцию в эпоксидной смоле , будут препятствовать катализатору (пероксиду) полиэфирной смолы, в результате чего на их границе смола будет не полностью отвержденной. Такое соединение очень ненадёжно. 

Эпоксидная смола — особенности, применение, преимущества

Комплексные поставки эпоксидных смол, отвердителей, активных разбавителей и других сопутствующих материалов  под любое техническое задание. Весь ассортимент в наличии на складах в СПб и Москве.  Фасовка — бочка. 

Наш технолог поможет подобрать идеальный отвердитель под ваше покрытие!

Для бесплатной консультации свяжитесь с менеджерами направления:

Санкт-Петербург:  (812) 441-38-31, доб. 110

Москва: (495) 640-60-72, доб.126

   

Эпоксидная смола — одна из разновидностей синтетических смол, представляющая собой соединение, содержащие не менее двух эпоксидных групп в молекуле. Эпоксидная смола, в быту называемая эпоксидка,  нашла широкое применение в промышленности. Она используется для производства различных изделий литьем и прессованием, клеев, печатных плат, лакокрасочных материалов, наливных полов и многого другого.

В ПРОДАЖЕ: 

Эпоксидная смола:

Sinopec Corporation (Китай)

 

Epoxy Resin CYD-128

Жидкая, низкомолекулярная эпоксидная смола на основе бисфенола-А. Применяется в качестве связующего для наливных полов, различных компаундов, клеев, покрытий и т.д.

 

Jiangsu Sanmu (Китай)

Epoxy Resin SM 828	Жидкая, низкомолекулярная эпоксидная смола на основе бисфенола-А. Применяется в качестве связующего для наливных полов, различных компаундов, клеев, покрытий и т.д.
Epoxy Resin SM 8132	Готовая композиция из смолы SM 828 и разбавителя SM-90, обладающая низкой вязкостью. Обладает великолепной  смачиваемостью и адгезией, позволяет вводить большее количество наполнителя. Отлично подходит для напольных систем.
Epoxy Resin SM 601	Твердая, высокомолекулярная эпоксидная смола на основе бисфенола-А. Применяется в качестве связующего для лаков и грунтов.
Epoxy Resin SM 601Rx75	Модификация SM 601 в виде раствора в ксилоле, сухой остаток 75 %.

 

Разбавители

Бензиловый спирт	Разбавитель для ЛКМ и компонентов эпоксидных материалов.
Epodil 478	Алкил(C12-C14)глицидиловый эфир. Разбавитель общего назначения.

 

Отвердители эпоксидных смол

Характеристики и особенности эпоксидных смол

Эпоксидная смола по физическому состоянию бывает твердой или жидкой. Низкомолекулярные смолы представляют собой жидкости с различной вязкостью.

Некоторые, очень чистые жидкие смолы, способны к кристаллизации.

Наиболее широко применяемая на рынке низкомолекулярная смола 128 или 828 (аналоги отечественных смол ЭД-20 или ЭД-22)

Высокомолекулярные эпоксидные смолы могут быть твердыми, либо представлять собой растворы твердых смол в органических растворителях.

Стоит отметить существование водоразбавляемых эпоксидных смол в виде эмульгированных жидких эпоксидных смол или в виде водных дисперсий твердых смол.

Процесс отверждения смолы – химическая реакция. Эпоксидная смола (компонент А) смешивается с отвердителем (компонент Б). Отверждение протекает преимущественно за счет реакций эпоксидных и гидроксильных групп молекулы эпоксидной смолы.

Смолу и отвердитель смешивают строго в рекомендованных производителем пропорциях.

Основными отвердителями для эпоксидных смол являются циклоалифатические амины, амиды, амидоамины и ангидриды.

Преимущества эпоксидной смолы перед другими материалами

Эпоксидная смола завоевала свою популярность благодаря следующим свойствам:

 -превосходная химическая стойкость

-хорошая адгезия к металлам

 -низкая влагопроницаемость

-отсутствие усадки или небольшой ее показатель при эксплуатации изделий

— отличные физико-химические характеристики

Стоит отметить, что эпоксиды подвержены пожелтению и разрушению (мелению) при воздействии ультрафиолета, что ограничивает область их применения.

Типы эпоксидных смол

Наиболее важным классом эпоксидных смол являются «диановые» эпоксидные смолы, получаемые взаимодействием Бисфенола А(BPA) с эпихлоргидрином . (ECH).

В промышленности применяются и другие классы эпоксидных смол:

— Бисфенол F (BPF)  — эпихлоргидриновые смолы: более низковязкие по сравнению со смолами на основе бисфенола А

—  эпоксиноволачные смолы, получаемые из новолаков и эпихлоргидрина. Они образуют пленки с высокой плотностью сшивки

— циклоалифатические эпоксидные смолы, применяемые для защиты изделий, эксплуатируемых вне помещений.

 Сфера использования эпоксидных смол

Основные области применения эпоксидов:

—  жидкие и порошковые краски, грунтовки, антикоррозионные покрытия по металлу

—  изготовление композитных соединений (стеклопластик, углепластик), применяемых в автомобиле-, авиа-, ракето- и судостроении.

—  электроизоляционные компаунды и гидроизоляция

—  адгезивы

—  декоративно-прикладное применение: изготовление украшений, дизайнерских изделий, столешниц и прочее

У нас вы можете купить эпоксидную смолу, отвердители для эпоксидных смол, активные разбавители и другие сопутствующие материалы (от 1 бочки — 200 литров) для различных покрытий (электроизоляция, наливные полы, антикоррозийная защита и другие промышленные покрытия). В наличии на складах в Санкт-Петербурге и Москве.

Менеджеры направления:

Санкт-Петербург:  (812) 441-38-31, доб. 110

Москва: (495) 640-60-72, доб.126

 

Эпоксидная смола для творчества: выбор и использование

Интересные предметы ручной работы всегда были в цене. И сейчас они притягивают завораживающие взгляды, возгласы восхищения и толпы желающих повторить и превзойти успех. Эпоксидная смола для творчества – это именно тот материал, который поможет любому креативному мастеру запечатлеть в своём творении целый мир или даже Вселенную. Вместе с редакцией Homius узнаем больше о том, что из себя представляет подобный материал, и как с ним работать.

Интерьерное украшение из эпоксидной смолы и обычных попрыгунчиков

Содержание статьи

Эпоксидная смола – что это такое

Эпоксидка − одна из разновидностей синтетических олигомерных смол, которая появилась на рынке ещё в пятидесятых годах. Она просто «ворвалась» в строительный мир, расширяя области своего применения год за годом. Столько десятилетий прошло, а эпоксидная смола не только остаётся популярной в своём классическом виде, но и становится основой для создания новых материалов, работающих в разных областях. Такую распространённость эпоксидка получила в первую очередь благодаря своим свойствам и эксплуатационным качествам.

Как выглядит прозрачная эпоксидная смола в рабочем состоянии

Основные свойства эпоксидной смолы

Одно из особенностей, отличающих эпоксидку от подобных составов,является способность кристаллизоваться, образуя невероятно плотную структуру под действием отвердителя. Получаемый застывающий материал характеризуется следующими свойствами:

Стекло на бетонном основании, залитое эпоксидкой

• хорошие диэлектрические показатели;

Застывшая и охлаждённая смола практически не проводит электрический ток, поэтому из неё любят делать оригинальные светильники

• стойкость к воздействиям механического характера, температуры, химических веществ, воды;

Раковины из эпоксидки– дорого, долговечно и стильно

• экологичность – не выделяются как при работе, так и во время эксплуатации какие-либо токсины или газы;

С помощью эпоксидной смолы получаются необычайно красивые и экологически безопасные украшения

Эпоксидная смола также по праву получила «звание» − самый доступный материал для творчества. С подобным составом легко и просто работать. Нужно просто приловчиться. Поэтому именно на ней останавливаются многие новички, желающие проявить свои дизайнерские навыки в различных творческих направлениях.

эпоксидная смола

Область применения эпоксидной смолы для творчества

Как уже упоминалось, из эпоксидки делаются всевозможные изделия. Их условно можно разделить на несколько групп:

1. Украшения – самые утончённые и нежные изделия ручной работы из подобной смолы. В силу того, что она хорошо сцепляется с любым основанием и не портит его, мастера приловчились делать «начинку» для своих украшений из засушенных цветов, насекомых, дерева, камня.

   Маленький кусочек лета

2. Предметы декора, светильники – изюминкой любого интерьера, как правило, становится какая-нибудь стильная вещица, от которой взгляд нельзя оторвать. Именно такие изделия и создаются из эпоксидки и сопутствующих материалов, например, дерева, бетона, стеклянных шариков, морских раковин, гирлянд и прочих интересных вещиц. 

   Понадобится ни один час, чтобы понять, из чего сделаны подобные стильные вещицы

3. Мебель – одна из самых практичных предметов, которые можно изготовить с помощью эпоксидки. Кроме этого, подобная мебель несёт и декоративную нагрузку, придавая интерьеру или участку необычную красоту.

   Стол из дерева и эпоксидки, навивающий морские мотивы

4. Посуда − подобные изделия из синтетической смолы делаются, но не для постоянного использования. Больше для декора кухни, столовой.

   Интересная чаша для фруктов

5. Вазы также частенько изготавливают из подобного синтетического материала. Такие изделия больше напоминают произведения современного искусства, нежели сосуды для цветов.

   Необычная цветочная ваза

6. Рабочие поверхности – это мегапопулярное направление в области творчества с эпоксидкой. Чаще всего делают столешницы в ванную, кухню, подоконники, фартуки и прочее.

   Рабочая поверхность из пивных крышек

Хотя подобные изделия и изготавливаются из синтетических смол, для каждого типа работ предпочтительнее своя марка, обладающая определёнными свойствами.

Какой бывает эпоксидная смола для творчества

На сегодня существует более десятка видов эпоксидных смол. Отличаются между собой консистенцией, цветом, свойствами, плотностью эпоксидной смолы и прочими эксплуатационными характеристиками. Не все подобные составы используются для творчества. Рассмотрим основные виды подобного материала.

Характеристики популярной разновидности эпоксидной смолы ЭД-20

Наиболее «ходовой» маркой эпоксидки уже не одно десятилетие считается ЭД-20. В свою очередь, она производится первого и высшего сорта. Первосортный материал имеет повышенную вязкость и желтоватый цвет. Время её жизнедеятельности – не более 4 часов. Подобный синтетический продукт идеально подходит для применения в промышленности различного направления: авиа- , машино- , судостроение, электротехническая область. Зачастую эпоксидную смолу ЭД-20 применяют в качестве основы для клеев, герметиков, заливочных и пропиточных составов.

Изделие из технической синтетической смолы марки ЭД-20 первого сорта. Отличается мутностью и желтоватым оттенком

Другое дело − эпоксидная смола ЭД-20 высшего сорта, изготовленная специально для декоративных изделий. Характеризуется предельным уровнем прозрачности и хорошей вязкостью. С таким материалом довольно просто и приятно работать. Именно такой состав принято называть эпоксидной смолой для творчества. На рынке она представлена различными брендами производителей: от заграничных до отечественных.

эпоксидная смола эд-20

Ювелирный компаунд ЭД-20

Самыми лучшими ювелирными смолами считаются такие марки, как Crystal Glass, Viva Dеcor, Epoxy. В зависимости от того, как их разведёшь, консистенция может быть густой или жидкой, но главное, что сам получаемый раствор без пузырьков и отлично принимает любую форму. Эти производители, как и прочие, выпускающие ювелирные компаунды, также работают со смолами ЭД-16, ЭД-22.

эпоксидная смола Crystal Glass

Прозрачная и цветная эпоксидная смола для заливки

Смотришь на работы из компаунда и удивляешься, насколько красивые и глубокие цвета у них. Где бы такой купить, и какая цена будет у эпоксидной смолы такого оттенка? Как уже говорилось выше, подобный синтетический состав бывает либо прозрачный, либо желтоватый, что последнее негативно отражается на эстетике изделия.

Жёлтая эпоксидка

Для придания декоративности и дизайнерского цветового решения в изделиях из синтетической смолы выпускаются целые линии всевозможных пигментов и наполнителей. То, насколько ярким получится оттенок и равномерно промешается цвет, зависит от свойств приобретаемой марки компаунда и, несомненно, мастерства самого «творца». Поэтому только опыт и приобретаемые навыки помогут добиться нужных результатов.

Глитеры для эпоксидки

глиттер для эпоксидной смолы

Колер для компаунда

колер для эпоксидной смолы

Однако сравнительно недавно на российском рынке появился такой продукт для декорирования изделий, как мягкое стекло. Ещё его зачастую называют именно цветной эпоксидной смолой, так как в основе состава лежит именно такой синтетический материал. Представляет собой некую цветную пасту, предназначающуюся для нанесения на любую поверхность. При высыхании создаёт эффект маруанского стекла. Очень популярны такие составы при росписи стекла, создании витражей и прочих необычных вещиц.

Мягкое стекло от итальянского производителяМаленькая Вселенная от Сатиши Томизу из мягкого стеклаРоспись стекла

Состав и компоненты для эпоксидной смолы

Обладая такими удивительными эксплуатационными характеристиками и уникальными качествами, все эпоксидные смолы, за исключением мягкого стекла, имеют одинаковый компонентный состав:

• дифенилолпропан;
• эпихлоргидрин;
• едкий натр.

Для каждой марки компаунда пропорции вышеперечисленных ингредиентов различны. Также в рецептуру, в зависимости от получаемых характеристик, вводятся дополнительные добавки. По сути, если есть в наличии химические приборы, из чего делают эпоксидную смолу и определённые навыки, то изготовить в домашних условиях такой материал можно самостоятельно. Но только полученный состав будет жёлтый и вязкий, что для ювелирной работы не очень хорошо.

Вообще, эпоксидная смола – это двухкомпонентный состав из самого компаунда и отвердителя. Но также существуют и прочие компоненты, помогающие улучшить свойства смолы и качество конечных изделий.

Отвердители эпоксидной смолы

Отвердитель – неотъемлемый «спутник» любой эпоксидки и составов на её основе. Без такого раствора кристаллизация раствора просто не произойдёт. Если приобретаете специальную ювелирную смолу, то в комплекте с основным составом всегда идёт и подходящий к ней отвердитель. Если покупается компаунд отдельно, то в соответствии с его характеристиками подбирается отвердитель:

• ПЭПА – самый дешёвый и популярный вид отвердителя. Работать с ним можно при комнатной температуре, и застывает он также при +23…+25°C примерно за 24 часа. Имеет слабый запах аммиака и вызывает раздражение при попадании на кожу. Однако легко смывается мыльной водой. Имеет желтоватый цвет и вязкость. Отличается мутностью. Хорошо работает со смолами марок ЭД-20, Epoxy-520 и прочими аналогичными составами. Не рекомендуется для заливки объёмных изделий;

ПЭПА

отвердитель пэпа

• CHS-Hardener P-11 (Telalit 0210) − это тот же ПЭПА, только более чистый. Не имеет мутностей, и он абсолютно прозрачный. Также менее вязок. Хорошо работает со смолой ЭД-20 и прочими ювелирными составами, но не рекомендуется применять при заливке объёмных изделий;
• Epilox H 10-34 – модифицированный состав со средней вязкостью, по консистенции похож на обычное рафинированное подсолнечное масло. Абсолютно прозрачный. Работает при температуре +15°C. Хорошо подходит для заливки столешниц, наливных полов и прочих поверхностей;
• Telalit-590 – «последнее слово» в области эпоксидных смол. Представляет собой отвердитель нового поколения, обладающий чистой прозрачной структурой и вязкостью, как вода. Работать с ним можно при температуре +20…+25°C. Идеален для изготовления объёмных изделий и поверхностей.

отвердитель для эпоксидной смолы этал-45м

Отвердитель – обязательный композит любого компаунда. Однако, кроме него, существуют прочие составляющие для предания смоле дополнительных характеристик.

Пластификаторы для эпоксидной смолы

Пластификаторы – специальные добавки, устраняющие мелкие недостатки составов, наделяя их определёнными свойствами, например, разбавляют до нужной степени вязкости, устраняют ломкость, повышают прочность. А при заливке больших объёмов без пластификаторов просто не обойтись. Существуют различные виды подобных добавок:

• S-7106 – сравнительно недорогой и качественный пластификатор, повышающий пластичность, гидрофобность, термостойкость и прочность эпоксидной смолы при застывании. Имеет абсолютную прозрачность;

пластификатор для эпоксидной смолы

• ДЭГ-1 – это разновидность эпоксидных смол. Однако она является также отличным пластификатором, придающим компаунду эластичность. Имеет коричневый оттенок, но это не мешает делать с его использованием прозрачные изделия;

пластификатор для эпоксидной смолы ДЭГ-1

• ДБФ – универсальный пластификатор, применяемый не только для разжижения компаундов, но и прочих синтетических составов, например, «холодного фарфора». Хорошо устраняет трещиносклонность. Но для удержания его в эпоксидке в пластификатор следует добавить предварительно аэросил. Смешанный компаунд с таким пластификатором может храниться долгое время в закрытой таре.

пластификатор для эпоксидной смолы ДБФ

ДБФ

В специальной смоле для творчества уже присутствуют все необходимые пластификаторы и присадки. Поэтому стоимость у неё выше, и работать с подобным составом намного проще.

Растворители для эпоксидной смолы

Для снижения вязкости эпоксидки, которая увеличивается со временем, до применения современных пластификаторов применялись растворители. Сегодня же с этой практикой потихонечку «завязывают», так как подобные составы не так легко достать, стоит немало, да и переборщить с дозировкой очень легко, что отразится на качестве изделий. Поэтому всё чаще отдают предпочтение пластификаторам или модифицированным смолам, которые не нуждаются в растворителях.

Внимание! Для чистки инструментов, мытья рук и поверхностей от остатков смолы также необходимы подобные разжижители. Хорошо с этим справляется Уайт-спирит, ацетон, бензин. Но добавлять в готовые компаунды такие растворители крайне не рекомендуется.

Наполнители для эпоксидной смолы

В качестве наполнителя для компаунда может использовать практически всё что угодно. Некоторые из таких наполнителей придают изделиям не только декоративный вид, но ещё и дополнительные эксплуатационные качества:

• разнофракционная мраморная крошка, измельчённый змеевик и гранит – дроблёный камень «под стеклом» всегда выглядел интересно, к тому же он даёт дополнительную прочность, поэтому часто именно такой наполнитель используют для заливки столешниц и полов;
• кварцевый песок не растворим в эпоксидке, и с помощью его использования можно создать настоящее присутствие пляжа в комнате;
• глитеры, алюминиевая пудра и красители – добавляют цвета и блеска любым изделиям;
• цемент – своеобразный наполнитель, придающий бетонный цвет изделию и повышенную прочность;
• древесная мука – хорошо повышает вязкость и применяется в основном, когда используют дерево и эпоксидную смолу в композите;
• графитовый порошок и двуокись титана – хорошая альтернатива современным пигментам. Графит окрашивает смолу в чёрный цвет, а двуокись титана в кипельно-белый. Оба абсолютно безвредны и нетоксичны.

люминофор для эпоксидной смолы

Внимание! Гипс, мел, тальк, зубной порошок и алебастр также зачастую добавляют в компаунд для придания ему белого цвета. Но подобные материалы гидроскопичны, что не очень хорошо отражается на эксплуатационных качествах изготовленного изделия. Поэтому лучше не экономить, а приобретать проверенные пигменты.

Как пользоваться эпоксидной смолой для небольших изделий

Целый мир в небольшом перстне

Работать подобным синтетическим компаундом для опытных мастеров не составляет особого труда, так как такие составы стабильны при приготовлении и заливке. У новичков же могут возникнуть вопросы. Правильно говорят, что дьявол кроется в деталях. Именно его и «отыщут» на видео ниже, рассказывая, как работать с ювелирной эпоксидной смолой.

Как выбрать и использовать эпоксидную смолу для заливки столешницы

Столешницы на любой кухне подвергаются постоянному воздействию термических перепадов, агрессивных химических средств и иногда механическим ударам. Также необходимо учитывать и то, что заливается всегда приличная толщина столешниц. И не забываем про декоративные качества готового изделия. Наиболее приемлемыми составами для работы в таком направлении для новичков являются MG EPOX STRONG и MG EPOX WHITE. Более опытные мастера используют всем известную ЭД-20 и кучу разных пластификаторов.

Столешницы, имитирующие море и берег, – маленькое чудо, которым можно любоваться бесконечно

О том, как пользоваться эпоксидной смолой, выбранной для заливки столешницы, поэтапный процесс её создания, а также масса важных нюансов подробно описаны в видео ниже.

Инструкция по применению ЭД-20: пропорции отвердителя и эпоксидной смолы

Как уже упоминалось выше, эпоксидка ЭД-20 и отвердитель ПЭПА − самые простые в использовании. Рассмотрим их пропорции и методику смешивания:

• возьмём стандартные пропорции, подходящие для составов, используемых при изготовлении небольших изделий – на 10 частей ЭД-20 берётся одна часть отвердителя;
• взвешивайте всё предельно точно, до 1 грамма;
• подогревать ничего не нужно, подобные составы и так прекрасно работают в композите и прекрасно перемешиваются;
• после тщательного взвешивания доводим оба раствора до абсолютной однородности;
• когда смешивание завершили, можно сразу приступать к работе с разведённой эпоксидкой.

Так выглядит разведённый компаунд ЭД-20 с отвердителем ПЭПА

По какой цене купить смолу для творчества

Эпоксидная смола – продукт, распространённый и востребованный, поэтому найти его не составит труда. Ниже предлагаем обзор средней стоимости на подобный компаунд.

Заинтригованы перспективой работы с эпоксидной смолой для творчества и возможностью самостоятельно создать уникальную вещь? Приступайте к работе, ведь самое главное – это желание. Экспериментируйте, мыслите нестандартно, и тогда у вас всё получится. Кстати, сегодня в цене любые изделия из эпоксидной смолы. Поэтому их изготовление является отличной идеей для открытия собственного доходного и современного бизнеса.

 

Предыдущая

Своими рукамиРазвиваем ребёнка правильно, или Как сделать бизиборд своими руками

Следующая

Своими рукамиСоздаём красоту своими руками: лучшие мастер-классы по изготовлению цветов из фоамирана

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Эпоксидная смола применение для стеклопластика

Азотная кислота , Nitric Acid	Неустойчивое вещество
Амилацетат, Amyl acetate	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Амины, Amines	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Аммоний 10%, Ammonia 10%	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Аммоний жид, Ammonia — Liquid	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Анилин, Aniline	Сносная (при t < 72oF, 22oC)
Ацетат натрия, Sodium Acetate	Отличная
Ацетилен, Acetylene	Отличная
Ацетон, Acetone	Неустойчивое вещество
Бензин, Gasoline	Отличная
Бензол, Benzol	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Бертолетова соль, Sodium Chlorate	Отличная
Бикарбонат калия, Potassium Bicarbonate	Отличная
Бикарбонат натрия, Sodium Bicarbonate	Отличная
Бисульфат натрия, Sodium Bisulfate	Отличная
Бисульфит кальция, Calcium Bisulfite	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Борная кислота, Boric acid	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Бром, Bromine	Неустойчивое вещество
Бромид калия, Potassium Bromide	Отличная
Бромистоводородная кислота 100%, Hydrobromic Acid, 100%	Неустойчивое вещество
Бура (пироборнокислый натрий), Borax	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Бутадиен (дивинил), Butadiene gas	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Бутан газ, Butane gas	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Бутилацетат, Butyl acetate	Хорошая (при t< 72oF, 22oC)
Винная кислота, Tartaric Acid	Отличная
Гексан, Hexane	Хорошая
Гексан, Hydraulic Fluid	Отличная
Гексафторкремнекислота. Fluosilicic acid	Сносная
Гептан, Heptane	Отличная
Гидроксид аммония, Ammonium Hydroxide	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Гидроксид бария, Barium Hydroxide	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Гидроксид калия, Potassium Hydroxide	Отличная
Гидроксид кальция, Calcium Hydroxide	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Гидроксид магния, Magnesium Hydroxide	Отличная
Гидроксид натрия, Sodium Hydroxide, 50%	Хорошая (при t < 120oF, 50oC)
Гипохлорид кальция, Calcium Hypochlorite	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Гипохлорит натрия 100%, Sodium Hypochlorite, 100%	не устойчивое вещество
Глицерин, Glycerine	Отличная
Глюкоза, Glucose	Хорошая
Дизельное топливо,Diesel Fuel	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Диоксид серы, Sulfur Dioxide	Отличная (при t < 72oF, 22oC)
Дистиллированная вода, Water — Distilled	Отличная
Дихлорэтан, Dichloroethane	Хорошая (при t< 120oF, 50oC)
Дихромат калия, Potassium Dichromate	Сносная
Дубильная кислота, Tannic Acid	Отличная
Железный купорос, Ferrous Sulfate	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Жирная кислота, Fatty Acids	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
идроксид алюминия, Aluminum Hydroxide	Хорошая (при t< 72oF, 22oC)
Изопропиловый спирт, Alcohol — Isopropyl	Отличная
Карбонад аммония, Ammonium Carbonate	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Карбонат бария, Barium Carbonate	Отличная (при t < 72oF, 22oC)
Карбонат калия, Potassium Carbonate	Отличная
Карбонат кальция, Calcium Carbonate	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Карбонат натрия, Sodium Carbonate	Сносная (при t < 72oF, 22oC)
Касторовое масло, Oil — Castor	Отличная
Керосин, Kerosene	Отличная
Ксилол, Xylene	Отличная
Лигроин, Naphtha	Отличная
Лимонная кислота, Citric Acid	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Малеиновая кислота, Maleic Acid	Отличная
Масляная кислота, Butyric Acid	Сносная (при t < 72oF, 22oC)
Метиловый спирт, Alcohol — Methyl	Хорошая (при t < 72oF, 22oC)
Метилэтилкетон, Methyl Ethyl Ketone	Сносная (при t< 72oF, 22oC)
Молочная кислота, Lactic Acid	Хорошая (при t < 72oF, 22oC)
Морская (соленая) вода, Water — Sea, Salt	Отличная
Моча, Urine	Отличная
Муравьиная кислота, Formic Acid	Сносная (при t< 72oF, 22oC)
Мыло, Soaps	Отличная
Нафталин, Naphthalene	Отличная
Нитрат аммония, Ammonium Nitrate	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Нитрат калия, Potassium Nitrate	Отличная
Нитрат магния, Magnesium Nitrate	Отличная
Нитрат меди, Copper Nitrate	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Нитрат натрия, Sodium Nitrate	Отличная
Нитрат серебра, Silver Nitrate	Отличная
Олеиковая кислота, Oleic acid	Отличная
Перекись водорода 10%, Hydrogen Peroxide, 10%	Сносная (при t< 72oF, 22oC)
Пиво, Beer	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Пикриновая кислота, Picric Acid	Отличная
Плавиковая кислота 75%, Hydrofluoric Acid, 75%	Хорошая (при t< 72oF, 22oC)
Пропан жид., Propane, liquid	Отличная
Реактивное топливо, Jet Fuel	Отличная
Ртуть, Mercury	Отличная
Свежая вода, Water — Fresh	Отличная
Серная кислота 75-100%, Sulfuric Acid, 75-100%	Сносная (при t < 72oF, 22oC)
Сероводород, Hydrogen Sulfide	Отличная
Силикат натрия, Sodium Silicate	Отличная
Соляная кислота 20%, Hydrochloric acid, 20%	Хорошая (при t< 72oF, 22oC)
Стеариновая кислота, Stearic Acid	Хорошая
Сульфат алюминия, Aluminum Sulfate	Отличная (при t < 72oF, 22oC)
Сульфат аммония, Ammonium Sulfate	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Сульфат бария, Barium Sulfate	Сносная (при t< 72oF, 22oC)
Сульфат железа, Ferric Sulfate	Отличная (при t < 72oF, 22oC)
Сульфат калия, Potassium Sulfate	Отличная
Сульфат кальция, Calcium Sulfate	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Сульфат магния, Magnesium Sulfate	Отличная
Сульфат натрия, Sodium Sulfate	Отличная
Сульфат никеля, Nickel Sulfate	Отличная
Сульфид бария, Barium Sulfide	Хорошая (при t < 72oF, 22oC)
Сульфит натрия, Sodium Sulfite	Отличная
Терпентин, Turpentine	Хорошая
Тетрахлорид углерода, Carbon Tetrachloride	Отличная (при t < 72oF, 22oC)
Тиосульфит натрия, Sodium Thiosulfate	Отличная
Толуол, Toluene	Хорошая (при t < 72oF, 22oC)
Углекислота, Carbonic Acid	Хорошая (при t< 72oF, 22oC)
Углекислый газ, Carbon dioxide gas	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Углекислый магний, Magnesium Carbonate	Отличная
Уксус, Vinegar	Отличная
Уксусная кислота, Acetic Acid (20%)	Отличная
Уксуснокислый свинец, Lead acetate	Отличная
Фенол (оксибензол), Phenol	Хорошая
Формальдегид 40%, Formaldehyde, 40%	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Фосфат аммония, Ammonium Phosphate	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Фосфорная кислота, Phosphoric Acid	Хорошая
Фреон, Freon	Отличная
Фторид алюминия, Aluminum Fluoride	Хорошая (при t< 72oF, 22oC)
Фтористые газы, Fluorine gas	Неустойчивое вещество
Фтористый натрий, Sodium Fluoride	Отличная
Хлорид алюминия, Aluminum Chloride	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Хлорид аммония, Ammonium Chloride	Отличная (при t < 72oF, 22oC)
Хлорид бария, Barium Chloride	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Хлорид железа, Ferric Chloride	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Хлорид калия, Potassium Chloride	Отличная
Хлорид кальция, Calcium Chloride	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Хлорид магния, Magnesium Chloride	Отличная
Хлорид меди, Copper Chloride	Отличная
Хлорид натрия, Sodium Chloride	Отличная
Хлорид никеля, Nickel Chloride	Отличная
Хлорид цинка, Zinc Chloride	Отличная
Хлористое железо, Ferrous Chloride	Отличная (при t< 72oF, 22oC)
Хлористое олово, Stannic Chloride	Отличная
Цианид натрия, Sodium Cyanide	Отличная
Цианистый водород, Hydrocyanic Acid	Отличная
Щавелевая кислота, Oxalic Acid	Отличная
Этилацетат, Ethyl acetate	Сносная (при t< 72oF, 22oC)
Этиленгликоль, Ethylene glycol	Сносная (при t< 72oF, 22oC)
Этиловый спирт, Alcohol — Ethyl	Отличная (при t< 120oF, 50oC)
Этилхлорид, Ethyl chloride	Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Эпоксидные смолы и составы на их основе

    Состав. Наибольшее практич. применение получили П. к. на основе эпоксидных смол, насыщенных полиэфиров, поливинилбутираля, поливинилхлорида, полиэтилена, полиамидов, ацетобутирата целлюлозы, пентапласта, фторопластов. Перспективны П. к. на основе полиакрилатов, алкидных и алкидно-меламино-вых смол, полиуретанов, полиимидов, поликарбонатов. [c.80]
    В состав П. л. и э. входят также пластификаторы — фталаты и фосфаты различных спиртов, хлорпарафин U др. (30—50% от массы смолы), в нек-рых случаях — термостабилизаторы (эпоксидированное соевое или подсолнечное масло, низкомолекулярная эпоксидная смола) и сиккативы (при наличии в рецептуре алкидной смолы). Растворителями и разбавителями для П. л. и э. служат кетоны, сложные эфиры, ароматич. углеводороды. Для материалов на основе ПСХ-С в качестве растворителя чаще всего применяют смесь бутилацетата (12%) с ацетоном (26%) и толуолом (62%), для материалов на основе ПСХ-Н — смесь ксилола (35%), сольвента (50%) и ацетона (15%). При получении эмалей в состав лаков вводят минеральные (напр., двуокись титана, цинковые белила) и органические (напр., фталоцианиновые) пигменты, а такн е различные наполнители — барит, тальк и др. [c.292]

    Клеи (адгезивы). В качестве клеящих материалов большей частью служат растворы (водные, ацетоновые и др.) высокомолекулярных органических соединений, природных и синтетических. Представителями первых являются столярный и казеиновый клеи (белковой природы), а также декстриновый клей (углеводной природы). Резиновый клей — раствор невулканизированного каучука в бензине. Большое значение в настоящее время приобретают полимерные адгезивы, изготовляемые из различных смол — фенол-формальдегидных, мочевнно-формальдегндных и др. Состав адгезива подбирают с учетом природы поверхностей склеиваемых предметов (клеи для металлов, стекла, кожи, дерева, бумаги и т. д.). Например, клеи на основе эпоксидных смол с добавкой стального порошка чрезвычайно прочно скрепляют металлические поверхности, конкурируя со сваркой. Многие полимерные клеи обладают универсальным действием. [c.257]

    В качестве компонентов пропиточных составов на основе ви-нилпиридинового латекса для полиэфирного корда и других тканей изучались эпоксидные смолы При введении небольших количеств (0,5—3,0 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука) эпоксидных смол в латексный резорцино-формальдегидный пропиточный состав дополнительно (на 10—15%) повышается прочность связи. В качестве таких смол используются водорастворимые алифатические эпоксидные смолы ДЭГ-1 и ТЭГ-1, полученные конденсацией эпихлоргидрина с ди- и триэтиленгликолем [c.205]

    Покрытие из эпоксидного компаунда на основе смолы ЭД-20 без растворителя. Для приготовления компаунда смолу разогревают на водяной бане до 50—55°С, добавляют расчетное количество пластификатора и модификатора, перемешивают и охлаждают. Отвердитель вводят в охлажденный до 18—20 °С состав непосредственно перед нанесением в количестве 1 10 массы смолы. [c.144]

    Замазка на основе эпоксидной смолы применяется для ремонта стойких эмалей. В ее состав входят (по массе) эпоксидная смола (10 частей), отвердитель (гексаметилендиамин —0,6 частей или малеиновый ангидрид — 35 частей) и наполнитель (двуокись титана —5 частей или молотый песок —4—30 частей). Эпоксидная замазка наносится в три слоя плоской мягкой кистью во взаимно перпендикулярном направлении к предыдущему слою. Каждый слой отверждается по следующему режиму медленный нагрев в течение 6 ч с 20 до 140 °С и выдержка 1 ч при 140 °С последний слой отверждается 2 ч при 180 °С. [c.157]

    Во многих странах применяются покрытия на основе эпоксидных смол, модифицированных каменноугольными. В состав композиций входят минеральные наполнители, растворители и отвердители. Методы их нанесения те же, что и применяемые при окраске металлоконструкций. Разработан новый способ нанесения эпоксидно-каменноугольных покрытий путем электростатического напыления на нагретую трубу. [c.92]

    Краски, модифицированные маслами. Использование фенольных олигомеров, модифицированных маслами, приобретает все большее значение для антикоррозионных грунтовок, применяемых при окраске кораблей и лодок. Аналогичные многослойные покрытия применяют и при окраске других транспортных средств. Например, лакокрасочные покрытия для железнодоронагых вагонов могут состоять из грунтовки на основе эпоксидной смолы, промежуточного слоя из фенольной смолы (модифицированной смесью уретанового масла и алкидной смолы) и верхнего слоя на основе смеси уретанового масла и алкидной смолы [34]. Алкил- и арил-фенольные смолы можно смешивать с высыхающими маслами [2]. Из растительных масел предпочитают использовать тунговое, иногда льняное или касторовое. Содержание фенольной смолы в композиции (в зависимости от реакционной способности) составляет от 25 (резолы) до 100% (новолаки). Реакцию с маслами новолачной смолы, состоящей из -грег-бутилфенола, /г-октилфенола или я-фенилфеиола проводят в условиях, позволяющих предотвратить гелеобразование. Для этого половину смолы растворяют в масле и в течение 60 мин нагревают до 190°С, далее добавляют остальную смолу и всю массу нагревают прн 230—240°С до прекращения газовыделения (пенообразования), а затем еще 30 мин для окончательного завершения реакции. После охлаждения модифицированную смолу разбавляют уайт-спиритом и ароматическими растворителями. Для ускорения сушки на воздухе в состав композиции вводят кобальтовые или свинцовые сиккативы и добавки, обеспечивающие получе1те гладких покрытий. Такие покрытия ие дают отлипа при температуре окружающей среды в течение 6—16ч (в зависимости от содержания тунгового масла). [c.204]

    Мастика на основе эпоксидной смолы наносится на подготовлен ную поверхность ванны в два три слоя при сушке каждого слоя 24 ч Состав мастики в частях по массе смола ЭД-6 — 25 днбутилфталат 10 полиэтиленполиамин 3 Некоторые исследователи [c.94]

    Подготовка материалов. Лакокрасочные материалы поставляют, как правило, в готовом виде и комплектно с отвердителем. Подготовка материалов заключается в доведении их до рабочей вязкости разбавлением растворителем и смешении компонентов непосредственно перед нанесением. Готовые смеси профильтровывают через сетку № 108 или марлю в два-три слоя. Приготавливая состав на основе эпоксидной смолы ЭД-20, ее предварительно разогревают на водяной бане в течение 1,5—2 ч при 50—60 °С. [c.234]

    Состав и свойства герметиков. Полимерной основой Г. с. служат каучуки — полисульфидные, кремний-органические, бутадиеновые, уретановые, бутилкаучук, фторкаучуки, бутадиен-нитрильные каучуки, полиизо-бутилен, а также феноло-формальдегидные и эпоксидные смолы и др. [c.299]

    При использовании указанных отвердителей улучшаются многие свойства покрытий. Так, при введении в состав П. э. частично бутанолизированной меламино-формальдегидной смолы улучшаются водо- и атмосферостойкость пленок, повышается их твердость. Эпоксидные смолы повышают химстойкость пленок. П. о., модифицированные изоцианатами, образуют покрытия, к-рые превосходят по светостойкости полиуретановые, получаемые на основе ароматич. изоцианатов. Свойства покрытий на основе П. э. можно также варьировать в широких пределах, изменяя состав сополимера. [c.349]

    Большая часть ненасыщенных полиэфиров используется в качестве связующего для усиленных пластиков. В 1969 г, 85% этих материалов было выпущено на основе ненасыщенных полиэфиров, 10% — на основе термопластов и 5% —на основе эпоксидных смол [178], Усиленные полиэфиры и эпоксидные смолы содержат обычно 45% смолы, —30% наполнителя. (каолина, карбоната кальция, асбеста, талька) ш 25%стекловолокна. Состав усиленных термопластов , 55%—смолы, 35%—стекловолокна и 10%—наполнителя. В табл. 40 дано потребление ненасыщенных полиэфиров [4, 6, 24, 36—42]. [c.231]

    Разработаны клеевые композиции холодного отверждения, содержащие эпоксидные смолы на основе дифенилолпропана, поли-функциональный амин и ускоритель отверждения (фенол и его производные), пригодные для склеивания полиолефинов. В состав композиции для склеивания полиэтилена входит эпоксидная смола Эпикот 828 (40 вес. ч.), смола Эпикот 871 (60 вес. ч.), фенол (4 вес. ч.) и N-аминоэтилпиперазин. В клей в качестве тиксотроп-ной добавки может быть введен кремнезем [199]. [c.131]

    Кроме жидких лакокрасочных материалов, в последние годы нашли применение порошковые краски для защитных покрытий на основе полиэтилена, полипропилена, поливниилбутираля (состав ТПФ-37), полиамидов, фторопластов и эпоксидных смол. [c.120]

    ГРУНТОВКИ (грунты), материалы, образующие ниж. слои лакокрасочных покрытий. Осн. назначение — со.зда-ние прочного сцепления покрытия с подложкой. Выполняют также и др. ф-ции защищают металл от коррозии, заполняют поры в древесине, придают воздухонепроницаемость тканям. Приготовляют на основе разл. пленкообразующих в-в, вапр. алкидных илн эпоксидных смол, поливинилбутираля, растит, масел, битумов, прир. клеев тв. пленкообразующие примен. в виде концентриров. р-ров или дисперсий. В состав антикорроз. Г. по металлу входят обычно пигменты — ЗгСгОч, СгРОцинковая пыль, железооксидные пигменты и др. Нек-рые Г., содержащие т. н. преобразователи ржавчины, напр. Н3РО4, м. б. нанесены на заржавленные пов-сти. Пигментированные Г. получ. так же, как краски о методах нанесения Г. см. Лакокрасочные покрытия. [c.144]

    Пластозамазка на основе эпоксидных смол ЭД-5 илн ЭД-6 стойка в кислотах, щелочах и нейтральных средах. Ее используют в качестве вяжущего при защите аппаратов я строительных конструкций, работающих в кислых и щелочных средах при температуре до -Ы00°С. Замазка обладает хорошей адгезией с металлом и каменными материалами, практически безусадочна, отвердевает на холоду. Замазка на основе эпоксидных смол имеет следующий состав  [c.355]

    Стеклопластик на основе эпоксидной смолы ЭД-5, горючий материал. Состав стеклоткань, эпоксидная смола марки ЗД-5, полиэтиленполнамин. Плотн. 1800 кг/л . Тушить водой, пеной. [c.240]

    Немодифицированные смолы из отработанного карбамида недостаточно гидрофобны, не растворяются в органических растворителях и не совмещаются с веществами, входящими в состав паков, эмалей, клеев и некоторых пропиточных материалов. Для приготовления всех этих материалов карбамидноформальдегидные смолы модифицируют, этерифи-цируя их спиртами, главным образом, нормальным бутанолом. Пластмассы, приготовляемые на основе карбамидных смол, относятся к термореактивным. Отвержденные изделия из термореакшвных пластмасс сохраняют стеклообразное состояние вплоть до начала термической деструкции. В состав термореактивных пластмасс входят наполнители, которые снижают усадку полимера во время отверждения и изменяют его механические и физические свойства полимеры линейной структуры повышают прочность при ударных нагрузках, а также регуляторы процесса отверждения, замедляющие процесс, удлинняющие срок хранения пластмассы или ускорители, придающие им способность отверждаться с требуемой скоростью при более низкой температуре, часто при комнатной, красители, смазки, термостабилизаторы, антисептики. Эпоксидные смолы хорошо сочетаются с карбамидными, они обладают малой усадкой при отвержении. [c.215]

    Для ремонта аппаратов, работающих в щелочных, нейтральных- и слабокислых средах используют обычпыс составы па основе эпоксидных смол. Для ремонта оборудования в условиях воздействия кислых сред распространен способ ремонта составами на основе полиэфирной смолы. Технология ремонта этим составом следующая. На подготовленную поверхность наносят кистью грунтовочный состав  [c.110]

    Из термореактивных пресспорошков на основе силиконовых смол с наполнителем изготавливают различные электротехнические детали. Например, фирма Dow СНет1са1 Со. выпускает в промышленном масштабе силиконовые композиции общего назначения, перерабатываемые трансферным и компрессионным прессованием, а также специальный состав для заливки электронных устройств. Армированная стекловолокном композиция характеризуется сравнительно коротким цикло.м формования, улучшенной теплостойкостью (до 370 X) и на 50% прочнее ранее выпускавшихся силиконовых составов. Она применяется для изготовления деталей катушек, переключателей и сварочного оборудования. Композиции, наполненные двуокисью кремния, обладают хорошими диэлектрическими свойствами и рекомендуются для производства различных прокладок, цоколей радиоламп, катушек и соединительных штепселей. Составы, содержащие минеральный наполнитель, хорошо защищают радиоэлектронные детали от внешних воздействий. Этот материал выдерживает температуру до 300 °С в течение не менее 1000 ч и проявляет высокую стойкость к колебаниям температуры и действию огня. Силиконовые смолы применяют также для склеивания политетрафторэтиленовых деталей. Кроме того, на их основе изготовляют пенопласты. Разработаны специальные термореактивные композиции, в которых используют силиконовые смолы в виде сополимеров или в смеси с эпоксидными смолами, а также с изоцианатами. [c.249]

    Выпускают низковязкие эпоксидные композиции с высоким содержанием нелетучих компонентов на основе низкомолекулярных олигомеров и активных разбавителей. В их состав входят эпоксидные смолы ЭД-20 или Э-40, пластификаторы и активные разбавители, отвердители аминного типа (ПЭПА, И-6М+УП-606/2, АФ-2, УП-583). К таким материалам относятся эмали марок ЭП-5116, ЭП-1155, ЭП-793. Наибольшее применение имеет эпоксидно-каменноугольная эмаль ЭП-5116, изготавливаемая на основе жидкой эпоксидной смолы Э-40 и жидкой модифицированной эпоксидной смолы ЭМ-34. Покрытия на основе эмали ЭП-5116 обладают высокой стойкостью к действию нефти, нефтепродуктов, воде. [c.225]

    Большинство материалов па основе сополимеров винилхлорида (кроме соиолимеров типа ВХВД-40) содержит пластификаторы — фталаты, фосфаты (20—40% в расчете на массу пленкообразующего), хлорпарафин, хлордифонил. В состав X. л. и э. могут быть введены термостабилизаторы (эпоксидированные иасла, низкомолекулярные эпоксидные смолы), а также различные поверхностно-активные вещества. [c.412]

    Материалы на основе превращаемых (термореактивных) олигомеров, к-рые синтезируют сополимеризацией акрилатов и метакрилатов с акриловым мономером, содержащим функциональные группы (карбоксильные, гидроксильные, эпоксидные и др.), а также с третьим, обычно виниловым, сомономером, напр, стиролом или винилтолуолом. Эти материалы образуют покрытия, как правило, при повышенных темп-рах в результате химич. взаимодействия функциональных груни иленкообразующего друг с другом или с реакционноспособными группами др. компонентов (напр., эпоксидных смол, изоцианатов), вводимых в состав лакокрасочного материала. Превращаемые пленкообразующие используют гл. обр. для получения эмалей. [c.347]

    Материалы на основе эпоксиэфиррв (продуктов взаимодействия кислот растительных масел с диановыми эпоксидными смолами) могут отверждаться при нормальной или повышенной темп-ре. В первом случае в состав лакокрасочного материала вводят сиккативы, во втором — меламино-формальдегидные смолы (иногда в сочетании с алкидными). Лаки и эмали на основе эпоксиэфиров с меламино-формальдегидными смолами отверждаются при 150 °С за 30 мин. Покрытия на основе эпоксиэфиров превосходят по большинству показателей (адгезия, водостойкость, стойкость к действию растворителей и химич. реагентов) покрытия на основе алкидных смол. По химстойкости они уступают эпоксидным покрытиям с аминными, изоцианатными и феноло-формальдегидными отвердителями. Основная область применения — грунтовки для автомобилей. Эпок-сиэфирные материалы холодной сушки применяют для защиты изделий, эксплуатируемых внутри помещений и под навесом в условиях тропич. климата, эмали горячей сушки — для окраски холодильников, стиральных машин, туб и различных видов тары. [c.495]

---

Эпоксидная смола — обзор

5.02.3.2.2 Эпоксидные смолы

Эпоксидные смолы представляют собой важный класс ступенчато-растущих полимеров, которые позволили использовать технологию быстрого ступенчатого синтеза термореактивных сеток. Эпоксидные термореактивные полимеры представляют собой реакции между эпоксидной смолой, небольшой молекулой или форполимером, функционализированным концевыми эпоксидными группами, и отвердителем или сшивающим агентом. Сшивающий агент имеет функциональность f > 2, чтобы обеспечить образование олигомеров, разветвление и, наконец, сшивание.

Один из интересных факторов, влияющих на отверждение эпоксидной смолы, связан с уникальной геометрической структурой эпоксидного кольца. Разработка эпихлоргидрина способствовала широкому применению и применению этого процесса отверждения, выходящего за пределы низкомолекулярных диэпоксидов и включающего форполимеры с функционализированными эпоксигруппами. В связи с необходимостью быть более экологически внимательными, схема Схема 8 подчеркивает подход зеленой химии к синтезу эпихлоргидрина из глицерина, побочного продукта переэтерификации из растительного масла.

Схема 8. Синтез эпихлоргидрина из глицерина, побочного продукта переэтерификации растительного масла в процессе Solvay Epicerol ™.

Само эпоксидное кольцо представляет собой гетероциклическое трехчленное плоское кольцо. ¹¹⁴ Хотя химический состав углерода и кислорода внутри кольца является sp ³ -гибридизированным и должен иметь характерные тетраэдрические структуры 109,5 °, образование трехчленного кольца сжимает внутренние углы эпоксидного кольца до почти 60 °.Таким образом, гибридизированные орбитали атомов углерода больше похожи на тригональные плоские sp ² орбитали. Во многих предшествующих литературных источниках рассматривается влияние химии и гиперконъюгации напряженного трехчленного кольца. ^115,116 Сжатый внутренний угол эпоксидного кольца приводит к очень большой энергии деформации кольца примерно 113 кДж моль ^-1 . Снятие кольцевой деформации является основной движущей силой быстрого и эффективного режима отверждения, используемого в термореактивных пластиках.

Отверждение эпоксидной смолы происходит в ходе сложного процесса, в котором динамика и структура полимера изменяются в ходе химического процесса отверждения. Реакция, происходящая между эпоксидной смолой и отвердителем, таким как диамин, сначала происходит через образование небольших олигомеров. Поскольку отвердитель имеет функциональность больше 2, произойдет разветвление и возможное сшивание. Во время стадии разветвления полимер все еще растворим в реакционной среде; однако по мере того, как реакция продолжает отверждаться, продукт реакции теряет растворимость или начинает набухать в реакционном растворителе, и происходит гелеобразование.Поскольку процесс отверждения является таким динамичным и сложным, свойства полимеров также изменяются на протяжении реакции. ¹¹⁷ Фактически, процесс отверждения напрямую влияет на вязкоупругие свойства, поскольку мономеры и реагенты переходят от олигомеров к разветвленным и, наконец, сшитым сеткам. Выбор эпоксидной смолы, отвердителя и плотности сшивки напрямую влияет на увеличение модуля упругости полимера по мере отверждения эпоксидной смолы. Поскольку подвижность цепи полимерного термореактивного полимера уменьшается при сшивании, T _g также начинает расти по мере того, как происходит процесс отверждения.

Схема 9 представляет собой обычную реакцию отверждения эпоксидной смолы между диэпоксидом и диаминами. Реакция эпоксидного кольца может происходить между электрофилом или нуклеофилом с образованием реакции раскрытия кольца и последующего спирта. В общем, первичный и вторичный спирты могут быть получены, поскольку теоретически оба атома углерода эпоксидного кольца, вероятно, будут реагировать с нуклеофилом или электрофилом. Однако стерический характер реакции обычно приводит к атаке менее стерически затрудненного углерода и, следовательно, вторичного спирта, как видно на схеме , схема 9 .Обычными нуклеофилами, используемыми в эпоксидных реакциях, являются спирты, амины и карбоновые кислоты. Алкилгалогениды и изоцианаты также являются возможными электрофильными реагентами с эпоксидами.

Схема 9. Общее отверждение эпоксидной смолы между диэпоксидом (функциональность ( f ) = 2) и диамином ( f = 4).

Эпоксидное отверждение нашло широкое применение при самовосстановлении, поскольку реакция происходит быстро и без помощи катализаторов. Во многих самовосстанавливающихся системах микрокапсулы, содержащие реагент или катализатор, генерируются и смешиваются с бинарной полимерной матрицей.При напряжении или механическом повреждении микрокапсула разрывается и вступает в реакцию с окружающей матрицей, чтобы восстановить повреждение полимера. Отверждающий агент или соединение, содержащееся в микрокапсуле, имеет тот же химический состав, что и полимерная матрица, для устранения повреждений с помощью той же полимерной композиции, чтобы поддерживать однородность матрицы. Эпоксидные реакции имеют такие преимущества, как быстрое отверждение, которое часто необходимо для быстрого ремонта полимера.

Недавно Соттос и его сотрудники разработали метод приготовления микрокапсул, содержащих реакционноспособные амины, с использованием межфазной полимеризации, а не традиционных методов эмульсии для создания стенок микрочастиц. ¹¹⁸ Эти частицы были предназначены для нанесения эпоксидного клея с потенциальными самовосстанавливающимися свойствами. Капсулы содержали очень реактивный диэтилентриамин, который был создан с использованием метода эмульсии воды в масле и стабилизирован в суспензии наноглины с помощью полиизобутилена (ПИБ). После удаления ПИБ частицы быстро вступили в реакцию с ТДИ, образуя стенку из полимочевины. Осторожное добавление TDI позволило получить неагрегированные микрочастицы с диаметром в среднем около 26 ± 10 мкм (, рис. 21, ).Аминсодержащие капсулы смешивали с эпоксидной смолой и проводили отверждение при повышенном давлении для разрыва капсул.

Рисунок 21. Микрофотографии полимерных композитов, отвержденных эпоксидной смолой: (а) оптическая микрофотография микрокапсул, заполненных амином, в растворе для самовосстанавливающихся эпоксидных композитов; (б) флуоресцентная микрофотография, отражающая реакцию микрокапсул под приложенным давлением. ¹¹⁸

Перепечатано с разрешения Wang, W .; Jin, Y .; Ping, P .; et al. Макромолекулы 2010 , 43 (6), 2942–2947. ¹¹¹ Авторское право (2010) Американского химического общества.

Эпоксидная смола — обзор

26.1 ВВЕДЕНИЕ

Эпоксидные смолы (также широко известные как эпоксидные смолы и иногда как этоксилиновые смолы) характеризуются наличием более одной 1,2-эпоксидной группы (I) на молекулу . Эта группа может находиться в теле молекулы, но обычно является конечной.

Трехчленное эпоксидное кольцо сильно напряжено и реагирует со многими веществами, в частности с донорами протонов, поэтому могут происходить реакции следующей схематической формы:

Такие реакции позволяют происходить удлинению цепи и / или сшиванию без удаления малых молекул, таких как вода, т.е.е. они реагируют по типу реакции перегруппированной полимеризации. Как следствие, эти материалы демонстрируют более низкую усадку при отверждении, чем многие другие типы термореактивных пластмасс.

Совершенно очевидно, что существует очень широкий спектр эпоксидных смол. Неэпоксидная часть молекулы может быть алифатическим, циклоалифатическим или высокоароматическим углеводородом или может быть неуглеводородной и, возможно, полярной. Может содержать ненасыщенные. Подобные замечания также относятся к агентам удлинения цепи / сшивания, так что могут быть получены сшитые продукты большого разнообразия.На практике, однако, на коммерческой арене преобладают продукты реакции бис-фенола А и эпихлоргидрина, на долю которых приходится около 80–90% доли рынка.

Коммерческий интерес к эпоксидным (эпоксидным) смолам впервые проявился после публикации немецкого патента 676117, выданного I G Farben ¹ в 1939 году, в котором описаны жидкие полиэпоксиды. В 1943 г. П. Кастан ² подал патент США 2 324 483, касающийся отверждения смол двухосновными кислотами. Впоследствии этот важный процесс был использован компанией Ciba.Более поздний патент Castan ³ охватывал отверждение эпоксидных смол щелочными катализаторами, используемыми в диапазоне 0,1–5%. Этот патент, однако, приобрел несколько ограниченную ценность, поскольку важные аминные отвердители обычно используются в количествах выше 5%.

На ранней стадии своего развития эпоксидные смолы использовались почти полностью для покрытия поверхностей, и разработки в этой области в значительной степени связаны с работами С.О. Гринли и описан в ряде патентов.Сюда входят работы по модификации эпоксидных смол глицерином ⁴ , этерификация материалов с более высокой молекулярной массой олифой кислот ⁵ и реакции с фенольными ⁶ и аминосмолами. ⁷

До Второй мировой войны стоимость промежуточных продуктов для этих смол (в большинстве случаев эпихлоргидрин и бис-фенол А) помешала бы полимерам получить коммерческое значение. Однако последующие усовершенствования способов получения этих промежуточных продуктов и усовершенствованные методы полимеризации привели к широкому коммерческому применению.

К началу 1980-х годов мировые мощности по производству эпоксидных смол достигли около 600 000 тонн в год, но в то время загрузка завода составляла лишь около 50–60%. Таким образом, при мировом потреблении термореактивных пластмасс около 10 миллионов тонн в год эпоксидные смолы составляют около 3%. На Западную Европу и США приходилось по 40% рынка, а на Японию — немногим более 10%. С тех пор эта ситуация не сильно изменилась; но к концу 1990-х годов мировой рынок эпоксидных смол вырос примерно до 750 000 тонн.в год

Около половины производства эпоксидной смолы используется для нанесения покрытий на поверхности, а остальная часть примерно поровну распределяется между электронными приложениями (особенно для печатных плат и инкапсуляции), строительным сектором и различными видами использования. В тоннажном выражении потребление слоистых материалов из эпоксидного волокна составляет лишь примерно одну десятую от потребления слоистых материалов из полиэфира, но в стоимостном выражении оно намного больше.

Хотя свойства сшитых смол очень сильно зависят от используемой системы отверждения и от типа смолы, наиболее характерными свойствами коммерческих материалов являются их прочность, низкая усадка при отверждении, высокая адгезия ко многим субстратам, хорошая щелочность. стойкость и универсальность в рецептуре.

Типы, применение, свойства и химическая структура

Что такое термореактивный материал?

Что такое термореактивный материал?

Термореактивная смола, или термореактивная смола, представляет собой полимер, который отверждается или принимает твердую форму с использованием такого метода отверждения, как нагревание или излучение. Процесс отверждения необратим, так как он вводит полимерную сетку, сшитую ковалентными химическими связями.

При нагревании, в отличие от термопластов, термореактивные пластмассы остаются твердыми до тех пор, пока температура не достигнет точки, при которой термореактивные материалы начинают разрушаться.

Фенольные смолы, аминосмолы, полиэфирные смолы, силиконовые смолы, эпоксидные смолы и полиуретаны (полиэфиры, сложные виниловые эфиры, эпоксидные смолы, бисмалеимиды, цианатные эфиры, полиимиды и фенольные смолы) являются немногими примерами термореактивных смол.

Среди них эпоксидных смол или эпоксидных смол являются одними из наиболее распространенных и широко используемых сегодня термореактивных материалов в конструкционных и специальных композитах. Благодаря своей высокой прочности и жесткости (из-за высокой степени сшивки) эпоксидные термореактивные смолы подходят практически для любого применения.

Но что делает эпоксидную смолу универсальной смолой для этих применений. Узнаем подробнее…

Что делает эпоксидную смолу универсальной?

Что делает эпоксидную смолу универсальной?

Термин «эпоксид», «эпоксидная смола» или «эпоксид» (Европа), α-эпоксид, 1,2-эпоксид и т.д. относится к широкой группе реакционноспособных соединений, которые характеризуются наличие оксиранового или эпоксидного кольца. Это представлено трехчленным кольцом, содержащим атом кислорода, который связан с двумя атомами углерода, уже соединенными каким-либо другим образом.

Следовательно, наличие этой функциональной группы определяет молекулу как эпоксид, где молекулярное основание может широко варьироваться, что приводит к различным классам эпоксидных смол. И они успешны, потому что предлагают разнообразие молекулярной структуры, которое можно получить с помощью одного и того же химического метода.

Кроме того, эпоксидные смолы можно комбинировать с различными отвердителями и модификаторами для достижения свойств, требуемых для конкретного применения.

Эпоксидные смолы обычно образуются реакцией соединений, содержащих по крайней мере два активных атома водорода (полифенольные соединения, диамины, аминофенолы, гетероциклические имиды и амиды, алифатические диолы и т. Д.)) и эпихлоргидрин.

Синтез диглицидилового эфира бисфенола A (DGEBA), наиболее широко используемого мономера эпоксидной смолы, представляет собой:

Синтез эпоксидного мономера из бисфенола A и эпихлоргидрина
Оксирановая группа эпоксидного мономера реагирует с различными отвердителями, такими как алифатические амины, ароматические амины, фенолы, тиолы, полиамиды, амидоамины, ангидриды, тиолы, кислоты и другие подходящие соединения с раскрытием цикла; формование жестких термореактивных изделий. Отвержденные эпоксидные смолы по своей природе являются хрупкими из-за высокой степени сшивки, и они способствуют снижению ударной вязкости эпоксидной смолы и других соответствующих свойств.

Следовательно, модификация эпоксидных мономеров необходима для улучшения их гибкости и прочности, а также термических свойств.

Три основных класса эпоксидных смол , используемых в композитных приложениях :

• Фенольные глицидиловые эфиры
• Ароматические глицидиламины и
• Циклоалифатика

Фенольные глицидиловые эфиры

Они образуются в результате реакции конденсации между эпихлоргидрином и фенольной группой.По строению фенолсодержащей молекулы, количеству фенольных колец различают разные типы эпоксидных смол. Показанный выше DGEBA (диглицидиловый эфир бисфенола-A) является одной из наиболее широко используемых эпоксидных смол сегодня.

Изменение соотношения эпихлоргидрина и BPA во время производства может привести к образованию высокомолекулярной смолы. Эта HMW увеличивает вязкость, и, следовательно, эти смолы остаются твердыми при комнатной температуре. Другие варианты этого класса включают гидрогенизированные эпоксидные смолы на основе бисфенола-A, бромированные смолы, полученные из тетрабромбисфенола-A, диглицидиловый эфир бисфенола-F, диглицидиловый эфир бисфенола-H, диглицидиловый эфир бисфенола-S и т. Д.Бромированные смолы не распространяют горение и в основном используются в электротехнике. Кроме того, DGEBH показывает многообещающую атмосферостойкость, а DGEBS используется для получения термостойкой эпоксидной смолы.

Фенольные и крезольные новолаки — это еще два типа ароматических глицидиловых эфиров. Их получают путем объединения фенола или крезола с формальдегидом, в результате чего получается полифенол. Этот полифенол впоследствии реагирует с эпихлоргидрином с образованием эпоксидной смолы с высокой функциональностью и высокой Tg отверждения.

Ароматические глицидил амины

Они образуются реакцией эпихлоргидрина с амином, с ароматическими аминами, подходящими для высокотемпературного применения. Самая важная смола в этом классе — тетраглицидилметилендианилин (TGMDA). Смолы
TGDMA обладают превосходными механическими свойствами и высокими температурами стеклования и подходят для современных композитов для аэрокосмической промышленности.

TGPAP — Триглицидил п-аминофенол представляет собой другой тип глицидиламина. Он демонстрирует низкую вязкость при комнатной температуре и, следовательно, обычно смешивается с другими эпоксидными смолами для изменения текучести или липкости композиции без потери Tg.

Другие коммерческие глицидиламины включают диглицидиланилин, тетраглицидилмета-ксилолдиамин. Основным недостатком этого класса является стоимость, которая может быть выше по сравнению со смолами Bis-A.

Кликлоалифатика

Циклоалифатические эпоксидные смолы предназначены для применений, требующих стойкости к высоким температурам, хорошей электроизоляции и устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Они содержат эпоксидное кольцо, внутреннее по отношению к кольцевой структуре.

Составы циклоалифатических эпоксидных смол используются для изготовления многих структурных компонентов, армированных волокном.Составы, включающие эти смолы, могут демонстрировать высокие температуры стеклования в диапазоне 200 ° C.

Важной и широко используемой циклоалифатической эпоксидной смолой является диглицидиловый эфир гексагидрофталевой кислоты и 3,4-эпоксициклогексилметил-3 ‘, 4’-эпоксициклогексан.

Диглицидиловый эфир гексагидрофталевой кислоты

Ключевые свойства эпоксидных смол

Основные свойства эпоксидных смол

Ниже мы перечисляем ключевые свойства, предлагаемые эпоксидными смолами.

• Высокая прочность
• Низкая усадка
• Отличная адгезия к различным поверхностям
• Эффективная электроизоляция
• Устойчивость к химическим веществам и растворителям и
• Низкая стоимость и низкая токсичность

Эпоксидные смолы легко отверждаются, и они также совместимы с большинством субстратов. Они легко смачивают поверхности, что делает их особенно подходящими для применения в композитных материалах. Эпоксидная смола также используется для модификации некоторых полимеров, таких как полиуретан или ненасыщенные полиэфиры, для улучшения их физических и химических свойств.

Для термореактивных эпоксидных смол:

Помимо свойств, упомянутых выше, эпоксидные смолы имеют два основных недостатка, а именно их хрупкость и чувствительность к влаге .

Эпоксидные композиты: добавки для повышения эффективности

Эпоксидные композиты: добавки для повышения эффективности

Наполнители также играют важную роль в составах эпоксидных смол. Армирующие волокна, такие как стекло, графит и полиарамид, улучшают механические свойства до такой степени, что эпоксидные смолы можно использовать во многих конструкционных приложениях.К другим неармирующим наполнителям относятся:

• Металлический порошок для улучшения электрической и теплопроводности
• Глинозем для теплопроводности
• Кремнезем для снижения затрат и повышения прочности
• Слюда — электрическое сопротивление
• Тальк и карбонат кальция — снижение затрат
• Углеродные и графитовые порошки для повышения смазывающей способности

При смешивании с заполненными системами необходимо учитывать некоторые важные факторы:

• Объемная доля наполнителя
• Характеристики частиц (размер, доля, площадь поверхности…)
• Соотношение сторон наполнителя
• Прочность и модуль наполнителя
• Адгезия наполнителя к смоле
• Вязкость основной смолы
• Прочность базового повода

Эпоксидные композиты , армированные наночастицами, также вызвали значительный промышленный интерес в последние десятилетия.Эти материалы обладают высоким удельным отношением прочности к массе, низкой плотностью и повышенным модулем упругости, что позволяет им конкурировать с выбранными металлами.

Основная цель армирующего смешения эпоксидных смол — достижение желаемых свойств при сохранении низких затрат. Увеличение содержания наполнителя обычно увеличивает вязкость и затрудняет переработку. Удельный вес обычно увеличивается, хотя некоторые наполнители, такие как полое стекло или фенольные микрошарики, создают синтаксическую пену значительно меньшей плотности.

Другими важными модификаторами, используемыми в составах эпоксидных смол, являются:

Добавки для каучука — Они используются для повышения гибкости, сопротивления усталости, трещиностойкости и ударной вязкости эпоксидных смол. Жидкие каучуки, наиболее часто используемые в эпоксидных композитах, представляют собой сополимер бутадиена и акрилонитрила с концевыми карбоксильными группами (CTBN). Однако содержание акрилонитрила в каучуке является важным фактором при использовании модификатора каучука. По мере увеличения содержания нитрила в каучуке его растворимость увеличивается, и в конечном итоге размер частиц в отвержденной матрице уменьшается.Инертные каучуки не используются в эпоксидных композитах.

Добавки для термопластов — Они используются для увеличения вязкости разрушения эпоксидных смол. Только относительно низкие TP могут быть растворены в эпоксидных смолах. Обычно используемые термопласты — это фенокси, простые полиэфирные блокамиды, ПВБ, полисульфон, полиэфирсульфон, полиимид, полиэфиримид, нейлон.

По сравнению с каучуками термопласты являются более эффективными упрочнителями в матрицах с высокой степенью сшивки, и они не имеют тенденции влиять на Tg и модуль.

Однако высокие нагрузки TP приводят к увеличению чувствительности к растворителям и снижению сопротивления ползучести и усталости.

Антипирены — Их добавляют в эпоксидные смолы для придания огнестойкости. Присутствие галогенов и обуглившихся ароматических углеводородов в смоле на эпоксидной основе снижает воспламеняемость.

Краски и красители — с эпоксидными смолами, такими как неорганические пигменты, можно использовать самые разные красители, за исключением хромовой зелени, натуральной сиенны, белого сульфида цинка и т. Д.и органические пигменты, такие как технический углерод. — С эпоксидными смолами, такими как неорганические пигменты, можно использовать широкий спектр красителей, за исключением хромовой зелени, натуральной сиенны, белого сульфида цинка и т. Д., А также органических пигментов, таких как технический углерод.

Эпоксидные смолы против полиэфирных смол

Эпоксидные смолы и полиэфирные смолы

Эпоксидная	Полиэстер
Чрезвычайно прочный и хороший предел прочности на изгиб Отвердитель и температура определяют время отверждения эпоксидной смолы Устойчив к износу, растрескиванию, отслаиванию, коррозии и повреждениям в результате химического разложения и разрушения окружающей среды Имеет прочность сцепления до 2000 фунтов на квадратный дюйм Эпоксидная смола после отверждения становится влагостойкой	Хрупкость и склонность к микротрещинам Обычно стоит немного меньше, чем эпоксидная смола Отходящие газы, содержащие летучие органические соединения, и имеют сильные легковоспламеняющиеся пары Прочность сцепления полиэфирной смолы обычно менее 500 фунтов на кв. Дюйм После отверждения полиэфирная смола становится водопроницаемой, что означает, что вода со временем может пройти через нее

В целом, эпоксидные смолы имеют преимущества по сравнению с полиэфирными и виниловыми эфирами в пяти основных областях:

• Лучшие адгезионные свойства (способность связываться с арматурой или сердцевиной)
• Превосходные механические свойства (особенно прочность и жесткость)
• Повышенная устойчивость к усталости и микротрещинам
• Снижение разложения из-за попадания воды (ухудшение свойств из-за проникновения воды)
• Повышенная стойкость к осмосу (деградация поверхности из-за водопроницаемости)

Рециклинг и эпоксидные системы на биологической основе

Рециклинг и эпоксидные системы на биологической основе

Как обсуждалось выше, эпоксидные термореактивные композиты являются высокоэффективными материалами, которые широко используются в промышленности.Однако переработка термореактивных материалов и их наполнения является сложной задачей. Тем не менее, были проведены значительные исследования и разработки, позволяющие повторно использовать термореактивные пластмассы, что позволяет разрушать и преобразовывать пластмассы.

Есть некоторые новые разработки в области эпоксидных термореактивных материалов, которые могут быть переработаны до некоторой степени, но их коммерческое значение еще не полностью реализовано.

Кроме того, достижения в области систем термореактивных смол на биологической основе привлекли значительное внимание с учетом их экологических преимуществ.Некоторые из термореактивных материалов из биологических источников включают:

• На основе натуральных масел (соевые бобы, льняное семя, касторовое масло…)
• На основе изосорбидов
• Эпоксидные системы на основе фурана
• Фенольные и полифенольные эпоксидные смолы
• Натуральный эпоксидный каучук
• Производные эпоксидного лигнина
• Смолы на основе канифоли

Найдите подходящую эпоксидную смолу

Просмотрите широкий ассортимент эпоксидных смол, доступных сегодня на рынке, проанализируйте технические данные каждого продукта, получите техническую помощь или запросите образцы.

Что такое эпоксидная смола и из чего она сделана? Решения для отверждения эпоксидных смол Powerblanket

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как часто мы регулярно пользуемся вещами, о которых знаем очень мало? Например, большинство из нас могут умело пользоваться компьютерами, но многие ли из нас на самом деле понимают науку, лежащую в основе их внутренней работы? Многие из нас, вероятно, тоже использовали эпоксидную смолу, но многие ли из нас знают, из чего сделана эпоксидная смола?

Эпоксидная смола и эпоксидная смола

Возможно, первое, что нужно понять об этом классе химикатов, это следующее: есть разница между эпоксидной смолой и эпоксидной смолой.Отличие простое.

Эпоксидное

Эпоксидная смола — это просто отвержденная эпоксидная смола. Другими словами, эпоксидная смола — это эпоксидный клей в жидкой форме. У любой эпоксидной смолы есть две основные части уравнения: смола и отвердитель. Когда смола и отвердитель вступают в реакцию вместе, наступает процесс отверждения.

Смола

Сама смола состоит из бисфенола (а существует более одного типа) и эпихлоргидрина. Самый распространенный вид бисфенола — это комбинация ацетона и фенола.Может быть, вы сейчас спрашиваете себя: откуда, черт возьми, фенол? Когда впервые было обнаружено, что он получен из каменноугольной смолы, но в наши дни химики извлекают его из нефти (как и многие другие полезные соединения). Что касается эпихлоргидрина, то он получен из так называемого аллилхлорида, хлорированного субхимического соединения пропилена.

Эпоксидная смола — один из лучших клеев для промышленного использования. Согласно adhesives.org, эпоксидные смолы после отверждения создают «жесткие, но прочные линии связи и обладают отличной адгезией к металлам.Химическая и экологическая стойкость отличная. Большинство составов имеют консистенцию пасты и могут наноситься шпателем или выдавливаться в виде шариков. Они легко заполняют зазоры и обеспечивают отличные герметизирующие свойства, особенно против агрессивных химикатов. Их часто используют как альтернативу сварке и заклепкам ».

Отверждение

Отвердитель играет большую роль в том, как получится эпоксидная смола после отверждения. Существует множество рецептов отвердителя, но одним из наиболее распространенных является комбинация амидов и полиамидов (что составляет разновидность аммиака — разница заключается в замене атома водорода парой углерод + кислород).

Температура

Температура может иметь значительное влияние на отверждение эпоксидной смолы. Тепло ускорит время отверждения, а холод замедлит процесс отверждения. Однако при хранении предпочтительны низкие температуры. Это связано с тем, что эпоксидные смолы становятся менее эффективными после нагревания до комнатной температуры.

Чтобы соответствовать требованиям надлежащего цикла отверждения, многие компании полагаются на чрезвычайно дорогие печи и высокотемпературные автоклавы. Эти типы оборудования и инструментов требуют не только значительных капиталовложений, но и дороги в эксплуатации.Кроме того, эти типы систем отопления требуют значительного технического обслуживания и калибровки.

Обогревающие одеяла

Для отверждения эпоксидной смолы при более низких температурах тепловые одеяла представляют собой очень надежный и эффективный метод отверждения. В настоящее время существуют технологии для некоторых обогревательных одеял, которые обеспечивают:

• равномерное распределение тепла
• жесткий контроль температуры
• теплоизоляционных слоев для предотвращения потерь тепла
• программируемые регуляторы температуры

Эти обогревательные одеяла очень экономичны в эксплуатации.Это идеально подходит для процесса отверждения эпоксидной смолы, потому что очень важно обеспечить равномерный, постоянный нагрев, чтобы помочь эпоксидной смоле должным образом отверждаться. Для крупных операций с огромным количеством денег, которые можно потратить, могут понравиться некоторые из стандартных решений по отоплению. Однако большинство предприятий работают в рамках бюджета и внимательно следят за своими расходами. Эти предприятия, вероятно, сочтут некоторые из новейших технологий, например, обогревательные одеяла, идеальным выбором.

Покрытие Powerblanket и отверждение эпоксидной смолы

Может быть, вам кажется, что теперь вы лучше разбираетесь в эпоксидной смоле, а может и нет.Но в любом случае вы все равно можете использовать продукт для различных целей. Независимо от того, для чего вы его используете, нужно помнить одну вещь: эпоксидная смола чувствительна к температуре. Фактически, большинство эпоксидных смол лучше всего отверждаются при температурах, намного превышающих нормальный диапазон для окружающего воздуха. Когда игла падает, поддерживать отверждение эпоксидной смолы при идеальной температуре становится все труднее. Но, опять же, именно поэтому существуют растворы для отверждения эпоксидных смол.

Одеяла для отверждения эпоксидной смолы и смолы от Powerblanket могут удовлетворить все ваши потребности в контроле температуры.От стандартных фиксированных нагревательных одеял до изолирующих охлаждающих одеял — Powerblanket предоставит вам все необходимое. У нас даже есть индивидуальные решения, соответствующие вашим индивидуальным требованиям. Свяжитесь с нами по телефону 855.977.9657 или [адрес электронной почты защищен] для получения дополнительной информации.

Эпоксидные смолы

Модель вверху слева представляет собой изображение 3D-модели эпоксида, отверждаемого амином,
, которое вы можете просмотреть, щелкнув здесь, или вы можете просто щелкнуть по самому изображению.
Модель справа — продукт реакции BPA с эпихлоргидрином.Это «диэпоксид», то есть у него есть две функциональные группы, которые могут реагировать с образованием полимеров. В любом случае закройте новое окно, которое откроется, когда будете готовы вернуться сюда.

---

Рождение ребенка не делает мужчину папой. Это только делает его отцом. Чтобы быть отцом, отец должен обладать некоторыми атрибутами отцовства. Кресло — первое в списке. Там же стоит большой стакан с надписью «Самый великий папа в мире». А еще есть некий разнорабочий Принадлежности, без которых не может быть ни один настоящий папа: изолента, дрель и, конечно же, тюбик двухкомпонентного эпоксидного клея.Эта страница посвящена той части папиного арсенала. Двухкомпонентная эпоксидная смола действительно хороша для впечатления детей, потому что она, очевидно, состоит из двух компонентов, которые необходимо смешать перед использованием. Дети будут смотреть на вас и думать: «Это должно быть действительно мощная штука, если вам нужно смешать ее вместе!» и с тех пор они будут думать, что папа настоящий профессионал по ремонту.

Но когда вы станете старше, станете более скептичным и менее впечатляющим, вы можете начать задавать вопросы. Что это за две части? И почему они уже не смешаны? Это был бы разумный способ сделать это, не так ли? Сначала отвечу на первый вопрос.Первая часть двухкомпонентной эпоксидной смолы представляет собой низкомолекулярный полимер с эпоксидными группами на каждом конце. Это то, что показано на модели вверху страницы. Вы видите эпоксидные группы на его концах? Его структура выглядит так:

В этих форполимерах n может иметь высокое значение, равное 25, но диэпоксид в двухкомпонентном эпоксидном адгезиве Папы, скорее всего, представляет собой небольшую молекулу с двумя эпоксидными группами, как у одного из маленьких человечков ниже. Чтобы увидеть первый мономер ниже более подробно, вместе с двумя исходными материалами раньше делал это, нажмите здесь.

Если двухкомпонентный эпоксидный клей папы представляет собой две трубки с жидкостью, то диэпоксид, вероятно, является одной из небольших молекул. Форполимеры большего размера являются твердыми при комнатной температуре. Если n достигает 25, диэпоксид представляет собой твердый пластик при комнатной температуре. Такие антиоксиданты должны быть нагреваются и расплавляются, прежде чем их можно будет смешать с другой частью двухкомпонентной эпоксидной смеси.

Помните ту другую часть? Вторая часть — это диамин, который выглядит так:

Когда вы смешиваете две части вместе, диэпоксид и диамин, они делают что-то забавное.Они реагируют и соединяются таким образом, что связывают все молекулы диэпокси и диамина вместе, например:

Щелкните здесь, если хотите увидеть, как работает эта реакция.

В результате получается не линейный полимер. Вместо этого это сшитая сеть, которая выглядит примерно так:

Видите ли, все диамины и все молекулы эпоксидной смолы превратились в одну большую молекулу. Когда это происходит, в результате получается твердое вещество, которое может быть очень прочным, но не поддается обработке.Ему нельзя придать форму или даже расплавить. Думаю об этом. Вот почему две части еще не смешаны. Если бы они это сделали, это был бы цельный кусок, который не использовался бы в качестве клея.

Это все еще оставляет без ответа вопрос. Как вообще получить этот низкомолекулярный полимер с концевыми эпоксидными группами? Мы делаем это путем реакции бисфенола А с эпихлоргидрином с добавлением некоторого количества NaOH в качестве катализатора. Если вы хотите узнать, как это работает, и как мы можем контролировать размер этого преполимера, щелкните здесь.

Эпоксидные смолы являются отличными клеями и являются одними из немногих клеев, которые можно использовать для обработки металлов. Но они также используются для таких вещей, как защитные покрытия, и в качестве материалов в таких вещах, как электронные платы, и для заделки дыр в бетонном покрытии. Какие? Ты хочешь больше? Эпоксидные смолы также используются для изготовления композитов. Один из способов создания композитов с использованием эпоксидных смол — это отличный процесс под названием SCRIMP.

Вот еще несколько полимеров, которые используются в качестве термореактивных материалов:

DGR Industrial Products, Inc.:: Структурные клеи :: Эпоксидные клеи :: Базовый химический состав эпоксидного клея

Эпоксидное определение:

Эпоксидная смола определяется как молекула, содержащая более одной эпоксидной группы, также называемой оксирановой или этоксилинной группой. Эпоксидные смолы — это термореактивные полимеры. Они обычно используются в качестве клея, покрытий, а также для заливки или герметизации узлов или компонентов. Эпоксидные смолы известны своей исключительной адгезией к различным материалам, низкой степенью усадки, высокой устойчивостью к влаге и устойчивостью к термическим и механическим ударным нагрузкам.

Как работают эпоксидные смолы:

Хорошо известная адгезия эпоксидной смолы обусловлена ​​прочными полярными связями, которые она образует с поверхностями, с которыми соприкасается. Эпоксидные смолы должны быть сшиты для достижения требуемых характеристик покрытия. Этот процесс сшивания достигается путем химического взаимодействия смолы с подходящим отвердителем или отвердителем. Реактивными группами молекул в составах эпоксидной смолы являются концевые эпоксидные группы и гидроксильные группы.

Клеи и покрытия:

Ключевые параметры, определяющие рабочие характеристики эпоксида, включают вязкость, эквивалентную массу эпоксида и молекулярную массу. Эпоксидные клеи по своей сути имеют тот же химический состав, что и эпоксидные покрытия. Разница возникает при выборе различных добавок, загустителей, наполнителей и упрочнителей, которые делают систему смола / отвердитель более подходящей для требований к клею.

Клеи обычно требуют заполнения зазоров и способности оставаться на месте, где они были нанесены, во время отверждения.Их также обычно модифицируют для обеспечения максимальной прочности на сдвиг и растяжение, а не для обеспечения гибкости или низкой вязкости для проникновения в субстрат или насыщения ткани.

Смола (Часть A) Химический состав:

Эпоксидные смолы образуются в результате реакции двух отдельных химических соединений. Эти составы определяют, какое из двух семейств эпоксидных химикатов должно быть произведено; глицидиловая эпоксидная смола или неглицидиловая эпоксидная смола.

Семейство глицидилов:

В семействе глицидилэпоксидов есть глицидиловые эфиры, глицидиловые эфиры и глицидиламины.Все глицидилэпоксиды получают посредством аналогичной реакции конденсации между эпихлоргидрином и либо дигидроксисоединением, либо двухосновной кислотой, либо диамином.

Мы начнем с диглицидилового эфира как первого члена семейства глицидилов, поскольку он является наиболее распространенным. Первый член реагентов — это химическое вещество, называемое бисфенолом-A (иногда называемым в промышленности бисфенолом-A), или это может быть бисфенол-F (также известный как новолак). Вторая часть реакции смолы — это химическое вещество, называемое эпихлоргидрином.

Бисфенол-A:

Вероятно, 98% всех эпоксидных смол являются эпоксидными смолами Bis-A. Бис-А представляет собой химический продукт соединения одного ацетонового звена с двумя фенольными группами. Фенол — это химическое вещество, созданное руками человека, хотя в естественных условиях он также содержится в отходах животного происхождения и при разложении органических материалов. Первоначально она производилась из каменноугольной смолы и называлась карболовой кислотой. Структурно он содержит бензольное кольцо с присоединенной гидроксильной группой (углеродное кольцо с присоединенным ОН). Ацетон — это органический кетон (.т.е. он содержит карбонильную группу C = O, присоединенную к двум органическим метильным группам), в основном используемый в качестве растворителя или промежуточного химического соединения.

Эпихлоргидрин:
Производство эпихлоргидрина, также называемого оксидом хлорпропилена, в основном ориентировано на производство эпоксидных смол. Эта летучая бесцветная жидкость с запахом хлороформа является ключевым промежуточным продуктом для всего производства эпоксидных смол.

Реакция бисфенола-А / эпихлоргидрина Обычная коммерческая эпоксидная смола:

Когда бис-А комбинируется с эпихлоргидрином в присутствии катализатора, создается новое соединение.Эта реакция удаляет непрореагировавший фенол и ацетон и присоединяет две глицидильные группы (произносится глицидил-тусклый) к концам бис-A, создавая диглицидиловый эфир бисфенола A (называемый DGEBA), который является стандартной эпоксидной смолой. Глицидильная группа на обоих концах Bis-A также называется оксирановой или эпоксидной группой.

Свойства любой данной смолы DGEBA зависят от значения n, которое представляет собой количество повторяющихся звеньев, обычно известное как степень полимеризации. Число повторяющихся звеньев зависит от стехиометрии (отношения Bis-A к эпихлоргидрину) реакции синтеза.Значение n определяет молекулярную массу соединения и может находиться в диапазоне от 0 до 25 в наиболее распространенных коммерческих продуктах.

Бисфенол-F (новолак):

Бис-F или новолачные эпоксидные смолы представляют собой диглицидиловые эфиры фенольных новолачных смол (DGEBF). Фенолы реагируют в избытке с формальдегидом в присутствии кислотного катализатора с образованием фенольной новолачной смолы. Новолачные эпоксидные смолы синтезируются путем взаимодействия фенольной новолачной смолы с эпихлоргидрином в присутствии гидроксида натрия в качестве катализатора.

Новолачные эпоксидные смолы обычно содержат несколько эпоксидных групп. Число эпоксидных групп на молекулу зависит от числа фенольных гидроксильных групп в исходной фенольной новолачной смоле, степени их взаимодействия и степени полимеризации низкомолекулярных соединений во время синтеза. Множественные эпоксидные группы позволяют этим смолам достигать высокой плотности сшивки, что приводит к отличной термостойкости, химической стойкости и стойкости к растворителям.

Новолачные эпоксидные смолы широко используются для создания формовочных смесей для корпусов микроэлектроники благодаря их превосходным характеристикам при повышенных температурах, превосходным механическим свойствам, превосходным электрическим свойствам, а также термостойкости и влагостойкости.

Новолачные эпоксидные смолы дороже обычных эпоксидных смол, но имеют более высокие температуры теплового искажения.

В то время как эпоксидная смола Bis-A начнет размягчаться в диапазоне 120-160F, эпоксидные смолы Novolac могут улучшить это значение примерно на 25F. Все эпоксидные смолы снова затвердеют, когда повышенные температуры упадут ниже их температуры перехода. Но эпоксидные смолы Bis-F / Novolac уникальны тем, что они будут продолжать отверждаться при воздействии температур около 150F в течение нескольких часов. После этого отверждения они могут выдерживать температуру до 300 ° F в сухой среде.

Что касается химической стойкости, эпоксидная смола Bis-A хорошего качества может противостоять 70% -ной серной кислоте, а эпоксидная смола Bis-F Novolac может легко выдерживать 98% -ную серную кислоту.

Отвердитель (Часть B) Химический состав:

Добавление отвердителя к смоле части A инициирует химическую реакцию, в которой эпоксидные группы в эпоксидной смоле реагируют с отвердителем (отвердителем) с образованием сильно сшитого материала. , трехмерная сеть. Эпоксидные смолы быстро и легко затвердевают практически при любой температуре от 5 до 150oC в зависимости от выбора отвердителя.

Выбор отвердителя играет основную роль в определении многих свойств окончательно отвержденной эпоксидной смолы. Эти свойства включают жизнеспособность, время высыхания, проницаемость и смачиваемость.

В зависимости от процесса и требуемых свойств доступен широкий выбор отвердителей для эпоксидных смол. Обычно используемые отвердители для эпоксидных смол включают амины, полиамиды, фенольные смолы, ангидриды, изоцианаты и полимеркаптаны. Кинетика отверждения и температура стеклования отвержденной системы зависят от молекулярной структуры отвердителя.Соотношение смеси эпоксидной смолы и отвердителя также влияет на свойства отвержденного материала. Различные типы и количества отвердителя контролируют плотность сшивки и, таким образом, меняют отвержденную структуру.

Отвердители на основе аминов:

Амины являются наиболее часто используемыми отвердителями. Первичные амины — это органические материалы, содержащие атом азота, связанный с двумя атомами водорода. Третичные амины обычно используются в качестве катализаторов, обычно известных как ускорители реакций отверждения.Использование чрезмерного количества катализатора приводит к более быстрому отверждению, но обычно за счет срока службы и термической стабильности.

В эпоксидных составах активный водород амина реагирует с эпоксидной группой смолы. Структура аминосодержащего органического соединения, количество и тип аминогрупп в соединении — вот что определяет скорость сшивания и свойства покрытия.

Амины в основном представляют собой аммиак с одним или несколькими атомами водорода, замещенными органическими группами, и включают:

• Ароматические амины
• Алифатические амины
• Циклоалифатические амины
• Аддукт алифатического амина
• Амидоамин
• считается более прочным и химически стойким, чем отвердители на основе амида, но большинство из них имеют тенденцию краснеть во влажных условиях.Покраснение относится к образованию воскообразного поверхностного слоя на активно отверждающейся эпоксидной смоле в результате реакции между аминным отвердителем и влагой в воздухе.

  Ароматические аминовые отвердители

  В ароматических аминах аминогруппа разделена жесткими бензольными кольцами, а не гибкими цепочками молекул, как в алифатических аминах. Покрытия, полученные с их помощью, обладают хорошими физическими свойствами, такими как ударопрочность, а также высокой стойкостью к нагреванию и химическим веществам.Но, будучи ароматными по своей природе, они производят темные покрытия. Они используются для производства покрытий, стойких к химическим веществам и растворителям. И особенно, когда они созданы на основе новолачных / фенольных эпоксидных смол, они создают покрытия, устойчивые к высоким температурам. Ароматические амины обычно модифицируют для использования в качестве отвердителей, которые, уменьшая их термостойкость, сохраняют их химическую стойкость. Они обладают хорошей водостойкостью и поэтому хорошо работают во влажных условиях и при низких температурах.

  Алифатические аминовые отвердители

  Алифатические амины, такие как DETA (диэтилентриамин), TETA (триэтилентетрамин), TEPA (тетраэтиленпентамин) и EDA, содержат короткие линейные химические цепи между аминогруппами. Покрытия, полученные с их помощью, как правило, имеют сильно сшитые слои с хорошей устойчивостью к нагреванию и химическим веществам, включая растворители. Однако они довольно хрупкие и обладают плохой гибкостью и ударопрочностью. Из-за их реакции с влагой они не подходят для использования во влажных условиях.

  Эпоксидные аддукты:

  Вот хорошее время, чтобы представить концепцию эпоксидных аддуктов. Эпоксидные смолы аддуктов представляют собой двухкомпонентные эпоксидные смолы, но на самом деле отвердитель содержит немного эпоксидной смолы. Фактически, смесь начала затвердевать еще до того, как две части были смешаны. Они работают так же, как и другие эпоксидные смолы, но имеют улучшенные общие физические свойства. К ним относятся, помимо прочего, лучшая стабильность цвета и отверждение при немного более низких температурах. Время отверждения может быть намного быстрее, чем с обычными эпоксидными смолами.

  Отвердители на основе полиаминовых аддуктов

  Таким образом, обычной модификацией алифатических аминов является образование полиаминового аддукта путем предварительного взаимодействия отвердителя с небольшим количеством эпоксидной смолы. Это дает высокомолекулярные полиамины, которые создают покрытия с низким давлением пара, с более практичными соотношениями смешивания и меньшим образованием аминового поседения, чем простые алифатические амины. Аддукция мало влияет на другие свойства. Аддукты полиаминов могут быть получены из алифатических или ароматических полиаминов.

  Амидные и полиамидные отвердители:

  Амид — это в основном аммиак с атомом водорода, замещенным углеродной / кислородной и органической группой.

  Амиды обладают устойчивостью к поверхности и менее подвержены воздействию влаги. Амидный отвердитель имеет молекулярную структуру, которая обычно состоит из четырех водородных ветвей. Эти атомы водорода реагируют с оксираном (эпоксидной группой) кольцевым звеном на концах эпоксидной смолы. Результатом является новая углерод-водородная связь, на этот раз с использованием водорода от отвердителя и высвобождением водорода эпоксидной группы для соединения с кислородом группы с образованием подвески ОН (гидроксила).Эта гидроксильная группа способствует выдающейся адгезии эпоксидной смолы к большинству субстратов. Ароматическое кольцо, к которому присоединяются гидроксилы, помогает обеспечить желаемые термические и коррозионные свойства. Поскольку отвердитель содержит по крайней мере четыре атома водорода, они могут реагировать с четырьмя группами эпоксидной смолы, в результате чего образуются гигантские сшитые структуры.

  Полиамиды образуются в результате реакции алифатических полиаминов и димерных кислот жирных кислот таллового масла, соевого или касторового масла.Как и в случае с аминами, аддукция полиамидов является обычной практикой и позволяет получать покрытия с хорошим низкотемпературным отверждением и уменьшенной тенденцией к помедлению амина. Хороший цвет и хорошая химическая стойкость могут быть достигнуты с использованием этих аддуктов полиамидов. Обычно они производят покрытия с отличной адгезией, водостойкостью и гибкостью. Немодифицированные полиамиды образуют слои покрытия, которые гораздо более открыты с точки зрения их химической структуры из-за больших расстояний между аминогруппами в химической цепи.Следовательно, они более гибкие. Обратной стороной этой открытой структуры отвердителя являются покрытия с низкой устойчивостью к химическим веществам, растворителям и кислотам. Однако их устойчивость к воде и коррозии повышается благодаря их свойствам смачивания поверхности и адгезии.

  Амидоамидные отвердители:

  Когда алифатический полиамин реагирует с монофункциональной жирной кислотой, а не с димерной кислотой, образуется амидоамид. Эти отвердители менее летучие и обладают меньшим потенциалом раздражения, чем полиамины, и имеют свойства, аналогичные полиамидам, но уступающие им.Например, полиамиды обладают лучшей водостойкостью и обеспечивают лучшую адгезию, чем амидоамиды.

  Циклоалифатические отвердители:

  Эти отвердители обычно обеспечивают лучшую водостойкость / влагостойкость, лучшую атмосферостойкость, низкий уровень покраснения и водяных пятен, а также лучшую химическую стойкость.

  Циклоалифатическая структура относится к шестичленному углеродному кольцу в основной цепи отвердителя вместо более обычных углерод-углеродных межаминовых связей.

  Циклоалифатические отвердители имеют аминогруппы, связанные с кольцами. Они являются аддуктами, поскольку оба используют диглицидиловый эфир бисфенола-A для предварительной реакции. Кроме того, они содержат бензиловый спирт, который является летучим пластификатором, который действует как молекулярная смазка, способствуя отверждению.

  
  Хотя циклоалифатическое кольцо несколько более устойчиво к УФ-разрушению по сравнению с более распространенными связями углерод-углерод в отвердителях на основе аминов, присутствие ароматической кольцевой структуры диглицидилового эфира бисфенола-A сохраняется, что довольно хорошо разрушается. легко поддается воздействию ультрафиолета.

  Модифицированные циклоалифатические амины отвердители:

  Модифицированные циклоалифатические амины от IPDA, вероятно, являются наиболее часто используемыми отвердителями для эпоксидных смол сегодня. Из-за их низкой вязкости они могут использоваться в покрытиях с низким содержанием летучих органических соединений (VOC). Они производят покрытия с высокой скоростью отверждения, коротким сроком службы, а также подходят для отверждения при низких температурах. Они обладают очень хорошей стойкостью к химическим веществам, растворителям и воде, что делает их пригодными, например, для использования в переносных резервуарах для воды.

  Другое:

  В дополнение к вышеуказанным типам отвердителей существует множество других отвердителей на основе полиаминов, а также отвердители, не содержащие аминов. Наконец, ароматические или алифатические изоцианаты также могут использоваться в качестве отвердителей для эпоксидных смол. Изоцианаты реагируют через гидроксильные группы эпоксидной смолы и обеспечивают очень хорошее низкотемпературное отверждение, хорошую гибкость, хорошую стойкость к ударам и истиранию, а также хорошую адгезию.

  Наполнители и химия добавок

  Упрочнение резины эпоксидных смол:

  Полезность эпоксидных смол во многих инженерных приложениях часто ограничивается их хрупкой природой и плохой теплопроводностью. Термин ударная вязкость — это мера сопротивления материала разрушению — общее количество энергии, необходимое для разрушения.

  Существует несколько подходов к повышению ударной вязкости эпоксидных смол, которые включают: (i) химическую модификацию основной цепи эпоксидной смолы для придания ей более гибкой структуры, (ii) увеличение молекулярной массы эпоксидной смолы, (iii) снижение поперечной -плотность связей матрицы, (iv) включение дисперсной фазы, повышающей жесткость, в отвержденную полимерную матрицу и (v) включение неорганических наполнителей в смолу.

  Среди этих подходов закалка с помощью фазы диспергированного упрочняющего агента (пластификатора) оказалась наиболее эффективной. Пластификаторы могут представлять собой реактивную или инертную резину.

  Добавки, повышающие ударную вязкость:

  Для повышения ударной вязкости эпоксидной смолы используются различные типы термопластичных полимеров, а также реактивные каучуки. Термопластичные полимеры, такие как полиэфиримид, полисульфон, полиэфирсульфон и поликарбонат, были изучены для модификации эпоксидных смол.Эти исследования показывают значительное улучшение ударной вязкости эпоксидных смол.

  Реактивные каучуки, используемые для повышения ударной вязкости эпоксидных смол, включают жидкие сополимеры акрилонитрила и бутадиена с различными концевыми группами, полисилоксаны, полиэпихлоргидрин и полиуретаны.

  Хотя жидкие сополимеры акрилонитрил-бутадиен с карбоксильными (CTBN) и аминными (ATBN) концевыми группами широко используются для повышения ударной вязкости эпоксидных смол, относительно высокая температура стеклования сополимера ограничивает их низкотемпературные применения.Кроме того, эти сополимеры также увеличивают значение КТР (коэффициент теплового расширения) формовочной массы. Также наличие ненасыщенной структуры бутадиена в системе склонно к термической нестабильности и, таким образом, не подходит для длительного использования при более высоких температурах.

  Полисилоксаны (силиконы) обладают превосходной термической стабильностью, влагостойкостью, хорошими электрическими свойствами, низкими напряжениями и более низкими значениями Tg. Однако полисилоксаны несовместимы с эпоксидными смолами. Добавление агентов совместимости, таких как метилфенилсилоксан, улучшает совместимость, но в то же время повышает Tg модификатора полисилоксана, ограничивая его применение при низких температурах.

  Общие химические и физические свойства эпоксидных пластмасс

  Эпоксидная смола определяется как молекула с более чем одной эпоксидной группой, которая может затвердеть в пригодный для использования пластик. Эпоксидная группа, которую также называют глицидильной группой, благодаря своему характерному внешнему виду получила название эпоксидной смолы.

  Эпоксидная группа

  То, что мы видим, — это атом кислорода за пределами углеродной цепи. Эпи означает «снаружи», а вторая часть слова происходит от кислорода.

  Существует два варианта написания: эпоксидная смола и эпоксидная смола. Первый возникает из-за связи кислорода с углеродной цепью, называемой оксидом. Эпоксидная смола производится из простых основных химикатов, которые легко доступны.

  С помощью химических формул последняя ступень выглядит следующим образом:

  Бисфенол А + эпихлоргидрин

  Эпоксидная смола на основе диглицидилового эфира бисфенола A (DGEBA)

  Варьируя соотношение между бисфенолом А и эпихлоргидрином, получают различные молекулярные массы готовой эпоксидной смолы.Наименьшая молекулярная масса эпоксидной смолы типа DGEBA составляет 340, но если два элемента вместе могут образовывать разную молекулярную массу, когда они вступают в реакцию, эпоксидная смола будет содержать смесь молекул эпоксидной смолы различной длины. Следовательно, речь идет не о молекулярной массе эпоксидных смол, а, скорее, об их средней молекулярной массе.

  Эпоксидная смола со средней молекулярной массой более 700 называется высокомолекулярной, а эпоксидная смола со средней молекулярной массой менее 700 — низкомолекулярной.Эпоксидные смолы могут быть аллергенами, и именно молекулярная масса определяет, насколько велик риск. Чем выше молекулярная масса, тем меньше вероятность аллергии.

  В формуле эпоксидной смолы после скобки стоит буква «n». Если n = 0, то есть то, что находится внутри скобки, не существует, тогда у нас есть самая короткая молекула эпоксидной смолы с молекулярной массой 340. Она имеет самую высокую реактивность и, следовательно, также представляет наибольший риск аллергии. Если n = 1, молекулярная масса равна 624, для n = 2 — 908 и т. Д.

  Каждый раз, когда n увеличивается на 1, молекулярная масса увеличивается на 284. В низкомолекулярной эпоксидной смоле со средней молекулярной массой 380 распределение составляет примерно 88% n = 0, 10% n = 1 и 2% n = 2. Чистая эпоксидная смола с n = 2 не является аллергеном, но если мы посмотрим на коммерческую эпоксидную смолу с молекулярной массой 1080, распределение будет примерно 20% n = 0, 15% n = 1, 15% n = 2 и 50% n = 3, 4 и 5. Это означает, что даже высокомолекулярная эпоксидная смола может быть аллергеном.

  Низкомолекулярная эпоксидная смола со средней молекулярной массой 380 является жидкой при комнатной температуре, а эпоксидная смола со средней молекулярной массой 1000 является твердой при комнатной температуре.Молекулярная масса определяет, для чего можно использовать эпоксидную смолу.

  С низкомолекулярными веществами можно обращаться без добавок растворителей, которые испаряются и поэтому используются для литья, толстых покрытий, клеев для заполнения зазоров и т. Д.

  Высокомолекулярные эпоксидные смолы, как правило, должны быть растворены в органических растворителях, чтобы их можно было использовать, что ограничивает использование красок и лаков.
  Чтобы превратить эпоксидную смолу в эпоксидный пластик, требуется реакция с подходящим веществом. Такое вещество в данном контексте называется отвердителем.

  Примерами групп веществ, которые действуют как отвердители эпоксидных смол, являются: амины, амиды, ангидриды кислоты, имидазолы, комплексы трифторида бора, фенолы, меркаптаны и оксиды металлов.

  Для отверждения при комнатной температуре в основном используются амины и амиды и в некоторой степени меркаптаны. Другие типы отвердителей обычно требуют температуры выше + 150 ° C для взаимодействия с эпоксидной смолой. С этого момента далее будут описаны только амины и амидные отвердители.
  Амины — это вещества, которые тесно связаны с аммиаком ( NH ₃ ).В зависимости от того, сколько атомов водорода замещено алкильными группами, возникают первичные амины NH ₂ -R , вторичные амины NH-R ₁ или третичные амины N-R ₂ . Общее количество аминогрупп определяет, является ли амин моноамином ( NH ₂ -R ), диамином ( NH ₂ -R-NH ₂ ) или полиамином ( NH ₂ -R-NH-R-NH-R-NH ₂ ).

  Кроме того, амины делятся на алифатические, т.е.е. прямая углеродная цепь, циклоалифатическая с кольцевой углеродной цепью и, наконец, ароматическая, где аминогруппа связана с бензольным кольцом.

  В качестве отвердителя для эпоксидной смолы используются в основном диамины и полиамины.
  Первичная аминогруппа NH ₂ , как видно, содержит два атома водорода и один атом азота. Именно водород составляет реактивную часть, и реакция происходит с кислородом в эпоксидной группе.

  С несколько упрощенными химическими формулами это выглядит так:

  Первичный амин + эпоксидная группа дает Вторичную аминогруппу

  На первой фазе реакции один из атомов водорода амина реагирует с кислородом эпоксидной группы, вызывая образование гидроксильной группы (OH ^—) одновременно с восстановлением первичного амина до вторичного амина.Реакция продолжается:

  Вторичный амин реагирует с еще одной эпоксидной группой, и реакция завершается.

  Молекула эпоксидной смолы обычно содержит две эпоксидные группы, а один первичный диамин имеет четыре реактивных атома водорода. Схема эпоксидной пластмассы тогда выглядит так:

  Молекула эпоксидного пластика в действительности трехмерна.

  Примеры аминов, используемых в качестве отвердителей эпоксидных смол

  Алифатические амины

  • Диэтилентриамин
  • Триэтилентетрамин
  • Аминоэтилпиперазин
  • Триметилгексаметилендиамин

  Циклоалифатические амины

  • Изофорондиамин
  • Диаминодициклогексилметан

  Ароматические амины

  • Диаминодифенилметан
  • м-фенилендиамин

  Очень часто амины предварительно реагируют с определенной частью эпоксидной смолы.Целью этого является получение отвердителя, который является менее жидким, чем чистый амин, и имеет несколько более высокую реакционную способность.

  Этот тип отвердителя называется аминовыми аддуктами и реагирует в основном так же, как показано ранее.

  Следующая большая группа отвердителей — амиды, или, точнее говоря, полиаминоамиды. Амид образуется, когда полиамин реагирует с жирной кислотой.

  Обычно это относится ко всем полиамидам, даже к нейлону. Варьируя соотношение между жирной кислотой и амином, можно решить, будет ли полиамид иметь концевую кислотную группу (типа нейлона) или концевую группу амида, т.е.е. какие концевые группы будет иметь полиамид. В качестве отвердителей для эпоксидной смолы можно использовать только полиамиды с концевыми аминогруппами. В качестве жирной кислоты чаще всего используются талловая жирная кислота, линолевая кислота или олеин. Жирные кислоты используют либо мономер (одна карбоксильная группа), либо димер (две карбоксильные группы). В качестве полиаминов используются диэтилентриамин, триэтилентетрамин и тетраэтиленпентамин. Водород в амидной группе ( CONH ) не является реакционноспособным, это скорее водород в первичных аминогруппах на концах полиамида и вторичных аминогруппах, полученных из полиамина, которые реагируют с эпоксидной смолой в таким же образом, как описано ранее.

  Как аминовые аддукты, так и полиамиды можно сделать водорастворимыми. Такие растворы обладают способностью эмульгировать низкомолекулярную эпоксидную смолу, что, в свою очередь, дает возможность производить водорастворимые эпоксидные краски.

  Реакция между эпоксидной смолой и отвердителем представляет собой необратимую полиаддитивную реакцию, т. Е. Не образуются побочные продукты, и эпоксидный пластик не может разлагаться на эпоксидную смолу и отвердитель. Реакция экзотермическая, что означает выделение тепла. В зависимости от типа используемого отвердителя можно добиться очень большой разницы в скоростях реакции.Это имеет большое практическое значение при работе с эпоксидной смолой. Время, необходимое для израсходования смеси эпоксидной смолы и отвердителя, называется жизнеспособностью . В зависимости от реакционной способности смеси время жизнеспособности может варьироваться от нескольких секунд до нескольких лет.

  Жизнеспособность

  можно определить несколькими способами.
  Один из методов — довести эпоксидную смолу и отвердитель до температуры + 20 ° C. После этого в пластиковом стакане смешивают 100 грамм. Время достижения температуры смеси + 50 ° C задается как время жизнеспособности смеси.Для систем с низкой реакционной способностью (длительным жизнеспособностью) чаще всего выбирают измерение вязкости или консистенции и измерения времени до удвоения начальной вязкости.

  Оба эти метода непригодны для водных эмульгированных или водно-дисперсных систем. В этом случае вместо этого проводят тест на укладку и измеряют время до уменьшения блеска.

  Большинство химических реакций подчиняются закону Аррениуса, который гласит, что скорость реакции удваивается на каждую десятую градуса повышения температуры.Это означает, что при + 30 ° C реакция протекает вдвое быстрее, чем при + 20 ° C.

  Чем больше количество смешанного, тем больше выделяется экзотермического тепла. У этого тепла недостаточно времени, чтобы рассеяться через поверхность сосуда для смеси, поэтому вместо этого оно нагревает смесь. С повышением температуры скорость реакции также увеличивается, что влечет за собой то, что жизнеспособность тем короче, чем больше смешанное количество.

  
  Пример жизнеспособности 100 и 500 граммов одной и той же смеси эпоксидной смолы и отвердителя

  Жизнеспособность эпоксидной системы, следовательно, предоставляет пользователю определенную информацию о времени работы после смешивания, но необходимо учитывать количество смешанного материала и начальную температуру материала.Время затвердевания эпоксидной смолы определяется как время от момента нанесения эпоксидной смолы до того, как сформированный эпоксидный пластик достигнет своих конечных свойств, касающихся прочности и химической стойкости.

  Для эпоксидной смолы, которая наносится тонкими слоями, экзотермическое тепло не приведет к значительному увеличению температуры в слое, но вместо этого эпоксидная смола быстро принимает температуру основы. Затем реакция между эпоксидной смолой и отвердителем вначале идет относительно быстро из-за большой доступности реакционноспособных молекул и из-за того, что подвижность молекул высока, пока вязкость низкая.

  По мере образования полных молекул эпоксидной смолы количество реакционноспособных молекул уменьшается одновременно с увеличением вязкости. Скорость реакции постепенно снижается.

  Как показывает опыт, эпоксидной смоле, отверждающейся при комнатной температуре, требуется около 7 дней при + 20 ° C для достижения максимальных свойств, но уже через 24 часа можно достичь примерно 70–80% конечных свойств.

  Закон Аррениуса, естественно, применяется, даже если реакция происходит при постоянной температуре. Это означает, что при температуре основания + 10 ° C для достижения окончательных свойств требуется около 14 дней.

  
  Пример процесса отверждения эпоксидной смолы при постоянной температуре.

  Основные характеристики эпоксидного пластика

  В настоящее время более 50 различных веществ соответствуют определению эпоксидной смолы. Если также добавить, что существует несколько сотен различных отвердителей, легко понять, что свойства эпоксидной пластмассы можно изменять, чтобы удовлетворить самые разнообразные требования. Тем не менее определенные базовые свойства присутствуют всегда.

  Адгезия

  Одно из наиболее характерных свойств эпоксидного пластика — способность прилипать к большинству поверхностей.Причина этого — наличие полярных гидроксильных групп и эфирных связей. Незначительная усадка также означает, что контакт между эпоксидной смолой и основанием не нарушается из-за напряжения. Поверхностное натяжение эпоксидной пластмассы для большинства материалов чаще всего меньше критической поверхностной энергии. Это одно из требований для достижения адгезии.

  Механическая прочность

  Ни один другой твердый пластик не может обладать такой высокой механической прочностью, как правильно составленный эпоксидный пластик.Опять же, во многом благодаря минимальной усадке можно избежать внутренних напряжений. Прочность на разрыв может превышать 80 МПа.

  Химическая стойкость

  Благодаря возможности варьировать свойства эпоксидной пластмассы, можно сделать эпоксидную пластмассу устойчивой к большинству химикатов. В целом эпоксидный пластик очень устойчив к щелочам, что очень важно при поверхностной обработке бетона.

  Плотность диффузии

  Эпоксидная смола обычно имеет относительно высокое сопротивление паропроницаемости, но с помощью специальной техники эпоксидный пластик можно сделать открытым для диффузии.Открытая для диффузии эпоксидная смола может наноситься, например, на влажный бетон и обеспечивать адгезию, превышающую предел прочности бетона на растяжение.

  Водонепроницаемость

  Эпоксидные пластмассы считаются водонепроницаемыми, и их часто используют для защиты от воды.

  Электроизоляционная способность

  Эпоксидные пластмассы — отличные электроизоляторы. Объемное сопротивление обычно составляет 10 ¹⁵ Ом · см. Это в сочетании с высокой влагостойкостью и химической стойкостью делает эпоксидную смолу подходящей как для изготовления электронных компонентов, так и для встраивания трансформаторов.

  Усадка

  Эпоксидные пластмассы имеют очень небольшую усадку во время затвердевания. Это связано с тем, что молекула эпоксидной смолы имеет довольно небольшую переориентацию во время процесса отверждения по сравнению, например, с полиэфиром и метилметакрилатом.

  Термостойкость

  Что касается термостойкости, эпоксидная смола, закаленная при комнатной температуре, мало отличается от закаленной при нагревании. Часто термостойкость указывается с помощью HDT (температура теплового отклонения) или Tg (температура стеклования).
  У HDT механическая прочность быстро снижается. Эпоксидная смола, отверждаемая при комнатной температуре, редко достигает HDT выше 70 ° C, в то время как отвержденная при нагревании может достигать 250 ° C.

  Возможность изменения

  Возможно, главное свойство эпоксидной смолы — это почти неограниченная способность изменять конечные свойства эпоксидной пластмассы в соответствии с особыми требованиями. На свойства пластика в первую очередь влияет отвердитель, но, как будет показано в следующей главе, на эпоксидные изделия влияет и множество других веществ.

  Устойчивость к свету

  Эпоксидные пластмассы на основе ароматических эпоксидных смол чувствительны к свету в УФ-диапазоне. Прямое облучение ультрафиолетом быстро вызывает пожелтение. Даже нормальный солнечный свет содержит достаточно ультрафиолетового излучения для возникновения пожелтения. Наиболее стойкими являются алифатические эпоксидные смолы с ангидридным или аминным отвердителем.

  Модификация эпоксидных смол

  Вязкость при 25 ° C немодифицированной низкомолекулярной эпоксидной смолы типа DGEBA составляет примерно 10 Па · с, при 20 ° C примерно 24 Па · с и при 15 ° C примерно 68 Па · с.

  Легко понять, что немодифицированную эпоксидную смолу не всегда можно использовать на открытом воздухе или при низких температурах. Таким образом, первой причиной модификации является снижение вязкости до подходящей рабочей консистенции. Здесь доступны несколько вариантов.

  Во-первых, у нас есть нереактивных разбавителей , которые относятся к таким веществам, которые можно смешивать с эпоксидной смолой, но которые не участвуют в реакции между эпоксидной смолой и отвердителем. Сюда входят обычные растворители, такие как ксилол, толуол, простые эфиры гликоля, кетоны, низшие спирты и т. Д.

  Другие инертные разбавители включают большое количество веществ с достаточно низким давлением пара, чтобы они не испарялись из затвердевшего пластика при нормальных условиях. Примерами являются бензиловый спирт и кумароновые смолы. Вещества, которые не связаны химически в молекуле эпоксидного пластика, следует рассматривать как осажденные между молекулярными цепочками пластика.

  В эту группу входят «обычные» растворители, которые сильнее всего влияют на вязкость, но часто имеют опасный путь.

  Эпоксидная смола очень хорошо удерживает растворители, то есть способность удерживать растворители. Это означает, что растворитель испарится еще долго. В слое толщиной 1 мм остатки растворителя можно обнаружить через несколько месяцев при комнатной температуре.

  Повреждения, которые могут возникнуть из-за растворителей, обычно появляются в виде пузырей из-за сильного нагрева или осмоса, когда в бетоне появляется влага. Еще одна причина, по которой следует избегать использования растворителей, — это эффект усадки, который может привести к отслаиванию слоев от непрочных подложек.

  Разбавители, которые при нормальных условиях не испаряются, влияют на свойства эпоксидной пластмассы не только снижением вязкости, но и другими способами. Положительные изменения могут заключаться в гибкости, улучшенной стойкости к воде и солевым растворам из-за гидрофобизации, улучшенной реакционной способности, отчасти потому, что подвижность эпоксидной смолы и молекулы отвердителя лучше при более низкой вязкости, и отчасти из-за каталитического эффекта гидроксильных групп в , например, бензиловый спирт.

  Отрицательные изменения — снижение термостойкости и большее тепловое расширение.

  При более высоких температурах летучесть некоторых из этих веществ может быть значительной. Это может привести к усадке с растрескиванием и последующему снижению адгезии. Другой аспект, который иногда необходимо учитывать, — это совместимость с битумом. Меньшая часть инертных разбавителей не просачивается в битум.

  Кроме того, многие разбавители этой группы представляют собой сложные эфиры, которые могут омыляться при контакте с бетоном под воздействием воды.

  Реактивный разбавитель (разбавители)

  Эти вещества, как следует из названия, обладают способностью вступать в реакцию с эпоксидной смолой или отвердителем, таким образом связываясь в молекуле пластика.
  Наиболее часто используемые типы — это те, которые содержат одну или несколько эпоксидных групп. Существует очень большая группа таких веществ, которые могут придавать конечному пластику различные свойства.

  Эти вещества отличает то, что они не могут мигрировать, испаряться или извлекаться из эпоксидной пластмассы. Термостойкость несколько снижается по сравнению с немодифицированной эпоксидной смолой, но совсем не так сильно, как в случае инертного разбавителя. Ценным свойством реакционноспособных разбавителей является то, что они снижают поверхностное натяжение эпоксидной смолы, что, в свою очередь, может улучшить смачиваемость и, следовательно, адгезию.В зависимости от химически активного состава разбавителя, это может повлиять как на гибкость, так и на химическую стойкость.

  Другими веществами, используемыми для модификации свойств эпоксидного пластика, являются, например, высокомолекулярные изоцианаты, которые через отвердитель могут вступать в реакцию с эпоксидной смолой. В результате получается пластик с резино-эластичными свойствами, которые сохраняются при температуре около -40 ° C.

  Такая модификация изменяет фундаментальные свойства эпоксидной пластмассы.
  Термостойкость и химическая стойкость снижаются с увеличением эластичности.В то же время вязкость увеличивается, потому что изоцианаты сами по себе очень вязкие. Это означает, что для снижения вязкости необходима дальнейшая модификация.

  Следующая группа модифицирующих веществ — пигменты и наполнители.
  Пигмент используется для окрашивания эпоксидного материала и наполнителя для увеличения механической прочности и снижения затрат.

  В качестве пигментов чаще всего используются оксиды металлов, такие как диоксид титана, оксид железа и оксид хрома.
  Как правило, наполнители представляют собой мелкоизмельченные минералы и кварцевый песок.Важно, чтобы и пигменты, и наполнители были правильно распределены в эпоксидном связующем.

  В дополнение к перечисленным модифицирующим веществам существует ряд вспомогательных средств, влияющих на такие вещи, как реология, то есть консистенция, текучесть, пузырьки воздуха и адгезия.

  Легко понять, что эпоксидный продукт имеет относительно сложный состав, где включенные компоненты должны взаимодействовать, чтобы результаты были такими, как задумано.

  No related posts.