Как приготовит полиэфирную смолу

Руководство по работе с полиэфирной смолой

Приступая к работе с полиэфирной смолой, практически любой человек, мало знакомый с химией даже в теории, которому до сих пор не приходилось сталкиваться ни с чем подобным, будет испытывать психологический дискомфорт и неуверенность. Но это только поначалу. Главное, взяв впервые в руки непривычные инструменты и пытаясь нанести ими на рабочую поверхность достаточно капризный материал, нужно быть готовым к тому, что вы получите непроклеи, потеки и всякий брак. Это совершенно не страшно и закономерно для новичка. В этот момент просто вспомните два мудрых народных изречения про то, что первый блин комом и не боги горшки обжигают, после чего вы поймете, что все в ваших силах. Чтобы добиться успеха, достаточно вести процесс поэтапно, спокойно и следовать всем советам из данного краткого руководства по работе со смолой, в котором мы учли богатый практический опыт, успехи и ошибки очень многих людей и, разумеется, свои собственные.

Первое, что вам нужно усвоить задолго перед тем, как вы приступите к работе, — это то, что все действия с полиэфирной смолой необходимо проводить предельно аккуратно, работать энергично, но не торопясь. Возможно, вы в курсе, что при высокой температуре окружающей среды консистенция смолы будет изменяться — постепенно повысится ее вязкость, что, конечно, будет создавать проблемы при нанесении. Так почему же мы просим вас не спешить? Все очень просто. Отсутствие спешки позволит вам «семь раз отмерить и один раз отрезать», т. е. сделать смесь полиэфирной смолы с катализатором и акселератором в правильных и точно выверенных пропорциях. Таким образом, подготовив качественный состав, вы сделаете первый уверенный шаг к качественному покрытию. На этом этапе воспользуйтесь и первым советом — замешивайте такой объем смеси, чтобы ее можно было выработать за один рабочий «сеанс». Этим вы «убьете двух зайцев». Во-первых, небольшой объем смолы можно намного тщательнее перемешать с другими компонентами, добившись качественной смеси. Во-вторых, небольшое количество смолы не успеет загустеть за «сеанс» работы и будет иметь комфортную текучесть. Мы рекомендуют новичкам на первых порах замешивать не более 300 гр.смолы. Если с течением времени вы почувствуете, что готовы справиться с большим объемом, то можете увеличивать его по своему усмотрению, но все-таки поначалу будьте умеренны.

Второй, не менее важный аспект, который нужно принять к сведению перед освоением работ с полиэфирной смолой, касается техники безопасности. Из подготовленных нами ранее статей вы уже знаете, что для приведения смолы в рабочее состояние используются химические вещества — катализатор и акселератор, как правило, это отвердитель МЭК-пероксид и ускоритель нафтенат кобальта соответственно. Это крайне вредные и опасные вещества, но если применять их с достаточной степенью осторожности, как мы писали выше, аккуратно, не торопясь и следуя нашим советам, то ничего особенного с вами не произойдет. В первую очередь перед введением и перемешиванием компонентов позаботьтесь о средствах физической защиты частей тела и глаз. Используйте резиновые перчатки, респиратор и желательно защитные очки. Весь это набор стоит сущие копейки, купить его можно в любом строительном магазине, но при этом он убережет от попадания катализатора в органы дыхания, в глаза и на кожу. Если же это все-таки произошло, немедленно промойте место попадания химиката водой с мылом, а при попадании в глаза незамедлительно нужно обратиться к врачу. Если же вы используете средства защиты, то вы в полной безопасности.

Есть еще одна важная принципиальная особенность МЭК-пероксида и нафтената кобальта, которую следует обязательно иметь в виду. Речь идет о том, что при одновременном смешивании этих компонентов происходит бурное выделение кислорода, что влечет за собой высокий риск спонтанного взрыва. Об этом нужно знать. Другой вопрос, что, скорее всего, вам не придется заниматься столь опасным делом, поскольку если раньше полиэфирная смола продавалась в чистом виде, то сегодня она продается, уже имея в своем составе акселератор, такие составы называют «предускоренными». Находясь в смоле, акселератор никак не проявляет себя, а вот катализатор уже способствует химической реакции, поэтому он не может быть частью конечного продукта. В связи с этим вам понадобится лишь модифицировать «магазинный» состав путем введения в него катализатора, а именно МЭК-пероксида. Это относительно безопасно, тем более что вы будете следовать нашим советам.

Итак, подготовившись теоретически, определив рабочее место, которого не достигают прямые солнечные лучи, выбрав оптимальную температуру воздуха в этом месте (желательно +20-30 градусов) и погоду (без ветра и дождя), можно непосредственно приступать к практическим действиям. Подготовив «предускоренную» полиэфирную смолу и МЭК-пероксид, надев средства защиты, приготовив палочку для перемешивания, выбрав емкость около одного литра, выльем в нее смолу и начнем добавлять необходимый для отверждения компонент — катализатор. Время отверждения смолы зависит от того, в какой пропорции катализатор будет присутствовать в конечной смеси, который может колебаться в диапазоне 0,5-5 % от объема базового материала. Обычно производители смолы указывают на заводской упаковке, сколько катализатора необходимо добавить для достижения той или иной скорости отверждения с учетом температуры окружающей среды. Влейте в смолу столько катализатора, сколько указано в инструкции. Катализатор не изменяет химические свойства смолы, а только повышает ее температуру, способствуя отверждению. Объем рабочей смеси мы выбрали небольшой, поэтому в любом случае вы успеете выработать его, даже если будете работать со средней скоростью.

Размешивать катализатор в смоле нужно круговыми движениями в течение пары минут, без резких движений. Равномерное помешивание позволяет получить однородный состав, а слишком интенсивное взбалтывание смолы может привести к образованию пузырьков воздуха, удалить которые с поверхности изделия будет очень затруднительно, если вообще возможно. На этом этапе следует четко понимать, что химическая реакция и отверждение смеси начинаются сразу после введения катализатора в смолу, а это значит, что уже перед началом перемешивания вы должны быть готовы приступить к работе. Выбирайте темп выработки замешанной «порции» исходя из того, что жизнеспособность смолы, т. е. время до достижения гелеобразного состояния, в среднем составляет 30-45 минут. По идее, можно сделать состав со временем гелеобразования и в 15, и в 60 минут, но экспериментировать, делая первые шаги «в профессии», не стоит. Нанося готовый состав на изделие, помните, что, растекаясь тонким слоем по обрабатываемой поверхности, смола охлаждается, процесс гелеобразования замедляется. Поэтому чем быстрее вы нанесете смолу на поверхность, тем больше времени у вас останется подправить какие-то огрехи, непрокрасы, убрать потеки, что при отсутствии опыта — обычное дело. Если вы видите, что смола начала превращаться в гель, сразу остановитесь, больше трогать ее не нужно, чтобы не испортить все, что вы сотворили.

Если вам крайне необходимо сделать перерыв в работе, отлучиться куда-то на короткое время, рабочую смесь нужно охладить, чтобы остановить реакцию отверждения. Для этого емкость можно поставить в холодную воду, а желательно на лед или в холодильник. Холодильник, разумеется, не должен содержать продуктов, иначе они станут малосъедобными из-за приобретенного специфического запаха химии. Если в конце работы или при длительном перерыве смола в емкости сильно загустела, стала непригодна для дальнейшей работы, не спешите вываливать ее в мусорное ведро, не оставляйте в закрытом пространстве, да еще по соседству с горючими быстровоспламеняющимися материалами. Поскольку реакция внутри смеси продолжается достаточно долго, нагревая смолу, может получиться так, что выделяемое тепло станет причиной пожара.

После того как работа по формированию слоя закончена, нанесение следующего слоя возможно только через несколько часов. Необходимо, чтобы прошло хотя бы три часа, в течение которых смола достаточно отвердеет — полимеризуется, и тогда можно будет проводить дальнейшие работы. При благоприятных внешних условиях или в помещении окончательной прочности слой достигнет спустя 24-72 часа при 20 градусах Цельсия, но лучше всего оставить изделие «сохнуть» на неделю. Оценить степень отверждения каждого последующего слоя смолы можно с достаточно высокой степенью точности, если использовать для этого технические средства измерения, например любой прибор для измерения твердости, так называемый твердомер. Стандартная твердость должна равняться 40 единицам по шкале прибора. Однако твердомеры стоят недешево, и, как правило, ими пользуются профессионалы, а покупать такое устройство для разовых работ с полиэфирной смолой нецелесообразно. Проще выполнить тест «на ацетон». Для этого на предположительно полностью отвердевшую поверхность нужно капнуть несколько капель ацетона и растереть их. Если в месте воздействия смола окажется после этого размягченной, то максимальной твердости слой еще не достиг.

Заметим в заключение, что незапланированные погодные катаклизмы не будут влиять на время отверждения смолы, на качество и свойства полученного из нее стеклопластика, если вы работаете в сухом вентилируемом помещении.

При перепечатке, копировании и любом использовании материала, ссылка на сайт автора обязательна. Любое коммерческое использование содержимого данной статьи возможно только с письменного согласия автора.

Источник

Как разводить полиэфирную смолу с отвердителем?

Работа с полиэфирной смолой может вызвать определенные затруднения у новичков. Но на самом деле ничего особо сложного в ней нет — достаточно следовать инструкции, сохранять пропорции ингредиентов и поддерживать нужную температуру смеси.

Физические и химические аспекты процесса отверждения

Полиэфирные смолы застывают значительно быстрее, чем глифталевые и пентафталевые, но для того, чтобы запустить процесс, их нужно смешать с отвердителем (например, карбоновой кислотой, ее диаминами или ангидридами). На этом же этапе в состав при необходимости добавляют пигменты-красители. Ненасыщенные полиэфирные смолы хорошо сочетаются как с натуральными пигментами, так и с искусственными.

Полимеризация разведенной полиэфирной смолы занимает в среднем 24 часа. Не стоит также забывать, что оставшаяся в заводской таре смола через 6-10 месяцев хранения застывает сама по себе, даже без добавления отвердителя.

Повышенная температура

При контакте смолы и отвердителя температура смеси может подняться до 100°C , и это абсолютно нормальное явление. Именно благодаря активному тепловыделению смола превращается из вязкой жидкости в твердый полимер. Если температура смеси превышает критическую, емкость со смолой нужно поместить в холодную воду. Правда, это несколько замедлит застывание.

Комнатная температура

Температура воздуха также имеет большое значение. Минимальная отметка для успешной работы с большинством смол находится на уровне 23°C. Но есть разновидности, которые неплохо застывают и при 15°C благодаря правильно подобранным компонентам — они запускают экзотермическую реакцию, приводящую к саморазогреву смеси.

Компоненты смешиваются в следующем порядке:

1. Отмеряется нужный объем полиэфирной смолы и ускорителя, если производитель не добавил его изначально.
2. Вещества вымешиваются в течение 3-5 минут. Не стоит прилагать чрезмерных усилий, иначе в смеси образуются нежелательные пузырьки воздуха.
3. Добавляется отвердитель.
4. Состав вымешивается еще 3 минуты и заливается в форму.

Как долго будет сохнуть полиэфирная смола

1. Желатинизация — наступает через 40-120 минут после смешивания ингредиентов.
2. Образование резиноподобной массы — через 2-12 часов.
3. Твердая стадия 1 — через 24 часа. Смесь превращается в твердый монолитный материал, но летучие фракции продолжают испаряться.
4. Твердая стадия 2 — через 15-25 дней. Полимер становится полностью стабильным и нейтральным.

Причины неполного отверждения

Они могут быть разными:

• проведение процесса при температуре воздуха в помещении ниже требуемой и влажности выше 65%;
• изменение пропорций компонентов, указанных изготовителем;
• попадание в смесь загрязнений и посторонних веществ.

Меры безопасности при работе со смолами

Смешивание нужно выполнять в респираторе, перчатках и плотной защитной одежде. Если смола попадает на открытую кожу, пострадавший участок нужно как можно скорее промыть водой или специальным составом для очистки.

Нельзя работать со смолой рядом с источниками огня. Если случилось возгорание, ни в коем случае нельзя тушить его водой — только песком или огнетушителем. Хранить смолу нужно при температуре 20-23°C, в хорошо проветриваемом помещении.

Источник

Основные принципы работы с полиэфирной смолой, ее особенности

Если сравнивать такие синтетические материалы и продукты нефтеперегонки, как эпоксидные и полиэфирные смолы, то между ними можно найти много общего. Но не в смысле химического строения, там отличий больше, чем внешнего сходства.

Главное отличие поступающих для реализации полиэфирных смол от эпоксидных то, что процессы полимеризации в них начинаются сразу со дня выпуска этого вещества заводом-изготовителем, и они неостановимы, можно только замедлить их, поместив полиэфирную смолу в холод, тогда процессы замедляются.

Это связано с тем, что уже на стадии выпуска полиэфирки с завода на конечном этапе синтеза в нее вводится вещество на основе солей кобальта, называемой акселератором. Которое запускает медленный процесс полимеризации. Количество этих солей на единицу объема и массы полиэфирной смолы таково, что относительную свежесть и годность к применению составляет примерно полгода. Далее процесс загустения или желатинизации при комнатной температуре делает материал непригодным к использованию.

Но если продать полиэфирную смолу только с акселератором, купивший такой товар потребитель будет ждать ее застывания долгие месяцы, что абсолютно неприемлемо. Такие смолы называют предускоренными, и нафтенат кобальта в ее составе запускает первичный и пока медленный процесс застывания смолы. Чтобы процесс многократно ускорить, емкость с полиэфирной смолой комплектуется флаконом с еще одним жидким составляющим – катализатором-отвердителем.

Но работает полиэфирная смола совсем не так, как эпоксидная, при смешивании предускореной полиэфирки время желатинизации, а потом окончательного застывания у этого вещества короче, чем у эпоксидных компаундов, от 3 до 20 раз, что делает ее применение гораздо удобнее во многих сферах профессиональной деятельности.

Сферы применения

Давайте рассмотрим основные сферы применения подобных смол:

• Сантехника и комплектующие для ванных и кухонь. Полностью из полиэфирных отвержденных смол отливаются корпуса душевых кабин, кухонные фартуки, отдельные бюджетные виды ванн и раковин для кухонь, декоративная облицовка для кухонной мебели.
• Судостроение. Обработка корпусов с целью усиления внутреннего каркаса и бортов, придания герметичности, соединения деталей наборного шпангоута у судов класса яхт и спасательных катеров, в уплотнении элементов борта в области иллюминаторов.

• Авионика. В авиационной промышленности используются те же приемы, что в судостроении. Изготовление деталей, где не требуется повышенная силовая нагрузка, в этом отношении полиэфирная смола пока уступает композитным материалам из эпоксидки и углепластика.
• Автопром. Литье кузовов, ремонтные работы по замене нестандартных деталей или поврежденных частей редких автомашин. Если в мастерской есть оборудование для изготовления форм, то изготовить внешний обвес по самодельным лекалам, при наличии чертежей даже для пострадавшему в аварии Майбаху не составит большого труда.
• Строительство и ремонт. Лаки, краски, шпатлевки на основе полиэфирных смол – быстро твердеющие, удобные в работе, позволяющие использовать любые традиционные и нетрадиционные наполнители, пластификаторы, колеры. С колерами полиэфирка смешивается в гораздо большем диапазоне, чем эпоксидные смолы.

• Химическая промышленность. Сама смола, это плод работы химиков, но из нее на выходе, после всевозможных необратимых химических превращений получается прекрасный материал для изготовления труб, по которым перекачивают жидкие продукты нефтехимии.

Особенности разных марок

Нафтенат кобальта, акселератор-предускоритель, введенный в основной состав полиэфирной смолы на заводе, при замешивании со смолой в основной емкости вещества, ускоряющего застывание, вызовет в смоле экзотермическую реакцию, то есть активное выделение тепла. Это тепло является одним из условий ее протекания и своеобразным индикатором начавшегося процесса желатинезации, когда смола перестает течь и встает в виде студня, густеющего и твердеющего на глазах.

Может возникнуть резонный вопрос: если катализатор-отвердитель так реагирует на разведенный в смоле акселератор, то сколько же тепла выделится при замешивании только двух этих веществ без смолы? Много, настолько много, в первые годы выпуска в продажу лет 40 назад, когда два этих активных компонента давали в придачу к смоле отдельно, были случаи возгораний и даже взрывов, настолько бурная эта реакция. Да, полиэфирки без предускорителей тогда могли храниться гораздо дольше, но соображения безопасности перевесили длинные сроки сохранности и реализации.

Приведем примеры и рассмотрим несколько известных составов.

• Компания Ремполимер выпускает предускоренную тиксотропную смолу Neon S-1 с пониженной вязкостью и средним уровнем химической активности. Предварительно разведена стиролом, что делает ее пары весьма токсичными, требуется или вытяжная вентиляция, или работа на свежем воздухе. Тиксотропность выражается в том, что в состоянии покоя эта полиэфирка напоминает застывший желатин, но становится текучей, если ее активно размешать. Применяют Neon S-1 для формовки деталей и тюнинговых работ при обслуживании лодок, катеров, яхт, то есть в малом судостроении и ремонте. Смола с минимумом усадки и временем первичной желатинизации до 15 минут. Время полной полимеризации составляет 45 минут, так что с Neon’ом S-1 работать нужно быстро и/или разводить его небольшими порциями.
• Reoflex Repair Resin или полиэфирный состав Рефлекс на ортофлалевой основе. Применяют как средство для ламинирования. Обладает превосходной адгезией к металлам, древесине, лакокрасочным покрытиям, грунтам, шпатлевкам, ламинату. С пониженным содержанием стирола, имеет слабый уровень химическое активности. Получаемый заливной слой имеет высокую стойкость к механическим повреждениям, вибрациям, перепадам температур и влиянию ГСМ.

• NorsodyneO-12335 AL — предускоренная полиэфирная композиция для литья, имеющая повышенную стойкость к УФ-излучению, прозрачная на просвет. Время желатинизации от 15 до 22 минут. В качестве катализатора-отвердителя для NorsodyneO-12335 AL применяют Бутанокс, с добавкой 0,03% к общему объему смолы. Этой смолой обрабатывают пористые материалы для предохранения их от воды, для склеивания резиновых лодок и ремонта камер автомобилей. Нижний температурный предел работы от 15°C градусов.
• Novol Plus 720 (Новол Плюс 720). Средство для ремонта тюнинга автоприцепов, яхт, скутеров. Это популярное средство используют для заделки отверстий, пробоин, усиления пластиковых конструкций, для склеивания изделий из вулканизированной резины и каучука, натурального и искусственного. В качестве отвердителя используют Бутанокс или 50% паста перекиси бензоила. Новол Плюс 720 обладает высокой прочностью, шлифуется до глянца после полной полимеризации, сверху может надежно покрываться шпатлевкам из полиэфирок. Можно применять со стекломатом.

О стекломатах можно сказать отдельно: по существу, это отходы производства стеклотканей, имеющие небольшие размеры. Их укладывают более или менее ровным слое в 1, 2, 3 и более слоев и заливают разными видами полиэфирых смол. Да, можно брать для этого цельную ткань, но она выйдет на порядок дороже. Стекломат же дешев, а его прочность только ненамного уступает готовой полиэфирной заливке, имеющей в своей основе целый кусок стеклоткани. Есть стекломаты тонкие, то их называют стекловуалью, есть толстые, которые классифицируют как одеяло.

• Eskim ES-1060. Эским менее вязок, чем большинство полиэфирных смол, поэтому его охотно покупают те, для кого важная легкость нанесения при больших объемах работы. Эта смола низко чувствительна к растворителям и температурам, при которых протекает отверждение. Хорошо окрашивается всевозможными пигментами. Толерантна к самым разным наполнителям, вплоть до цемента. Находит широкое применение для заливок больших площадей полов в производственных помещениях.
• Polipol 3401-А, ортофталевый материал с крайне низкой усадкой, что делает его похожим по качеству отливок из него на эпоксидные материалы, после отверждения остаточные деформации не превышают 0,02%. Полипол используют для производства химически-стойкой тары и посуды, в изготовлении бассейнов и аттракционов (труба для спуска в аквапарках). Время первичного гелеобразования или желатинизации до 30 минут, дальше же оно зависит от температуры помещения, в котором идет процесс отверждения.

Ненасыщенные полиэфирные смолы — это практически все смолы, поступающие в продажу для бытового использования, так как они, в отличие от насыщенных, не требуют высоких температур для начала процессов полимеризации. Нормальный температурный режим для них во время этих процессов около 23°C градусов. Кроме того, важным фактором является минимальное выделение побочных химических компонентов при застывании.

Применяют подобные составы для изготовления литой изоляции, армированных пластиков, в производстве защитной амуниции мотоциклистов и велосипедистов, для ремонта корпусов в авторемонте и в малом судостроении, корпусов радио- и электроприборов.

Практика использования

Работа с любыми полиэфирным смолам заключается в точном отмеривании смолы и акселератора, количество которых в процентном или объемной соотношении всегда указывается в инструкциях. Лучше начинать с небольшого объема материала, от 0,5 до 1 литра. Затем постепенно добавляется ускоритель и смола очень тщательно перемешивается.

Во время замешивания быстрых движений не делать , от них образуются воздушные пузырьки, а так как время желатинизации полиэфирных смол после введения в них отвердителя крайне мало, то эти пузырьки могут не успеть покинуть толщу полиэфирки.

После введения катализатора-отвердителя смола меняет цвет и начинает нагреваться, что свидетельствует о начале запуска процесса полимеризации. Если вы считаете, что процесс идет слишком быстро, можно поместить емкость с полиэфирной смолой в таз или ведро со льдом, это увеличит время схватывания смолы.

Полная полимеризация происходит в интервале времени от 2 часов до 2 суток. Но окончательная только на исходе недели, а то и двух. Впрочем, застывшая смола будет уже достаточно твердой и стойкой для многих механических воздействий.

Например, для производства искусственного поделочного камня уложенные в формы мраморную крошку, гранулы пластмассы, имитирующей камни, стеклянные осколки прочие наполнители заливают полиэфирной смолой и сушат под воздействием горячего воздуха. Работа требует мощной вытяжки и возможности быстро охладить форму, что особенно важно при большой толщине отливок, так как чем больше толщина, тем выше саморазогрев массы.

В случае возникновения загорания полиэфирной смолы ни в коем случае нельзя тушить ее водой, только забрасывая возгорание песком или применяя углекислотное огнетушение.

Безвредной для здоровья полиэфирной смолы не существует. Поэтому нужно обезопасить себя при работе с этим веществом: на глаза надевать защитные изолирующие очки, на органы дыхания респиратор, руки защищаются перчатками.

При попадании полиэфирки на кожу, нужно промыть это место с мылом, хотя лучше использовать специальный состав для смыва, который можно приобрести в тех же магазинах, где смола покупалась.

Особенности

Рассмотрим особенности изделий из полиэфира и покрытий из него:

• Высочайшая степень защиты от агрессивных сред.
• Отличный теплоизолятор, особенно вспененный или армированный.
• Длительность срока службы.
• Водоустойчивость и термостойкость полностью полимеризированных смол.
• Стойкость к механическим воздействиям, в том числе и длительным.
• Универсальность в применении, надежность и долговечность.

Полиэфирные смолы чаще всего применяют там, где аналогичное применение эпоксидных неприемлемо из-за сложностей их быстрой полимеризации, связанной обычно с применением специальных помещений для выдерживания при высокой температуре, и длительности этих сроков. Кроме того, полиэфирные смолы обычно в 2-3 раза дешевле их эпоксидных аналогов.

Источник