Как приготовить жидкую эпоксидную смолу

Эпоксидная смола своими руками

Что такое эпоксидная смола

Эпоксидную смолу используют для заливки дизайнерских полов, изготовления эксклюзивных украшений, ею склеивают поверхности в различных промышленных отраслях, включительно с электроникой и производстве авиационной техники, она применяется в быту. Все лакокрасочные соединения включают в своем составе эпоксидную смолу, она используется в изготовлении стекла.

Этот материал применяется исключительно в соединении с отвердителем (фенолами, третичными аминами и их заменителями). Зависимо от соотношения отвердителя и смолы, эпоксидный полимер по своему состоянию может быть жидким, вязким или плотным, с прочностью, которая превышает показатели стали. На эпоксидную смолу не воздействуют кислоты, она не смешивается с водой и не растворяется в ней. Материал может быть разбавлен только раствором ацетоновой группы, галогенами и отдельными щелочами. В застывшем состоянии каждая реакция внутри полимера считается необратимой.
Эпоксидную смолу отличает высокая прочность клеевого соединения при минимальной усадке, влагонепроницаемость и устойчивость к механическим нагрузкам.

Свойства эпоксидной смолы

Этот материал – отличный вариант для изготовления бижутерии, предметов декорирования, покрытия для больших площадей.

Эпоксидная смола имеет следующие свойства:
• высокая прочность;
• стойкость к внешнему воздействию абразивных материалов;
• прозрачность;
• стойкость к воздействию влаги;
• материал не токсичен в застывшем состоянии.

Не нужно путать эпоксидную смолу с эпоксидным клеем, который также продается в магазинах. Такой клей – совершенно другой материал с другим назначением, для наших целей он не подходит. Этот клей является продуктом, производным от смолы. Кроме эпоксидной смолы он состоит из растворителя, пластификатора, отвердителя и наполнителя. Из-за этого он также обладает износостойкостью и прочностью соединения.

Чем отличаются смола и клей

Между эпоксидной смолой и эпоксидным клеем существуют важные различия, из-за которых клей не допустим для применения в наших целях, а именно:
• для застывания клея нужно некоторое время, которое может отличаться в разных случаях, тогда как застывание смолы можно ускорить;
• смола остается прозрачной, в отличие от клея, который весьма быстро приобретает желтый цвет;
• эпоксидный клей отличается меньшей эластичностью и меньшим временем застывания; смола же является более податливой и подходящей для аккуратной работы;
• клей предназначен исключительно для соединения различных деталей, из смолы же изготовляют бусины и другие формы с определенной формой;
• изменяя при смешивании пропорцию смолы и отвердителя, мы можем получить необходимый по своей консистенции для наших нужд материал; клей являет собой готовую смесь.

Как получить эпоксидную смолу своими руками

После того, как мы просмотрели инструкцию, приготовили материалы и рабочее место, можем переходить к изготовлению эпоксидной смолы для своих поделок, конечно же, учитывая технику безопасности.

Для получения эпоксидной смолы мы берем такие материалы:
• смолу и отвердитель;
• одноразовые шприцы или мерные стаканчики;
• палочку для размешивания, шпажку или другую деревяшку, которая подходит по длине.

Последовательность работ по изготовлению эпоксидной смолы

1. Холодное смешивание предполагает заливку одной части эпоксидной смолы десятью частями отвердителя.
Температура смешивания не должна превышать +25°C.
2. Чтобы увидеть каким может получиться исходный полимер, следует смешать в небольшом количестве эпоксидку и отвердитель. Когда вы убедитесь, что пропорция правильная, работу можно продолжать.
3. Эпоксидную смолу есть смысл делать своими руками только в небольшом количестве. Если материала получится слишком много, то из-за взаимодействия компонентов будет выделяться тепловая энергия в огромном количестве. В итоге состав быстро полимеризуется и станет непригодным для дальнейшего применения.
4. При покупке составляющих для изготовления эпоксидной смолы рекомендуется проконсультироваться, для каких целей они предназначены. Смесь должна получиться только прозрачной, вязкой жидкостью с равномерной консистенцией, в которой нет воздушных пузырьков.

Как самостоятельно приготовить отвердитель смолы

Отвердитель как правило продается со смолой, но его может быть недостаточно. Такое бывает в случае несоблюдения точной дозировки, в результате отвердителя израсходуется больше, чем смолы. Многие могут спросить: можем ли мы изготовить отвердитель своими руками?

Чтобы создать отвердитель в домашних условиях, заменить какой-либо компонент не получится. Нужно будет покупать специально допустимые для этого случая химические вещества – такие как Telalit 410, Этал-45М, CHS-Hardener Р-11.

Нужные компоненты можно найти на рынках, в специализированных магазинах и точках продаж, интернет-магазинах.

Для создания отвердителя своими руками можно в смолу добавить сухой спирт. Чтобы это сделать, нужно размельчить таблетки спирта, добавить смолу в пропорции 1:10, и оставить состав до 12 часов. После приобретения составом вязкости его можно использовать. Однако такой самостоятельно выполненный материал по эффективности будет сомнительным.

Как обработать смолу после застывания

Когда смола застынет, может понадобиться ее обработка, так как состав может выглядеть как мутный или неровный. Так как состав имеет эластичную структуру, его можно доработать, и не бросать в урну, считая, что на этом можно заканчивать.

Самодельные украшения из эпоксидной смолы

Рассмотрев, как делается эпоксидная смола своими руками, можно переходить к выбору поделок.

Сначала следует отметить, что одним из достоинств эпоксидной смолы является универсальность материала – его можно использовать в рукоделии для самых разнообразных нужд. Эта смола подходит как для отдельных украшений, так и для фурнитуры, которая в итоге дополняет поделки, сделанные в других техниках.

Источник

Чем можно разбавить эпоксидную смолу до жидкого состояния

При покупке такой специфической вещи, как эпоксидная смола или эпоксидный клей, иногда не рассчитаешь нужное для дела их количество, в результате чего остаются излишки сырья для эпоксидных отливок или склейки. Проходит время, и, как бы мы хорошо, в соответствии с рекомендациям, эту эпоксидку не хранили, он загустевает или даже немного кристаллизуется.

Но тут есть один нюанс: химики в результате своей работы всегда создают эпоксидные материалы с оптимальным свойствами, и текучесть в их числе. Если уж материал загустел, есть как минимум два способа сделать его более жидким, а следовательно и более текучим. Но происходит это с неизбежной потерей качества смолы в ту или иную сторону. Рассмотрим плюсы и минусы обоих способов.

Способ первый — летучие вещества

Данная методика заключается в добавлении в эпоксидную основу, еще до введения в нее отвердителя, разжижающих летучих веществ, это могут быть нитроразбавители, ацетон или спирт. Главное условия такого добавления – особая тщательность размешивания этих двух компонентов, самой эпоксидки и разжижающего ее вещества. Только убедившись, что получилась однородная смесь, в нее вливают отвердитель.

Эпоксидная смола при соблюдении условий ее хранения не теряет своих свойств на протяжении от 3 до 10 лет. Но это вовсе не касается отвердителей, которые теряют свои качества уже на исходе заявленного гарантийного срока, который не превышает обычно полутора лет. Поэтому отвердитель для долго хранившейся эпоксидки или эпоксидного клея нужно брать свежим. Более того, желательно, чтобы он быт таким же по составу, как и оригинальный – ПЭПА или ТЭТА.

Теперь рассмотрим, что происходит со смолой, к которую добавлен растворитель. Смола разбавлена, отвердитель введен, началась реакция полимеризации. Но вы помните, какова самая характерная особенность эпоксидных составов — полное отсутствие усадки. Объем и вес теряются в такой ничтожной степени, что этими величинами можно пренебречь: по оценкам специалистов, потери объема и массы застывшего вещества составляют около 0,001%.

Но картина резко меняется при введении в смолу летучих, а других не бывает, растворителей или разбавителей. В процессе отверждения, которое всегда сопровождается повышением температуры состава как минимум на 2-3°C градуса, а бывает и на десятки градусов, летучие фракции начинают активно испаряться из эпоксидной смолы. Что делают молекулы летучего вещества, покидая основной состав, они проделывают «дыры» в массе вещества, застывающая смола теряет свой вес, объем и становится пористой. Что неизбежно приведет к потере такого хорошего качества эпоксидной смолы, как способность к гидроизоляции.

Теряются также склеивающие способности состава, клей делается менее прочным на разрыв. Хотя, может становится более прочным на излом, может повыситься его гибкость. В любом случае нужно смотреть, каковы будут конечные свойства, а для этого стоит сделать пробную отливку, заливку или склейку.

При динамометрических замерах прочность склеиваемого соединения с использованием в загустевшей смоле разбавителя падала на 35%. Если же превысить 5% лимит вводимого в смолу разбавителя, можно получить очень гибкий, эластичный материал, но прочность его будет ниже всякой критики. Единственное практическое использование такого клея, наверное, будет в обуви, в подметке. В той ее части от носка до середины ступни, которая работает на изгиб несколько тысяч циклов в сутки.

Нужно непременно смотреть на количественное соотношение добавляемого в смолу вещества по сравнению с основной массой эпоксидки, здесь зависимость потери вязкости от разбавителя нелинейная.

Например, если добавить в загустевшую смолу всего 5% от массы смолы разбавителя для лаков, то его текучесть возрастет не на 5%, а на 60%.

Поэтому такие разбавители нужно вводить малыми порциям, тщательно перемешивать и уже в процессе перемешивания смотреть, что получается. Обычно для разжижения загустевшей смолы берут денатурированный спирт, ацетон или разбавители для лаков, в том числе и нитро, как самые доступные. Но практика показывает, что лучшим из перечисленных являются лаковые разбавители.

Важным показателем разбавленных смол является их неизбежная усадка. Здесь тоже есть свои «подводные камни».

• Слой заливаемой или наносимой кистью смолы невелик, всего 2-3 мм. Но если горизонтальная поверхность, которую покрываем эпоксидкой, будет рельефной, как это бывает с грубым текстурными тканями, после полного застывания и неизбежной усадки эта текстура обязательно проявится.
• Массив смолы очень объемный, так бывает при заливке пустот. В таких случаях летучим материалам разбавителей вообще будет некуда деться, и смола будет застывать очень долгое время. Застывая (для этого летучие соединения всасываются окружающим материалом) смола делается или пористой, что сказывается на ее гигроскопичности, или, что еще хуже, ее толщу начинают пронизывать трещины, а это критическим образом сказывается на прочности отливок и соединений.
• Растворители, особенно нитро или ацетон, в дальнейшем, по мере эксплуатации изделий, сильно меняют цвет смолы или, тем более, клея. Из почти прозрачного он может стать темно-янтарным.
• Если клеится пенополистирол, введенные в эпоксидку растворители, особенно на основе ацетона, безнадежно испортят склеиваемые поверхности.
• Если эпоксидные составы с растворителями используются на производстве, то потом могут возникнуть проблемы с инспектирующими органами, берущими пробы воздуха в цехах. Роспотребнадзором в его санитарной ипостаси или Ростехнадзором. Штрафы за присутствие в воздухе летучих веществ нитрогруппы весьма ощутимы. Кроме того, такая атмосфера может быть взрыво- и огнеопасной.
• Практически невозможно использовать разведенную растворителями смолу на вертикальных поверхностях при пропитке стеклоткани. Она сначала впитает в себя смолу, но потом состав неминуемо стечет вниз между переплетением волокон, оставив пропитываемую ткань обедненной клеем.

Если все перечисленные причины не смущают вас, или они для склеиваемых или пропитываемых поверхностей несущественны, то придание смоле большей текучести разбавителями или растворителями вполне оправдано. В остальных случаях лучше воспользоваться тепловым способом.

Второй метод — тепловой

При тепловом способе разжижения тоже есть свои опасности, и первая из них – стоит только перегреть смолу до какого-то критического уровня, начинается ее дальнейший саморазогрев. Тогда после введения отвердителя можно просто не успеть этой смесью воспользоваться, температура возрастает настолько, что схватывание начинает происходить прямо на глазах, емкость со смолой нагревается до обжигания рук, из твердеющего состава может начать идти дым и возможно даже самовоспламенение.

Появление уже даже легкого дымка служит сигналом того, что разводимое покрытие или клей испорчены, его нужно выбрасывать.

Поэтому при нагреве лучше пользоваться не строительными или другими фенами, которые делают такой нагрев неравномерным, а водяной баней с постепенным подъемом температуры и постоянным помешиванием смолы для равномерности нагрева. В любом случае не стоит греть основной состав без отвердителя выше 45°C градусов. Максимум – 50°C, да и то с постоянным контролем состояния, и, естественно, после введения в первый, эпоксидный компонент второго, отвердителя, воспользоваться такой смолой нужно очень быстро. Будь-то заливка или нанесение слоя смолы кистью, да и заливку лучше разравнивать опять-таки с помощью кисти.

Главные правила при работе с разбавленной или разжиженной нагревом смолой:

• Приготовьте все заранее: посуду для разбавления или нагрева, мешалки – ручные или механические, разбавители, фен или водяную баню. Все должно быть под рукой, в шаговой доступности
• На форумах строителей, мастеров-ювелиров или из специальной литературы узнайте, какие отвердители подойдут для загустевшей смолы вашего типа и выберите самый медленно работающий. Не пытайтесь замедлить полимеризацию меньшим количеством отвердителя, склейка или заливка будет испорчена, эпоксидка толком не схватится будет долгие годы мазаться липки составом, не вступившим в реакцию. Такую смолу невозможно ни отшлифовать, ни промыть или протереть.
• Иногда, для покрытия пористых поверхностей, например, древесина легких мягких пород, есть смысл нагреть не смолу, а поверхность древесины. Вот это, если обрабатываемая поверхность невелика, до 0,5 м. кв., вполне можно сделать и феном. Оказавшись на теплой или горячей древесине, эпоксидный состав нагревается от нее и значительно теряет в вязкости. Потом, по мере остывания, полимер возвращается к исходному состоянию без потери качества, но главное, во время смешивания смолы с отвердителем нет опасности ее перегрева. На разогретой поверхности относительно тонкий слой эпоксидной смеси быстро нагреется, разжижится, проникнет на нужную глубину в структуру древесных клеток и столь же быстро снова восстановит свою вязкость, остывая. Процесс полимеризации уже гарантированно начнется.
• Для пропитки древесины лучше вообще не пользоваться разбавленной растворителями эпоксидной смолой: прочность древесины, несмотря на пропитку, не возрастает. Особенно страдает прочность на разрыв при склеивании деталей.

Выбирая способ повышения текучести, соответственно, понижения вязкости, способом разбавления летучим растворителями лучше пользоваться в очень ограниченных случаях. Предпочесть же нужно способ нагрева тем или иным способом: или самой смолы, или склеиваемой и нагреваемой поверхности. Во втором случае сохраняются все заявленные при создании и выпуске свойства эпоксидного материала.

Источник