Эпоксидка что это

Как правильно использовать эпоксидный клей и его популярные марки

Эпоксидный клей – это вещество, в основе которого эпоксидная смола, изготовленная синтетическим путём. Консистенция средства бывает жидкой, клей будет прозрачным с медовым оттенком. Производители предлагают пастообразную эпоксидку, представляющую собой твёрдую массу тёмного цвета. Клеи бывают однокомпонентные и двухкомпонентные. Такие составы применяются в быту, творчестве и производстве.

Состав

Основой состава является эпоксидная смола. Перед приклеиванием ее надо смешать с отвердителем.

Таким дополнительным компонентом может быть полиэтиленполиамин, триэтилентетрамин или ангидрит. Соединяясь со смолой, отвердитель образует прочную полимерную субстанцию. Отвердителем может также выступать полиамин, карбоновые кислоты, аминоамиды. На долю отвердителей приходится 5-15% состава. Для улучшения характеристик ударной вязкости в смесь добавляют каучук. Для снижения горючести средства в него подмешивают форфорорганические модификаторы, а лапроксив увеличивает эластичности клея.

Однокомпонентные клеи имеют в составе растворители. При контакте с воздухом они испаряются и смесь затвердевает. В качестве растворителя в клей может добавляться ацетон, ксилол, спирт. Его содержание в составе не превышает 3%.

• Дополнительно в клеевую смесь может подмешиваться синтетический каучук, формальдегидная смола, стекловолокно, оксиды металлов, металлический порошок, глина или мел.
• Для придания массе пластичности её состав может дополняться пластификаторами, которые предотвращают крошение клея после кристаллизации (например, фталевая или фосфорная кислота). Шов после нанесения клея с пластификатором получается более эластичный и прочный. Доп. компоненты в эпоксидке могут составлять 5-50% от основной массы. В то время как доля наполнителей, повышающих характеристики, может доходить до 300%.

Возможные компоненты и добавки

Добавляя в состав клея различные компоненты, можно улучшить характеристики.

• Порошковый алюминий. Повышает теплопроводность и прочность шва.
• Асбест улучшает устойчивость к температурам и делает шов более твёрдым.
• Оксид железа окрашивает шов в красный цвет и повышает его огнеупорность.
• Железный порошок повышает коэффициент теплопроводности и теплоустойчивости.
• Сажа делает клеевой шов чёрным.

• Диоксид кремния делает состав менее вязким, но более прочным после высыхания.
• Диоксид титана делает прозрачный клей белым.
• Оксид алюминия повышает прочность состава и его диэлектрические характеристики.
• Стеклянные волокна и древесная стружка помогают придать смеси объём. Это необходимо, когда эпоксидкой заполняются большие пустоты.

Области применения

Эпоксидный состав имеет широкое применение. Работа с клеем проводится в следующих сферах.

• В строительстве. Клей используется для заполнения трещин в бетоне, цементной стяжке, в железобетонных балках, для заделки швов в панельных домах. Его применение обеспечивает конструкции дополнительную крепость. Соединяют железные и бетонные детали при строительстве мостов. Эпоксидку используют для герметизации утеплителя, сэндвич-панелей, ДСП, для снижения тепловых потерь, для отделки поверхностей плиткой или мозаикой. Эпоксидка входит в состав праймеров, шпаклёвок, плиточных смесей.
• В машиностроении. Можно клеить тормозные колодки, прикреплять запчасти из пластмассы и металла. Состав используют при ремонтных работах, для соединения металлических или пластмассовых частей. Поскольку клей водостойкий, им можно заделывать отверстия в кузове или топливном баке, проводить реставрацию обшивок.
• В судо- и самолётостроении. В строительствt судов их корпус обрабатывается эпоксидкой, чтобы сделать его водонепроницаемым. Соединяются стеклопластиковые части и крепления технологических узлов. Во время сборки самолётов крепятся элементы теплозащиты. Средство применяется при производстве и закреплении солнечных батарей.
• В быту. Состав можно использовать для ремонта мебели, обуви, пластиковых, металлических и деревянных элементов, для ремонта техники. Эпоксидкой заделывают трещины в стеклянных вазах, плафонах, аквариумах. Даже разбитым на осколки деталям можно придать первоначальную форму. Средством приклеиваются сколы керамогранита, заделываются трещины в керамической плитке, закрепляются крючки или держатели на стенах. Модные дизайнеры-архитекторы используют эпоксидку для заливки столешницы, создания авторской мебели. Её применяют в рукоделии, при изготовлении сувениров. Составом закрепляют крепёж при изготовлении бижутерии или аксессуаров для волос. Им приклеивают пайетки, бусины, полубусины, кружевные, атласные ленты, кожу, полимерную глину и проч.

Свойства

• Эластичность шва. Даже если склеенные поверхности будут иметь небольшую подвижность, шов не потрескается и не разрушится. Эластичный шов не повреждается и не скалывается при сверлении или шлифовании поверхности.
• Универсальность. Можно склеить большинство известных материалов.
• Поскольку в состав клея входят растворители, им нельзя склеивать силиконовые, полиэтиленовые и тефлоновые основания, есть высокий риск их разрушения. Застывший слой эпоксидки можно покрасить или вскрыть лаком. Кроме того, он устойчив к растворителям, щелочам и маслам.

• Морозостойкость. Шов не теряет своих прочностных характеристик при снижении температуры воздуха до -30°С, из-за чего можно применять средство для наружных работ.
• Влагонепроницаемость. Шов после полного затвердевания не подвержен влаге, водяному пару, конденсату.
• Быстрое высыхание. На первоначальную сцепку уходит не более двух минут. После полной полимеризации отсоединить склеенные детали почти невозможно.
• Термостойкость. Состав выдерживает воздействие высоких температур до +250°С. Есть сверхтермостойкие клеи, способные выдержать до +400°С.

Есть 3 базовых параметра, по которым проводят классификацию эпоксидных клеящих веществ:

• состав;
• конечная консистенция;
• способ затвердения.

По составу

1. Однокомпонентный эпоксидный клей. Это прозрачная смесь, состоящая из жидкой смолы или смолосодержащего растворителя. Клей фасуется в маленькие тубусы и не требует подготовки перед применением. Однокомпонентное средство хорошо склеивает мелкие детали, используется для герметизации стыков в трубах или трещин и зазоров. Большинство составов застывает самостоятельно. Но некоторые марки могут схватываться только после сильного нагревания.
2. Двухкомпонентный эпоксидный клей. Это наиболее распространённая форма выпуска. Она состоит из двух компонентов, каждый из которых фасуется в отдельную тубу. В первом тубусе содержится смола, во втором – отвердитель. Второй компонент может иметь жидкую или порошкообразную консистенцию. Перед использованием смола перемешивается с отвердителем. Компоненты нужно слить в одну тару и смешать шпателем. 2-х компонентный состав наносится на поверхность в течение 1-2 минут после приготовления, поскольку по прошествии этого времени он затвердевает и теряет свойства.

По консистенции

• Жидкое. Такие эпоксидные клеи нужно выдавливать из тубуса. Можно использовать экономно, поскольку есть возможность точечного нанесения. Позволяет клеить мелкие детали. Жидкие клеи часто выпускаются в шприцах. Это готовый к использованию состав.

• Пастообразное. Средство в виде пластичной массы по фактуре похожее на обычный пластилин. Для работы нужно отрезать достаточное количество пасты, размять её и слегка увлажнить водой. Готовый состав должен иметь густую консистенцию. После приготовления его наносят на склеиваемую поверхность.

По способу отверждения

• Смеси на основе разжиженной смолы, алифтического полиамида и пластификаторов схватываются быстро, но их полное затвердевание при t=+20°C наступает за 1-3 дня. Структурируются они достаточно долго. Чтобы увеличить прочность шва, после нанесения его надо обработать термически. Швы, не обработанные высокими температурами, устойчивы к влиянию агрессивных кислотно-щелочных сред. Но без термообработки шов будет слабо устойчивым к длительному воздействию влаги. Это надо учитывать при склеивании деревянных, других гидрофильных основ.
• Модификации клеевых составов могут затвердевать при t от +60 до +120°С. Ими склеивают основы, для материала которых характерна ударная вязкость и повышенная устойчивость к влиянию растворителей наподобие масла или бензина.
• Сверхпрочные высокотемпературные клеи, для затвердевания которых нужно воздействовать на шов температурами в диапазоне от +140 до +300°С. Соединения такого типа имеют электроизоляционные и теплоустойчивые характеристики.

Технические характеристики

Расход

Расход клея на эпоксидной основе будет зависеть от толщины слоя его нанесения.

Средний расход на 1 м2 при слое в 1 мм составляет 1,1 кг.

Если оклеиваются пористые основания наподобие бетона, древесины или деревянных плит, то расход увеличивается. Чтобы заполнить пустоты объемом в 1 см. куб. нужно израсходовать 1,1 г смеси.

Сколько сохнет

Время высыхания зависит от температуры окружающей среды и соотношения основных компонентов в составе. Чтобы ускорить схватывание средства, нужно добавить в него больше отвердителя. Для увеличения скорости отвердевания клеевой шов после схватывания можно нагреть. Если увеличить температуру нагрева, состав застывает быстрее.

Сохнет эпоксидный клей по-разному. Всё зависит от его вида.

1. Холодная сварка затвердевает за 5-20 мин.
2. Жидкие смеси через час становятся густыми, через 2 – схватываются, за сутки полностью полимеризуются.

Если клей не затвердевает (или засыхает очень долго), возможно, что он просрочен, или не соблюдены пропорции при приготовлении смеси.

Не стоит проводить склеивание при минусовой температуре, поскольку клеевой шов нормально не кристаллизуется. Для ускорения затвердевания лучше работы проводить при температуре от +10 до +30°С.

Температурный режим

Большинство марок после застывания выдерживает температуру нагрева до +150…+180°С, при этом не снижаются прочностные характеристики шва.

Для некоторых клеев характерна повышенная термостойкость, поэтому они могут выдерживать +250°С. Есть вид клея, имеющий повышенную теплостойкость, он держит свою форму при кратковременном воздействии на него температурой в +400°С.

Для нормального застывания клея достаточно, чтобы температура была от +20 до +23°С. Некоторые марки могут затвердеть и при +10…+15°С.

Если состав необходимо сделать более жидким, смолу нужно нагреть на водяной бане, при этом температура плавления составляет 50-60°С. После расплавления эпоксидка легко набирается шприцем и точечно наносится на подготовленные поверхности.

В среднем температура эксплуатации составляет +10…+30°С, но в зависимости от марки она может отличаться.

Вреден ли для здоровья

Эпоксидный клей вреден для здоровья, поэтому им нельзя склеивать посуду и все предметы, которые будут соприкасаться с продуктами питания.

При попадании компонентов средства в пищеварительную систему есть большой риск отравления. Контакт с кожей может спровоцировать аллергическую реакцию. Работать с эпоксидкой лучше в перчатках.

Проводит ли электричество

Эпоксидка не проводит ток. Её используют в качестве диэлектрика.

Отличие эпоксидного клея от смолы

Эпоксидная смола по своему составу является полимером, соединённым с отвердителем, а клей на её основе – это сложное соединение, включающее модификаторы и наполнители.

Отличить одно от другого можно по некоторым признакам.

1. Скорость застывания. Производитель на упаковке клея указывает точное время его затвердевания, ускорить или замедлить которое невозможно. Повлиять на скорость полимеризации смолы можно воздействием из вне.
2. Окрас. Смола изначально прозрачная. Со временем лишь немного меняет оттенок. Клей сначала также бесцветный, но с течением времени он желтеет.
3. Сфера применения. Смолу добавляют при изготовлении пластика, шпатлёвки, праймеров, красок, также ею делают заливку. Клей же используется только при ремонтно-строительных работах.

Что такое эпоксидная смола и как ее правильно применять

Прочнейший клей, который склеит почти все, за исключением капрона, оргстекла, полиэтилена и других непористых эластичных материалов — двухкомпонентная эпоксидная смола. Вещество также применяется в рукоделии, изготовлении мебели, декупаже, авто, творчестве, строительстве. Иначе оно называется компаунд эпоксидный. В свободном виде эпоксидка не применяется, только в сочетании с отвердителем, который дает возможность проявиться после реакции полимеризации ее уникальным свойствам. По этой причине важно знать, как развести эпоксидную смолу правильно.

В чистом виде эпоксидка не используется, ее применение оправдано только после добавления отвердителя и произошедшей полимеризации. Существуют разные виды смол, их назначение отличается в зависимости от свойств. В свою очередь, свойства зависят от состава материала. Из чего делают смолу, что входит в нее, кроме эпоксида? При получения готового средства в рецептуре разные производители могут использоваться такие компоненты:

• порошковые наполнители – алебастр, цемент, мел (до 30-40 % по количеству) нужны для уплотнения структуры массы и придания прочности;
• микросферы – мелкозернистые шарики в виде порошка, делают смолу воздушной за счет того, что их плотность мала;
• волокно (хлопковое, стеклянное) – повышает вязкость готовой смолы, она становится густой и прекрасно заполняет все зазоры, пропитывает поверхности;
• натуральная древесная крошка – нужна для снижения удельного веса продукта;
• аэросил – помогает избежать потеков смолы на вертикальных поверхностях;
• графит – требуется для придания цвета, используется как черный пигмент;
• двуокись титана, алюминиевая пудра – также окрашивают прозрачный материал в белый и серый цвет соответственно.

Добавление таких наполнителей позволяет после отверждения эпоксидки получить качественную пластмассу с заданными свойствами. Для уменьшения хрупкости к сырью добавляют пластификаторы, например, касторовое масло. Доля их обычно определяется экспериментальным путем.

Преимущества эпоксидных смол

Почему в строительной отрасли материал применяется повсеместно? У него множество достоинств и преимуществ перед прочими смолами:

• стойкость к действию абразивных веществ, что снижает скорость износа;
• высокая прочность клеевого шва;
• отличные физико-химические характеристики;
• наиболее низкая влагопроницаемость;
• отсутствие усадки или небольшой ее показатель в процессе эксплуатации изделий.

к содержанию ↑

Свойства и характеристики

На вид чистая эпоксидная смола без добавок выглядит как прозрачная желтоватая, темно-желтая или оранжевая жидкость, она очень похожа на мед. Некоторые типы смол имеют коричневый цвет и напоминают гудрон. Добавление наполнителей может придать смоле иной цвет – от белого до красного, черного.

Эпоксидка практически не реагирует на действие галогенов и разрушается только от влияния сильных кислот. Большинство щелочей также не способно нарушить молекулярные связи. Средство имеет наивысшую адгезию к металлам, но клей на его основе применяется для соединения множества иных материалов:

В зависимости от вида эпоксидки, полученный клеевой шов будет жестким или эластичным. Технические особенности также разнятся. Как пример можно привести одну из самых популярных марок эпоксидки – ЭД-20. Вот ее характеристики:

• плотность – 1,16-1,25 кг м3;
• прочность на растяжение – 40-90 Мпа, на изгиб – 80-140 Мпа, на сжатие – 100-200 Мпа;
• температура для полимеризации – от +20 градусов, время отверждения – 1,5 часа;
• объем отвердителя – 5 частей на 1 часть смолы;
• водопоглощение за 24 часа – не более 0,01-0,1 %;
• теплостойкость +55…+170 градусов;
• ударная вязкость – 5-25 кдж/кв. м.

к содержанию ↑

Виды смол

Любая эпоксидная смола двухкомпонентная, она включает основной состав и отвердитель в двух отдельных упаковках. В зависимости от компонентов, из которых состоит материал, он делится на смолы холодного и горячего отверждения. Последний тип отверждения потребуется, если конечные изделия предполагается использовать в агрессивных условиях, под действием высоких температур, химии.

Также все эпоксидки делятся на следующие разновидности:

1. Эпоксидно-диановые. Включает материалы с маркировкой ЭД-20, ЭД-22, ЭД-16, ЭД-10, ЭП СМ ПРО. Их можно применять в быту, промышленности. Они хорошо подходят для изготовления наливных полов, пропиточных компаундов, создания клеев и герметиков. Из таких смол делают разные виды пластика, защитных покрытий.
2. Эпоксидно-диановые для лакокрасочных материалов. Это – эпоксидки марок Э-40, Э-40 Р, они участвуют в производстве лаков, краски, иных покрытий, стойких к повреждению.
3. Эпоксидно-модифицированные — ЭПОФОМ 1, 2, 3. Входят в состав эпоксидных компаундов, участвуют в ремонте полов, трубопроводов.
4. Смолы эпоксидные специального назначения. Обладают особыми свойствами, что позволяет эксплуатировать их в экстремальных условиях. Примером можно назвать смолу ЭХД (хлорсодержащую), УП-637 (с резорцином), ЭДА и многие другие.

Получение и производство

Материал производят в России, странах СНГ, за рубежом. Впервые он был получен французским химиком Кастаном, это произошло в 1963 году. Средство можно сделать методом поликонденсации эпихлоргидрина с фенолом или пищевыми маслами, например, соевым. Такой процесс получил название «эпоксидирование». Самые ценные сорта смол получаются в результате каталитического окисления непредельных соединений. Это позволяет придать продукту более высокие прочностные свойства, гидроустойчивость.

Поскольку любая смола 2-компонентная, для ее разведения потребуется отвердитель (амин, ангидрид, некоторые кислоты). К отвердителям в процессе производства нередко добавляют катализаторы отверждения. После этого смола застывает, переходит в нерастворимое соединение.

Популярные марки

Реализуется огромное количество смол разных производителей – «Новол» (Novol), «Эпоксимакс», «Момент» («Хенкель»), «Химпром», «Химизоляция», «Мила Групп», «Югреактив», «Эпитал», «Экованна», «Леонардо» (смолы для творчества) и многие другие. Ниже приведены известные марки эпоксидки:

1. Наливной состав EPS 2106. Двухкомпонентное окрашенное средство для финишных, выравнивающих покрытий на бетон либо как самостоятельное покрытие.
2. «Арт-Массив» и «АРТ-ЭКО». Низковязкие составы на основе модифицированной смолы и отвердителей, применяются для покрытия дерева, камня, металла. Позволяют делать красивые 3D-полы.
3. «Мастер» МК ХТ-116А. Позволяет заливать заранее подготовленные формы, включается в защитные смеси для бетона, дерева, металла. Придает изделиям неповторимый блеск.
4. «Артлайн Кристалл Эпокси» (Artline Crystal Epoxy). Средство идеально для создания поделок, бижутерии, иных видов рукоделия и творчества.
5. «Этал Оптик» («Этал Optic»). Двухкомпонентное средство для литья столешниц, диорам, моделей, малых скульптурных форм.
6. Pebeo Crystal Resin Gedeo. Это прозрачная смола для хобби и творчества, имеет невысокую стоимость и продается в удобных малых упаковках.
7. Linkuid 3D OPTI. Заливочный оптический прозрачный материал, на его основе делают брелоки, бижутерию, сувениры, 3D-полы, столешницы.
8. Crystal 9 и Crystal 7. Очень вязкие смолы, применяются для создания изделий с линзой или высоким куполом, обладают повышенной твердостью.

1. Gold Glass от Poly Max. Специальная смола для бижутерии, реализуется в малых и больших упаковках (до 13,5 кг).
2. «Витахим» KER 828. Используется в радиоэлектронике, электротехнике, на ее основе делают заливочные и пропиточные компаунды.
3. LIQUID GLASS. Эпоксидка в упаковке 150 мл для поделок, творчества, изготовления ювелирных украшений.
4. Стекловидный лак Cernit. Представляет собой жидкую смолу в комплекте с отвердителем, рекомендуется для создания защитных покрытий на дереве, металле.
5. «Эпоксидная смола L». Это прозрачная смола для тюнинга, также годится для отделки карбоном деталей авто и мотоциклов.
6. Epidian 601. Предназначается для литья полов, труб, емкостей, создания композитов.
7. YD 128. Применяется для приготовления эпоксидных компаундов, клеев, герметиков.
8. Epoxacast 690. Данная абсолютно прозрачная смола предназначена для рукоделия и хобби, творчества.
9. EpoxyMax Decor. Средство для декоративных работ, отлично комбинируется с крошкой мрамора, кварца, гранита.
10. Компаунд К-153. Применяется для герметизации электротехнических изделий, а также деталей, регулярно подвергающихся ударным, вибрационным нагрузкам.

к содержанию ↑

Область применения

Материал занял прочные позиции в промышленности и быту, но сейчас появляются все новые и новые сферы его массового применения. Самые распространенные области использования средства таковы:

• пропитывание стеклонити, стеклоткани;
• создание стеклопластика, углеволокна, иных типов пластмассы;
• склеивание деталей в электротехнике, радиоэлектронике;
• гидроизоляция бассейнов;
• заливка полов и подвалов, разработка заливочных компаундов и пластоцементов;
• производство красок, лаков, пропиток, шпаклевок;

• включение в состав химически стойких покрытий;
• герметизация лодок;
• применение в авиастроении, автомобильной промышленности, кораблестроении;
• создание крепежа для ракет «земля-космос»;
• шитье бронежилетов;
• ремонт кузовов автомобилей;
• изготовление украшений, галантереи, изделий для кухни, ванной, дома и быта;
• поделки;
• заливка и герметизация плат, микросхем компьютера.

Перечислить все сферы и направления эксплуатации эпоксидки сложно. Где взять материал для работы? Разнообразные марки реализуются в крупных маркетах (Castorama, ИКЕА), во всех магазинах строительно-отделочных материалов.

Комбинирование эпоксидки с иными материалами

Эпоксидные смолы могут пропитывать тканые материалы для усиления прочности в условиях жесткой эксплуатации. Их использование ограничено только из-за большой стоимости. Также эпоксидка отлично комбинируется с иными видами смол, в том числе с полиэфиркой. Есть лишь одно важное условие – нельзя допустить контактирования материалов в жидком виде. Вначале выполняют слой полиэфирки, после ее застывания наносят эпоксидку. Обратное комбинирование дает плохой эффект, его не применяют.

Отвердители для эпоксидки

Именно соединение жидкой смолы и отвердителя запускает процесс полимеризации, позволяет отливать разнообразные изделия. Как определить, какой отвердитель нужен? Обычно он идет в комплекте со средством, в его основе – амины или фенолы.

Соотношение отвердителя и смолы может быть разным – от 1:1 и более. Избыток или нехватка жидкости негативно отразится на качестве готового полимера. Снизятся его прочность, стойкость к нагреванию, влиянию химических веществ. Если отвердителя мало, масса может остаться липкой.

Стандарты качества эпоксидки

При приобретении материала нужно проверить ряд важных показателей – соответствие ГОСТ, срок годности (12 месяцев). Если средство импортное, оно имеет таможенные коды, соответствующие требованиям ТН ВЭД (Товарной номенклатуры внешнеэкономической деятельности).

Также следует уточнить условия хранения материала, иначе он мог испортиться (они указаны в инструкции, обычно рекомендуется хранить средство при температуре до +35 градусов). Особенно важно покупать качественный материал, если требуются большие его объемы.

Техника безопасности

После отверждения эпоксидка считается полностью безвредной для организма. Тем не менее, в процессе работы нужно соблюдать осторожность, растворители представляют собой токсичные для человека соединения. При вдыхании они вызывают поражение органов дыхания, при попадании на кожу – ожоги, дерматиты.

Работать с эпоксидкой надо только в перчатках, рабочей одежде, респираторе. При шлифовке изделий надевают очки. Кожу после попадания смолы сразу промывают с мылом либо протирают спиртом. Все работы ведутся только в помещении с приточной вентиляцией.

Эпоксидка что это

Эпоксидные смолы стойки к действию галогенов, кислот, щелочей, обладают высокой адгезией к металлам. Из эпоксидных смол готовят различные виды клея, пластмассы, электроизоляционные лаки, текстолит (стекло- и углепластики), заливочные компаунды и пластоцементы. Эпоксидная смола в зависимости от марки и производителя, выглядит как прозрачная жидкость желто-оранжевого цвета напоминающая мёд, или как коричневая твердая масса, напоминающая гудрон. Жидкая смола может иметь очень разный цвет — от белого и прозрачного до винно-красного (у эпоксидированного анилина). Следующие свойства имеет чистая, не модифицированная смола без наполнителей.

• Модуль эластичности:
• Предел прочности:
• Плотность:

Хотя отверждённая по правильной технологии эпоксидная смола считается абсолютно безвредной при нормальных условиях, её применение сильно ограничено, так как при отверждении в промышленных условиях в ЭС остается некоторое количество золь-фракции — растворимого остатка. Он может нанести серьёзный урон здоровью, если будет вымыт растворителями и попадет внутрь организма. В неотверждённом виде эпоксидные смолы являются достаточно ядовитыми веществами и могут также навредить здоровью. По этой причине при работе с ЭС требуется соблюдать определенные правила:

• Склееная при помощи ЭС посуда не может быть использована в дальнейшем для приготовления и употребления пищи.
• При работе следует надевать резиновые перчатки.
• При работе с отвердителями и смолами в твердом виде требуется использовать противопылевой респиратор.
• При попадании брызг ЭС в глаз нужно срочно промыть глаз холодной водой и обратиться к врачу.
• Не рекомендуется отверждать смолу в бытовой духовке [1] .

Модификация

Эпоксидные смолы поддаются модификации. Различают химическую и физическую модификацию.

Первая заключается в изменении строения сетки полимера путём добавления соединений, встраивающихся в состав оной. Как пример — добавление лапроксидов (простых полиэфиров спиртов, содержащих глицидиловые группы, например ангидрида глицерина) в зависимости от функциональности и молекулярной массы придаёт отверждённой смоле эластичность, за счёт увеличения молекулярной массы межузлового фрагмента, но понижает её водостойкость. Добавление галоген- и фосфорорганических соединений придаёт смоле большую негорючесть. Добавление фенолформальдегидных смол позволяет отверждать эпоксидную смолу прямым нагревом без отвердителя, придаёт большую жёсткость, улучшает антифрикционные свойства, но понижает ударную вязкость [2] .

Физическая модификация достигается добавлением в смолу веществ, не вступающих в химическую связь со связующим. Как пример — добавление каучука позволяет увеличить ударную вязкость отверждённой смолы. Добавление коллоидного диоксида титана увеличивает её коэффициент преломления и придаёт свойство непрозрачности к ультрафиолетовому излучению [3] .

Получение

Впервые эпоксидная смола была получена французским химиком Кастаном в 1936 году.

Эпоксидную смолу получают поликонденсацией эпихлоргидрина с различными органическими соединениями: от фенола до пищевых масел, скажем соевого [3] . Такой способ носит название «эпоксидирование».

Ценные сорта эпоксидных смол получают каталитическим окислением непредельных соединений. Например, таким образом получают циклоалифатические смолы, ценные тем, что они совершенно не содержат гидроксильных групп, и поэтому очень гидроустойчивы, трекинго- и дугостойки.

Для практического применения смолы нужен отвердитель. Отвердителем может быть полифункциональный амин или ангидрид, иногда кислоты. Также применяют катализаторы отверждения — кислоты Льюиса и третичные амины, обычно блокированные комплексообразователем наподобие пиридина. После смешения с отвердителем эпоксидная смола может быть отверждена — переведена в твердое неплавкое и нерастворимое состояние. Если это полиэтиленполиамин (ПЭПА), то смола отвердеет за сутки при комнатной температуре. Ангидридные отвердители требуют 10 часов времени и нагрева до 180 °C в термокамере (и это ещё без учёта каскадного нагрева со 150 °C).

Применение

На основе эпоксидных смол производятся различные материалы, применяемые в различных областях промышленности. Углеволокно и ЭС образуют углепластик (используется как конструктивный материал в различных областях: от авиастроения (см. Боинг-777) до автостроения). Композит на основе ЭС используются в крепёжных болтах ракет класса земля-космос. ЭС с кевларовым волокном — материал для создания бронежилетов.

Зачастую эпоксидные смолы используют в качестве эпоксидного клея или пропиточного материала — вместе со стеклотканью для изготовления и ремонта различных корпусов или выполнения гидроизоляции помещений, а также как самый доступный способ в быту изготовить продукт из стекловолокнита, как сразу готовое после отливки в форму, так и с вероятностью дальнейшего разрезания и шлифовки.

Из стеклоткани с ЭС делают корпуса плавсредств, выдерживающие очень сильные удары, различные детали для автомобилей и других транспортных средств.

В качестве заливки (герметика) для различных плат, устройств и приборов.

Также эпоксидные смолы используются в строительстве (см. Сиднейский оперный театр).

Из эпоксидных смол изготовляются самые различные предметы и вещи (скажем, мундштуки).

Эпоксидные смолы используют в качестве бытового клея. Использовать эпоксидный клей довольно просто. Смешивание эпоксидной смолы с отвердителем как правило выполняется в крайне малых объемах (несколько граммов), поэтому перемешивание производится при комнатной температуре и не вызывает затруднений, точность пропорции смола/отвердитель при смешивании зависит от производителя эпоксидной смолы или отвердителя, необходимо использовать только те пропорции, которые рекомендованы производителем, так как от этого зависит время отвердевания и физические свойства получившегося продукта (отступлении от нужной пропорции как правило приводит к изменению времени отвердевания, в крайних случаях можно получить нетвердый продукт). В качестве отвердителей применяют: отвердители холодного триэтилентетрамин (ТЭТА), полиэтиленполиамин (ПЭПА), полисебациновый ангидрид и горячего отверждения малеиновый ангидрид (ДЭТА). [4] [5] Как правило стандартная пропорция составляет от 10:1 до 5:1, но в некоторых случаях может доходить до 1:1. Запрещается смешивать сразу большое количество смолы с отвердителем без использования специальных аппаратов для смешивания во избежание вскипания. [6]

Интересные факты об эпоксидных смолах

Хотя самые высокотоннажные марки смол ЭД-20, ЭД-22 и ЭД-16 при нормальных условиях являются высоковязкими жидкостями, температура кристаллизации олигомеров, их составляющих, лежит ниже 20°C. Жидкое состояние смол связано с тем, что олигомеры с длиной цепи отличной от длины цепи других молекул не дают им образовать упорядоченную структуру для кристаллизации. Всё же некоторое количество кристаллической фазы, называемых «пачками» присутствует в растворах, что неизбежно влияет на свойства отверждаемой смолы. Один из методов физической модификации смолы заключается в предварительном разрушении этих агрегатов с помощью ультразвука. Примечательно то, что при такой обработке смола меняет свой цвет с золотистого на зелёный.

Большинство олигомеров, состоящих из одинаковых молекул и выделенных в чистом виде из ЭД упомянутых выше марок, при нормальных условиях являются твёрдыми кристаллическими веществами.