Применение эпоксидной смолы ЭД-20: пропорции смешивания, расход

Содержание:

• Сфера применения
• Свойства и характеристики
• Инструкция по применению
• Использование пластификаторов
• Использование отвердителей
• Наполнители для эпоксидных смол
• Время полного отверждения
• Расход материала на 1м
• Чем можно заменить
• Фасовка, комплектация, условия хранения и транспортировка
• Меры предосторожности

Эпоксидная смола ЭД-20 появившись на рынке в 50-х годах прошлого века, стремительно завоевала популярность в крупномасштабном, и в индивидуальном строительстве. Благодаря доступной стоимости и уникальным эксплуатационным характеристикам материал широко используется декоративно-прикладной сфере, промышленном производстве и в повседневной жизни.

Сфера применения

Эпоксидно-диановые смолы активно используются в самых разных сферах человеческой деятельности:

• Электротехнике. В этой отрасли материал находит свое применение в качестве изоляторов;
• Приборостроении. Изготовление каркасов и теплоизолирующих перегородок со сниженной теплопроводностью;
• Радиотехнике. Из эпоксидных смесей производятся монтажные печатные платы;
• Судостроении. Изготовление композитных материалов на основе стеклоткани. Кроме того, с помощью таких составов ремонтируют лодки, катера и яхты;
• Авиастроении. При использовании горячей технологии отверждения эпоксидная смола используют для изготовления различных элементов летательных аппаратов;
• Военно-промышленном комплексе. Часто используются для изготовления облегченных бронежилетов на основе кевларовых сплавов;
• Автомобиле- и тракторостроении. ЭД-20 применяется для ремонта корпусных деталей и изготовления деталей салона;
• Мебельной промышленности. Производство авторской мебели и декоративных предметов интерьера. Высокими эстетическими характеристиками обладает сочетание смол с камнем, металлами, керамическими изделиями, стеклом и другими материалами;
• Для гидроизоляции. Используется в качестве гидроизоляционного слоя в помещениях с повышенной влажностью. В подвалах и цокольных этажах.

В строительной области эпоксидные составы применяются при устройстве наливных полов, склеивания стекла, керамических, деревянных и металлических конструкций. Кроме того, олигомерные материалы входят в состав компаундных смесей, композитных материалов и герметиков.

Свойства и характеристики

Эпоксидная смола ЭД-20 относится к категории эпоксидно-диановых смол и представляет собой прозрачную вязкую субстанцию желтоватого или коричневатого оттенка. На долю эпоксидных групп приходится 20% от всего объема смолы. Именно этот факт отражен в наименовании материала. Основой для эпоксидки служат дифенилолпропан и эпихлоргидрин.

Эксплуатационные свойства

Широкое распространение эпоксидно-диановые смолы получили, благодаря следующим эксплуатационным характеристикам:

• Равномерности структуры и отсутствию пор;
• повышенной твердости;
• устойчивости к механическим воздействиям;
• высокой стойкости к воздействию агрессивных химических соединений;
• термостойкости;
• высокой степени адгезии к большинству материалов;
• небольшому удельному весу;
• незначительной усадке.

Кроме того, ЭД-20 отличается высокими характеристиками, не проводит электрический ток и обладает высокой коррозионной стойкостью.

Технические характеристики

В таблице приведены основные технические характеристики эпоксидно-диановой смолы ЭД-20.

Инструкция по применению

При использовании эпоксидных смол применяют два способа отверждения: холодный и горячий.

Холодный способ отверждения

Технология холодного отверждения применяется при смешивании небольших объемов смолы и отвердителя. При таком способе никаких дополнительных действий при смешивании компонентов производить не требуется. Достаточно чтобы температура окружающей среды была больше 20⁰С.

При приготовлении рабочей смеси необходимо четко соблюдать пропорции, указанные производителем. Нарушение этих рекомендаций может привести к изменению эксплуатационных свойств смеси, причем в худшую сторону.

Горячий способ отверждения

При горячем способе отверждения смола предварительно подогревается. В бытовых условиях для подогрева часто используется водяная баня. Заранее отмеренное количество смолы выливают в емкость соответствующего объема и разогревают до 45-55 ⁰С. Для того чтобы обеспечить равномерный прогрев, компаунд постоянно перемешивают.

Важно! В процессе нагрева недопустимо попадание воды в смолу. Температура компаунда не должна превышать 55 ⁰С.

После нагрева в вещество добавляется необходимое количество отвердителя. Полученный состав тщательно перемешивается.

Предварительный подогрев способствует равномерному перемешиванию компонентов, что улучшает эксплуатационные свойства эпоксидных смесей.

Использование пластификаторов

Увеличение пластичности эпоксидно-диановой смолы положительно сказывается на их эксплуатационных свойствах. Добавление пластификаторов позволяет увеличить стойкость к ударным нагрузкам, вибрациям и другим механическим воздействиям. Кроме того, при использовании пластификаторов увеличивается эластичность покрытия.

Пластификатор ДБФ

Именно дибутилфталатовый пластификатор чаще всего используется при работе с ЭД-20 и аналогичными компаундами. Добавление ДБФ предотвращает появление трещин, вызванных существенным снижением температуры и механическими воздействиями, и снижает внутренние напряжения. Особенно эффективно использование данной присадки совместно с отвердителями ТЭТА и ПЭПА. Массовая часть пластификатора в рабочей смеси составляет от 2 до 5%.

К недостаткам пластификатора ДБФ можно отнести необходимость тщательного перемешивания. Увеличить равномерность распределения препарата позволяет нагрев до 40-50 ⁰С.

Пластификатор ДЭГ-1

Диэтиленгликоль, также как ЭД-20, относится к эпоксидной группе, однако может использоваться как пластификатор. Концентрация вещества в рабочей смеси может составлять от 3 до 10%. Добавление ДЭГ-1 существенно увеличивает пластичность эпоксидки и предотвращает растрескивание.

Вещество имеет ярко выраженный оранжевый оттенок, который передается рабочей смеси. В отличие от ДБФ, ДЭГ-1 легко смешивается с эпоксидно-диановыми смолами даже без подогрева.

Пластификатор ТЭГ-1

Своим физико-химическими и эксплуатационным свойствами пластификатор ТЭГ-1 мало отличается от ДЭГ-1. В качестве основы используется триэтиленгликоль. Добавка хорошо смешивается с эпоксидными смолами и имеет коричневатый оттенок.

Использование отвердителей

Для того чтобы начался процесс полимеризации эпоксидно-диановой смолы ЭД-20, необходим отвердитель. Его добавляют в рабочую смесь после полного растворения пластификатора. На момент смешивания с отвердителем температура вещества не должна превышать 40 ⁰С, в противном случае возможно закипание рабочей смеси.

Пропорции и особенности смешивания

Классическим соотношением при приготовлении эпоксидных смесей является пропорция 1:10 (1 часть отвердителя на 10 частей смолы). Однако, в зависимости от назначения изделия, это соотношение может изменяться как в большую, так и в меньшую сторону.

Добавлять отвердитель следует постепенно, в противном случае может возникнуть перегрев рабочей смеси. Кроме того, быстрое вливание может вызвать цепную реакцию и мгновенную полимеризацию состава. Чрезмерное количество отвердителя также приводит к порче рабочей смеси.

Отвердитель ПЭПА

Полиэтиленполиаминовый отвердитель (ПЭПА) представляет собой доступный реактив, способный эффективно запускать процесс полимеризации эпоксидно-диановых смол при температуре

от +15 до +20 ⁰С без предварительного подогрева рабочей смеси. Даже повышенная влажность не влияет на скорость полимеризации смеси.

Препарат может иметь желтоватый или коричневатый оттенок. Оптимальные эксплуатационные свойства изделия достигаются при добавлении 13,7% отвердителя, однако рабочий диапазон находится в пределах от 10 до 15%.

Отвердитель ТЭТА

Триэтилентетраминовый отвердитель (ТЭТА) предназначен для работы в температурном диапазоне от +15 до +25 ⁰С. По принципу действия он напоминает препарат ПЭПА, однако имеет несколько существенных недостатков:

• специфический неприятный запах;
• высокую степень токсичности;
• требует строгого соблюдения дозировки.

Отвердитель ДЭТА

Вещество применяется для работы при комнатной температуре без подогрева рабочей смеси. Затвердевание происходит в течение полутора часов с момента начала реакции. В отличие от отвердителей ПЭПА и ТЭТА, может вступать в реакцию с углеродом и водяными парами, поэтому хранить препарат следует в плотно закрытой таре.

Отвердитель Этал 45М

В отличие от перечисленных выше отвердителей, Этал 45М обладает свойствами пластификаторов. При добавлении препарата температура смеси повышается значительно меньше чем при использовании перечисленных выше отвердителей. Этал 45М хорошо смешивается с эпоксидно-диановыми смолами, не имеет неприятного запаха и не представляет опасности для человека и домашних животных.

Наполнители

При изготовлении бижутерии, картин, декоративной мебели и других изделий, в эпоксидную смолу могут добавляться различные наполнители. Эти вещества придают оригинальность и стиль авторским работам, а кроме того, влияют на эксплуатационные свойства изделий. Чаще всего, в качестве наполнителя используются:

• цемент. Используется для приготовления шпатлевки. Полученная смесь обладает высокой пластичностью и адгезией к большинству материалов. После полной полимеризации поверхность устойчива к ударным нагрузкам и воздействию агрессивных сред. Приготовление смеси заключается в тщательном перемешивании 2 частей цемента и 1 части готовой к использованию эпоксидной смолы;
• зубной порошок или мел. Использование таких добавок увеличивает гигроскопичность готовой поверхности. Использовать такие смеси можно только в сухих, хорошо проветриваемых помещениях;
• алебастр или гипс. Гипсовая смесь отличается высокими прочностными характеристиками и пластичностью. Для достижения оптимальных эксплуатационных характеристик рекомендуется сразу после нанесения прогреть поверхность до 50-60 ⁰С с помощью строительного фена. Не следует использовать для этого открытый огонь.
• мука. К достоинствам этого наполнителя можно отнести тот факт, что после полной полимеризации, шпатлевка легко обрабатывается. Не обошлось и без недостатков: при добавлении муки в эпоксидную смесь, существенно замедляется процесс полимеризации;
• мелкий песок. Добавление мелкофракционного песка значительно увеличивает удельный вес эпоксидной смеси, однако повышает прочность и твердость поверхности. Такие смеси можно использовать для наружных работ: они не боятся ультрафиолетового излучения, влаги и агрессивных сред;
• стеклоткань. При работе со стеклотканью следует неукоснительно соблюдать правила техники безопасности. Мельчайшие частицы стекловолокна, попадая в дыхательные пути могут вызвать серьезные заболевания. В защите нуждаются и кожные покровы;
• древесные опилки. После застывания, шпатлевка с таким наполнителем отличается высокой твердостью и плохо поддается механической обработке. К достоинствам таких смесей можно отнести устойчивость к ударным нагрузкам и вибрациям. Для приготовления шпатлевки лучше использовать мелкие опилки или древесную пыль.

Для изготовления бижутерии и декоративных предметов можно использовать блестки, бисер и т.д.

Время полного отверждения

Время отверждения эпоксидной смеси зависит от используемого отвердителя и способа отверждения. При температуре

от +20 до +25 ⁰С первичная полимеризация происходит за 45-60 мин. Полная полимеризация состава может длиться от 24 до 48 часов.

Важно! Процесс полимеризации эпоксидно-диановых смол необратим, поэтому при работе с ЭД-20 и ее аналогами целесообразно произвести пробный замес. Это позволит определить скорость отверждения и оценить эксплуатационные свойства изделия.

Расход материала на 1м²

Расход ЭД-20 является величиной относительной и зависит от многих факторов. Прежде всего это тип обрабатываемой поверхности. При покрытии пористой поверхности средний расход материала составляет приблизительно 150 мл/м². Если поверхность глянцевая, потребуется значительно меньше смеси, около 100 мл/м².

Приведенные выше значения можно считать условными, поскольку большое значение имеют толщина слоя, способ нанесения, консистенция рабочей смеси, температура и влажность в помещении.

Чем можно заменить

Существует несколько модификаций эпоксидных смол, сходных с ЭД-20 по эксплуатационным свойствам и физико-техническим характеристикам.

ЭД-8

По своему химическому составу и области применения ЭД-8 сходна с ЭД-20. Материал широко используется в авиа- и автомобилестроении, строительстве, сфере радиоэлектроники и в электротехнике. Основным отличием является содержание в готовой смеси эпоксидных групп, которое составляет 8% увеличенное время первичной полимеризации – 3 часа при комнатной температуре.

ЭД-16

Как видно из названия смолы, число эпоксидных групп, входящих в ее состав – 16%. По назначению и свойствам ЭД-16 практически не отличается от ЭД-20, однако дольше застывает и содержит больше хлора. К достоинствам материала можно отнести высокую прочность клеевых швов.

ЭД-22

Отличается от ЭД-20 количеством эпоксидных групп (22%) и временем желатинизации – 18 часов. Показатель динамической вязкости может варьироваться от 8 до 12 ПА/сек.

Э-40

Технология производства смолы Э-40 имеет свои особенности. В отличие от компаундов серии ЭД, Э-40 получают методом конденсации дифенилолпропана и эпихлоргидрина в щелочной среде, в которую добавляют толуол. В качестве отвердителей могут использоваться поликарбоновые кислоты, их ангидриды и полиамины.

Применяется Э-40 в лакокрасочной промышленности. Помимо этого, полуфабрикат используют для производства различных модификаций эпоксидных смол. Для материала характерны пластичность и влагостойкость. После полной полимеризации смесь устойчива к воздействию кислотных и щелочных сред.

Фасовка, комплектация, условия хранения и транспортировка

Для промышленного использования эпоксидно-диановые смолы реализуются в емкостях от 50 до 220 кг. Для бытовых нужд выпускается упаковка емкостью от 5,5 кг. Это могут быть пластиковые канистры, бутылки и другие плотно закрытые емкости. К транспортировке полуфабриката особых требований не предъявляется. Хранить эпоксидные смолы рекомендуется в плотно закрытых емкостях. Допускаемая температура хранения – от +15 до +40 ⁰С.

Меры предосторожности

Эпоксидно-диановая смола ЭД-20 относится к веществам второго класса опасности. Работать с полуфабрикатом следует в защитных перчатках, очках и респираторе. При попадании смеси на кожные покровы, пораженные участки необходимо промыть в проточной воде с мылом, после чего обработать касторовым или вазелиновым маслом.

Все виды работ, связанные с использованием эпоксидки должны производиться в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе. Смесь не относится к взрывоопасным веществам, однако при воздействии открытого огня может воспламениться.

Эпоксидная смола ЭД-20 представляет собой универсальный полуфабрикат, широко используемый во многих областях человеческой деятельности. Высокие эксплуатационные свойства и простота использования, в сочетании с доступной стоимостью, позволяют использовать материал в промышленности, строительстве и бытовой сфере.