Чем отличается эпоксидная смола от эпоксидного клея, сравнение по свойствам и составу
В быту, когда дело не касается ювелирных изделий или дизайнерских изысков, с эпоксидным материалами мы имеем дело разве что при ремонте чего-либо. Расшатались крепления в мебели, или появилась трещина в чем-то металлическом или композитном, на помощь придет купленная в магазине коробочка с надписью «Эпоксидный компаунд универсальный ЭДП». С большим и малым флаконами внутри, в большом – эпоксидный состав, в малом – отвердитель, и рекомендация смешивать их в пропорции 10 к 1.
Но несмотря на общий базовый состав эпоксидного клея для ремонта всевозможных поверхностей и склейки узлов и эпоксидной смолы, между ними есть и существенные различия. Которые проявляются в степени жесткости получаемых застывших образований, в прозрачности и цветности, в степени токсичности. Ведь если бы у эпоксидных смол были такие же токсические свойства, как у их аналогов среди эпоксидных клеев, то работать бы с ним можно было только с костюмах высокой химической защиты с кислородной изоляцией от атмосферы помещения. Настолько сильно и много выделяет клей таких ядовитых компонентов, как формальдегид и фенол.
Особенности смол и их свойства
Эпоксидная смола, как синтетическое соединение-олигомер в полной мере раскроет свои свойства только после соединения с отвердителем. В основном в качестве этих веществ применяют третичные амины и фенолы. Первые работают эффективнее, но их применение таит в себе опасность нагрева массы эпоксидной смолы, если она превысит какую-то критическую. Какую, зависит от свойств отвердителя и самой смолы, а ее не один десяток видов.
Интересно, что способности к саморазогреву вплоть до закипания и даже самовозгорания зависят не только от количества смолы в смеси с отвердителем, но и от формы сосуда, в котором разводят эту смесь. Чем ближе она к кубу, а тем более к шару, то есть принимает наиболее компактную форму при одном и том же объеме, тем сильнее и быстрее разогрев.
В этом отношении эпоксидка похожа на плутоний с его критической массой ядерной реакции, которая быстрее всего наступит, если плутониевая отливка будет сделана в форме шара.
Но если изготовленная и тщательно перемешанная масса эпоксидной смолы с отвердителем разлита по большой плоской поверхности, то саморазогрева не случается, сколько бы по весу и общему объему той смолы ни было. Имея в виду это свойство аминовых отвердителей, объемные отливки в виде кубов, трапеций, шаров, параллелепипедов отливаются в несколько этапов. Или для их создания используют эпоксидные смолы, где в качестве аминов применяют фенольные отвердители не такие критичные в плане саморазогрева к принимаемой смолой форме и объему.
Отлитые из эпоксидной смолы изделия не боятся почти никаких агрессивных веществ. По крайней мере, любая концентрация сильных кислот в виде соляной, азотной, плавиковой или серной, и щелочей в виде едкого натра и едкого кали им не страшна. Однако на ацетон и эфир реакция будет однозначной – растворение. После полного застывания (полимеризации), которая наступает не позже чем через 48 часов, а часто и раньше, выход любых вредных веществ из застывшей массы прекращается. Усадки в процессе полимеризации и после ее окончания не происходит или она настолько мала (доли процента), что ее можно пренебречь.
Преимущества эпоксидных смол в работе с ними в домашних условиях:
Эпоксидный клей и его особенности
В составе клея, в отличие от мономерной смолы, находятся:
Кроме этих компонентов для склеивания в смесь мономера и отвердителя добавляют наполнители: стеклоткань, полимерную ткань вроде пропиленового текстиля, углеродные волокна и металлические порошки — железный сурик, алюминиевая пудра, что дает на выходе вещества под названием «холодная сварка».
Эпоксидные клеи обладают хорошей для бытовых условий термостойкостью до плюс 250°С. Впрочем, такой верхний температурный предел вполне приемлем не только для бытовых условий, трещину в блоке головки цилиндров на автомобиле тоже вполне можно заклеить таким составом и дотянуть на таком двигателе до дома или СТО. Особенно если добавить в клей при застывании алюминиевую пудру.
Из-за введения в состав эпоксидных клеев пластификаторов разного состава у застывших клев сохраняется высокая пластичность, что позволяет, например, заклеить подошву обуви без риска растрескивания и выпадения клеевого слоя. Главное, обеспечить чистоту склеиваемой поверхности, для чего стоит обезжирить ее чистым авиабензином, ацетоном и зачистить места склеиваемой поверхности наждачной шкуркой. Впрочем, зачистки и обезжиривания требуют все склеиваемые поверхности.
Еще одно условие для склеивания поверхностей вроде подошвы обуви, то есть таких поверхностей, где есть постоянные нагрузки с переменным вектором воздействия. Обязательно добавляется дополнительный пластификатор вдобавок к тем, что имеется в самой основе эпоксидного клея. Отличные качества, придающие такому клею гибкость, может придать добавление в эпоксидную основу клея небольшого количества касторового масла (в пропорции 1 часть масла на 50 частей смеси эпоксидки с отвердителем).
Присутствуют и определенные недостатки.
Коренные отличия
Главное отличие между эпоксидной смолой и эпоксидным клеем, пожалуй, в том, что варьируя количество отвердителя при смешивании его с эпоксидной смолой, можно увеличивать или уменьшать время полимеризации вещества до полного его застывания.
С эпоксидным клеем такой номер не пройдет: смешивать эпоксидную основу и отвердитель нужно строго в рекомендованной пропорции. Избыток отвердителя даст знать о себе его выделением вовне из застывшего состава в виде липкой жирной пленки. Недостаток же вызовет неудовлетворительное качество застывания, опять-таки с выделением из застывшей массы несвязанной полимеризацией эпоксидной основы.
Эпоксидной смолой, если в нее добавить пластификаторы и наполнители, вполне можно склеить любые поверхности кроме тефлона, полиэтилена или покрытые силиконом. С клеем произвести те же манипуляции, что и с эпоксидной смолой, невозможно: быстрое застывание, изменение цвета и общий неэстетичный вид сведут к нулю все попытки изготовить те же вещи, которые доступны с применением эпоскидных смол.
Чем можно заменить эпоксидную смолу, какие составы подойдут
Строительство и бытовой ремонт, производство эксклюзивной дизайнерской мебели, бижутерия и ювелирка, авиастроение и судостроение, это отрасли, в которых широко применяют эпоксидные смолы. Быстрая в приготовлении, удобная в хранении и в работе, окрашиваемая во все мыслимые цвета, эпоксидка по праву заняла свою нишу во многих сферах деятельности.
Но есть ситуации, когда ее применение невозможно или нежелательно, а что это за моменты и что это за материалы, где эпоксидную смолу нужно заменить, давайте разбираться.
Три фактора замены
Самый частый пример подобной замены, который приводят, это заливка полов. Внешне, сразу после окончания работ, два типа этих покрытий, эпоксидное и полиэфирное, вообще неотличимы, разница скажется позже, по мере исцарапывания внешнего глянца и износа (эпоксидка все же будет покрепче, чем ее альтернатива). Заставляют осуществить такую замену обычно три обстоятельства:
Полиэфиры
У заменителей эпоксидок – полиэфирных смол, есть такое важное качество, в корне отличающее ее от первых, как постоянная, ничем не останавливая полимеризация, которая начинается с самого первого дня ее выпуска заводом изготовителем, то есть она медленно, но верно густеет, пока не превратится в монолит, даже без введения соответствующих добавок.
Отличие это базируется на способах производства этих материалов. Если в эпоксидках базовая олигомерная основа нейтральна по своим отверждающим свойствам и может храниться без изменений очень долгое время (иногда свыше десятилетия), то в полиэфиры производители заранее вводят компоненты в виде акселераторов, которые запускают процесс полимеризации сразу, делая полиэфирную смолу предускоренной.
Дополнительно нужны также и катализаторы-отвердители. Вторые, впрочем, вводятся в полиэфиры уже перед непосредственным применением. Почему не сразу, потому что круг веществ, применяемых для быстрого, подобно эпоксидкам, застывания полиэфирных смол, очень ограничен, и в основном это нефтенат кобальта – акселератор, запускающий процесс медленной полимерицации, то есть предускорения. Этот процесс идет со дня выпуска и не остановим, но если ориентироваться только на него, пройдут годы, прежде чем полиэфир превратится в монолит.
Затравочное вещество необходимо для выделения тепла, когда с ним в соединение вступит второе – катализатор или отвердитель, представляющий собой пироксид метил-этил-кетона, или сокращенно ПМЭК. В чистом виде это вещество огне- и взрывоопасно, и чтобы уменьшить риск возникновения экстремальных ситуаций, в него вводят смесь перекиси водорода с каким-нибудь инертным растворителем. Но даже в таком виде смешивать ПМЭК и нефтенат кобальта нельзя, все равно возможны возгорания и взрывы.
Поэтому нефтенат вводят уже на стадии производства, а пироксид метил-этил-кетона – непосредственно перед применением полиэфирной смолы, как добавку, тогда возгораний и взрывов не происходит, возможно только выделение тепла (смесь может самопроизвольно нагреться до 40-50°C градусов).
Вызванный ПМЭК нагрев смеси наряду с чисто химическим запуском образования коротких полимерных цепочек, заставляет вещество сначала принимать вид густого студня, а затем твердого монолита. Полная полимеризация до твердого состояния происходит от 3 до 24 часов, то есть в этом отношении полиэфирные смолы подобны эпоксидным.
Из-за этих свойств полиэфирные смолы имеют небольшой срок хранения. Обычно от даты выпуска заводом-изготовителем дается полугодовой срок, в течение которого смола не теряет своих изначальных свойств. При хранении в холоде, только не при температуре ниже нуля, этот срок удлиняется в 2-3 раза.
Гели-лаки
С этим видом клеящих составов, намертво застывающих при воздействии на них ультрафиолетовой лампой, хорошо знакомы женщины, носящие искусственные ногти или покрывающие свои в салонах шеллаками. В домашних условиях подобные процедуры проводятся без особых проблем.
Состав густеет и схватывается под воздействием УФ-излучения за 2-3 минуты. Только приобретать надо финишную составляющую, поскольку базовая липнет «до конца времен».
Кстати, идеально подойдет для склеивания стеклянных поверхностей силикат натрия или «жидкое стекло». Он образует глянцевую корку, неопасную для даже самых страдающих от аллергии людей. Окончательное схватывание происходит в пределах 3-4 часов. Иногда после сушки может образоваться липкая пленка, которая без труда убирается спиртом.
Раз возникают ситуации невозможности применения эпоксидок в быту и на производстве, нужно искать альтернативу этим составам для склеивания различных поверхностей. Но если эпоксидные клеи ведут себя подобно эпоксидным смолам в смысле липучести, то есть у них великолепная адгезия почти ко всем веществам и материалам, то у других клеев этой способности к отдельным материалам может и не быть. Поэтому для разных поверхностей приходится искать разную замену эпоксидному клею.
Все модификации «БФ»
Сейчас эти модификации в продажу поступают под маркой «Момент». Для склеивания материалов обычно наносят слой состава толщиной 0,5-1,0 мм, дожидаются подсыхания в течение 15-20 мнут, мажут второй слой, и, выдержав его еще 4-5 минут, как можно сильнее прижимают склеиваемые поверхности друг к другу.
Здесь важно не время прижима одной поверхности к другой, а именно ее сила: чем она больше, тем надежнее качество склеивания. Недостаток этого клея в том, что у него не очень хорошая адгезия, на отполированные металлические поверхности и стекло он ложится неуверенно. Обязательным условием его применения является тщательное обезжиривание и зачистка обеих склеиваемых поверхностей.
Иногда их нужно перед склейкой зачистить грубой шкуркой для увеличения поверхности, на которые ляжет клей. Тем самым они приобретут свойства хаотичного фрактала, со взаимным проникновением элементов друг в друга.
Титан
Применяется во время монтажных работ с деревом, полиуретаном, тканью, бумагой, гипсокартоном, бетоном. Обладает идеальной прозрачностью и бесцветностью. Почти без запаха.
Пенопласт, вспененный полистирол и полиуретан клея марки «Титан», в отличие от «Момента», не растворяют, поэтому использовать его с этими материалами можно без опаски.
После полной полимеризации клей не становится хрупким, сохраняет упругость слоя долгие годы.
Силикатные составы
Клеить ими можно любые материалы: дерево, металл, ткани, пластики, стекло, бумагу и картон, гипсовые плиты, керамику.
Для обеспечения прочности и стабильности соединений, сделанных с помощью силикатного клея, в него можно добавлять разные вещества-наполнители, меняющие и усиливающие его свойства и делающие его подобными эпоксидкам:
Для герметизации возможных щелей в ванных и в кухне в районе мойки вместо эпоксидных клеевых составов можно использовать и силиконовый гель-герметик. По свойствам он не уступает эпоксидке в плане герметизации, а стоит несравненно дешевле.
Хочу лить эпоксидку. Что для этого нужно?
Пост для тех, кто не знает с чего начать, но хотел бы рисовать смолой. Здесь собраны основы основ по подготовке необходимых материалов. Скорее всего что-то я да упустила, но и так вышел очень длиннопост. За ошибки извините, фото из старых архивов и не самые эстетичные. Поехали.
Первым делом определяемся с помещением где будете лить смолу. К нему есть свои требования:
— Возможность проветривать. Смола при смешивании с отвердителем вступает в химическую реакцию. Выделются токсичные вещества. После заливки картины необходимо открыть окно и проветрить помещение.
— Ровный стол, установленный по уровню. Когда работа стоит под наклоном эпоксидка либо сольётся вниз, либо один угол будет толще, чем другой (в том случае если есть борты, которые не дают ей стечь окончательно на стол). Жидкая смола сливается очень быстро.
— Ограниченный доступ к рабочему пространству шерстяным питомцам, детям и особо любопытным домочадцам.
Почему не стоит брать смолу в строительных? Она предназначена для других целей. Более токсична и имеет выраженный резкий запах. Если вам кажется, что вы сэкономите таким образом деньги, то отвечу, что стоимость смолы для рисования начинается с
800-900р. Можно найти и дешевле. Отличаются смолы для творчества также стойкостью к ультрафиолету (пожелтению) и временем жизни (время от замешивания до полимеризации/застывания).
Смола бывает жидкой, средней вязкости и густой. Жидкая подходит для бижутерии, из нее быстрее выходят пузыри воздуха. Она же подходит для финишного слоя. Средней вязкости универсальная. Густой рисуют моря и «срезы камней», объемные картины.
Смола для творчества обычно (но не всегда) имеет пропорции 100:50, то есть 2:1. Часть отвердителя к двум частям смолы.
Для того, чтобы замешать состав потребуются весы. Можно электронные кухонные, можно ювелирные, последние точнее.
У меня было один раз. Стакан с кипящей смолой быстро поставила в другой пустой и их уже в стеклянную банку. Чтобы раскалённое дно не обожгло руки и стол. Это была строительная смола. Художественная ведет себя поспокойнее.
Если смола нагрелась начинайте работу. Как только вы ее выльете на поверхность борда она начнет остывать и густеть.
Если смола попала туда куда не должна, то смочите салфетку (можно влажную) спиртом и вытрите.
И уж тем более следует беречь органы дыхания. Повторюсь, смола с отвердителем вступает в химическую реакцию при смешивании и выделются токсичные вещества. Тут необходим респиратор.
У меня полулицевая маска с фильтрами ffp3. За сроком фильтров тоже не забывайте следить. Я переходила на 4 месяца, в итоге после 2х часов заливок голова трещит так, что не помогают даже три таблетки мощного обезбола.
Вообще это отдельная тема, очень важная. Добросовестные мастера и производители смол на это указывают. А кто-то говорит «у нас смола очищенная и не токсичная». Это все маркетинг, проезжающий бульдозером по здоровью людей ради денег.
Надо сказать, что дети и беременные женщины должны быть подальше от подобного творчества. Исследований на эту тему нет, но не стоит брать грех на душу. Для этой категории есть другое направление, флюидарт. Там исключительно акриловые краски, а результат чем-то похож.
Неплохо бы и глаза защитить очками. Бывают случаи ожогов слизистой, аллергических отеков. Если средства позволяют, то покупайте полнолицевую маску с фильтрами ffp3. Защита максимальная.
Если вы аллергик будьте предельно осторожны. Реакция может быть мгновенной и сильной.
Пленку стелим на пол, под стол с картиной, с запасом. Стол застилаем пленкой. И к сведению напишу, шторы и стены у меня тоже в эпоксидке.
Чтобы не заляпаться самому либо одевайтесь в одежду, которую не жалко выкинуть, либо приобретите одноразовые фартуки из пленки.
У меня всегда страдают футболки. Тут капну, там задену. На утро кусок твердой ткани, который ломается и остаётся дырка. Стирка, кстати, не поможет. Проверяла. У кого волосы длиннее чем «ёжик» соберите в резинку, ободок не помешает. Частенько моя челка падает в смолу, когда нагибаюсь над картиной убрать большие пылинки.
Едем дальше.
В чем замешивать смолу с отвердителем и чем? Конечно руками в перчатках!
Упаковка пластиковых стаканов 200мл 100шт стоит около 70р. Вот и тара. Если объемы картины побольше, то и стаканы возьмите 0,5л.
Мешаю я одноразовыми чайными ложками, можно деревянными шпателями (как в эскимо), можно палочками для суши.
Как мешать и сколько по времени?
Спокойно, по/против часовой стрелки, по диагонали, по середине и обязательно пошкрябать дно и стенки стакана. Не стоит включать режим миксера, все забьется пузырями воздуха. А пузыри останутся в застывшей смоле и на поверхности изделия.
Но они будут в любом случае. Просто можно сделать минимум, а можно пасту из пузырей.
Когда вы начнёте мешать, то увидите как смешиваются два состава. Появляются будто мутноватые нити смолы. Так вот, по итогу их у вас быть не должно, что будет говорить о том, что смола замешана хорошо.
Все это действие занимает 3-5 минут. Для верности смотрите на наличие «нитей», можно и подольше. Я обычно ставлю таймер и хожу из стороны в сторону, размешивая состав.
Кто-то категорически против добавки красок в смолу. Я использую акриловые. Изделия спустя почти 4 года никак не изменились.
Окрашивать смолу можно сухими пигментами. Могут быть с разными эффектами.
На что лить?
Можно взять в строительном магазине фанеру. Но она не на много дешевле специальных арт-бордов для смолы. И последние выглядят гораздо эстетичней. Кроме того, фанера недостаточной толщины может погнуться в процессе застывания эпоксидки.
Арт-борды бывают с рамой или без, заламинированы (то есть иметь белый цвет) или под грунтовку/покраску.
Если без ламинации, то борд стоит загрунтовать, чтобы была «подложка» под цвет и не просвечивал страшный коричневый сквозь смолу. Грунт (белый или черный, в зависимости от задачи) продается в любом художественном, магазинах для хобби. Можно брать самый дешёвый. Если есть в доме белая краска, то и она подойдёт. Главное потом просушить.
Перед заливкой борд сзади обклеиваете широким малярным скотчем. Защитит задник от смолы. Лучше поставить не на сам стол, а на какие-то подставки/банки. Так лишняя смола стечет и не застынет лужами по бортам картины. Обращайте внимание на устойчивость и ровность.
Ну что, пленкой застелили все вокруг, в помещении тепло, на лице респиратор, на руках перчатки. Замешали смолу, разлили по стаканчикам и окрасили в нужный цвет. Разлили на борд.
Можно пальцами подвигать смолу, можно приподнять и покрутить, «раскатать» смолу из стороны в сторону или по кругу. А можно раздуть феном. Стареньким бытовым, который не жалко.
И никаких трубочек/соломинок. Помним о токсичных парах, респиратор не снимаем.
Картинку залили и увидели пузыри внутри и снаружи. Что делать? Можно оставить. Но обычно их удаляют с помощью газовой горелки. Они опять же разные. Есть микро, продаются в табачных магазинах. Есть средние (у меня такая, брала на всем известном сайте с международной доставкой). Есть большие газовые баллоны и к ним отдельно в строительных продаются насадки. Брать нужно с пьезоподжигом.
Пламя делаем небольшим, средним. И проводим над картиной на расстоянии 5-10 см очень быстро. Пузыри под действием температуры лопаются, смола выравнивается. От пламя смола нагревается и становится более жидкой, но процесс нагревания также ускоряет время полимеризации.
Если задержитесь горелкой на одном месте, то смола может «поджариться» и закипеть. Это место станет неровным и твердым, будет явно выделяться на фоне всей картины.
Сопло горелки остаётся некоторое время горячим, будьте аккуратны.
Итак, картину залили, можно накрыть ее коробкой, прозрачной пластиковой бутылкой, смотря какой размер изделия. Делается для того, чтобы пыль не попадала в работу. Летом частенько в смолу падают мошки и мухи. Их убирать из застывшей эпоксидки то ещё удовольствие.
Стаканчики собрали один в один или просто в кучку. Сняли перчатки, открыли окошко проветрить. Вышли из помещения и только тогда сняли маску (респиратор).
Смола застывает 24 часа (бывает быстрее, но не лезьте пока не наберетесь хоть немного опыта). Тыкнете в смолу и рисунок испортится, появится вмятина/отпечаток или смола потянется за пальцем если ещё жидковата. Проверить процесс можно потрогав шпателем ту смолу, которая стекла на стол.
По мере застывания рисунок может меняться. Это зависит от густоты смолы и наличия бортов у борда.
Есть ещё такая вещь как финишный слой. Тут все просто. Берут либо жидкую смолу, либо специальную для финиша, замешивают необходимый объем и льют тонким слоем на работу.
Делается это для выравнивания поверхности, глянцевости. Этот слой всегда закрывают сверху от пыли, чтобы он был идеальный.
В этом случае рекомендую найти ХОРОШИЕ мастер-классы. Сравнивайте фото результатов работ участников, уже прошедших их, и смотрите где реально красиво, а где дело поставлено на поток ради денег.