Эпоксидная смола: мастер-класс по созданию и применению состава

Какой вред наносит эпоксидка

Токсичность эпоксидной смолы до момента ее застывания – доказанный факт. Наибольшая опасность, которая таит в себе смолистая субстанция – тяжелые кожные поражения. Сильнейшие раздражения кожи, аллергичные проявления возникают при непосредственном соприкосновении жидкой массы с незащищенной кожей. Дерматит также сопровождается и сильным раздражением оболочек дыхательных путей, поражением слизистых.

Профессиональные заболевания

Работа с эпоксидкой требует обязательного присутствия средств личной защиты. При их отсутствии, в результате долговременного контакта с составляющими жидкой субстанции, работники отмечают у себя:

• сильные, продолжительные мигрени;
• жжение и резь в глазах;
• снижение аппетита и тошноту;
• экземы и появление зудящих пятен, сыпи;
• отечность кожи лица, век.

При нарушении правил безопасности смола может вызвать недомогания

У 1/3 всех работников выявляются риниты, фарингиты, поражения бронхо-легочной системы различного уровня. Отмечались случаи развития бронхиальной астмы, бронхиты и поражения легочных путей. А у 2–3% работников медики выявляли развитие конъюнктивита и серьезных аллергических проявлений.

Частыми итогами длительного и тесного контакта с эпоксидкой становятся нарушения пигментного, белкового и углеводного метаболизма. Эпоксидная смола до ее полной полимеризации токсична. Вред этой субстанции проявляется в следующем:

• поражения и развитие патологий сердечной мышцы (миокард);
• заболевания печени и почек;
• проблемы в работе органов ЖКТ.

Эпизодические болезни

Нужно сразу сказать при изучении вопроса, вредна ли эпоксидная смола для человека после застывания, что какие-либо аллергические проявления в данном случае возникают крайне редко. Необходимо совпадение очень многих и различных факторов для развития аллергии от соприкосновения и контакта с застывшей эпоксидкой.

Но при наличии предрасположенности, крайне низкого иммунитета и текущих хронических заболеваний, даже без запаха смола может нанести вред. В этом случае отмечаются следующие проявления:

• головокружение;
• головная боль, резь и зуд в глазах;
• охриплость голоса (редко);
• обильный насморк.

Если были отмечены подобные проявления, и человек продолжает тесно контактировать с эпоксидной смолой, данное состояние ухудшается. А при воздействии токсичных паров (при контакте с жидкой субстанцией) на протяжении долгого времени здоровью грозит немало неприятностей. Происходит поражение печени, миокарда, пищеварительной системы. В тяжелых случаях появляются язвы на слизистой органов ЖКТ.

Смола может нанести вред до момента застывания

Критерии выбора эпоксидной смолы для поделок

Какую эпоксидную смолу лучше использовать для изготовления бижутерии – важный вопрос для народных умельцев. Нужно знать, что в творческой мастерской, для изготовления сувениров и украшений применяется специальная эпоксидка – декоративная. А для прочного склеивания различных предметов предназначена масса конструкционная. К разным видам эпоксидки применяются и различные требования по качеству:

1. Конструкционная. Должна отличаться повышенной прочностью, твердостью и обладать быстрым временем застывания.
2. Декоративная. У субстанции, используемой в творчестве, обязана быть хорошая текучесть, прозрачность, повышенная стойкость к пожелтению.

Уровень прозрачности

Нельзя отнести все виды эпоксидки к полностью прозрачным субстанциям. То есть, заявленная производителем уровень прозрачности не может оставаться таковым продолжительное время. Порой под воздействием кислорода, солнечного света поверхность изделий из эпоксидки покрывается желтизной и теряет эстетические качества.

Похвастаться хорошим и продолжительным уровнем прозрачности могут только качественные субстанции. Другие смолы с течением времени постепенно мутнеют. Кстати, определяя, как выбрать эпоксидную смолу, знайте, что эпоксидка, предназначенная для склеивания изделий, обладает низкой степенью прозрачности. А многие модификации конструкционных эпоксидок могут иметь коричневый и даже черный цвет.

Время застывания

Эпоксидка, предназначенная для творческих работ, кроме степени прозрачности, обладает еще одной отличительной чертой. Это время полимеризации – после воздействия на субстанцию отвердителя, смолистое вещество довольно быстро застывает. Полное отвердение может наступить уже спустя несколько часов. Однако изделием лучше пользоваться только через 1–1,5 суток.

Смоле требуется длительное время для застывания

Качество эпоксидки

Хорошие дизайнерские изделия из смолы-эпоксидки могут выйти только при использовании качественного материала. Чтобы не ошибиться в выборе, стоит изучить рейтинг эпоксидных смол, рекомендованных для дизайна и уже проверенных мастерами. Только с качественным материалом итоговые изделия приобретают волшебный «парящий в воздухе» эффект.

Характеристики эпоксидной смолы ЭД-20

По химическому составу эпоксидная смола ЭД-20 представляет собой олигомер на основе диглицидилового эфира дифенилолпропана.

Для отверждения диановой эпоксидной смолы ЭД-20 используют различные вещества — алифатические и ароматические амины, полиамиды, поликарбоновые кислоты и их ангидриды, фенолформальдегидные смолы и другие соединения. В зависимости от вида отверждаемого агента, характеристики смолы ЭД-20 изменяются в широких пределах.

• ЭД-20 применяется в промышленном производстве и в чистом виде, и в составе композиционных материалов: заливочные и пропиточные компаунды,
• клей,
• герметик,
• армированный пластик,
• защитные покрытия.

Эпоксидная смола ЭД-20 не является взрывоопасной, но горит в источнике огня. Содержит летучие вещества (толуол и эпихлоргидрин) в микроскопических дозах. По степени воздействия на организм человека эти соединения относятся ко 2-му классу опасности.

Свойства

Область применения эпоксидного клея определяется его физико-химическими свойствами. Разные марки материала отличаются доминированием того или иного показателя, однако можно выделить ряд качеств, присущих любому клеевому составу.

• Теплостойкость. Склеенные детали могут работать и эксплуатироваться в условиях повышенных температур. Смола не меняет своих свойств даже при температуре 250°C градусов.
• Морозостойкость. Нижний предел температурного диапазона достигает -20°C градусов.
• Эпоксидка обладает устойчивостью к химически активным веществам, что позволяет обрабатывать изделия любыми чистящими средствами и прочими средствами бытовой химии.
• Эластичность. При наличии пластификаторов клеевой шов способен удерживать детали, подвергающиеся незначительному смещению.
• Смола не дает усадки после отверждения. Это свойство присуще не только клеям, но и компаундам. В результате отверждения не возникает трещин и разрывов в слоях.
• Шов из смолы не пропускает воду. Иногда эпоксидный клей используют, как универсальный материал для гидроизоляции.
• Адгезия. Полимер в различных его модификациях известен своими высокими показателями адгезии. Таким клеем можно склеивать даже бетон и древесину. Полный же перечень материалов, которые позволяет клеить эпоксидка, весьма объемный, поэтому проще указать исключения.
• Клеевой шов обрабатывается вместе с основным материалом. Его покрывают лаками и красками. Он подлежит шлифовке (в пределах допустимого).
• Не проводит электрический ток, поэтому используется в качестве изолятора.

Эпоксидный клей не является идеальным материалом, так как обладает рядом недостатков. К примеру, высокая скорость отверждения не всегда уместна. За относительно короткое время мастер может не успеть зафиксировать детали, обработать шов, убрать излишки материала и избавиться от случайно попавших капель на поверхность.

Застывший клей невозможно расплавить или растворить. Его убирают только механическим способом. Известно, что эпоксидная смола в виде компаунда абсолютно безвредна для здоровья человека, чего нельзя сказать о клеевом составе. Категорически запрещено приклеивать детали, которые впоследствии будут контактировать с пищей.

Несмотря на высокие свойства адгезии, есть ряд материалов, с которыми клей не работает, это тефлон, полиэтилен, силикон, а также никелевые и хромированные поверхности. Причем дело здесь не только в адгезии. Некоторые материалы при контакте с клеем начинают разрушаться.

С чем можно комбинировать эпоксидную смолу

Эпоксидные составы используют с тканными материалами для усиления прочности сцепления в условиях жесткой эксплуатации, но высокая стоимость ограничивает их широкое применение.

Возможна комбинация эпоксидной смолы с другими видами смол, например, с полиэфирными. Главное правило при комбинации разных видов смол – они не должны контактировать в жидком и неотвержденном виде. Жидкую эпоксидную смолу наносят поверх застывшего полиэфирного слоя. При обратном комбинировании полиэфирная смола на эпоксидном покрытии держится плохо. Если необходима именно такая последовательность нанесения, то отвержденную эпоксидную поверхность зачищают наждачной бумагой или протирают растворителем. Это позволит добиться максимально возможной адгезии.

Области применения

Приведем основные направления использования рассматриваемого состава:

• Электротехника. Здесь любые эпоксидные материалы, а ЭД-20 не исключение, работают как отличные изоляторы.
• Приборостроение. Каркасы аппаратуры и теплоизолирующие стенки с низкой теплопроводностью.
• Радиотехника. Изготовление монтажных печатных плат.
• Судостроение. Композитные материалы со стеклотканью, ремонт лодок, катеров, яхт.
• Авиастроение. При горячем способе отверждения делают элементы крыла авиалайнеров и элементы силового каркаса фюзеляжа.
• Оборонка. Композитные легкие бронежилеты на основе кевлара и ему подобных материалов.
• Автомобилестроение. Ремонт элементов облицовки автомобилей, изготовление деталей интерьера салона.
• Строительство. Ремонт жилья и производственных помещений.
• Мебель. Изготовление дизайнерской мебели с использованием смолы, как дополнительного декоративного элемента к металлам, дереву, камню, пластику.
• Гидроизоляция. Применение эпоксидки для душевых и ванных комнат, бассейнов и других гидротехнических сооружений.

Правда, в последнем случае в эпоксидно-диановую смолу ЭД-20 был добавлен пластификатор, иначе при подвижках дома вследствие усадки стен, неизбежной от времени, покрытие неминуемо бы растрескалось.  Ночевать человеку пришлось бы двое судок вне дома, удалив также всех домашних и кошку, чтобы слой встал гарантированно, на века.

На основе ЭД-20 в России также делают все виды эпоксидного клея. Добавляя в нее разные пластификаторы и наполнители, а также варьируя ее с разными видами отвердителей, получают клеи с разным временем схватывания, с разной клеящей способностью и физическими свойствами, нужными потребителю.

Например, гибкость застывшей смолы, нужную в ремонте подметок обуви, испытывающих повышенные динамические нагрузки на изгиб, обеспечит пластификатор ДЭГ-1. Смола по своей гибкости, после полного отверждения, станет подобной резине.

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.

Корпус лодки из стеклопластика

• 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.

Изготовление стола из эпоксидной смолы и дерева своими руками описанно здесь.

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.

Ошибки при разведении клея

Разведение клея – несложная процедура, поэтому вероятность ошибки невелика

Тем не менее важно обратить внимание на такие факторы, как:

• Температура. Самопроизвольная полимеризация возможна при температуре в помещении не ниже 15–20°C, а при нагревании ее скорость увеличивается в несколько раз. По этой причине нельзя работать с клеем на улице, в неотапливаемом гараже зимой или, только что вынув состав из холодильника, где он хранился. Для ускорения отвердевания область склейки рекомендуется прогреть.
• Тесная емкость для смешивания. При контакте клея и отвердителя смесь нагревается. В узкой посуде нет условий для эвакуации излишков тепла, поэтому смесь может закипеть и обжечь руки.
• Нарушение соотношения компонентов. Не следует переливать отвердитель, стремясь ускорить процесс отверждения. Полимеризация при этом происходит быстрее, но в ущерб прочности места склейки. Кроме того, при такой тактике отверждающая жидкость заканчивается раньше клея, и ее приходится покупать дополнительно.

Наполнители для эпоксидных смол

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 С 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.

Эпоксидная смола – сфера применения

Широкий ассортимент эпоксидных смол производится в промышленных масштабах. Сырье для производства эпоксидных смол – в основном получено из нефти. Однако существуют растительные источники  и в настоящее время становятся коммерчески доступными. Например, глицерин растительного происхождения, используемый для производства эпихлоргидрина.

Эпоксидная смола используются в промышленных инструментах для изготовления пресс-форм, мастер-моделей, ламинатов , отливок, креплений и других вспомогательных средств промышленного производства.

Этот «пластиковый инструмент» заменяет металл, дерево и другие традиционные материалы и, как правило, повышает эффективность и либо снижает общую стоимость, либо сокращает время выполнения многих промышленных процессов.

Эпоксидные смолы также используются в производстве армированных волокном или композитных деталей. Они дороже, чем полиэфирные смолы и винилэфирные смолы, но обычно с их помощью производят более прочные и более термостойкие композитные детали из термореактивной полимерной матрицы.

Эпоксидная смола также продаются в лодочных мастерских в качестве ремонтной смолы. Но они обычно не используются во внешнем слое лодки, потому что они портятся под воздействием ультрафиолета.

Эпоксидная смола используются при ремонте и сборке лодки. Смола покрываются обычной или двухкомпонентной полиуретановой краской или морскими лаками. Они обеспечивают защиту от ультрафиолетового излучения.

Эпоксидная смола является одним из немногих клеев, которые могут заполнить зазоры без потери прочности. Вот почему она идеально подходит для ремонта незакрепленных соединений в мебели. Прочитайте инструкцию на этикетке и убедитесь, что эпоксидная смола предназначена для ремонта дерева.

Как выбрать хорошую эпоксидку?

Для этого доверяйте известным маркам. Не покупайте малоизвестные составы, так как они могут оказаться подделкой.

Не “ведитесь” на подозрительно низкие цены, поскольку в этом часто также скрывается подвох. Обычно неестественно выгодные предложения – обман.

Сертификаты качества

Такие составы должны соответствовать государственным стандартам. Не поленитесь попросить у продавца сертификацию, чтобы точно знать, что перед вами оригинальный продукт.

Перед покупкой ЭД 20 в Москве внимательно осмотрите упаковку. Удостоверьтесь в том, что ее перевозили и хранили правильно. При малейших дефектах на упаковочном материале не рискуйте. Лучше выберите другой товар.

Производственное использование эпоксидки

Перманентное появление новых химсоставов существенно расширяет сферы использования эпоксидки. С ее помощью теперь стало возможным не только склеивать большие по площади предметы, но и изготавливать из нее замену для металлических деталей в разных конструкциях, что значительно снизит и себестоимость и вес изделия.

К главным областям применения можно отнести:

• Изготовление композитных объектов. Подобным образом изготавливают стеклопластик, углепластик, пропитывая смолой синтетическую ткань. После данные материалы могут активно применяться в объектно-ориентированном моделировании, при создании машин, самолетов, судов, ракет.
• Производство мебели. Это могут быть как обычные варианты (например, кухонные столешницы), так и настоящий эксклюзив бытового декора (слэб-столы и столешницы, искусственные реки и водопады и т.п.)
• Изготовление гидроизоляционных/электроизолирующих материалов. Смола выступает диэлектриком, к тому же влагонепроницаема.
• Изготовление бижутерии и ювелирные работы. Украшения из смолы прекрасно смотрятся и отличаются дешевой стоимостью.
• Ремонтно-монтажные работы. С помощью смолы можно обработать потрескавшуюся столешницу, обновить пол, починить маломерное судно (течь в рыбацкой деревянной лодке), подлатать кузов автомобиля и т. д.

Работать со смолой в много раз проще, нежели с керамикой/металлом.

Как выбрать

Какие бывают смолы? Основная классификация: конструкционная группа (для ремонта, судостроения, моделирования…) и декоративная (для картин, сувениров, бижутерии, мебели, скульптур…).

Первые должны быть прочные, твердые, с адекватным временем затвердевания.

Вторым важнее такие характеристики, как прозрачность, текучесть, устойчивость к пожелтению, вызываемому кислородом и ультрафиолетом.

Для конструкционных работ подходят популярные марки ЭД-20, российского производства, а также корейская KER-828, распространившаяся по всему миру. Оба типа прочные, твёрдые, отлично переносят механические и химические воздействия, изменения температур. В чем отличие: первая со временем темнеет, но она тверже и меньше истирается, чем корейский конкурент. Какой лучше купить? ЭД-20 незаменим в судостроении и при строительстве, KER-828 при ремонте пола, декоративных и тюнинговых работах.

Для художественных творений из смолы важна конечная цель и толщина слоя. Например, для заливки столешницы нужен толстый пласт, а также устойчивость к желтизне и высоким температурам. Специалисты рекомендуют Epoxy River. Покрытие картин и других небольших предметов требует тонкого, быстро застывающего слоя. Идеальна композиция Aquaglass Citrus. По мнению покупателей она эффективна и для более толстых слоев, до 2-3 см. Для бижутерии и украшений значимы устойчивость к пожелтению, малый объем и безвредность. Для этого подходит Diamant.

Совет: если цель – склеивание предметов, то лучше купить эпоксидный клей. Состав смол также позволяет крепко соединять детали, но специальная сцепляющая композиция сделает это качественнее.

Специфический критерий выбора – объем. Для приобретения практики новичкам лучше приобрести минимальный. А на случай ошибок купить растворитель для эпоксидных смол. Кроме того, отличается технология смешивания. Малые объемы перемешивают, а большие массы предварительно подогревают, чтобы увеличить пластичность, и только потом тщательно смешивают.

Разновидность отвердителя влияет на весь процесс работы и конечный результат. Какие бывают? Аминные и кислотные

Потребителю не так важно разобраться в их видах, сколько приобрести соответствующий конкретному типу смолы. В помощь описание на упаковке и консультация продавца

Рынок предлагает также готовые наборы. Они удобнее, в том числе для нахождения точной пропорции разведения.

Совет: если отвердитель закончился, а эпоксидная смола еще осталась, можно использовать сухой спирт, измельчив его и соединив со смолой в соотношении 10 к 1.

Иногда кроме отвердителя докупается пластификатор и другие наполнители, красители, добавки. В зависимости от конечной цели.

Стандартный срок годности эпоксидки – 12 месяцев. Меньший срок свидетельствует о низком качестве состава.

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:

• древесины;
• фаянса;
• керамики;
• резины;
• кожи.

Применение эпоксидного клея

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.

Похожие записи:

Прицеп для легкового автомобиля своими руками и его регистрация Как сделать откатные ворота своими руками пошаговая инструкция Принцип работы солнечной воскотопки Как в домашних условиях сделать чпу станок на arduino Мини трактор своими руками: схемы, чертежи, проекты и советы экспертов как сделать в домашних условиях механизм (105 фото и видео) Технология изготовления шлакоблоков в домашних условиях. приготовление раствора, использование форм и оборудования