Epoxy resin что это
Эпоксидная смола: практические советы начинающим. Часть 3. Выбираем эпоксидку
Краеугольным камнем эпоксидного творчества является, разумеется, сама эпоксидная смола. Она же и самый дорогостоящий расходник. Начинающим сложно ориентироваться в ассортименте и оценивать качества материала по описанию, в связи с этим в этом посте дадим несколько полезных комментариев и советов.
Начинающим рекомендую внимательно отнестись к характеристикам смолы, поскольку они напрямую влияют на ваш результат. Для сравнения приведу фото изделий с использованием продуктов, которые были использованы. На них хорошо видна разница в текстуре и прозрачности.
Прежде чем покупать смолу, следует учесть, что для поделок используются два вида: жидкая и густая эпоксидка (ее еще называют Хани/ Honey). Эти продукты используются для разных целей и техник. Ниже я приведу примеры продуктов, которые мне представляются оптимальные по разным параметрам.
Также важно учесть, что промышленная/техническая эпоксидка и смола для творчества – это несколько разные вещи. Для некоторых видов поделок неспециализированные материалы подойдут, для других – категорически нет. Это объясняется тем, что при всех своих преимуществах (низкая цена, хорошая прозрачность и быстрое отвердение) они имеют характерный желтоватый оттенок, который в прозрачных изделиях хорошо заметен, а также могут оставить разводы в толще изделия. Из-за этого добиться чистого холодного (например голубого) оттенка при окрашивании прозрачными колерами вам не удастся в принципе. Несмотря на это такая смола очень выручает, когда нужно заливать большие объемы. Пример такой смолы я также приведу ниже.
Эпоксидная смола для творчества
Преимущество жидкой эпоксидки – малое количество пузырей (а пузыри – враг любого, кто занимается эпоксидным творчеством). Недостаток – очень долгое отвердение (2-4 суток один слой). Если вы хотите делать объемные заливки, вам следует использовать именно такую смолу. Если очень постараться, то такой смолой можно и рисовать, но это проблематично. Для этого необходимо понять, за какое время она загустевает до нужной консистенции (это может быть от 6 до 24 часов). Чтобы это понять вам нужно будет извести довольно много материала впустую, поэтому делать этого не советую. Хорошая смола жидкого типа, которая к тому же относительно быстро твердеет (1-1,5 суток) и недорого стоит – Creative для объемных заливок. При соблюдении технологии дает идеальную прозрачность. Цена упаковки 1 килограмм 1300-1400 рублей. Область применения – объемные заливки. Ниже вы видите изделие, отлитое двумя слоями, высота которого составляет около 20 см.
Преимущество густой эпоксидки – быстрое застывание. Недостаток – ужасная пузыристость. Изделия из такой смолы часто выглядят мутными из-за большого количества пузырей. Такая смола хорошо подойдет для непрозрачных элементов, рисования и для тонких заливок. В этой категории безусловный чемпион – ArtEpoxy RS, застывающая за 6 часов. Цена за 1 килограмм – 1200-1300 рублей. Область применения – Резин арт, мелкие аксессуары для композиций, обработка элементов декора перед заливкой (зачем это нужно мы расскажем в отдельной публикации), заливка базовых непрозрачных слоев и т.д. Ниже вы видите ответ на вопрос почему такая эпоксидка не подойдёт для Петри Арт и для любых прозрачных элементов. Зато прекрасно подойдет для Резин Арт.
Компромиссный вариант – эпоксидка-универсал Artline Crystal Epoxy. Относительно мало пузырей, застывает за сутки. Этой смолой можно делать объемные элементы и рисовать, если перед этим дать постоять 40 минут. Недостаток – стоит дороже, чем предыдущие варианты. Однако, для начинающих можно рекомендовать ее, так как она универсальна, удобна в работе и позволяет получить хороший результат. Цена за 1 килограмм – 1500 рублей.
Неспециализированная эпоксидка
Самым доступным вариантом с хорошими показателями по всем критериям (не пахнет, хорошо выходят пузыри, при этом застывает за 3-4 часа), я считаю старый-добрый клей ЭДП (Клей эпоксидный ЭДП Универсальный, произведенный в Дзержинске). Продается по 280 грамм, цена одной пачки – от 170 рублей, то есть 1100 грамм за 680 рублей.
Такая эпоксидка спасает, когда нужен большой объем, например, при изготовлении столика-реки. Даже небольшой объект такого плана требует расхода смолы 1-2 килограмма. При этом продукт имеет и недостатки – желтизна и разводы в текстуре. Работе с такой смолой мы посвятим отдельную публикацию. Для начинающих продукт может быть полезен разве что для Резин Арт.
Я использую все четыре вида эпоксидки для разных задач, приобретаю объем 1-1,5 кг. Кстати, о количестве. Сколько же нужно эпоксидки на поделки?
Чтобы сделать панно Резин Арт на круглой доске диаметром 28-30 см вам понадобится 60-80 грамм эпоксидки. Для Петри Арт такого же размера вам придется потратить до 200 грамм. Объемная заливка в форму примерно 5х5 см потребует от 100 грамм материала в зависимости от прочего наполнения.
В следующих публикациях мы поговорим о том, какие проблемы могут возникнуть в ходе работы, и о том, как их избежать.
Тайна Эпоксидной смолы
Что такое Эпоксидная смола и опасны ли изделия из неё?
У тех, кто впервые сталкивается с изделиями из эпоксидной смолы, могут возникнуть вопросы: «Чем, по сути, является Эпоксидная смола и токсична ли она?»
Давайте же проясним эти важные вопросы! Пусть понимание природы этих красивейших изделий, развеют ваши сомнения и позволят наслаждаться их красотой!
Итак! Эпоксидная смола, — прочнейший клей, который склеит почти все, за исключением непористых эластичных материалов.
Смола является двухкомпонентным материалом. Это означает, что в свободном виде эпоксидка не применяется, только в сочетании с отвердителем, который дает возможность проявиться после реакции полимеризации ее уникальным свойствам.
Кто решил избавиться от неосведомленности о качествах этого материала, открывает для себя по-настоящему новые горизонты. Эпоксидная смола применяется на производстве и в быту, причем вторая сфера применения сопряжена не столько со строительством, сколько с дизайнерским искусством и творчеством.
Вредна ли смола для здоровья?
После застывания, эпоксидная смола абсолютно безвредна в эксплуатации, не имеет запаха и не выделяет токсичных элементов.
Посмотрите прямо сейчас, на разнообразие удивительных изделий, сделанных из жидкой смолы, но после застывания, получивших свою уникальную форму!
Вы вполне можете наливать воду в вазу из смолы.
В яркие, красивые блюда (конфетницы, фруктовницы), вы можете положить как фрукты с конфетами, так и выпечку, хлеб.
Единственное исключение, это горячая пища. Нагревать и помещать в микроволновку изделия из смолы нельзя!
Если вы любите всё красивое, необычное, выполненное вручную в единственном экземпляре, то это именно то, что вам нужно!
Благодаря многообразию форм и видов изделий из эпоксидной смолы, вы можете:
Что такое эпоксидная смола, как она появилась и как с ней работать
На рынке строительных материалов эпоксидная смола появилась около 60 лет назад. Ее популярность доказывается хотя бы тем, что сам термин, хотя порой и в некорректном виде (эбоксидка), известен каждому обывателю, даже не интересующемуся строительным ремеслом. Однако в представлении большинства эпоксидка – это всего лишь клеевой состав.
На самом деле возможности смолы, продиктованные ее уникальными свойствами, необычайно широки. И те, кто решил избавиться от неосведомленности о качествах этого материала, открывает для себя по-настоящему новые горизонты. Эпоксидная смола применяется на производстве и в быту, причем вторая сфера применения сопряжена не столько со строительством, сколько с дизайнерским искусством и творчеством.
Оценить достоинства эпоксидной смолы можно лишь пополнив багаж знаний о ее составе, методах получения и истории открытия. В принципе, теоретический материал находится в отрытом доступе. Достаточно заглянуть в любой химический справочник и выделить интересующие моменты. Сложная терминология порой становится непреодолимым барьером для большинства читателей, поэтому попытаемся максимально простым языком донести всю необходимую информацию.
Химический состав
Эпоксидная смола, как химическое вещество, принадлежит к олигомерам, то есть, сложным органическим соединениям, состоящих из эпоксидных групп. Свои физические свойства в полной мере проявляет только в виде полимера. При взаимодействии с отвердителями, в качестве которых выступают амины, полиамиды, фенолформальдегидные смолы или ангидриды поликарбоновых кислот, олигомеры образуют структуру связанных полимеров. Получаются эпоксидные смолы путем поликонденсации эпихлоргидрина с бисфенолом А или с бисфенолом F. Смолы на основе бисфенола A встречаются чаще всего.
В честь русского ученого А.П. Дианина, который впервые получил бисфенол, смолы называются эпоксидно-диановыми и маркируются аббревиатурой «ЭД».
Заводя разговор о химическом составе, необходимо отметить, что эпоксидную смолу можно модифицировать. Существует два способа модификации: химический и физический.
Открытие и производство
Эпоксидная смола, как химическое вещество, начинает свою историю с 1908 года. В это время российский химик Н.А. Прилежаев впервые осуществил реакцию окисления алкенов. Продукт, получившийся в результате реакции с надкислотами (слово «эпоксидная» произошло от греческих «epi» — «над» и «oxy» — «кислый»), после взаимодействия с отвердителями превращался в полимер. Естественно, речь идет о прообразе современной эпоксидной смолы.
В 30-е годы прошлого века немецким ученым П. Шлаком был запатентован метод получения полиаминов, которые образовывались в результате реакции эпоксидных соединений и аминами. Эти соединения отличались наличием нескольких эпоксидных групп в одной молекуле.
Еще одна разновидность полимера появилась примерно в то же время, благодаря трудам швейцарского химика П. Кастана. Он получил неплавкое вещество, способное переходить в нерастворимое состояние. Так как химическая промышленность уже добилась некоторых успехов, новый материал стали активно использовать для создания протезов зубов. Патент на этот материал получила швейцарская компания Ciba.
Американцы вели параллельные разработка в области получения эпоксидных смол. С. Гриндли были получены аналогичные материалы, а в промышленном масштабе смолу начала выпускать только в 1947 году, причем сразу же производство стало расширяться. Уже за первые 15 лет его объем увеличился в несколько раз. Что же касается отечественного производства, то СССР, правопреемником которого считается Россия, почти на целое поколение отстал от Запада. Причиной тому послужили годы разрухи и последующего восстановления инфраструктуры в послевоенное время. Также следует учитывать относительно небольшой спрос на новый, пока еще неизвестный материал.
Зато уже к концу 60-х советское производство свело отставание на нет. Крупные заводы химической промышленности были открыты в Котовске, Дзержинске, Уфе, Ленинграде и Сумгаите. Они и сегодня составляют остов российского химпрома по производству композитных материалов. (Российские производители эпоксидки.) Помимо этого, после кризиса 90-х были образованы совместные предприятия, производящие эпоксидную смолу бытового назначения.
Как получают полимер
Реагенты для получения эпоксидной смолы приводятся во взаимодействие по строго установленному алгоритму в специальном устройстве – реакторе. К ним относятся:
Реактор сделан из нержавеющей стали и оснащен пароводяной рубашкой. Внутри него имеется мешалка для смешивания компонентов. Сначала загружается эпихлоргидрин ив реакторе происходит его нагрев до 50°C градусов. Затем запускается мешалка и порциями добавляется дифенилолпропан. После его полного растворения вносится раствор едкого натра, а температура в реакторе повышается до 70°C градусов. На следующем этапе активируется процесс конденсации, который длятся около 2 часов.
После отключения нагрева в раствор добавляется вода. Мешалка при этом продолжает работать. Практически готовая смола, температура которой составляет около 40°C градусов, отстаивается, в результате чего происходит разделение слоев. Верхний слой представлен водой. Ее отделяют, а смолу снова промывают чистой теплой водой. Таким образом, происходит вымывание поваренной соли. Этот цикл может повторяться 5-6 раз. Каждый цикл сопровождается проверкой наличия соли в воде.
На этапе сушки смолу из реактора не извлекают. Температуру внутри резервуара доводят до 50°C градусов, а затем включают холодильник и вакуумный насос. На поверхности воды образуется вспенивание, что свидетельствует о выходе воздуха в виде пузырьков, а на стенках реактора конденсируется вода. После прекращения вспенивания насос отключают, температура при этом повышается до 120°C градусов. О завершении процесса сигнализирует отсутствие конденсата. Состав смолы оценивают визуально на прозрачность. Готовую смесь переливают в алюминиевую тару.
Отверждение
Чаще всего в магазинах можно встретить двухкомпонентные составы. Необходимо понимать, что смола продается для строительства и бытовых нужд. Те марки материала, которые входят в состав более сложных композитных материалов, поставляются сразу на комбинаты, хотя многие отечественные производители, помимо эпоксидной смолы в чистом виде, получают стеклопластик, углепластик и прочие материалы.
После смешивания с отвердителем эпоксидка застывает. Процесс отверждения может проходить двумя способами. При использовании кислых отвердителей (ангидрид малеиновый, ангидрид метилтетрагидрофталевый, ангидрид фталевый, ангидрид додеценилянтарный) необходимо повышать температуру смеси до 200°C градусов. Поэтому такой синтез полимеров называется горячим отверждением. Холодное отверждение происходит при смешивании основного состава с аминами (гексаметилендиамин, полиэтиленполиамин, метафенилендиамин). Оно может быть выполнено в домашних условиях, так как происходит при комнатной температуре или при температуре равной 70°C градусам.
В зависимости от типа отверждения и от отвердителя, получают смолы разной консистенции.
Свойства материала
Эпоксидная смола обладает рядом специфических особенностей, позволяющих использовать ее в самых разнообразных сферах. В зависимости от модификации, производитель имеет возможность выделить те или иные показатели для повышения эффективности практического применения.
Если описывать особенности каждой модификации, то получится некая таблица внушительных размеров.
Учитывая то, что наша аудитория желает познать качества эпоксидной смолы, как материала для строительства или прикладного искусства, выделим основные достоинства, характерные для всех видов смол.
Прежде всего, следует отметить, что застывшая эпоксидка сохраняет форму и объем. Это качество позволяет создавать изделия и использованием молдов. Причем смола после отверждения практически не дает усадки, то есть, объем застывшей заготовки не изменится.
Большинство марок достаточно устойчиво к воздействию абразивных веществ. Заметим, что при эксплуатации изделий из эпоксидной смолы (наливных полов, предметов мебели, ювелирных украшений) определены правила ухода. В них предписано бережное отношение. Тем не менее, гладкую глянцевую поверхность можно обслуживать практически любыми материалам.
Устойчивость к химически агрессивным средам позволяет домохозяйкам использовать различные чистящие средства. Даже если поверхность получила мелкие повреждения, то при наличии запаса смолы все погрешности реально исправить.
Эпоксидную смолу часто используют в качестве материала для гидроизоляции. Водонепроницаемость оказывает решающее значение при выборе способов отделки мебели или полов в помещениях повышенной влажности. Например, кухонные столы из эпоксидки имеют длительный срок эксплуатации, в то время как мебель из ламинированного ДСП приходит в негодность после воздействия влаги.
Глянец покрытия не боится ультрафиолетового излучения. Во время всего срока службы изделия из эпоксидки не теряют своей прозрачности и не выцветают. Некоторые марки смол обладают повышенными показателями прочности, что позволяет их использовать для покрытия полов в цехах и ремонтных мастерских.
Виды и марки
Существует несколько классификация эпоксидной смолы. Различные марки объединяются в группы по определенному признаку, параметру. Но большинство из этих классификаций носит чисто технический характер. Например, различают смолы Бисфеноловые, Алифатические, Новолачные, Глицидиловые и Аерилэпоксидные.
Читателю же интересна градация материала в плане его применимости. Приведем примеры конкретных марок, которые можно встретить в продаже. Отметим, что вся продукция отечественного производства сертифицирована по ГОСТ, поэтому имеет строго определенную маркировку, независимо от изготовителя. Исключение составляют импортные смолы.
Эпоксидные модифицированные смолы:
Смолы специального назначения:
Применение
По областям применения смолы тоже можно разделить на группы. В строительстве смола широко применяется при нанесении разметочных полос на трассах, изготовлении плит для полов и для наливных полов. Эпоксидка, как материал для покрытия, востребована в декоративных и отделочных работах. В составе стеклопластика и углепластика она встречается в ремонте аэродромов, дорог и железобетонных конструкций. Проводятся даже такие сложные и ответственные ремонтные работы, как склеивание конструкций мостов.
Из смолы изготавливают гребные винты судов, а также лопатки компрессоров. Эпоксидка является основным материалом для производства газовых и жидкостных сосудов, резервуаров. В машиностроении полимер может исправить дефекты литья, используется для штампов и форм. Из смолы делают даже некоторые инструменты. Прочность материала позволяет изготавливать рессоры и пружины. Из стеклопластика на основе смолы делают антифрикционные накладки.
Широко применяется полимер и в авиастроении. Например, обшивки крыльев, на которые приходится большая нагрузка, сделаны из композитного материала на основе эпоксидных смол. Полимер встречается в таких узлах, как обшивка фюзеляжа, конуса сопел, оперение и детали реактивного двигателя. Лопасти вертолета, корпус двигателей в ракете и топливные баки сделаны из эпоксидки. Подводя итог, следует отметить, что смола применяется в таких отраслях, как строительство, электротехника, машиностроение, самолетостроение, ракетостроение и судостроение.
В быту
Экологическая безопасность материала позволяет использовать эпоксидные смолы в быту без каких-либо ограничений. Правилами техники безопасности определено, что работать с жидкими составами следует при наличии средств индивидуальной защиты. Особенное внимание следует уделить защите органов дыхания, так как до отверждения материал выделяет токсины. Но в твердом состоянии эпоксидка безопасна для человека.
Та смола, которая используется в промышленности, при кристаллизации дает золь-фракции. Это побочный продукт, обусловленный разрывом цепочки полимера. Если он в растворенном виде попадет в организм, то может причинить ущерб здоровью. Но в действительности на производстве все процессы автоматизированы, и вредное воздействие побочных продуктов на человека исключено.
В быту же ситуацию удалось исправить, благодаря современным технологиям. Те модели смол, которые сейчас продаются, безопасны для организма, как в виде компонентов, так и в виде готовой смеси.
Зачастую в смолу приходится вносить дополнительные компоненты. Речь идет не о модификации. Эти компоненты способны изменить внешний вид застывшего массива. Примером могут служить различные красители, блестки, люминофор. Все компоненты сначала смешиваются с основным составом, а только потом с отвердителем. Высокие показатели адгезии позволяют наполнять растворы практически любыми наполнителями. Играя цветом, дизайнер может создавать настоящие шедевры при оформлении напольного покрытия или при заливке столешницы, причем порой даже не требуется дополнительного декорирования.
Эпоксидная смола: Что нужно знать, прежде чем сделать первую работу
Приступая к работе с эпоксидной смолой важно учитывать много нюансов и тонкостей, в противном случае поделка может быть безнадежно испорчена. Конечно, нельзя предусмотреть и предугадать все, но для интересующихся эпоксидным творчеством попробуем раскрыть важные ноу-хау работы со смолой в разных техниках.
Для первых шагов в работе с эпоксидкой выбирайте поделки, которые не требуют большого расхода материалов. Предпочтительнее начинать с Резин арт или небольших объемных заливок. С Петри начинать не рекомендую, поскольку в этой технике помимо всего прочего нужно работать «вслепую»: вы не будете видеть ваше изделие, пока оно полностью не застынет, а значит с высокой вероятностью, не привыкнув к материалу, поделка будет неудачной.
На чем бы вы ни остановили свой выбор, есть несколько непреложных истин, одинаково верных в любой ситуации.
1. Всегда отмеряйте компоненты на весах и соблюдайте пропорции.
2. Не смешивайте много смолы за раз. Поскольку отвердение эпоксидки — процесс изотермический, то есть сопровождаемый выделением тепла, материал склонен к самонагреванию. Если смешиваете большой объем, смола может закипеть. Это в первую очередь касается густых смол и смол, которые быстро твердеют.
3. Пузыри — злейший враг эпоксидчика. Для борьбы с ними держите под рукой зажигалку. Удобно использовать зажигалки с длинным носиком. Но Осторожно: не пережгите смолу! Нагревать одно и то же место непрерывно нельзя!
Приведу несколько важных рекомендаций для работ в разных техниках.
Резин Арт
1. Начиная работать в технике Резин Арт, лучше начать не с изготовления моря и волн. Вопреки обещаниям производителей и красивым картинкам в рекламе, сделать красивую волну не всегда получается с первого раза. Все добавки, которые обещают имитацию морской пены, пузырей и прочего с вероятностью более 50% не дадут должного эффекта. Это может быть связано с тем, что у разных смол разная вязкость и состав. И вместо ажурной пены вы можете получить в лучшем случае просто белую полосу, а в худшем — расплывшуюся кляксу/не растворившийся до конца порошок и другие сюрпризы.
2. Лучше всего начинать работу с Резин Арт с абстракции. Это позволит вам познакомиться с материалом и привыкнуть к нему. Пожалуй, главная рекомендация здесь — не переусердствуйте с белым цветом! Если вы добавите его слишком много и неудачно раздуете феном, цвета начнут перекрываться белым и затем при попытках сдуть его обратно — смешиваться с ним. Это приводит к «размазанности» и эффекту грязи на картине. Также нужно быть осторожным и с другими цветами. Помните, что при слишком активном воздействии смола разного цвета также начнет смешиваться и создаст грязные пятна.
3. При создании картин используется густая смола, склонная к обильному пузырению. Так как слой заливки тонкий, пузыри легко удаляются зажигалкой. Достаточно провести ею поблизости один раз, и вы увидите, как они выходят и лопаются. При этом важно учесть, что нагревание разжижает эпоксидку и иногда это приводит к тому, что рисунок сдвигается.
4. Очень важный нюанс в работе с густыми смолами состоит в том, что у вас после смешивания материала будет не более 30-40 минут на то, чтобы создать рисунок. После этого эпоксидка загустеет до такой степени, что перестанет течь и смешиваться вообще.
Объемные заливки
При изготовлении объемных изделий не рекомендуется в начале делать слишком «высокие» заливки. Также если вы хотите использовать декоративные материалы в своей поделке, то нужно учитывать важные моменты.
1. То, что вы будете класть в эпоксидку (если только это не гладкий пластик и не плотный гладкий камень) нужно сначала обработать эпоксидкой и дать высохнуть. Особенно это касается мха, дерева и цветов. Если предварительно их не обработать, образуется туча пузырей, которые застынут в толще изделия. Кроме того, от необработанных элементов могут отваливаться кусочки и пылинки, которые застынут там же, если их не вытащить.
2. То, что вы будете класть в эпоксидку не будет там спокойно лежать так, как вы это положите! Сухоцветы будут всплывать, тяжелые предметы — проваливаться. В связи с этим возникает определенная сложность с фиксацией декора во время застывания эпоксидки. При изготовлении простых изделий, например плоских картин, проблема решается заливкой в два слоя. Первый слой — для фиксации объектов на своих местах, второй «финишный». Поправлять элементы внутри застывающей эпоксидки чревато появлением мутности и облака пузырей в том месте, где вы нарушили структуру полимеризующегося материала.
3. Не пытайтесь фиксировать объекты при помощи суперклея. Он может вступить в реакцию с эпоксидкой и появится белый налет или помутнение. Если вы используете суперклей для фиксации внутри молда, он с высокой вероятностью будет испорчен, так как пары и мелкие капельки суперклея склеют молд с вашей поделкой намертво. Вынуть ее можно будет только выдрав кусок силикона из стенки молда. Для фиксации элементов лучше всего использовать эпоксидку (например остатки), можно воспользоваться также клеевым пистолетом, если это не испортит внешний вид изделия.
4. Для начала не рекомендуется использовать молды сложной формы. Чем больше у молда углов и изгибов, тем больше возможностей, что в них будет скапливаться воздух. Простые формы не только проще в отливке, но и меньше способствуют пузырению. Для объемных заливок новичкам я рекомендую сделать например небольшое объемное панно глубиной заливки не более 2 см или фигурку простой формы. Если вы хотите делать объемные фигуры, такие как куб, шестигранник и т.п. выполняйте работу послойно и тщательно продумайте все нюансы с самого начала.
5. Граница между слоями будет видна, даже если заливать неокрашенный материал и не дожидаться полного отверждения (то есть в любом случае). Поэтому следите за тем, чтобы «шов» не проходил по «лицевой» части изделия, иначе вы ничем не сможете его убрать.