Эпоксидная смола: типы, особенности, нюансы применения. Какую температуру выдерживает эпоксидная смола.

Конечно, температура влияет на рабочее состояние и правильное отверждение эпоксидной смолы, но чтобы понять, какая температура является максимальной для работы вещества, необходимо знать его основные технические свойства.

Эпоксидная смола: типы, особенности, нюансы применения

Несколько лет назад эпоксидная смола использовалась в основном для ремесленных работ и для изготовления сварочных материалов. Уже тогда ценилась ее долговечность, а смола позволяла обходиться без механических креплений. Сегодня сфера применения стала еще шире. Помимо промышленности, компаунд используется в строительстве, а в творческих отраслях его можно применять для герметизации швов, создания необычных декораций, фантастических литых столешниц и даже полов, имитирующих облака в небе или океанские волны. Какие существуют виды материала? Какими свойствами он обладает и какие правила необходимо соблюдать при его использовании?

Материал представляет собой искусственный олигомер, который достигает максимальной прочности в сочетании с отверждающим агентом. Полимер характеризуется высокой степенью адгезии, что позволяет ему прочно сцепляться практически со всеми материалами, от кожи до легкого дерева и металлов.

Технически эпоксидная смола — это искусственный двухкомпонентный клей, визуально напоминающий смолу. Оттенок варьируется, есть и полностью прозрачные типы, и темно-оранжевые, но большинство типов имеют слегка желтоватый оттенок.

Основные разновидности

Независимо от типа, смола состоит из двух компонентов: основы и вещества, взаимодействие которых запускает процессы кристаллизации. Эпоксидную смолу можно классифицировать по различным признакам. Например, различают смолы холодного и горячего отверждения, причем последняя категория необходима, если применение конечного продукта планируется в условиях агрессивной окружающей среды, повышенной температуры, влажности и сильного механического воздействия. Также допустима следующая классификация:

1. Эпоксидно-диановая группа. Популярный сорт – ЭД-20. Оптимальный вариант для бытового, промышленного применения, подходящий для формирования наливных полов и столешниц, подготовки клеевых растворов, производства пластиков, покрытий для защиты материала-основы от внешних нагрузок;
2. Эпоксидно-диановые для изготовления лаков и красок. Пример – сорт Э-40;
3. Эпоксидно-модифицированные. Состав усовершенствован за счет специальных химических компонентов, делающих готовый материал более устойчивым к внешним нагрузкам. Эпоксидка подойдет для восстановления целостности труб и других подобных инженерных конструкций, коммуникаций, систем;
4. Смолы специального назначения. Эти составы уникальны, за счет чего достигается возможность применения в различных специфических условиях. Например, есть специальные сорта для электротехники, позволяющие добиться диэлектрических характеристик.

Смола и клей: в чем разница?

Сразу следует отметить, что эпоксидный клей и эпоксидная смола — это разные вещи. Смола — это полимер искусственного происхождения, который при практическом применении смешивается с отвердителем. Конечный результат определяется сочетанием веществ; конечное вещество может быть твердым, как бетон, или эластичным, как резина. Возможны также цветовые вариации.

Эпоксидный клей представляет собой особую комбинацию искусственного полимера и отвердителя. Он готов к применению и первоначально использовался только для склеивания деталей. Со временем спектр его применения расширился. Клей выпускается в различной упаковке, от маленьких тюбиков и шприцов до больших бочек. Основные различия между продуктами заключаются в следующем

• Время набора максимальной прочности. Смола твердеет очень медленно, до суток, проходя несколько состояний, некоторые из которых можно использовать для придания веществу определенной формы. Клею, чтобы схватиться, потребуются считанные минуты, а максимум прочности он набирает, как максимум, за 3 часа;
• Оттенок. Даже после твердения смола сохраняет прозрачность, клей же становится мутным, с уклоном в желтый;
• Область применения. Клей хорош для строительства, решения хозяйственных вопросов (склеивания различных элементов), формирования наливных полов, мозаик. Смола также подходит для решения утилитарных задач, но более вариативна в декоративных целях;

Предельная температура эксплуатации

Температура, безусловно, влияет на условия работы и правильное отверждение эпоксидной смолы, но чтобы понять, при какой максимальной температуре можно работать с веществом, стоит ознакомиться с основными техническими характеристиками.

• Полимеризация смолистой субстанции происходит при нагревании поэтапно и занимает от 24 до 36 часов. Полностью этот процесс может завершиться через несколько дней, но его можно ускорить, осуществляя нагрев смолы до температуры +70°С.
• Правильное отвержение позволяет добиться того, что эпоксидка не расширяется, а эффект усадки фактически исключён.
• После того как смола застыла, её можно обрабатывать любым способом – обтачивать, окрашивать, шлифовать, сверлить.
• Высокотемпературная эпоксидная смесь в застывшем состоянии отличается отличными техническими и эксплуатационными свойствами. Она обладает такими важными показателями, как кислотостойкость, устойчивость к высокому уровню влажности, воздействию растворителей и щелочей.

Рекомендуемая рабочая температура для эпоксидной смолы составляет о т-50°C до +150°C, но предельная температура составляет +80°C. Эта разница объясняется тем, что эпоксидная смола может состоять из различных компонентов, которые отличаются по своим физическим свойствам и температуре, при которой они отверждаются.

Режим плавления

Многие производственные процессы невозможно понять без использования эпоксидных смол. Плавление смолы, то есть переход вещества из жидкого состояния в твердое и наоборот, происходит при температуре +155 °C в соответствии с техническим регламентом.

В условиях высокого ионизирующего излучения, агрессивных химических веществ и чрезвычайно высоких температур, которые могут достигать +100 … 200 °C, используются только определенные составы. ЭД-смолы и ЭД-клеи не подвержены их воздействию. Эти типы эпоксидных компаундов не плавятся. Полностью отвержденные, эти продукты просто разлагаются, проходя через трещины и жидкую фазу:

• они могут растрескиваться или вспениваться из-за кипения;
• изменять цвет, внутреннюю структуру;
• становиться хрупкими и крошиться;
• в жидкое состояние эти смолянистые вещества тоже могут не переходить по причине особого состава.

В зависимости от отвердителя некоторые материалы могут воспламеняться и выделять много копоти, но только при постоянном контакте с открытым пламенем. В этой ситуации, как правило, нельзя говорить о температуре плавления смолы, так как она просто разрушается и постепенно растворяется на мелкие компоненты.

Сколько выдерживает после застывания?

Конструкции, материалы и изделия, изготовленные с применением эпоксидной смолы, изначально ориентируются на температурные нормы, указанные в утвержденном регламенте эксплуатации:

• постоянной считается температура от –40°С до +120°С;
• максимальной температурой является +150°С.

Однако эти требования распространяются не на все марки смолы. Для определенных классов материалов из эпоксидной смолы существуют экстремальные стандарты:

• заливочный эпоксидный компаунд ПЭО-28М – +130°С;
• высокотемпературный клей ПЭО-490К – +350°С;
• оптический клей на эпоксидной основе ПЭО-13К – +196°С.

Добавки в этих составах, такие как кремний и другие органические элементы, улучшают свойства смолы. Добавки вводятся не произвольно — они повышают термостойкость смолы, разумеется, после ее отверждения. Но не только это — они также могут обеспечить полезные диэлектрические свойства или хорошую формуемость.

Эпоксидные смолы ED-6 и ED-15 особенно устойчивы к высоким температурам — до +250°C. Однако самыми термостойкими признаны смолы, полученные на основе меламина и дициандиамида — полимеризаторов, способных вызвать полимеризацию уже при +100°C. Продукты на основе этих смол обладают высокими эксплуатационными характеристиками и используются в военной и аэрокосмической промышленности. Трудно представить, но предельная температура, при которой они не могут быть разрушены, превышает +550°C.

Температура эксплуатации эпоксидного клея

Технические регламенты устанавливают специальные правила использования изделий, в которых применялась эпоксидная смола. Клей на основе эпоксидной смолы может переносить температуру от минус 40 до плюс 120 градусов Цельсия, если говорить о постоянных значениях. Максимально допустимая рабочая температура изделия составляет плюс 150 градусов.

Рассматривая температуру, которую может переносить эпоксидный клей после отверждения, следует отметить, что некоторые марки имеют разные свойства. Это относится к следующим эпоксидным смолам:

• ПЭО-490К – плюс 350 градусов;
• ПЭО-13К – плюс 196 градусов;
• ПЭО-28М – плюс 130 градусов.

Эти эпоксидные смолы считаются специальными. Существуют также смеси, которые содержат дополнительные компоненты кремнезема. Это делает их очень термостойкими.

Полезные рекомендации при использовании эпоксидного средства

Недостаточно знать, какую температуру выдерживает двухкомпонентная эпоксидная смола. Необходимо также учитывать рекомендуемые условия эксплуатации. В помещении, где отверждается и заливается эпоксидная смола, температура должна быть от плюс 24 до плюс 30 градусов. Следует также учитывать следующие рекомендации:

• в рабочем помещении требуется обеспечить как теплоту, так и сухость;
• элементы до начала перемешивания (смолы и отвердитель) располагаются в герметичной упаковке; при добавлении смеси в смолу замешивается отвердитель, а не наоборот;
• при использовании катализатора допускается легкий разогрев эпоксидного средства до 40-50 градусов; обычный срок 1-й полимеризации смолистой смеси – 24 ч при температурных показателях, равных плюс 24 градусам;
• срок, в течение которого средство набирает наибольшие прочностные показатели, доходит до 7 дней;
• при перемешивании чересчур больших доз смолы и отвердителя эпоксидное средство подвержено закипанию, утрате рабочих характеристик.

Соблюдение рабочей температуры двухкомпонентного эпоксидного клея и полезных рекомендаций — это гарантия того, что вы сможете использовать этот популярный продукт максимально эффективно.

Температура плавления эпоксидной смолы

Невозможно представить современную промышленность и даже высокотехнологичное производство без эпоксидных смол. Это означает, что с этими веществами иногда приходится работать в довольно жестких условиях. Это, например, повышенное радиоактивное облучение, агрессивные среды, химические реагенты и перепады температур. А температура плавления эпоксидной смолы существует потому, что после полимеризации она превращается в жесткий и особо твердый материал — подробнее об этом в этой статье.

Прежде чем выяснять, какую температуру выдерживает эпоксидная смола после полимеризации, необходимо знать важнейшие технические параметры этого материала. Это следующие свойства:

• полный процесс полимеризации происходит в течение 24–36 часов;
• ускорить процедуру отвердевания смолы можно путем увеличения температурного режима до +70⁰С;
• в условиях пониженных температур (до +15⁰С) время отвердевания смолистой субстанции понижается;
• при затвердевании эпоксидка не дает усадку и не расширяется;
• после отвердевания смолу можно подвергать любым обработкам: шлифовке, полировке, сверлению, обточке, окраске и пр.;
• рекомендованная температура эксплуатации эпоксидной смолы установлена в пределах от -50⁰С до +150⁰С;
• предельно допустимый температурный режим при эксплуатации составляет до +80⁰С;
• отвердевший материал показывает отличные показатели по устойчивости к агрессивным воздействиям, в том числе щелочам, растворителям и повышенной влажности.

Эпоксидная смола имеет ограниченный срок службы. Эпоксидная смола имеет ограниченный срок службы.

Температурный режим плавления вещества

Температура, при которой эпоксидная смола плавится, согласно техническим характеристикам, установлена на уровне +155⁰C. Однако, учитывая приведенные технические характеристики, трудно утверждать, что эпоксидная смола расплавится. Даже термореактивная эпоксидная смола или эпоксидная смола ЭД-20, обычно используемая для бытового применения, после полимеризации ведет себя следующим образом даже при очень высоких температурах:

• растрескиваться;
• пениться;
• менять свою структуру, не переходя в жидкое состояние (крошиться и ломаться).

Некоторые смолы (в зависимости от типа используемого отвердителя) могут загораться и выделять большое количество сажи. Процесс горения продолжается до тех пор, пока тепло не усилится (например, в условиях открытого пламени). После устранения источника огня отвержденная смола больше не горит.

Несмотря на способность смолы гореть, она не классифицируется как материал высокой пожарной опасности.

Даже если она горит, эпоксидная смола гораздо безопаснее многих других искусственных материалов. Например, пенопласт или пенополистирол. Поэтому нет смысла говорить, какую температуру может выдержать эпоксидный клей, прежде чем он расплавится. Почти всегда отвержденный эпоксидный клей не плавится, а разлагается в обугленную аморфную массу.

Есть ли быстрозастывающие смолы

Все эпоксидные смолы делятся на две большие группы. Это строительные смолы и декоративные (или поделочные) смолы. Декоративные эпоксидные смолы отличаются прозрачностью и более быстрым отверждением. Они в основном используются для дизайнерских работ при производстве памятных вещей.

Полезные советы при работе с эпоксидкой

Температурный режим является одним из наиболее важных и основополагающих факторов при работе с эпоксидными смолами. Поэтому при использовании смоляного вещества крайне важно соблюдать рекомендуемые условия. В идеале температура в зоне отверждения и заливки эпоксидной смолы должна составлять +24⁰-30⁰C. Следует также соблюдать и другие рекомендации:

• в рабочем помещении должно быть не только тепло, но и сухо;
• ингредиенты до момента смешивания (смолы и отвердитель) находятся в герметично закрытой упаковке;
• при замешивании смеси в смолу добавляется отвердитель, а не наоборот;
• при добавлении катализатора эпоксидку можно немного разогреть до +40⁰–50⁰С;
• стандартное время первой полимеризации смолистой субстанции — 1 сутки при температуре в +24⁰С;
• период набора максимальной прочности составляет до недели;
• при смешивании слишком больших доз смолы и отвердителя, эпоксидка может закипеть и потерять свои рабочие свойства.

Обычные составы

Однако описанные смолы сложны в производстве, требуют специальных реакторных боксов для отверждения, огнеупорных форм, в которых эти отливки производятся, поэтому массовому потребителю не интересны, да и крайне дороги. Более интересными для него были бы обычные смолы ЭД или их аналоги, которые используются для отверждения тканей по индивидуальным заказам, да еще и с добавлением пластификаторов, повышающих термостойкость.

Наибольший спрос на термостойкие эпоксидные смолы наблюдается среди любителей автомобилей и мотоциклов. Препятствием часто являются компоненты глушителя, которые быстро сгорают. Здесь термостойкость эпоксидных продуктов или материалов на основе эпоксидной смолы можно повысить путем армирования уплотнений углеродным волокном или даже более распространенной стекловолоконной тканью.

При введении застывшей смолы в швы или прокладки вводится дополнительный армирующий и цементирующий элемент в виде мелких стальных опилок или даже алюминиевой пудры, которые в сочетании со смолой прекрасно выдерживают температуру до 340°C. Однако ударная прочность этого типа смолы страдает.

Смолы с наполнителями, а тем более армированные смолы, не могут плавиться. Можно говорить лишь об их постепенном обугливании и разрушении.

Когда эпоксидные материалы подвергаются воздействию высоких температур, они могут полностью расплавиться только в том случае, если их попеременно подвергают воздействию агрессивных, быстродействующих растворителей и высоких температур. Тогда, помимо физических изменений в кристаллической решетке полимера, происходит химическое ослабление межмолекулярных связей.

Очевидно, что рабочая температура эпоксидной смолы имеет широкий диапазон. Здесь все зависит от состава полимера и добавленных в него добавок.

Читать 4 мин. Опубликовано 06 Дек 2019

Эпоксидные смолы стали незаменимой частью современной промышленности и даже высокотехнологичного производства. Это означает, что с этими веществами иногда приходится работать в довольно жестких условиях. Это, например, повышенное радиоактивное облучение, агрессивная среда, химические реагенты и перепады температур. А температура плавления эпоксидной смолы существует потому, что после полимеризации она превращается в жесткий и особо прочный материал — подробнее об этом читайте в этой статье.

Читайте также: При какой температуре варить рис для суши в мультиварке?

Технические характеристики эпоксидной смолы

Прежде чем выяснять, какую температуру выдерживает эпоксидная смола после полимеризации, необходимо знать важнейшие технические параметры этого материала. Это следующие свойства:

• полный процесс полимеризации происходит в течение 24-36 часов;
• ускорить процедуру отвердевания смолы можно путем увеличения температурного режима до +70⁰С;
• в условиях пониженных температур (до +15⁰С) время отвердевания смолистой субстанции понижается;
• при затвердевании эпоксидка не дает усадку и не расширяется;
• после отвердевания смолу можно подвергать любым обработкам: шлифовке, полировке, сверлению, обточке, окраске и пр.;
• рекомендованная температура эксплуатации эпоксидной смолы установлена в пределах от -50⁰С до +150⁰С;
• предельно допустимый температурный режим при эксплуатации составляет до +80⁰С;
• отвердевший материал показывает отличные показатели по устойчивости к агрессивным воздействиям, в том числе щелочам, растворителям и повышенной влажности.

Эпоксидная смола часто используется в декоративных целях.

Эпоксидная смола имеет ограниченный срок службы. Эпоксидная смола имеет ограниченный срок службы.

Температурный режим плавления вещества

Согласно техническому регламенту, температура, при которой эпоксидная смола плавится, составляет +155⁰C. Однако, учитывая приведенные технические данные, трудно утверждать, что эпоксидная смола расплавится. Даже термореактивные эпоксидные клеи или эпоксидная смола ED-20, которые широко используются в быту, после полимеризации ведут себя следующим образом даже при очень высоких температурах:

• растрескиваться;
• пениться;
• менять свою структуру, не переходя в жидкое состояние (крошиться и ломаться).

Некоторые смолы (в зависимости от типа используемого отвердителя) могут загораться и выделять большое количество сажи. Процесс горения продолжается до тех пор, пока тепло не усилится (например, в условиях открытого пламени). После устранения источника огня отвержденная смола больше не горит.

Несмотря на способность смолы гореть, она не классифицируется как материал высокой пожарной опасности.

Даже если она горит, эпоксидная смола гораздо безопаснее многих других искусственных материалов. Например, пенопласт или пенополистирол. Поэтому нет смысла говорить, какую температуру может выдержать эпоксидный клей, прежде чем он расплавится. Почти всегда отвержденный эпоксидный клей не плавится, а разлагается в обугленную аморфную массу.

Есть ли быстрозастывающие смолы

Все эпоксидные смолы делятся на две большие группы. Это строительные смолы и декоративные (или поделочные) смолы. Декоративные эпоксидные смолы отличаются прозрачностью и более быстрым отверждением. Они в основном используются для дизайнерских работ при производстве памятных вещей.

Декоративные смолы имеют более быстрое время отверждения

Допустимая температура эксплуатации готовых изделий

Технический регламент устанавливает определенные стандарты для использования продуктов и отремонтированных изделий, в которых была использована эпоксидная смола. Эти стандарты следующие

Полезные советы при работе с эпоксидкой

Температурный режим является одним из наиболее важных и основополагающих факторов при работе с эпоксидными смолами. Поэтому при использовании смоляного вещества необходимо соблюдать рекомендуемые условия. В идеале температура в диапазоне, в котором происходит отверждение и заливка эпоксидной смолы, должна находиться в пределах +24⁰-30⁰C. Следует также соблюдать и другие рекомендации:

• в рабочем помещении должно быть не только тепло, но и сухо;
• ингредиенты до момента смешивания (смолы и отвердитель) находятся в герметично закрытой упаковке;
• при замешивании смеси в смолу добавляется отвердитель, а не наоборот;
• при добавлении катализатора эпоксидку можно немного разогреть до +40⁰-50⁰С;
• стандартное время первой полимеризации смолистой субстанции – 1 сутки при температуре в +24⁰С;
• период набора максимальной прочности составляет до недели;
• при смешивании слишком больших доз смолы и отвердителя, эпоксидка может закипеть и потерять свои рабочие свойства.