С чем смешать эпоксидку для прочности
Какие наполнители используются для эпоксидной смолы, зачем они нужны
Эпоксидная смола в чистом виде, например, самая массовая в России ЭД-20, субстанция довольно текучая. Для заливки больших площадей, как это делается с полами, столешницами и другими площадными горизонтальными поверхностями, она, безусловно, годится. Ее текучесть даже играет на руку, позволяя заполнить малейшие щели и углубления.
Зачем нужны добавки
Совсем другая картина, если эпоксидным составом нужно будет заполнить щели и каверны в вертикальных или наклонных плоскостях или склеить вертикально расположенные предметы сложной формы. Тогда делают из эпоксидной смолы специальную шпатлевку, добавляя в нее, помимо обязательного второго компонента — отвердителя, и различные вещества.
Эти добавки не только увеличивают густоту получаемого состава и исходный объем взятой вначале эпоксидной смолы, но и придают ему дополнительные свойства. Например, электропроводность, в случае применения в качества наполнителя алюминиевой или бронзовой пудры, или мелкодисперсных железных опилок.
При достаточном количестве таких заполняющих добавок пороговые величины электропробоя становятся минимальными, эпоксидка, служащая без таких наполнителей диэлектриком и даже изолятором, становится проводником.
Складываются ситуации, что нужно подогнать изготовленную из эпоксидного материала шпатлевку по цвету со склеиваемыми поверхностями. Тогда для белых поверхностей в смолу добавляют диоксид титана (двуокись титана) или чистый мел. При этом если использовать диоксид только для колера, то не стоит добавлять его в эпоксидку более 10% от общего состава. Если же добавляется, как загуститель, то количество двуокиси кремния может доходить и до 30-40%. Для черных стыков применяют графитовый порошок, что, кстати, тоже делает материал электропроводным.
В хозяйственных магазинах или в больших строительных супермаркетах есть в продаже готовые составы наполнителей для приготовления шпатлевки из эпоксидных смол.
Используемые материалы
Рассмотрим самые популярные добавки, которые используются при работе с эпоксидкой.
Как видите, с эпокидкой применяется большое количество наполнителей, которые подбираются относительно функционала, требующегося от готового изделия.
Отличный состав для шпатлевки из цемента и эпоксидной смолы
Часто эпоксидную смолу или эпоксидный клей используют не только для склеивания поверхностей или отливки каких-то заготовок в декоративных целях, но и в качестве шпатлевки. Но беда в том, что до застывания или образования такой консистенции, которая не позволит смоле вытечь, проходит определенное время, и полноценного замазывания щелей, стыков, трещин не получается.
Смола или большая ее часть успевает вытечь, а дожидаться, пока эпоксидка и отвердитель вступят в частичную реакцию, чтобы замазывать уже густеющим составом тоже непродуктивно. По двум возможным причинам:
Наполнители
Выходом из сложного положения в таких случаях становится добавление наполнителей в эпоксидный состав. Однако следует помнить, что из-за специфики застывания эпоксидных составов с наполнителями (он обычно схватываются быстрее) введение добавок-наполнителей нужно делать в саму эпоксидную основу, до того, как туда вольется отвердитель. Иначе существует риск не успеть использовать мастику-шпатлевку, так как последние ее порции схватятся настолько, что мастер не сможет замазать места, для которых готовили состав.
Из множества субстанций, которых допустимо применить как наполнители для эпоксидной смолы, удобно разобрать похожие по составу и физическим свойствам, чтобы знать, на что ориентироваться при выборе.
Таким образом, если не важен цвет заделываемых швов или трещин, цемент для цели приготовить шпатлевку является лучшим вариантом. Дело облегчается еще и тем, что стоимость его невысока, а в строительных магазинах легко купить и небольшое его количество, по крайней мере, мешок в 50 кг покупать нет нужды.
Всем известно, что схватывание цемента происходит только в присутствии воды, и когда его добавляют в эпоксидку, получается чрезвычайно прочный материал. Полное впечатление, что цемент дополнительно схватился. Но постойте, ведь в эпоксидных составах нет воды?
Не все так однозначно: на концах молекул полимера, который образуется в процессе застывания смолы после ее смешивания с отвердителем, могут быть свободные гидроксильные группы. Они и могут сыграть роль добавленной воды. Химический механизм действия несколько иной, чем если это была бы Н2О, но результат получается тот же.
Количество добавляемого в эпоксидный состав цемента зависит от той степени густоты шпатлевки, которую требуется получить. Но не рекомендуется делать цемента в составе такой смеси больше, чем 2 его части на 1 часть эпоксидная смола с отвердителем, иначе после полного застывания есть риск получить очень хрупкий материал, способный к тому же к растрескиванию от перепадов температур. Оптимальное соотношение цемента и эпоксидки будет 1 к 1. После тщательного замешивания компонентов получения однородной массы в нее добавляют отвердитель.
Скорость застывания
Скорость застывания данного шпатлевочного состава всегда выше скорости застывания только одной смолы и отвердителя. Это происходит и из-за способности цемента служить катализатором процесса полимеризации (не забываем о гидроксильных «водных» группах в составе молекул образуемого полимера).
Скорость же схватывания зависит, как от температуры полученной массы, так и от того, какой отвердитель использовался при замешивании состава.
Самая высокая скорость реакции отверждения протекает в пограничном слое, где встречаются три компонента изготавливаемой замазки, а так как перемешиваются компоненты очень тщательно, то вся толща шпатлевки превращается в пограничный слой. В таком составе, как смола-цемент-отвердитель будет наблюдаться ограниченный отвод тепла из заставаемой массы, что еще больше ускорит полимеризацию.
Для замедления скорости схватывания применяйте в качестве отвердителей полиэтиленполиамин или обеспечивайте эффективный отвод тепла помещением предмета отливки в холодную среду. Другой метод — обдув ледяным воздухом, использование при возможности углекислотного «сухого льда».
Как бы быстро не шел процесс полимеризации, частицы цемента, как очень тяжелого наполнителя, опустятся вниз в общей застывающей массе, это тоже нужно учитывать во время приготовления эпоксидно-цементной смеси.
Как сделать эпоксидную смолу эластичной, применение пластификаторов
В самых распространенных в России эпоксидных смолах типа ЭД-20 и ЭД-22, Могут присутствовать какие-либо добавки. Все зависит от того, для каких целей выпущена та или иная разновидность компаунда, то есть самой эпоксидной основы.
Наиболее насыщенны всевозможным добавками эпоксидные клеи: в них к основе уже добавлены наполнители, некоторые пластификаторы, и, возможно, разбавители. Если же создатели эпоксидного состава не ставят перед собой задачу поставить на рынок именно клей, а предлагают потребителю эпоксидную основу, с которой можно делать все что угодно, в такой основе не содержится ничего, кроме, разве что, разбавителя – для лучшей текучести, что бывает очень важным при использовании такой смолы для творчества. Но такие вводимые в основу вещества всегда служат главному – прочности получаемых отливок или площадных заливок.
Придание смоле противоположных свойств
Но иногда жесткость выступает в качестве нежелательного фактора, и требуется, наоборот, некоторая гибкость изделия – при одновременном сохранении прочности на разрыв или сжатие. В таких случаях применяют специально выпускаемые промышленностью пластификаторы, способные на выходе после применение придавать материалу отливок заданные свойства.
В данном материале мы рассмотрим стандартные пластификаторы, применение которых по отдельности или в комплексе может придать изготавливаемым из смолы изделиям совершенно неожиданные качества: вязкость при сохранении прочности, гибкость, даже некоторую упругость при воздействии на нее в попытке продавить. Дополнительно расскажем о нестандартных способах придания отливкам из эпоксидки свойств, присущих, например, специальным клеям.
Стандартные составы, выпускаемые промышленностью
Дэг-1 — алифатический состав. По существу, это тоже эпоксидный компаунд, такой же по назначению, как смола ЭД-20 или ЭД-22. Но, введенный до отвердителя в эпоксидную основу, в дальнейшем, после застывания, сделает ее гибкой и эластичной. В массе прозрачная, но имеет коричневатый, цвета очень слабо заваренного чая, оттенок, совершенно незаметный в небольших отливках, а тем более при заливке площадей тонким слоем до 3-5 мм. В основную смолу Дэг-1 добавляют в количестве от 2% до 10% от основы.
Если же при отливках изделий требуется абсолютная прозрачность бесцветность, то применяют пластификатор S-7106. Он эффективен, кроме эластичности и прочности обеспечит отливкам из эпоксидки термостойкость и гидрофобность. Сравнительно недорогой и качественный пластификатор.
ДБФ — дибутилфталат. Имеет небольшой недостаток в виде тенденции к отслаиванию в эпоксидном компаунде. Для того, чтобы этого не происходило, в пластификатор, перед тем, как добавить его в саму эпоксидную основу, вводят небольшое количество аэросила и хорошо перемешивают оба компонента. Затем смесь вливают в компаунд, тщательно размешивают до полного соединения, только после этого в смесь добавляют отвердитель.
Приготовление рабочей смеси тоже имеет свои особенности: пластификатор вводят в смолу в соотношении 1 к 10, медленно нагревают до 50-55°C градусов и в таком виде постоянно перемешивают около полутора-двух часов. Для этого лучше, конечно, использовать какое-нибудь механическое приспособление. Только потом в смесь, после охлаждения ее до 30-35°C градусов, добавляют отвердитель.
Этот пластификатор применяют также для разжижения получаемых составов, когда нужно обеспечить хорошую текучесть для заливок форм при изготовлении ювелирных украшений и поделок, для литья светильников или ваз. Добавление ДБФ почти на 100% гарантирует отсутствие в отливках трещин, что иногда бывает при послойной заливке массивных изделий.
Нужно иметь в виду, что в специальной смоле для творчества уже присутствуют все необходимые добавки и пластификаторы в их числе. От этого и цена такой смолы бывает более высокой, т.к. она уже готова к работе.
Иногда добавление готовых стандартных пластифицирующих составов препятствует замыслу:
Тогда на помощь придут нестандартные подходы.
Нестандартные вещества
В первую очередь это некоторые виды растительных масел, только не в виде «о’натюрель» – готовые к употреблению в пищу, а после придания им дополнительных свойств.
Льняное масло. Добавляется в компаунды перед введением в них отвердителя. В процентном соотношении с основным веществом это будет 1 к 100, где 1 – это масло. Для использования льняного масла в качестве пластификатора его сначала кипятят, а затем выставляют в открытой посуде (стеклянная баночка, прикрытая слоем марли, схваченной на горловине резинкой для того, чтобы в масло не попала пыль) на солнце. Под влиянием кислорода воздуха, да еще на солнце, масло быстро окисляется, у него появляется характерный горьковатый запах. Обычно это происходит на 6-8 день после того, как состав выставили на солнце и под воздействие кислорода воздуха.
После добавления окисленное масло тщательно перемешивают, пока с эпоксидной основой не образуется однородная масса. Потом в нее вводится отвердитель. Скорость схватывания такой смолы несколько ниже, особенно, если в качестве отвердителя используют ПЭПА. На выходе получается гибкая пластина, если отливали тонкий слой до 3-5 мм, или упругое, с затягиванием ямки или вмятины после воздействия, объемное изделие.
Касторовое масло. Да-да, то самое, которое с незапамятных времен использовали в качестве слабительного. Его добавление в компаунды также практикуется в соотношении 1 к 100. Окислять под солнцем и с помощью воздействия кислорода воздуха, как льняное масло, не нужно, в этом смысле использовать касторовое масло, как пластификатор, проще, чем льняное. Только вот приобрести его сложнее, разве что в аптеках с большим выбором традиционных средств.
Подобные растительные масла используют как пластификаторы для создания клеев с заданным свойствами. В основном с такими, как гибкость и износоустойчивость.
Пример, нужно подклеить отошедшую подметку или подошву. Клеть ее обычной эпоксидной смолой означает разрушить место склейки буквально на первых сотнях метров ходьбы, после нескольких сотен же циклов «изгиб-возвращение в исходное состояние». Эпоксидка полопается и разрушится. Добавление же пластификатора из растительного масла сделает такое клеевое соединение устойчивым на многократный изгиб.
Льняным и похожим на него растительными маслами разбавляется пигмент в тюбиках с масляными художественным красками. Поэтому, если нудно получить цветной клеящий или декоративный состав, то в качестве пластификатора можно использовать и такую масляную художественную краску.
Подбирать ее соотношение с эпоксидкой придется опытным путем для каждого цвета, из-за того, что художественные краски представляют собой окислы всевозможных металлов: кобальта, кадмия, цинка, свинца и т. д. Реагировать они с эпоксидными компаундами с отвердителями тоже будут по-разному. Кроме того, потом дополнительно нужно будет покрыть отлитые изделия или плоские заливки дополнительным тонким слоем чистой эпоксидной смолы с отвердителем и бесцветным пластификатором, потому что и после полного застывания отливки или заливки с художественной краской будут очень долго мазаться пигментами, не вступившими в реакцию полимеризации.
Как сделать наполнитель для эпоксидной смолы своими руками
Эпоксидная смола применяется в различных сферах. Она удобна для нанесения, и обладает рядом положительных качеств, из нее делают различные изделия, соединяют вместо клея ею разнообразные детали, применяют для выполнения некоторых видов ремонтных работ. В продаже стандартно эпоксидка продается вместе с отвердителем, но чтобы увеличить объем, подбирают наполнитель для эпоксидной смолы. Наполнение состава может производиться разными веществами, подробнее о них будет рассказано далее.
Для чего нужна эпоксидка
Эпоксидная смола была получена первый раз еще в 20-м веке, и до сих пор мастера придумывают все больше сфер ее использования. Она подходит для изготовления столов, различных украшений, популярно создание декоративных элементов из эпоксидки для аквариума. Используется, как клей для соединения предметов, также применяется в качестве шпаклевки поверхности, для создания анкеров. В отличие от смолы из акрила она не выделяет сильного резкого запаха, но акриловая смола позволяет сделать заливку бесшовной.
Сама смола не используется в чистом виде, для более быстрого отверждения в нее добавляют специальный отвердитель.
Наполнитель эпоксидной смолы — что это такое
Наполнитель для эпоксидки нужен, чтобы произвести увеличения объема раствора, также он помогает получить оригинальный внешний вид составу, и может поменять структуру получаемого раствора. Сюда же относятся колера для придания раствора необходимого оттенка. В специализированных отделах магазинов можно выбрать готовые варианты наполнителей, но умельцы создают уникальные виды своими руками.
Назначение наполнителей
Наполнение основного состава эпоксидки приводит к улучшению свойств данного раствора. Так могут улучшиться характеристики прочности, устойчивости к воздействию влаги, а также к химическим и физическим воздействиям. Они улучшают густоту смолы, чтобы она не стекала с покрываемых поверхностей. Кроме того, они способствуют приданию необычного внешнего вида изделиям из смолы, могут преобразить его, и дать возможность мастеру придумывать различные варианты оформления, создаваемого предмета.
Разновидности
Часто данный материал выбирается, чтобы заполнить разные щели, стыковочные места и пустоты, обычный раствор из эпоксидной смолы, который используются, чтобы клеить предметы, не подойдет для данной цели. В таких случаях прибегают к добавкам, условно их виды можно разделить на синтетические и природные. Чтобы подобрать оптимальный вариант, нужно изучить свойства и особенности всех видов.
Аэросил
Наполнитель применяется чаще всего для уменьшения текучести, чтобы на вертикальных поверхностях не проявились подтеки. По консистенции похожа на сметану, когда процесс отверждения завершается, придает покрытию высокую прочность. Хорошо проявляет себя в сочетании с другими добавками.
Может использоваться, как наполнитель для полиэфирной смолы.
Микросфера
Состоит из мельчайших шариков, наполненных газом. Представляют собой мелкозернистый порошок, обладающей малой плотностью и малым весом. Служит для придания нужной вязкости эпоксидному составу, при нанесении на наклонные участки, угловые стыковочные места и швы. Объем значительно увеличивается, структура становится пенистой. Хорошо шлифуется после высыхания, но прочность становится меньше.
Графитовый порошок
Придает поверхности, окрашенного изделия гладкость, и вещество приобретает черный цвет. Часто используется для обработки днища автомобилей, создавая ударопрочную поверхность. Недостатком отмечается уменьшения прочности под воздействием ультрафиолета, и электропроводность повышается в соленой воде.
Тальк
Обычный тальк, который легко найти в любой аптеке, хорошо показывает себя как наполнитель для эпоксидного материала. Характеристики схожи с аэросилом, но его структура мельче. Придает поверхность ровность и гладкость. Но подобное покрытие плохо переносит воздействие воды, будет впитывать ее, и в итоге, возможно, произойдёт деформация изделия.
Алюминиевая пудра
Используется для придания серебристо-серого цвета, популярно для отделки различных поверхностей. Можно получить высокую прочность, увеличив количество добавки, доведя до более густой консистенции.
Двуокись титана
Также придает раствору цвет, в этом случае получается белый. При воздействии на изделия прямых солнечных лучей требуется использовать дополнительную защиту.
Цемент
Эпоксидка с цементом используется для шпаклевочных работ. Цементная эпоксидка получится темно-серого цвета, после застывание становится очень твердой, получается отличный вариант для шпаклевки стен.
Натуральные добавки
Натуральные добавки, что становится ясным из названия, выбираются из природных материалов. К ним относятся:
Наполнители своими руками
Наполнитель для эпоксидной смолы своими руками сделать несложно. За долгое время существования материала умельцы смогли придумать разные варианты наполнения состава. Самые эффективные и интересные варианты:
Сочетания с содой позволяет получить мгновений результат склеивания.
Для улучшения внешнего вида, и окрашивания состава в определенный цвет можно выбирать следующие добавки:
Допустимо использовать для декоративного украшения блестки, тени, мишуру.
Скорость застывания
На скорость застывания оказывают влияние температурные показатели в помещении, где проводится работа, а также соотношение компонентов в составе. Наполнители также оказывают влияние на данный процесс. Например, применение цемента ускорит время необходимое для затвердевания.
Если требуется, чтобы изделия затвердело быстрее, то нужно увеличить температуру, прогреть изделие. И наоборот, если нужно замедлить переход на разные стадии отверждения применяется охлаждение тары.
Добавки для эпоксидной смолы помогут получить хорошие дополнительный свойства, и придадут уникальный внешний вид изделиям. Можно применять различные детали, придумывать разные сочетания. Так у мастера есть возможность проявить фантазии, кроме декоративных качеств, можно значительно улучшить прочность и устойчивость состава.
Видео: Космические кулоны из эпоксидной смолы
Как развести эпоксидную смолу с отвердителем, какие должны быть пропорции
Все большую популярность во многих сферах приобретают изделия из эпоксидной смолы. Ведь такие предметы не только удивительно прочны и красивы, но и весьма привлекательны для самостоятельного изготовления. Но, работая с данным полимером, мастеру требуется знать некоторые особенности, например, как развести эпоксидную смолу с отвердителем в том или ином случае. Давайте их и рассмотрим.
Общие сведения
Эпоксидная смола — синтетически олигомерное соединение. Первое значимое упоминание о смоле датируется 1908 годом, когда П. Шлак сделал открытие в области эпоксидных соединений. Синтезирован же полимер был впервые химиком Кастаном в 1936 году, но патент на открытие не был получен. С 1940-х годов эпоксидная смола успешно применяется в различных областях, благодаря своим свойствам после застывания:
Это лишь малый список положительных свойств и параметров, которые выясняются при работе с эпоксидной смолой после отверждения.
В чистом виде эпоксидку не применяют, только после смешивания с отвердителем или пластификатором. В результате реакции при соединении этих двух компонентов получается состав, который по характеристикам очень привлекателен для работы.
Мастерам стоит помнить, что к ускорению затвердевания готового состава достаточно увеличить температуру в рабочем помещении.
Области применения
Рассматриваемый компаунд известен и востребован во многих сферах. Его свойства активно используют в строительном, мебельном, дизайнерском производстве. Не менее популярна эпоксидка в кораблестроении, машиностроительной отрасли, а также в авиации и, конечно же, электротехнической промышленности и радиоэлектронике. Применяют компаунд для:
Свойства эпоксидной смолы все время исследуются, в связи с чем область применения неуклонно расширяется. Одним из последних открытий является то, что полимер применяется при производстве современных пластиковых оконных систем.
Отвердители
В чистом виде эпоксидная смола не применяется. Ее использование по требуемому назначению возможно только после смешивания с отвердителем. Затвердитель является полноценным участником реакции при разведении эпоксидки. Именно благодаря добавлению отвердителя получается рабочий компаунд различной вязкости.
Вязкость готовой смеси зависит, в первую очередь, от страны производства используемых компонентов. Уменьшить или увеличить вязкость можно путем добавления большего количества отвердителя или ускорителя полимеризации. Однако, подобные вливания могут негативно сказаться на готовом изделии:
Во избежание подобных проявлений желательно соблюдать пропорции эпоксидной смолы и отвердителя во время смешивания.
К современным составам для работы на дому прилагается инструкция по применению и рекомендованным пропорциям. Наиболее распространено сочетание отвердителя и смолы 1:1, 1:2 или 1:10 соответственно.
Соотношение очень часто является другим. Задается производителем и излагается в инструкции по заливке смолы.
Для качественного рабочего состава требуется использование качественного же отвердителя. Наиболее известными бюджетными вариантами считаются отвердители марок ПЭПА и ТЭТА. Однако, в данном случае дешевле не значит лучше. Эти отвердители не отличаются к сырости и влаге, что влияет на итоговый результат.
Особенности смешивания
Для получения качественного рабочего компаунда потребуется учесть не только верное процентное соотношение смолы и отвердителя, но и некоторые особенности при работе с эпоксидной смолой.
Если работа с эпоксидкой проводится впервые, то следует сначала смешать небольшой объем компонентов, чтобы узнать и запомнить необходимую вязкость рабочего состава.
Для разведения большого количества полимера рекомендуется учитывать способ отверждения (холодный или горячий). Исходя из этого легко выбрать инструмент для размешивания.
Повторим, что «в быту» используется только эпоксидки холодного отверждения.
Тип полимеризации влияет на скорость перемешивания тем, что существует риск вскипания компаунда. Если это произошло, то прочность готового изделия будет значительная снижена, а то, что должно было быть прозрачным, станет мутного желтоватого цвета.
Скорость размешивания рабочего состава не менее важна. Реакция при соединении эпоксидки с отвердителем сопровождается выделением тепла. По этой причине перемешивать смесь требуется медленно и аккуратно. Если поторопиться и перемешать компаунд быстро, то смесь вскипит и станет непригодна к использованию. Соответственно, чем больше объем, тем больше тепла выделяется в процессе реакции.
Учитывая эти особенности и необратимость проводимой реакции, можно начинать работу.
Подготовка к работе
При работе с эпоксидной смолой в домашних условиях необходимо предварительно подготовить рабочее место. Для этого выбирается горизонтальная поверхность, на ней удобно разбавлять смолу. Поверхность накрывается защитным материалом (целлофаном, куском плотного картона или фанеры) и на нее помещаются все требуемые для труда элементы:
Приготовив все необходимое стоит убедиться, что помещение для работы хорошо проветривается. Это рекомендуется сделать потому, что полимер при работе выделяет токсичные пары, пусть и в малых количествах.
Рабочий процесс
Замешивать рабочий компаунд следует только после окончательного определения типа выполняемого изделия. Отмерять равные части для состава можно, как при помощи обычных медицинских шприцев без иглы, так и путем взвешивания полимера.
Алгоритм приготовления довольно прост и выглядит следующим образом:
Неторопливость разведения необходима не только для того, чтобы не допустить вскипания смеси. Чем ниже интенсивность перемешивания, тем меньше образуется воздушных пузырьков в компаунде.
Показателями качественного рабочего состава являются прозрачность, вязкость и отсутствие пузырьков воздуха.
Если все же воздух образовался, но он не требуется в качестве декора, его можно удалить слегка нагрев полученную смесь на водяной бане. Слегка, значит не выше 40°С градусов. При нагреве вязкость снижается, и воздух выдавливается из состава. Для подогрева маленьких участков удобно использовать строительный или домашний фен. Возможен прогрев в микроволновой печи на малой мощности в течение нескольких секунд.
Эпоксидная смола — синтетическое соединение, популярное у современных мастеров. Самостоятельного применения у данного полимера нет. В сочетании же с отвердителем используется практически во всех областях промышленности, творчества и рукоделия.
Свойства рабочего компаунда обеспечивают готовым изделиям и элементам прочность, долговечность, повышенную влагостойкость, а главное диэлектричность и антикоррозийные показатели. Желание работать с эпоксидной смолой не требует специальных уроков, для этого в бесплатном доступе в сети Интернет представлены информационные видеоролики, а в создании того или иного изделия самостоятельно поможет мастер-класс от какого-нибудь дизайнера.