Все об эпоксидной смоле ЭД-20

Марка эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 вот уже более 60 лет выпускается в России. Изначально она представляла собой продукт, предназначенный для оборонного комплекса, а сегодня смола находит применение в быту и на производстве. Двухкомпонентный состав обладает высокой степенью качества и надежности, но самое главное – это его невысокая стоимость и доступность. Приобрести эпоксидную смолу можно в любом строительном магазине.

Эпоксидная смола ЭД-20 выпускается на российском ФПК «Завод имени Свердлова», производитель поставляет свою продукцию не только на отечественный рынок, но и за рубеж. Завод находится в городе Дзержинске Нижегородской области. Также эпоксидно-диановая смола выпускается на ряде предприятий, расположенных в государствах СНГ.

Согласно ГОСТ 10587-84 марка ЭД-20 включает в свой состав эпихлоргидрин и дифенилолпропан. По описанию это полимерный продукт конденсации указанных компонентов в щелочной среде, который обладает плавкостью и пластичностью. Помимо щелочного конденсата, на рынке имеется смола, полученная на толуоле, но свойства у обоих продуктов идентичные. Так как ЭД-20 более всего востребована в промышленности, расфасовывают ее во фляги или барабаны из стали, объем которых составляет 50 кг. Продукт, предназначенный для бытового применения, разливается в мелкую тару. Эпоксидно-диановая смола является двухкомпонентным продуктом. Основная ее часть выглядит как густой и прозрачный бесцветный мед. К этому составу добавляют отвердитель (густой консистенции и янтарного цвета).

Если более подробно рассмотреть химический состав эпоксидно-диановой смолы, то выглядит он следующим образом:

• эпоксидные компоненты – от 20 до 22,4%;
• хлор омыляемый – от 0,3 до 0,8%;
• летучие компоненты – от 0,3 до 0,7%;
• гидроксильная группа веществ – 1,8%;
• ионы хлора – от 0,002 до 0,006%.

При изготовлении эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 не добавляются никакие пластификаторы, поэтому под воздействием вибрации или подвижности основания застывший пласт смолы может покрываться трещинами. До момента полимеризации у продукта отмечаются хорошая вязкость и пластичность. Чтобы снизить уровень вязкости перед соединением с отвердителем, смолу иногда растворяют с помощью органического растворителя.

Эпоксидно-диановый продукт обладает следующими физическими свойствами:

• смола полимеризуется через 90 мин. после смешивания с отвердителем;
• полностью состав окрепнет спустя 24 ч.;
• устойчивость на изгиб составляет 85–145 Мпа;
• рабочий диапазон температур – от 55 до 170 градусов;
• динамическая вязкость материала составляет от 13 до 20 Па*с;
• плотность при температуре +20°C составляет от 1,16 до 1,25 кг/м³.

Производители указывают, что срок годности смолы – не менее 18 мес. с момента изготовления продукта, тогда как отвердитель имеет более длительный период хранения, составляющий 2 года. Хранить ЭД-20 необходимо в затемненных местах при температуре, не превышающей 40°C. Со смолой можно работать при температуре 20°C – такое применение называют холодным методом. В промышленных условиях толстые пласты смолы застывают при воздействии более высоких температур, и такой способ затвердевания называют горячим методом.

Полимерный продукт ЭД-20 имеет широкое применение. Практически в каждой сфере производства этот состав может быть востребован.

• Приборостроение. В виде электроизолятора, а также для создания каркасных конструкций и их стенок, обладающих низкой степенью теплопроводности.
• Радиотехническая сфера. Для изготовления плат, чипов, микросхем.
• Кораблестроение. Изготовление и ремонт каркасов катеров, яхт, лодок, а также композитных материалов различного назначения.
• Самолетостроение. Для изготовления каркаса фюзеляжа, крыла и других композитных элементов.
• Оборонно-промышленный комплекс. Как составляющий элемент для производства облегченных моделей бронежилетов.
• Машиностроение. Изготовление и ремонт навесных деталей кузова и элементов внутренней отделки.
• Мебельное производство. Для выполнения декоративной отделки и изготовления эксклюзивных моделей мебели в качестве имитации камня, дерева, металла.
• Строительство. В качестве гидроизоляционного материала для различных технических конструкций.

Взяв за основу эпоксидную смолу и добавив к ней тот или иной пластификатор, из этого полимера получают разнообразные варианты клея, которые применяются в быту. Такой клей имеет высокую степень прочности и разный временной период полимеризации. Чаще всего эпоксидный клей применяется в быту для выполнения ремонтных работ.

Неотвержденная смола имеет вид пластичной субстанции, которая идеально прозрачная. Без добавления отвердителя она сохраняет свои изначальные свойства. Отвердитель выполняет роль катализатора химического процесса полимеризации, в процессе которого состав постепенно и равномерно затвердевает. На скорость и качество процесса полимеризации оказывает влияние пропорция, в которой смешивается смола с отвердителем, а также температура окружающей среды. Производители обычно прилагают к своему продукту подробную инструкцию с указанием соотношения двух компонентов для их смешивания. Для работы берется 10 частей смолы и 1 часть отвердителя.

Использование ЭД-20 осуществляется поэтапно.

Если планируется затвердевание смолы при комнатной температуре (холодным методом), то предварительная подготовка к этому процессу не требуется. При использовании горячего способа потребуется разогреть эпоксидную смолу с помощью водяной бани. Для этого в емкость наливают смолу и помещают ее в тару с горячей водой, при этом необходимо следить, чтобы вода не попала в состав смолы, иначе полимер будет безвозвратно испорчен. Нагревать состав нужно умеренно и ни в коем случае не доводить его до кипения. Температура нагрева эпоксидной смолы не должна превысить 55°C.

Если при длительном хранении смола загустела, ее также подвергают предварительному нагреву, но в этом случае температура не должна превышать 40°C. В процессе разогрева на водяной бане смолу необходимо медленно и аккуратно помешивать деревянной или стеклянной палочкой.

Если требуется, чтобы поверхность застывшей эпоксидной смолы была устойчива к воздействию механических нагрузок, то к составу полимера добавляют специальный пластификатор, а затем и отвердитель. Таким методом пользуются, например, для выполнения соединительных швов, чтобы придать им эластичность. В качестве пластификатора может быть применен ДБФ (дибутилфталат), который добавляют для того, чтобы повысить устойчивость затвердевшей эпоксидной смолы к воздействию низких температур и механическим повреждениям. ДБФ добавляют в количестве от 2 до 5% к общему объему смоляного компонента.

Еще одним распространенным пластификатором является ДЭГ-1 (диэтиленгликоль). Этот компонент добавляют в объеме от 3 до 10%, и такая добавка позволяет добиться высоких показателей эластичности у затвердевшей эпоксидной смолы. Чем больше ДЭГ-1 содержится в составе ЭД-20, тем больше готовое изделие будет напоминать резину. Но у пластификатора есть недостаток – он окрашивает смолу в насыщенный оранжевый цвет.

После того как к эпоксидной смоле добавлен пластификатор, в нее вводят катализатор в виде отвердителя. С этого момента запускается необратимый процесс полимеризации. Согласно инструкции отвердитель вводят либо в холодную смолу, либо в нагретую до температуры не выше 40°C. Превышение этого показателя может привести к тому, что во время введения отвердителя состав закипит. Отвердитель следует добавлять очень медленно и равномерно, постоянно помешивая состав. При смешивании эпоксидной смолы и отвердителя происходит химическая реакция, в процессе которой выделяется тепловая энергия. Если вводить отвердитель слишком быстро, то смола перегреется и моментально начнет затвердевать.

В качестве отвердителя эпоксидной смолы используются следующие виды катализаторов:

• ПЭПА;
• ТЭТА;
• ДЭТА;
• ЭТАЛ-45.

При применении отвердителя марки ЭТАЛ-45 дополнительно вводить пластификатор в смоляную смесь не придется, так как этот катализатор уже содержит в своем составе все нужные компоненты.

Набор для бытового применения эпоксидной смолы ЭД-20 комплектуется прямо на заводе-изготовителе, в состав входят смола и отвердитель, так что эти компоненты не придется приобретать отдельно друг от друга. Чаще всего в домашних условиях используют холодный метод, то есть смешивают эти два компонента при комнатной температуре воздуха. В наборе, поступающем в продажу в торговые сети, смолу комплектуют отвердителем марки ПЭПА (полиэтиленполиаминовый), хотя иногда вместо него в комплект может входить и отвердитель марки ТЭТА (триэтилентетрамин).

Распространенность наборов с отвердителем ПЭПА объясняется тем, что это вещество предполагает холодный метод применения, таким образом, потребителю не придется дополнительно создавать условия для подогрева компонентов. Помимо этого, отвердитель ПЭПА не имеет склонности к лавинообразной неуправляемой полимеризации, если пользователь начал вводить отвердитель в смолу слишком быстро.

Что касается отвердителя ТЭТА, то в середине временного отрезка полимеризации необходимо создать изделию условия, где окружающая температура воздуха будет составлять примерно 80°C. В этом случае отверждение материала происходит более качественно и быстро.

Полное отверждение полимерной смолы, вне зависимости от того, какой вид отвердителя был использован, при комнатной температуре происходит в течение часа. Этот этап полимеризации называется первичным застыванием или желатинизацией. Кроме первичного, должно произойти еще и вторичное отвердевание. Его длительность – от 1 до 2 суток. В это время изделием пользоваться пока еще рано, так как необходимо дождаться полного окончания химической реакции полимеров.

Полимеризация начинается после введения в состав смолы отвердителя – остановить ее уже невозможно. По этой причине рекомендуется перед выполнением большого объема работ смешать пробную партию эпоксидной смолы и наглядно оценить скорость ее застывания, чтобы правильно спланировать всю свою работу.

Выполнение работ с химическими полимерными веществами, вступающими друг с другом в реакцию, требует от пользователя внимательного и аккуратного обращения. Необходимо соблюдать меры безопасности, защищающие собственное здоровье и сохраняющие благополучие окружающей среды. Дело в том, что компоненты эпоксидной смолы не оказывают влияния на людей, животных и живую природу только в случае полной полимеризации. В остальных случаях (находясь в жидком виде, по отдельности, а также во время смешивания этих веществ) в окружающую среду выделяются химические элементы, вредные для здоровья.

Эпоксидной смоле присвоен 2 класс опасности при воздействии на организм людей и животных. Если во время приготовления смеси компоненты смолы попадут на кожные покровы, то они вызовут аллергические реакции. Для предотвращения этого кожу необходимо промыть под проточной водой с добавлением мыла, а затем протереть тампоном, смоченным в спирте. После выполнения этих действий на кожный покров наносят вазелин, касторовое масло или смягчающий крем.

При работе с эпоксидно-диановой смолой необходимо защищать органы зрения и дыхания. Для этого надевают защитные очки, резиновые перчатки и респиратор. Чем больше по размеру рабочая площадь покрытия смолой, тем эффективнее должна быть индивидуальная защита. Для быстрой нейтрализации химических компонентов под рукой должны быть чистая вода, спирт и смягчающий крем.

Для производственных целей эпоксидную смолу расфасовывают в тару от 50 до 200 кг, также она может быть разлита в канистры, банки или флаконы по 0,5 л. Транспортировка смолы производится лишь в случае защиты груза от попадания прямых лучей солнца. Полимерный состав ЭД-20 можно хранить в плотно закрытой таре при температуре от +15 до +40°C. При контакте с воздухом смола густеет и засыхает. Не рекомендуется хранить этот продукт рядом с окислительными или кислотными веществами. Срок годности такой смолы составляет 12 мес.

В следующем видео рассказывается о хитростях использования эпоксидки.