Как работать с эпоксидной смолой?

Эпоксидная смола, являясь универсальным полимерным материалом, применяется не только для промышленных целей или выполнения ремонтных работ, но и для творчества. Используя смолу, можно создавать красивую бижутерию, сувениры, посуду, предметы декора, мебель и так далее. Эпоксидный продукт состоит из двух компонентов, поэтому нужно знать, как правильно и в каких пропорциях они применяются. В данной статье рассмотрим подробнее, как работать с эпоксидной смолой.

Работать с эпоксидным смоляным составом можно в домашних условиях. Чтобы такая работа доставляла удовольствие, а результат творческого труда радовал и вдохновлял, необходимо знать и соблюдать основные правила использования этого полимера.

• При смешивании компонентов необходимо строго соблюдать пропорции. Количество компонентов, смешиваемое друг с другом, зависит от марки эпоксидной смолы и рекомендаций производителя. Если вы первый разработаете с новой для себя маркой полимерной смолы, то полагаться на прежний опыт здесь не стоит – каждый вид смоляных составов имеет свои особенности. Если вы совершите ошибку, то получившаяся смесь может быть непригодной для применения. Кроме того, пропорции эпоксидной смолы и отвердителя должны строго соблюдаться по массе или объему. Например, чтобы отмерить точное количество ингредиентов, используют медицинский шприц – для каждого компонента отдельный. Смешивают ингредиенты полимерной смолы в отдельной посуде, а не в той, с помощью которой вы выполняли измерения.
• Соединение компонентов нужно выполнять в определенной последовательности, если ее нарушить, то состав начнет полимеризацию раньше времени. При смешивании необходимо отвердитель доливать к основе, но не наоборот. Вливать нужно медленно, при этом выполнять медленные помешивания состава в течение 5 минут. При помешивании из смолы будут уходить пузырьки воздуха, попавшие в состав при вливании отвердителя. Если при соединении ингредиентов масса получилась чрезмерно вязкой и густой, то ее подогревают до +40°C на водяной бане.
• Эпоксидная смола очень чувствительна к окружающему температурному фону. Когда смоляной компонент смешивается с отвердителем, происходит химическая реакция с выделением тепла. Чем больше объем смеси, тем больше тепловой энергии выделяется при соединении компонентов. Температура смеси при этом процессе может достигать более +500°C. Поэтому смесь смоляного компонента и отвердителя разливают для работы в формы, выполненные из жаропрочного материала. Обычно смола застывает при комнатной температуре, но если необходимо ускорить этот процесс, то исходные ингредиенты нужно предварительно нагреть.

Полимерную смоляную смесь можно наносить тонким слоем или выполнять из нее объемное литье в подготовленную форму. Нередко эпоксидную смолу используют для пропитки ее составом конструкционной стеклоткани.

Своими руками сделать в домашних условиях готовый эпоксидный состав можно, если правильно развести смолу с отвердителем. Пропорции смешивания, как правило, составляют 10 частей смолы к 1 части отвердителя. Это соотношение может быть и другим, в зависимости от разновидности эпоксидного состава. Например, есть такие составы, где необходимо смешивать 5 частей полимерной смолы и 1 часть отвердителя. Перед тем как приготовить рабочий полимерный состав, необходимо рассчитать количество эпоксидной смолы, которое необходимо для выполнения той или иной задачи. Расчет расхода смолы можно сделать, исходя из того, что для заливки 1 м² площади на толщину слоя 1 мм потребуется 1,1 л готовой смеси. Соответственно, если нужно залить на такой же площади слой, равный 10 мм, придется разбавить отвердителем смолу, чтобы получилось 11 л готового состава.

Отвердитель для эпоксидной смолы – ПЭПА или ТЭТА, является химическим катализатором процесса полимеризации. Внесение этого компонента в состав эпоксидной смоляной смеси в необходимом количестве обеспечивает готовому изделию прочность и долговечность, а также влияет и на прозрачность материала.

Смолу можно приготовить в различных по объему количествах.

• Приготовление небольшого объема. Компоненты эпоксидной смолы смешиваются холодным методом при комнатной температуре, не превышающей +25°C. Не рекомендуется смешивать сразу все необходимое количество материала. Для начала можно попробовать сделать пробную партию и посмотреть, как она будет застывать и какие имеет особенности. При смешивании небольшого количества эпоксидной смолы и отвердителя будет выделяться тепло, поэтому нужно подготовить специальную посуду для работы с полимером, а также место, куда эту емкость с горячим содержимым можно поставить. Перемешивать компоненты полимеров нужно медленно и аккуратно, чтобы в смеси не было воздушных пузырьков. Готовый смоляной состав должен быть однородным, вязким и пластичным, с абсолютной степенью прозрачности.
• Приготовление большого объема. Чем больше по объему ингредиентов участвует в процессе смешивания, тем больше тепла выделяет полимерный смоляной состав. По этой причине для приготовления эпоксидной смолы в большом количестве пользуются горячим методом. Для этого смолу подогревают на водяной бане до температуры +50°C. Такая мера позволяет в результате лучше смешать смолу с отвердителем и продлить срок ее работоспособности до затвердевания примерно на 1,5–2 часа. Если при нагревании температура повысится до +60°C, то процесс полимеризации ускорится. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы в эпоксидную смолу при нагревании не попадала вода, которая испортит полимер тем, что он потеряет свои клеящие свойства и помутнеет.

Если в результате работы необходимо получить прочный и пластичный материал, то перед введением отвердителя к эпоксидной смоле добавляется пластификатор марки ДБФ или ДЭГ-1. Его количество к общему объему смоляного ингредиента не должно превышать 10%. Пластификатор увеличит стойкость готового изделия к воздействию вибрации и механических повреждений. Через 5–10 минут после введения пластификатора в эпоксидную смолу добавляют отвердитель.

Для работы с эпоксидной смолой потребуются следующие инструменты:

• медицинский шприц без иглы – 2 шт.;
• емкость из стекла или пластика для смешивания компонентов;
• стеклянная или деревянная палочка;
• полиэтиленовая пленка;
• корректор в аэрозольной упаковке для устранения пузырьков воздуха;
• наждачная бумага или шлифмашинка;
• защитные очки, резиновые перчатки, респиратор;
• красящие пигменты, фурнитура, декоративные элементы;
• формы для заливки из силикона.

Любой мастер-класс для начинающих, где производится обучение технике работы с эпоксидной смолой, содержит инструкцию по применению этого полимера. Каким бы способом вы не решили воспользоваться для работы, прежде всего, необходимо подготовить рабочие поверхности. Их в обязательном порядке очищают от загрязнений и проводят качественное обезжиривание спиртом или ацетоном.

После подготовительного этого этапа можно переходит к следующим действиям.

Если требуется склеить две детали, то на рабочую поверхность наносят слой эпоксидной смолы, толщиной не более 1 мм. Затем обе поверхности с клеевым составом совмещают между собой касательным скользящим движением. Это поможет надежно склеить детали и обеспечить удаление пузырьков воздуха. Для прочности склеивания деталь можно закрепить на 2 суток в струбцину. Когда требуется выполнить литье в формы, придерживаются следующих правил:

• лить состав в форму нужно в горизонтальном направлении;
• работу выполняют в помещении при комнатной температуре не ниже +20°C;
• чтобы после застывания изделие легко выходило из формы, ее края обрабатывают вазелиновым маслом;
• если заливке подлежит древесина, то она должна быть качественно просушена.

Время высыхания полимерной смолы зависит от ее свежести, старая смола сохнет долго. Другими факторами, влияющими на время полимеризации, являются вид отвердителя и его количество в смеси, площадь рабочей поверхности и ее толщина, температура окружающей среды. Полимеризация и отвердение эпоксидной смолы проходит следующие стадии:

• полимерная смола в жидкой консистенции заполняет собой все пространство формы или рабочей плоскости;
• вязкость по консистенции напоминает мед и рельефные формы смолой залить уже сложно;
• высокая густота, которая подходит только для склеивания деталей;
• вязкость такая, что при отделении части из общей массы тянется шлейф, который твердеет прямо на глазах;
• эпоксидная смесь похожа на резину, ее можно тянуть, крутить и сжимать;
• состав полимеризовался и стал твердым.

После этого необходимо выдержать изделие 72 часа без использования, чтобы полимеризация полностью остановилась, а состав материала окреп и затвердел. Ускорить процесс сушки можно путем увеличения температуры в помещении до +30°C. Примечательно, что в холодной воздушной среде полимеризация замедляется. Сейчас разработаны специальные присадки-ускорители, при добавлении которых смола застывает быстрее, но эти средства влияют на прозрачность – изделия после их применения имеют желтоватый оттенок.

Чтобы обезопасить себя при работе с химическими компонентами эпоксидной смолы, необходимо придерживаться нескольких правил.

• Защита кожных покровов. Работы с полимерной смолой и отвердителем нужно выполнять только в резиновых перчатках. При попадании химических веществ на открытые участки кожи возникает сильное раздражение по типу аллергической реакции. Если эпоксидная смола или ее отвердитель попал на кожу, необходимо удалить состав с помощью тампона, пропитанного спиртом. Далее кожу промывают водой с мылом и смазывают вазелином или касторовым маслом.
• Защита органов зрения. При работе со смолой химические компоненты могут брызнуть в глаза и вызвать ожог. Чтобы предотвратить такое развитие событий, необходимо во время работы надевать защитные очки. При попадании химикатов в глаза необходимо незамедлительно промыть их большим количеством проточной воды. Если чувство жжения сохранилось, потребуется обратиться за медицинской помощью.
• Защита органов дыхания. Пары горячей эпоксидной смолы вредны для здоровья. Кроме того, легкие человека могут пострадать и во время выполнения шлифовки застывшего полимера. Чтобы предотвратить это, необходимо пользоваться респиратором. Для безопасной работы с эпоксидной смолой необходимо обеспечивать хорошее проветривание или использовать вытяжку.

Проверенные практикой рекомендации опытных мастеров, работающих с эпоксидной смолой, помогут новичкам освоить азы мастерства и предостерегут от совершения наиболее распространенных ошибок. Чтобы создавать изделия с высоким уровнем качества и надежности, вам могут быть полезными несколько советов.

• При прогревании густой эпоксидной смолы на водяной бане необходимо следить за тем, чтобы температура не поднималась выше +40°C и смола не закипела, что приведет к снижению ее качеств и свойств. Если необходимо подкрасить полимерный состав, то для этой цели используются сухие пигменты, которые при добавлении в смолу необходимо тщательным образом равномерно вымешивать до получения однородной окрашенной массы. При использовании водяной бани нужно следить за тем, чтобы ни одной капли воды не попало в эпоксидную смолу, в противном случае состав будет мутным, и восстановить его уже не получится.
• После того как эпоксидная смола смешана с отвердителем, полученную смесь необходимо использовать в течение 30–60 минут. Остатки сохранить невозможно – их придется только выбросить, так как они полимеризуются. Чтобы не тратить понапрасну дорогостоящий материал, необходимо перед началом выполнения работ внимательно рассчитать расход компонентов.
• Для получения высокой степени адгезивности поверхность рабочих объектов необходимо зашлифовать и хорошо обезжирить. Если работа предполагает послойное нанесение смолы, то каждый последующий слой наносят не на полностью подсохший предыдущий. Такая липкость позволит слоям прочно соединиться между собой.
• После того как отливка в форму или на плоскость выполнена, ей предстоит сохнуть 72 часа. Чтобы защитить верхний слой материала от попадания на него пыли или мелких частиц, необходимо накрыть изделие полиэтиленовой пленкой. Вместо пленки можно воспользоваться крышкой большого размера.
• Эпоксидная смола плохо переносит воздействие ультрафиолетовых солнечных лучей, под которыми она приобретает желтый оттенок. Чтобы сохранить изделиям идеальную степень прозрачности, выбирайте составы полимерной смолы, содержащие специальные присадки в виде УФ-фильтра.

При работе с эпоксидной смолой нужно найти идеально ровную горизонтальную поверхность. В противном случае у изделия может получиться неравномерный наплыв полимерной массы с одной стороны. Мастерство в работе с эпоксидной смолой приходит только в процессе регулярной практики.

О том, с чего начать работу с эпоксидной смолой, смотрите в следующем видео.