Эпоксидная смола
Эпоксидная смола — синтетическая смола, продукт поликонденсации эпихлоргидрина с фенолами. Часто эпоксидными смолами называют не только ЭС (эпоксидиановые смолы), а вообще любые би- и полифункциональные вещества, содержащие в своём составе эпоксидную или глицидиловую группу — напряжённый цикл, содержащий в своем составе два атома углерода и атом кислорода.
Свойства
Эпоксидные смолы стойки к действию галогенов, кислот, щелочей, обладают высокой адгезией к металлам. Из эпоксидных смол готовят различные виды клея, пластмассы, электроизоляционные лаки, текстолит (стекло- и углепластики), заливочные компаунды и пластоцементы. Эпоксидная смола в зависимости от марки и производителя, выглядит как прозрачная жидкость желто-оранжевого цвета напоминающая мёд, или как коричневая твердая масса, напоминающая гудрон. Жидкая смола может иметь очень разный цвет — от белого и прозрачного до винно-красного (у эпоксидированного анилина). Следующие свойства имеет чистая, не модифицированная смола без наполнителей.
Модуль эластичности:
Предел прочности:
Плотность:
Применение
На основе эпоксидных смол производятся различные материалы, применяемые в различных областях промышленности. Углеволокно и ЭС образуют углепластик. Из стеклоткани с ЭС делают корпуса плавсредств, выдерживающие очень сильные удары, различные детали для автомобилей и других транспортных средств. Композит на основе ЭС используются в крепёжных болтах ракет класса земля-космос. ЭС с кевларовым волокном — материал для создания бронежилетов.
Для практического применения нужен отвердитель. Отвердителем может быть полифункциональный амин или ангидрид, иногда кислоты. Также применяют катализаторы отверждения — кислоты Льюиса и третичные амины, обычно блокированные комплексообразователем наподобие пиридина. После смешения с отвердителем эпоксидная смола может быть отверждена — переведена в твердое неплавкое и нерастворимое состояние. Если это полиэтиленполиамин (ПЭПА), то смола отвердеет за сутки при комнатной температуре. Ангидридные отвердители требуют 10 часов времени и нагрева до 180 °C в термокамере, и это еще без учета каскадного нагрева со 150 °C.
Зачастую эпоксидные смолы используют в качестве эпоксидного клея или пропиточного материала, вместе со стеклотканью для изготовления и ремонта различных корпусов или выполнения гидроизоляции помещений, а также как самый доступный способ в быту изготовить продукт из стекловолокнита, как сразу готовое после отливки в форму, так и с вероятностью дальнейшего разрезания и шлифовки. Использовать эпоксидную смолу в качестве клея особенно просто. Смешивание эпоксидной смолы с отвердителем как правило выполняется в крайне малых объемах (несколько граммов), поэтому перемешивание производится при комнатной температуре и не вызывает затруднений, точность пропорции смола / отвердитель при смешивании зависит от производителя эпоксидной смолы или отвердителя, необходимо использовать только те пропорции которые рекомендованы производителем, так как от этого зависит время отвердевания и физические свойства получившегося продукта (отступлении от нужной пропорции как правило приводит к изменению времени отвердевания, в крайних случаях можно получить нетвердый продукт), как правило стандартная пропорция составляет от 10:1 до 5:1, но в некоторых случаях может доходить до 1:1.
Хотя отвержденная по правильной технологии эпоксидная смола считается абсолютно безвредной при нормальных условиях, ее применение сильно ограничено, так как при отверждении в промышленных условиях в ЭС остается некоторое количество золь-фракции — растворимого остатка. Он может нанести серьезный урон здоровью, если будет вымыт растворителями и попадет внутрь организма. В не отвержденном виде эпоксидные смолы являются достаточно ядовитыми веществами и могут также навредить здоровью. По этой причине при работе с ЭС требуется соблюдать определенные правила:
Склееная при помощи ЭС посуда не может быть использована в дальнейшем для приготовления и употребления пищи.
При работе надевайте резиновые перчатки.
При попадании брызг ЭС в глаз срочно промыть глаз холодной водой и обратиться к врачу.
При работе с отвердителями и смолами в твердом виде требуется использовать противопылевой респиратор.
Не рекомендуется отверждать смолу в бытовой духовке.
Свойства