Опрос
Какие формы для плитки Вы предпочитаете?

Пластик Полимер
Пластик Сополимер
Польские формы
Пластик АБС
Пластик ПВХ
Пластик Полистирол
Полиуретановые
Резиновые
Другие формы
Самые рейтинговые новости
Новые добавления
Формы для Плитки! » Библиотека » Полиэфирные смолы и эпоксидные смолы, все о смолах и их применении, сравнение смол, описание смолы
Форум Технологий Гипса и Бетона
Полиэфирные смолы и эпоксидные смолы, все о смолах и их применении, сравнение смол, описание смолы
Автор: Spirit |
25 марта 2011 |
Просмотров: 18705 |
Комментарии (0)

            Полиэфирные смолы и эпоксидные смолы, все о смолах и их применении, сравнение смол, описание смолы. Виды смол для изготовления стеклопластика

 Смолы для производства стеклопластиковых изделий и форм и разновидности смол, какие бывают смолы

 Стеклопластиковый ламинат состоит из двух материалов, компонентов, которые в сумме обладают более высокими характеристиками, нежели каждый из материалов в отдельности. Один из компонентов, это стекловолокно. Второй элемент композита, это смола. Сегодня существует такое количество различных видов смол, что остается только диву даваться, как самим химикам еще удается в них ориентироваться. Однако применительно к стеклопластиковому изготовлению форм для бетона, мы имеем дело всего с несколькими типами смол.

 Расмотрим виды смол, наиболее часто применяемые для постройки стеклопластиковых форм и других изделий из стеклопластика, это эпоксидные и полиэфирные смолы. Для начала давайте мы уделим немного внимания эпоксидным смолам, в силу редкости их применения. Абсолютное большинство смол, использующихся в производстве различных форм
для литья бетона, или при производсве полимерных композитных материалов при изготовлении столешниц, барных стоек, подокоников, составляют так называемые ненасыщеные полиэфирные смолы, независимо от того, кто их использует, профессионалы или любители в домашних условиях, при самостоятельном изготовлении всевозможных стеклопластиковых форм. Именно поэтому данный тип заслуживает наиболее подробного рассмотрения. Эпоксидные, так и полиэфирные смолы относятся к разряду термореактивных смол. Это означает, что их отверждение происходит за счет химической реакции и впоследствии их нельзя вернуть назад в жидкое состояние путем теплового воздействия, как это возможно с термопластичными смолами. Термореактивные смолы представляют собой сиропообразные жидкости различной степени вязкости и обладают рядом специфических свойств, которые мы подробно рассмотрим, чтобы предоставить возможность осознанного выбора исходя из поставленной цели.

         Эпоксидные смолы, что такое эпоксидные смолы, как и где они применяются

 Эпоксидные смолы имеют малое распространение в стеклопластиковом производстве, производство всевозможных форм, судостроении, автомобилестроении и в других производствах в первую очередь из-за своей дороговизны. Разумеется, данная ситуация может измениться, невозможно предугадать превратности мировой энергетики. Но даже и в этом случае маловероятно, что они вытеснят полиэфирные смолы по целому ряду других причин, главным образом потому, что в большинстве случаев полиэфирные смолы с запасом отвечают поставленным требованиям и оттого необходимость в применении эпоксидных смол отсутствует.

 Эпоксидные смолы состоят из двух компонентов, которые при смешивании вступают в реакцию и полимеризуются. Компонент, вызывающий полимеризацию, обычно именуют отвердителем. В отличие от полиэфирных смол с их незначительным количеством катализатора, отвердители для эпоксидных смол составляют значительную долю в составе рабочей смеси. Соотношение смолы с отвердителем может лежать в широком диапазоне в зависимости от ее состава. К примеру, одни эпоксидные смолы требуют соотношения 1:1 , а другие - 5:1. От невероятно широкого ассортимента смол и отвердителей у новичка голова может пойти кругом, поэтому необходимо выбрать несколько видов эпоксидной смолы с которыми Вы в дальнейшем и будете постоянно работать.

 Меняя комбинации Эпоксидных смол и отвердителей, грамотный химик способен получить эпоксидные композиции, обладающие самыми различными свойствами. Некоторые из этих свойств могут оказаться полезными для наших с вами целей, при производстве различных форм для бетона или полимерного производства, хотя в большинстве случаев это не так. Чтобы подобрать композицию, пригодную для производства различных стеклопластиковых форм из эпоксидных смол, необходимо либо обладать солидным запасом знаний и опыта, либо абсолютно доверять ее этикетке при покупке нового вида полиэфирной смолы. У Вас может возникнуть вопрос, а зачем вообще нужны эпоксидные смолы? Если не вдаваться в детали, то у эпоксидных смол выше прочность клеевого соединения, но у них меньше усадка, в отвержденном состоянии они меньше фильтруют влагу, лучше противостоят абразивному износу и обладают лучшими физико-механическими свойствами. Существует бесконечное множество комбинаций и вариаций эпоксидных смол и для узкоспециальных целей производители имеют возможность предложить составы с такими характеристиками, достичь которых полиэфирные смолы не смогут никогда. 

 Достоинства эпоксидных смол тем не менее не отменяют их недостатков, когда речь заходит о производстве стеклопластика. В первую очередь имеется в виду рост затрат. Эпоксидные смолы требуют более аккуратного обращения, хотя можно оспорить данный пункт после изучения вредностей полиэфирных смол. Эпоксидные смолы медленнее полимеризуются, и это тормозит производственный процесс, это одна из главных причин, почему производители их сторонятся, они сложнее в обработке, в особенности при изготовлении на болване при изготовлении объемных или разборных форм.

 Еще одна проблема эпоксидных смол связана с их свойством терять вязкость при повышении температуры в ходе экзотермического отверждения. Это создает трудности при работе со смолой на вертикальных и наклонных поверхностях и в паре с медленным отверждением делает работу по ламинированию в таких условиях крайне утомительной. Эпоксидные смолы используются для приклеивания тканых материалов к заполнителям типа пенопластов, однако применение большинства видов эпоксидных смол для пропитки стекломата обычно лишено смысла, мат потребляет огромное количество эпоксидной смолы и стоимость обычного ламината будет значительно выше, чем с применением полиэфирной смолы. Можно возразить, что лучшая адгезия эпоксидной смолы позволяет избавиться от использования стекломата между слоями тканых материалов и вероятно получить в результате стеклопластик с более высокими характеристиками. Однако для большинства изделий из эпоксидных смол подобное улучшение не оправдывает связанного с этим роста проблем и затрат. Несмотря на то, что клеящие свойства эпоксидной смолы выше чем у полиэфирной, прочность эпоксидного стеклопластика выше не в пропорциональной степени.

 Тем не менее есть ситуации, где эпоксидные смолы зарекомендовали себя наилучшим образом и, несмотря на ограниченное использование в качестве конструкционного материала, нашли широкое применение, в особенности в качестве клея. При нанесении защитных покрытий на многие материалы или при их склеивании можно не преувеличивая сказать на века, настоятельно рекомендуются именно эпоксидные смолы. К таким материалам относятся алюминий, сталь, тик, дуб, эвкалипт, туя, кипарис, материалы с непористыми поверхностями. Короче говоря, эпоксидные смолы представляют собой превосходные клеи, чего нельзя сказать про полиэфирные смолы. Несмотря на то, что эпоксидные смолы могут применяться с тканевыми материалами для улучшения их связи или в расчете на жесткую эксплуатацию, высокая стоимость препятствует их широкому применению.

 Жидкую эпоксидную смолу можно наносить поверх отвержденной полиэфирной и наоборот, та и другая смолы не должны соприкасаться в неотвержденном или жидком виде. Первая из смол должна быть полностью отвержденной. Также обращаем Ваше внимание, что хотя эпоксидные смолы хорошо клеятся к отвержденным полиэфирным, в обратной 
комбинации полиэфирная смола на эпоксидной держится плохо. Если возникнет необходимость приклеивания к отвержденной эпоксидной поверхности, она должна быть зачищена шкуркой или хотя бы протерта растворителем. Это позволит обеспечить максимально возможную адгезию.

 Если при монтаже оборудования на поверхность полиэфирного стеклопластика в качестве клея используется эпоксидная смола, либо иной пригодный для этих целей клей, всегда существует опасность расслоения полиэфирного пластика либо отрыва гелькоута. Нагрузки на приклеиваемую деталь не должны быть направлены на ее отрыв от полиэфирной 
поверхности, так как прочность эпоксидного клеевого шва под деталью превышает прочность связи полиэфирных слоев в ламинате. Поскольку это может привести к его ослаблению или разрушению, всегда следует практиковать механическое крепление к стеклопластику, используя описанные далее методы. Если Вы собираетесь использовать 
эпоксидные смолы, примите максимальные меры предосторожности, в особенности что касается аминных отвердителей. Многие эпоксидные компаунды могут приводить к серьезным дерматитам, ожогам кожи и проблемам органов дыхания даже у того, кто наивно полагает, что у него иммунитет. Многие люди, которые не внимали этому совету, поскольку работали с эпоксидной смолой голыми руками, многие годы и не имели при этом никаких проблем. Затем внезапно, без малейших сиптомов, у них вдруг развивалась сильная сыпь или возникал дерматит, причем иногда в такой степени, что необходима была госпитализация. Поэтому всегда работайте с эпоксидной смолой только в защитной одежде, перчатках и с защитным кремом. При шлифании одевайте очки и респиратор. В рабочую зону необходим приток и циркуляция свежего воздуха. Если эпоксидная смола окажется на коже, ее необходимо немедленно смыть водой с мылом или денатурированным спиртом.

         Полиэфирные смолы, что такое полиэфирные смолы и как правильно работать с полиэфирными смолами 

 Наиболее широко используемым типом смол в стеклопластиковом производстве остаются полиэфирные смолы. Физико-механические свойства у полиэфирных смол несколько хуже чем у эпоксидных и их химическая стойкость также ниже. Тем не менее, применительно к изготовлению форм для бетонных изделий и полимерных, полимербетонных изделий, все эти факторы не играют решающей роли и перевешиваются сравнительной дешевизной, возможностью быстрого отверждения при комнатной температуре, простотой изготовления и легкостью в обращении, а так же идеальным глянцем стеклопластиковых форм при изготовлении их из полиэфирных смол. Долговременная химическая стойкость и долговечность полиэфирных смол считаются вполне достаточными для большинства стеклопластиковых изделий.

 Что такое полиэфиры. Полиэфиры - это продукты нефтехимии, берущие свое начало в ходе процесса перегонки нефти. Пускай это покажется чересчур усложненным, но мы все же опишем в общих чертах процесс их производства. Для приготовления смолы различные ангидриды, многоосновные кислоты, гликоли и стирол получают из бензола, пропилена и этилена, затем они смешиваются вместе и варятся в больших емкостях до образования базовой смолы. В какой то момент технологического процесса происходит разбавление базовой смолы стиролом, который составляет значительную часть полиэфирной смолы, от трети до половины конечного продукта. После разбавления смолы стиролом она готова к 
продаже, необходимо только внести добавки, определяемые спецификой сферы применения конкретной смолы. Естественно, производитель способен играть составом смолы. Он может добавлять в нее различные наполнители, акселераторы и прочие модификаторы, что приводит к появлению множества самых разных полиэфирных смол. Большое значение при этом имеет сфера применения конечного продукта, в чем мы далее убедимся.

 Если бы обрисованный выше процесс приготовления полиэфирной смолы был доведен до своего конца, в результате мы получили бы полностью отвержденную массу. Но поскольку мы фактически прерываем этот процесс на полпути, смола оказывается лишь частично полимеризованной. Отгруженная на этой стадии смола хранит в себе запущенную в ходе варки реакцию и через достаточный промежуток времени неизбежно перейдет в твердое состояние сама по себе. Именно поэтому приобретать и использовать следует только свежую смолу, старая смола не обладает необходимыми свойствами уже только оттого, что зашла слишком далеко в своей естественной полимеризации. Большинство производителей смол поступает правильно, давая гарантию свежести товара у себя и своих дистрибьюторов. Как правило, срок годности полиэфирной смолы составляет всего шесть месяцев, хотя при надлежащих условиях хранения год или даже два не являются чем то из ряда вон выходящим. Срок можно продлить и более, если хранить смолу в холодильнике, не замораживая. Смола должна храниться в сухом прохладном месте, куда не попадают прямые солнечные лучи и где температура не слишком превышает +20 градусов.

                                   Акселераторы, активатор и катализаторы, что это такое

 Кто работает со смолой, не может ждать вечность, пока смола затвердеет сама по себе. Чтобы она полностью полимеризовалась, требуются еще два дополнительных компонента. Первый называется акселератором, или активатором, что одно и то же, а второй катализатором, иногда его называют отвердителем. Оба компонента выступают в паре и способствуют ускоренному отверждению смолы. Фактически катализатор выступает тем источником внутреннего теплообразования, за счет которого и происходит отверждение, а акселератор делает этот процесс возможным при естественной температуре без применения внешних источников тепла. В результате процесса полимеризации не образуется никаких побочных продуктов. Именно соотношение этих двух ингредиентов определяет ход отверждения, чаще говорят про время желатинизации и время, необходимое для превращения смолы в твердое состояние.

 Поэтому катализаторы и акселераторы являются веществами, которые работают только в определенных комбинациях, и несколько таких комбинаций применяются с полиэфирными смолами. Для большинства работ в производстве всевозможных форм стандартным акселератором является вещество, именуемое на техническом языке нафтенатом кобальта, жидкость пурпурного цвета, а в качестве катализатора обычно выступает пероксид метил-этил-кетона. Иногда можно услышать, как кто-то называет его "МЭК", что совершенно ошибочно. МЭК - это метил-этил-кетон, родственный ацетону растворитель и катализатором он не является. Поэтому грамотно будет называть его далее МЭК-пероксидом.

 Тепло, производимое этими двумя веществами, когда они смешиваются в смоле, является результатом быстрого окисления, его скорость зависит от количества и пропорций этих компонентов, того и другого требуется совсем немного, окружающей температуры на рабочем месте и еще нескольких дополнительных факторов, о которых мы будем говорить далее. Катализатор в своем чистом виде слишком взрывоопасен, поэтому он поставляется в виде смеси с инертным растворителем и перекисью водорода. Из-за того что у разных производителей катализаторов соотношения могут различаться, характеристики отверждения также могут быть различны. Поэтому, если вы поменяли марку катализатора, сделайте пробу для оценки времени отверждения и конечных свойств смол. Иногда полиэфирные смолы проступали в продажу, не имея в своем составе акселератора и были непредускоренными. Акселератор должен был добавляться конечным пользователем наряду с катализатором. Однако иногда случались серьезные инциденты - жестокая практика показала, что когда нафтенат кобальта и МЭК-пероксид встречаются одновременно, возможен их взрыв с последующим пожаром. Это происходит из за бурного неуправляемого выделения кислорода в ходе реакции между двумя этими веществами. Как результат, производители сегодня обычно вводят нафтенат кобальта (0.05-0.5% по весу) в смолу еще на заводе и такая смола называется предускоренной, а катализатор поставляется отдельно и вводится конечным потребителем. И хотя оба вещества по прежнему можно приобрести по отдельности, важно помнить главное правило безопасности, категорически запрещенно смешивать нафтенат кобальта и МЭК - пероксид одновременно. При введении катализатора в предускоренную смолу происходит ее отверждение, вызванное тепловой реакцией. Скорость реакции зависит от окружающей температуры и количества катализатора, хотя на нее могут иметь влияние и другие факторы. К примеру, высокая влажность обычно тормозит отверждение, а низкая ускоряет. При хранении катализаторы теряют свои свойства, поэтому с несвежим катализатором для достижения того же времени желатинизации может потребоваться большее его количество. Смола отверджается быстрее, будучи в компактном объеме и медленнее, будучи распределенной по большой поверхности в форме тонкого слоя, Вы можете повысить время жизнеспособности смолы, если воспользуетесь неглубокой широкой посудой или кюветами для краски вместо емкостей цилиндрической формы. Другой способ продлить жизнеспособность - во время перерывов убирать смолу с введенным катализатором в холодильник, поставить емкость на лед или в ведро с холодной водой. Среднее количество вводимого катализатора составляет 1-2% по весу, но вариации в диапазоне от 0.5% до 5% не сильно повредят конечному ламинату, при условии, что ваши обстоятельства того требуют. Вероятно, лучше добавлять катализатор немного выше нормы, чем ниже - по крайней мере пока вы не освоитесь с предметом. И хотя много написано на тему точности дозировки катализатора, после накопления некоторого опыта применительно к своим условиям, вы сможете отмерять нужные количества в основном на глаз.

 Несмотря на то, что рабочая температура окружающего воздуха должна быть +20 градусов и выше, случаются ситуации, когда кому то нужно работать и в более прохладной обстановке. Для очень холодных условий применительно к стеклопластику, это от +5 до +15 градусов, может потребоваться приобретение специальной низкотемпературной смолы, либо добавка в нее большего количества нафтената кобальта с катализатором. Если смола не полимеризуется за несколько часов, существует опасность того, что ламинат впитает влагу и может сильно потерять в прочности и других физико-механических характеристиках. При температурах ниже +15 С всегда существует опасность неполного отверждения, что грозит серьезными последствиями. Если не позаботиться о поддержании температуры рабочего места, материалов и поверхности матрицы, болвана на уровне необходимых +20 С и более, сроки полимеризации окажутся нарушенными. Для примера можно сказать, что время желатинизации увеличивается на 6-10 минут с падением температуры на каждый градус цельсия. Если сегодня вы работали при температуре +20 С, а завтра она упала до +15 С, время желатинизации может возрасти на 30-50 минут. Это означает, что настоятельно не рекомендуется заниматься работами со смолой, если вы не в состоянии обеспечить на рабочем месте как минимум +15 С. Если же температура приближается к этой границе, следует в качестве меры предосторожности использовать смолу с повышенным содержанием нафтената кобальта. Наличие лишнего кобальта снижает срок хранения смолы до самого минимума, поэтому хранить ее следует при температуре не выше +20 градусов в сухом месте. Несколько советов о катализаторах.  Не пытайтесь заменить требуемый для смолы катализатор каким либо другим и не забывайте добавлять его в каждую партию. Если вы забудете про катализатор, смола может никогда не полимеризоваться. Если это случится на внутреннем слое ламината, вам нужно будет снимать все вышележащие слои и начинать все сначала, что при отвежденных наружных слоях может оказаться нереальным или по крайней мере трудоемким процессом. Попытки нанести катализатор при помощи краскопульта или кисти приведут к образованию на поверхности тонкой корки, не более. Следует также добавить, что обращение с катализатором такими методами крайне опасно.



Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.


 (голосов: 11)



Реклама
Навигация
Популярные теги
Свежие новости!
Архивы
Календарь
«    Ноябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30