- Свежесть. Напрямую влияет на скорость высыхания материала, поэтому обязательно проверяйте срок годности и соблюдайте условия хранения, которые указаны на упаковке;
- Отвердитель, а точнее – состав данного компонента;
- Соблюдение температурного режима как во время приготовления смеси, так и в процессе застывания готового изделия;
- Площадь и размеры эпоксидной массы, которая используется при создании предмета.
Мы перечислили список основных факторов, а теперь разберем каждый из них и его влияние более подробно.
Какие отвердители использовать
При работе с эпоксидной смолой используют 2 типа аминовых отвердителей – ПЭПА и ТЭТА.
Отвердитель ПЭПА (полиэтиленполиамин) принадлежит к полимеризаторам «холодного» типа, так как с ним смола эффективно застывает даже при комнатной температуре (при 22-25°C наступает полимеризация). При этом готовое изделие, в составе которого использован отвердитель ПЭПА, способно выдержать температуру до 380°C, не теряя своих качеств. Благодаря низкой температуре засыхания, сам процесс затвердевания изделий проходит проще и быстрей, не требует дополнительного времени и трудозатрат. Среди минусов готовых изделий – меньшее сопротивление изгибам и разрывам, поэтому использовать отвердитель ПЭПА лучше при создании статичных изделий из эпоксидной смолы.
ТЭТА (триэтилентетрамин) характеризуется более высокой температурой засыхания и принадлежит к полимеризаторам уже «горячего» типа. Такой состав сможет застыть и при комнатной температуре, но потребует гораздо больше времени. Для ускорения процесса смесь рекомендуется прогреть до 50°C. Полученное изделие отличается прекрасными эксплуатационными характеристиками и способно выдерживать температуру до 490°C.
Обращаем внимание, что нагревание смолы – ответственный этап! Не рекомендуется прогревать состав выше 50-55°C, так как это может привести к проблемам при застывании или полностью испортить состав. Отвердитель ТЭТА уже при смешивании вызывает нагревание состава, поэтому желательно не использовать сразу большие объемы материала, в противном случае химическое нагревание может достичь критических температур и вызвать закипание смеси.
Именно поэтому крайне важно придерживаться некоторых правил при работе со смолой:
- Плоские объекты большой площади следует заливать тонким слоем, а отливку объемных форм осуществлять в несколько слоев.
- Каждый последующий слой следует наносить только после того, когда ослабеет реакция в предыдущем, и он застынет.
- Для заливки изделий и фигур большого объема лучше использовать смолу с отвердителем ПЭПА.
Каждый отвердитель имеет свои особенности, поэтому и сфера их применения может немного отличаться. Например, смолы с ТЭТА в большей степени используют при создании небольших, тонких и динамичных объектов, так как они более устойчивы на излом, характеризуются высокой гибкостью и способны выдержать высокие температуры. Из такого состава часто производят детали для автомобильных двигателей или всевозможных аэродинамических объектов. В то время как составы с отвердителем ПЭПА больше подходят для изготовления статичных предметов, например, скульптур.
Нагревание состава всегда приводит к ускорению процесса затвердевания смеси. Но важно учитывать допустимые пределы температур и соблюдать технику безопасности.
Площадь и объем смолы
Объем смеси и площадь поверхности напрямую влияют на скорость застывания состава. И данный параметр зависит не только от количества материала, но и от формы состава. Например, более компактные формы, шар или куб, у которых плотность смолы удалена от центра на равном расстоянии, характеризуются более быстрой химической реакцией и застыванием смолы. Для сравнения один и тот же объем эпоксидного компаунда (100 мл) в форме куба застынет примерно за 5 часов, а если залить его на плоскую поверхность тонким слоем, то на застывание понадобится примерно сутки. Эту особенность материала обязательно нужно учитывать во время работы, так как она влияет не только на скорость застывания, но и на критические реакции.
Смешиваем компоненты правильно
Именно правильное смешивание компонентов гарантирует необходимые свойства эпоксидного компаунда. Если методики и пропорции не будут учтены, вы рискуете получить абсолютно бесполезный материал и даже получить травму от бурной реакции. Правильность смешивания обеспечивает и нужную скорость застывания. При этом важно также правильно подготовить поверхности. Например, при работе с эпоксидным клеем следует тщательно зачистить поверхность, а в процессе отливки форм из смолы – правильно выполнить покрытие формы.
Во время зачистки поверхностей следует полностью очистить пыль, грязь и другие вещества, которые могут помешать контакту смолы с формой. Дополнительным преимуществом может стать создание абразива на поверхности, с помощью которого клей будет лучше фиксироваться за мелкие бугорки и полости. Поверхность обязательно следует обезжирить, сделать это можно с помощью спирта или ацетона. Но нужно дождаться полного выветривания вещества до нанесения эпоксидного слоя, чтобы исключить любые ненужные реакции.
В процессе отлива форм необходимо нанести специальный разделитель, который защищает компаунд от прилипания. В качестве разделителя используют воск или тонкий полиэтиленовый настил.
Правила работы с эпоксидной смолой
- Для начала нужно внимательно прочитать инструкцию к составу и правильно вымерить нужное количество материалов и пропорции. Для точности измерений лучше использовать мерный стакан или шприц;
- Для ускорения застывания состав предварительно следует прогреть до температуры 50°C на водяной бане. Во время разогрева смесь следует медленно помешивать, чтобы пузыри воздуха поднимались наружу и испарялись;
- Отвердитель следует вливать быстро и тонкой струйкой, продолжая мешать смесь. Перемешивать состав следует до тех пор, пока не выйдут пузыри воздуха и он не станет однородным.
- Готовый состав следует использовать в течение 25-35 мин. Не рекомендуется долго замешивать или оставлять без дела на длительное время, в противном случае он может стать слишком густым, не будет проникать в мелкие пространства, с ним будет сложно работать.
Все вышеперечисленные правила распространяются на простые эпоксидные компаунды, но существуют составы, которые имеют свои особенности и условия эксплуатации. Они могут дольше застывать или требовать соблюдения определенной температуры, такие условия следует учитывать при работе с конкретным составом.
Стадии застывания смолы
Полимерный состав застывает не сразу по всему объему. Застывание происходит по цепям – от молекулы к молекуле, в итоге эпоксидный компаунд может иметь разное состояние на отдельных этапах. При работе со смолой выделяют несколько стадий застывания материала:
- Начальная. Начинается с момента смешивания смолы и отвердителя. Во время достижения однородного состояния, начинает происходить реакция. На начальной стадии состав характеризуется самой высокой текучестью, поэтому легко проникает в любые мелкие поры.
Залитая в форму смесь становится более вязкой и менее текучей, по своей консистенции напоминает мед. В таком состоянии она уже не сможет проникать в мелкие полости.- Смесь становится достаточно густой, но еще сохраняет тягучесть. Компаунд стекает крайне медленно, в среднем 1 см в секунду. Для заливки такая густота уже не подходит, но может использоваться для склеивания деталей.
- Смесь густая. Если потянуть за отдельный участок, то образуется шлейф, который быстро застывает.
- Резиновая стадия. На этом этапе смолу можно сгибать и скручивать. На данном этапе удобно придавать форму будущим изделиям. Но делать это нужно с помощью специального инструмента, аналогично работе с раскаленным стеклом.
- Завершающая стадия. Готовое изделие обретает плотность, прочность и твердость, по ощущениям напоминает стекло или твердый пластмасс.
Наполнители для эпоксидной смолы
В эпоксидный компаунд можно добавить не только смолу и отвердитель, но и специальные наполнители, которые способны изменить вид и придать особенность будущему изделию. Часть наполнителей также может оказывать влияние на скорость застывания смеси. Например, если к смоле и отвердителю добавить металлическую стружку или алюминиевую пудру, то такая смола гораздо быстрей застынет и будет обладать более высокой прочностью.
Меры предосторожности при работе со смолой
Эпоксидные смеси различных видов могут вызывать опасные химические реакции при неправильном смешивании. Любое нарушение технологии может привести к химическим ожогам и другим возможным случаям травматизма. Поэтому необходимо соблюдать все меры и правила безопасности при работе с эпоксидными составами.
Помните, что готовый состав полностью безопасен для человека, а вот не застывшие заготовки могут нанести вред. Использование смол с отвердителем ТЭТА склонны к нагреванию, при нарушении пропорций может произойти закипание и задымление с выделением вредных веществ – фенола или формалина.
Используйте перчатки, респиратор, защитные очки и маску, чтобы защитить себя от возможных вредных веществ. А помещение, где происходит работа, должно хорошо проветриваться.