Baldai ir interjero daiktai

Epoksidinė derva: savybės ir taikymo sritis

Epoksidinė derva yra medžiaga, pažįstama beveik kiekvienam sąmoningo amžiaus žmogui. Praėjusio amžiaus penktajame dešimtmetyje pasirodžiusi statybų rinkoje, dėl universalių vartotojų savybių ji užėmė pelnytą vietą daugelyje statybų aikštelių. Sintetinio oligomero, kuris yra epoksidinė derva, taikymo sritis yra gana plati ir apima laivų statybą, pramoninę gamybą ir namų ūkius. Šiuolaikinių technologijų plėtra ir nuolatinė naujų kompozicijų plėtra prisideda prie nuolatinio šio sąrašo plėtojimo ir atitinkamai epoksidinių dervų naudojimo galimybių. Nepaisant to, ši medžiaga niekada nenaudojama gryna forma ir įgyja savo vertingas savybes tik sumaišius su kietikliu, o tai prisideda prie polimerizacijos reakcijų pabaigos. Atsižvelgiant į epoksidinės dervos paklausą šiuolaikinėse statybvietėse, taip pat buities ir kūrybos srityje, šiame straipsnyje mes apsvarstysime šios medžiagos ir medžiagos, kurioms naudojama epoksidinė derva, technines charakteristikas.

Epoksidinė sudėtis: dervos ir kietiklio santykis

Cheminės struktūros požiūriu epoksidinė derva, kuri yra paklausi beveik visose pramonės šakose, yra sintetinis oligomerinis junginys, naudojamas kartu su kietikliais, kurie padeda užbaigti polimerizacijos procesus. Būtent šie procesai, kuriems pasibaigus epoksidas yra paruoštas naudoti, lemia jo technines ir eksploatacines savybes. Atsižvelgiant į tai, galima daryti išvadą, kad epoksido negalima naudoti grynos formos..

Sujungiant įvairių tipų epoksidines dervas ir kietiklius, susidaro įvairios medžiagos, kurios kartais turi priešingų savybių. Kai kurios iš jų gali būti kietos ir kietos, kurių stiprumas viršija plieno stiprumą, o kitos, priešingai, bus minkštos, konsistencijos primenančios gumą. Priklausomai nuo pradinių epoksidinio mišinio komponentų, epoksidinė derva gali būti kietinama plačiame temperatūrų diapazone: nuo -10 iki +200 laipsnių, o pati medžiaga taip pat skirstoma į dvi rūšis: karšto ir šalto kietėjimo derva, kuri daugiausia nustatoma pagal naudojamo kietiklio tipą.

Epoksidinė derva kartu su šaltai kietėjančiu kietikliu naudojama buitiniams tikslams, mažose gamybos aplinkose ir tais atvejais, kai terminis apdorojimas neleidžiamas.

Jei epoksidas naudojamas gaminiams, kurie iš pradžių turi būti atsparūs aukštai temperatūrai, mechaniniam poveikiui ir agresyvioms cheminėms medžiagoms gaminti, jis papildomas karštai kietėjančiu kietikliu. Taip yra dėl to, kad naudojant karštai kietėjančius kietiklius, susidaro tankesnė molekulinė grotelė, kuri buvo pagrindas gaminti epoksidines sistemas, kurios kietinamos esant aukštai drėgmei arba jūros vandenyje..

Epoksidinis kietiklis veikia kaip kietiklis. Tretiniai aminai ir jų analogai bei fenoliai gali būti naudojami kaip kietiklis. Epoksidinės dervos ir kietiklio santykis gali būti gana įvairus ir tiesiogiai priklauso nuo pradinių komponentų sudėties. Kaip termoreaktyvus plastikas, epoksidinė derva su kietikliu pradeda negrįžtamą polimerizacijos reakciją, kuri prisideda prie patvarios medžiagos, netirpios vandenyje ir veikiant aukštai temperatūrai, susidarymo..

Maišant komponentus, svarbu laikytis būtinų proporcijų, kurios yra svarbios tam tikros rūšies dervai, nes kietiklio perteklius ar trūkumas neigiamai veikia gatavo polimero kokybę, sumažindamas jo stiprumą, atsparumas drėgmei, temperatūrai ir agresyviai chemijai. Šiuolaikinių epoksidinių junginių komponentų santykis yra 1: 2 arba 1: 1.

Svarbu! Vienas iš labiausiai paplitusių mitų apie epoksidinę dervą yra tas, kad jei viršijamas naudojamas kietiklio kiekis, derva sukietėja daug greičiau. Norėdami jį panaikinti, atkreipkite dėmesį, kad kietiklio kiekio viršijimas neturi įtakos medžiagos polimerizacijos greičiui. Vienintelis galimas būdas pagreitinti dervos polimerizaciją yra padidinti reakcijos mišinio temperatūrą. Įrodyta, kad temperatūros padidėjimas 10 laipsnių pagreitina kietėjimo procesą 2-3 kartus. Ši savybė sudarė pagrindą gaminti junginius, kurių struktūroje yra kietėjimo greitintuvų. Taip pat buvo sukurti epoksidiniai junginiai, kurie sustingsta žemesnėje temperatūroje..

Taigi pagrindiniai ir vieninteliai veiksniai, turintys įtakos kietėjimo greičiui, yra mišinio temperatūra ir kietiklio tipas..

Pagrindinės epoksidinės dervos rūšys

Yra keletas epoksidinių dervų rūšių, kurių kiekviena apima keletą porūšių.

  • Epoksidinės dianos dervos – kolektyvinė koncepcija, apimanti kelis epoksidinių dervų porūšius- medžiagas, pažymėtas ED-20 ir ED-22.

  • Epoksidinė derva ED-20 yra dažniausiai naudojama skystų dervų rūšis, pasižyminti visuotinėmis eksploatacinėmis savybėmis. Jis plačiai naudojamas tiek pramonėje, tiek kasdieniame gyvenime kaip vazoninių ir impregnuojančių junginių dalis, taip pat hermetikų ir klijų gamyboje. Gali būti naudojamas kaip rišiklis sustiprintų plastikų ir apsauginių dangų gamybai.
  • Epoksidinė derva ED-22 yra dar viena skystų epoksidinių dervų atstovė, kuriai būdingas palyginti mažas klampumas ir polinkis kristalizuotis laikymo metu. Kaip ir ED-20, jis turi universalias eksploatacines savybes..
  • Epoksidinė derva ED-16 yra medžiaga, turinti didelį klampumą, todėl ji naudojama tik stiklo pluošto gamyboje kaip rišiklis;
  • Epoksidinės dervos ED-10 ir ED-8-kietosios medžiagos, naudojamos elektros ir radijo inžinerijoje.

  • Dažų ir lakų epoksidianos dervos -grupė epoksidinių dervų, įskaitant prekės ženklus E-40 ir E-40r, kurios naudojamos lakams, dažams, glaistams ir dangoms gaminti, kurie parodo atsparumą padidėjusiam cheminių medžiagų poveikiui ir agresyviems aplinkos veiksniams. Epoksidinė derva E-41, kaip ir ankstesni prekių ženklai, naudojama vazoninių kompozicijų, glaistų, emalių ir klijų gamybai.
  • Epoksidinės modifikuotos dervos EPOFOM – medžiagos, naudojamos epoksidinių junginių gamybai, naudojamos kaip apsauginė danga savaime išsilyginančioms grindims ir vamzdynų remontui.

Į epoksidinių modifikuotų dervų grupę įeina EPOFOM-1,2,3 prekės ženklai. Jie yra žaliava, skirta gaminti medžiagas, kurios tarnauja kaip apsauginės dangos, kurių pagrindinė funkcija yra užkirsti kelią betoninėms ir metalinėms konstrukcijoms. Apsaugo statybvietes nuo chemiškai agresyvių medžiagų poveikio.

Epoksidinės dervos specialiems tikslams – medžiagų grupė, naudojama specialių fizinių, mechaninių ir technologinių savybių turinčių kompozicijų gamybai ir eksploatuojama ekstremaliomis sąlygomis, taip pat produktai, naudojami įvairiose pramonės šakose ir veikiami agresyvių aplinkos veiksnių. Garsiausios specialios paskirties grupės dervos yra:

  • EKhD derva (chloras), naudojamas kaip pagrindas gaminant sandariklius, klijus ir rišiklį anglies ir stiklo pluoštui, pasižymintis mechaniniu stabilumu, mažesniu degumu ir atsparumu drėgmei;
  • Derva UP-637, kurio sudėtyje yra rezorcinolio, tai yra pagrindinė medžiaga, naudojama kaip impregnavimo ir liejimo junginių gamybos pagrindas. Kitas UP-631 prekės ženklo tipas yra nedegių junginių struktūrinis komponentas liejimui ir impregnavimui..

Epoksidinė derva ED-20: trumpas aprašymas

Cheminės struktūros požiūriu, epoksidinė derva ED-20 yra oligomerinis junginys, kurio pagrindą sudaro difenilolpropano diglicidilo eteris. Šio prekės ženklo epoksidiano dervos kietikliu gali būti naudojamos įvairios bioorganinės medžiagos-fenolio-formaldehido dervos, polikarboksirūgšties anhidridai, aromatiniai ir alifatiniai aminai, poliamidai ir kitos medžiagos. Priklausomai nuo naudojamo kietiklio, ED-20 dervos techninės ir eksploatacinės savybės labai skiriasi..

Atsižvelgiant į tai, nustatoma jo taikymo sritis, kuriai taip pat būdingas jos universalumas:

  • Prekės ženklo ED-20 epoksidinė derva yra viena iš nedaugelio epoksidinių dervų rūšių, kurios gali būti naudojamos pramoninėje gamyboje ir kaip sudėtinių medžiagų dalis, pavyzdžiui, vazoniniai ir impregnuojantys junginiai, ir gryna forma;
  • ED-20 naudojamas epoksidinių klijų ir sandariklių gamybai;
  • Tarnauja kaip rišiklis gaminant armuotą plastiką ir apsaugines dangas.

Svarbu! Kadangi ED-20 derva yra visiškai nesprogi, ji nedega atvirame ugnyje. Medžiagoje yra lakiųjų medžiagų – epichlorohidrino ir tolueno, kurios pagal poveikį žmogaus organizmui priklauso antrajai pavojingumo klasei.

Epoksidinių dervų privalumai

  • Atsparumas abrazyvinėms medžiagoms ir atitinkamai nusidėvėjimas;
  • Klijų jungties stiprumas, kai naudojami klijai epoksidinės dervos pagrindu;
  • Optimalios fizinės ir mechaninės charakteristikos;
  • Po sukietėjimo epoksidinė derva pasižymi minimaliu drėgmės pralaidumu;
  • Minimalus susitraukimas kietėjimo metu ir po jo.

Epoksidinės dervos taikymo sritis: pagrindinės naudojimo kryptys

Pirmą kartą epoksidinė derva pradėta naudoti praėjusio amžiaus 50 -aisiais – tuo metu derva užėmė pelnytą vietą daugelyje pramonės šakų. Nuo to laiko jo naudojimo pobūdis labai pasikeitė, tačiau pagrindinės jo naudojimo sritys nepasikeitė:

  • Stiklo pluoštas ir epoksidas yra nuolatinis pastarųjų naudojimas. Epoksidinė derva naudojama kaip impregnavimo junginys stiklo verpalams ir stiklo pluoštui, taip pat dalių klijavimui daugelyje inžinerijos ir technikos pramonės šakų – elektronikos, elektros inžinerijos, aviacijos ir automobilių pramonės, laivų ir mechaninės inžinerijos, taip pat stiklo pluoštas ir dirbtuvės, kuriose praktikuojamas kėbulo remontas, automobilių ir valčių korpusų elementai;

  • Epoksidinė derva, kurios pritaikymas yra toks pat universalus, kaip ir jos savybės, gali būti naudojama kaip grindų, baseinų ir rūsio sienų hidroizoliacinė danga;
  • Įtraukimas į chemiškai atsparių dangų sudėtį – epoksidinės dervos naudojimas yra pagrindas dažams ir medžiagoms, skirtoms pastatų vidaus ir išorės apdailai, gaminti, pavyzdžiui, impregnavimui, kuris padidina akytų medžiagų – medienos, stiprumą ir atsparumą drėgmei. betonas ir kiti;
  • Skaidri epoksidinė derva, skirta išpilstyti į formas po sukietėjimo, apdirbama pjaustant ir šlifuojant. Apdoroti daiktai gali būti naudojami elektronikoje, buityje, dizaine ir net juvelyrikoje.

Svarbu! Papuošalai, pagaminti iš natūralių medžiagų, dabar yra populiarumo viršūnėje. Naudodami papuošalų epoksidinę dervą, kuri yra plastikinė masė, galite pagaminti gaminius, kurie visiškai imituoja stiklą. Kad epoksidinės dekoracijos taptų patrauklesnės, į dervą pilamos natūralios medžiagos – džiovintos gėlės, lapai, kūgiai ar net vabzdžiai.

Epoksidiniai klijai: trumpas aprašymas

Įvairiapusiškos epoksidinės savybės pasireiškia, kai jis naudojamas kaip klijai, parodantys visą naudojamų žaliavų žavesį. Epoksidiniai klijai yra universali kompozicija, skirta klijuoti medžiagas, pasižyminčias neporingu paviršiumi: aliuminį, fajansą, keramiką, kietmedžius, tokius kaip ąžuolas, tikmedis, eukaliptas ir kt. Jis vienodai populiarus batų dirbtuvėse ir orlaivių statyboje. Taip yra dėl didelio sukibimo ir suformuotos jungties stiprumo. Yra dviejų tipų epoksidiniai klijai: elastingi ir standūs..

Svarbu! Jei planuojate darbus atlikti buitinėje aplinkoje, ekspertai rekomenduoja pirmenybę teikti klijams, kuriems nereikia tiksliai laikytis dervos ir kietiklio santykio. Tokių kompozicijų rinkinys papildytas šalto tipo kietikliu..

Norint paruošti epoksidinius klijus, derva kambario temperatūroje turi būti sumaišyta su nedideliu kiekiu kietiklio (keli gramai). Iš esmės epoksidinė derva ir kietiklis imami santykiu 1: 10, tačiau leidžiama viršyti kietiklio normą, o tai prisideda prie santykio pasikeitimo iki 1: 5. Kompozicijos komponentai sumaišomi rankomis.

Padaryti didelius epoksidinius kiekius savo rankomis

Epoksidinė derva turi keletą specifinių savybių, kurių nežinojimas gali sukelti problemų gaminant didelius kiekius epoksidinės kompozicijos. Svarbu žinoti, kad dirbant su dideliu kiekiu epoksidinės medžiagos susidaro šiluma, o jei dervos nėra ketinama maišyti su kietikliu dideliais kiekiais, iškart po komponentų sujungimo ji polimerizuojasi ir sukietėja, tampa netinkama naudoti . Blogiausiu atveju mišinys užverda išsiskirdamas aitriems dūmams ir savaime užsidega, o tai paaiškinama laviną primenančiu dervos kaitinimu, kurio metu pagreitėja polimerizacijos reakcija ir vyksta intensyvus šilumos išsiskyrimas..

Svarbu! Pirkdami epoksidinę dervą ir kietiklį, pasitarkite su specialistu, kokiam tikslui jis skirtas. Iš specialios kompozicijos, skirtos dideliems mišinio kiekiams paruošti, gausite švarų, skaidrų, tolygiai sukietėjusį liejinį, kuriam būdingas oro burbuliukų nebuvimas.

Didelio tūrio epoksidinės medžiagos, pavyzdžiui, kelių kilogramų mišinio, paruošimo technologija skiriasi nuo nedidelio kiekio epoksidinių klijų maišymo. Apsvarstykime šį procesą išsamiau..

  • Dažnai ilgai laikant dervą, jis tampa klampesnis, taip pat tampa drumstas ir kristalizuojasi. Norėdami pašalinti šiuos reiškinius, prieš dėdami kietiklį ir plastifikatorių, pašildykite dervą vandens vonioje, kad sumažintumėte jos klampumą. Norėdami tai padaryti, nuleiskite indą su derva vandenyje ir pašildykite iki 50-60 laipsnių temperatūros;

Svarbu! Kaitinant dervą, atminkite, kad temperatūros padidėjimas 10 laipsnių pagreitina polimerizacijos procesą 2-3 kartus. Dėl to svarbu stebėti dervos temperatūrą, nes užvirus ji įgaus drumstą baltą atspalvį ir putas, taps netinkama naudoti..

Svarbu! Dažnai nepatyrę meistrai naudoja tirpiklį, kad padidintų dervos klampumą, tačiau net ir nedidelė jo koncentracija (ne daugiau kaip 5-7%) žymiai sumažins gaminio stiprumo charakteristikas ir atsparumą karščiui. Be to, gaminio veikimo metu tirpiklis dažnai „prakaituoja“ iš polimero, o tai taip pat pablogina medžiagos kokybę..

  • Visiškai pašalinkite vandens buvimą epoksidinėje medžiagoje ir kietiklyje. Kai vanduo patenka, epoksidas tampa drumstas ir praranda savo savybes. Tačiau šiuolaikinių technologijų plėtra leidžia gaminti vandens pagrindu pagamintus epoksidinius junginius, praskiestus distiliuotu vandeniu;
  • Epoksidinės kompozicijos paruošimas prasideda pridedant plastifikatoriaus. Jei naudojate DBP, lėtai kaitinkite dervą plastifikatoriumi, o kai naudojate DEG-1, tiesiog sumaišykite kompoziciją statybiniu maišytuvu arba grąžto priedu. Panaudoto plastifikatoriaus ir dervos dalis nustatoma pagal reikiamą mišinio plastiškumą, tačiau dažniausiai plastifikatoriaus dalis mišinyje neviršija 5-10%;
  • Prieš dėdami kietiklį į dervos ir plastifikatoriaus mišinį, atvėsinkite iki 30 laipsnių, tai neleis jam užvirti. Tada į mišinį įpilkite kietiklio, remiantis santykiu 1: 10. Kartais leidžiama keisti proporcijas nuo 1: 5 iki 1:20. Kad dervoje vienodai ištirptų kietiklis, būtina nuolat maišyti kompoziciją, antraip, netolygiai pasiskirsčius kietikliui, ji liks nesusieta ir prakaituos. Norėdami gauti homogeninį mišinį, lėtai ir palaipsniui supilkite kietiklį plona srovele, nuolat maišydami kompoziciją.

Svarbu! Net trumpalaikis kietiklio koncentracijos padidėjimas paskatins dervą užvirti – ji įgaus neryškų baltą atspalvį, bus padengta putomis ir taps netinkama naudoti. Stenkitės vengti kietiklio perdozavimo, nes kai kuriais atvejais derva gali akimirksniu sukietėti..

Tūrinio produkto gamyba iš epoksidinės dervos: meistrų rekomendacijos

  • Didelis produktas, pagamintas iš epoksidinės dervos, turėtų būti skaidrus, be oro burbuliukų. Medžiagos kietėjimas turi būti vienodas tiek storio, tiek gaminio paviršiaus atžvilgiu. Jei gatavo produkto storis viršija 2 mm, derva turi būti padengta sluoksniais, po to, kai buvo atlikta pirminė ankstesnio sluoksnio polimerizacija..
  • Epoksidą taip pat galima pilti į formas. Kad po dervos polimerizacijos gatavą produktą būtų galima lengvai išimti iš formos, jis turi būti suteptas techniniu vazelinu. Norėdami pridėti spalvą prie produkto, naudokite miltelinius dažus.
  • Baigę darbą, produktas turi būti laikomas šiek tiek aukštesnėje nei kambario temperatūroje. Praėjus 2-3 valandoms po pirminės polimerizacijos, produktas kaitinamas orkaitėje, o tai pagreitins polimerizacijos procesą iki 5-6 valandų. Kambario temperatūroje polimerizacijos procesas trunka 7 dienas.
  • Vėliau gaminys, išlietas iš epoksidinės dervos, yra apdorojamas mechaniniu būdu – pjaustomas ir šlifuojamas.

Svarbu! Vidaus gamybos epoksidinė derva daugeliu atvejų netinka biriems produktams gaminti, o tai lemia netolygus produkto kietumo sukietėjimas..