Эпоксидная смола для чего применяется в строительстве
BrickNews.ru
Новости строительства и архитектуры
Эпоксидная смола: все о материале и сферах применения
Словосочетание «эпоксидная смола» мы слышим достаточно часто. Этот материал обладает множеством качеств, сильно расширяющих сферы его применения. В статье мы постараемся охватить, как можно больше информации об этом материале, основное внимание уделив его использованию в строительных и отделочных работах.
Что же такое эпоксидная смола?
Синтетические смолы применяются в самых разных направлениях деятельности. Но самой известной является эпоксидная – олигомерное соединение. Появившись в 50-е годы прошлого века, она довольно быстро добилась широкого применения, как в промышленности, так и в домашнем хозяйстве, ремонте и прочих направлениях.
Стоит отметить, что самостоятельно данная смола своих свойств не проявляет и не используется. Для завершения процесс полимеризации необходимо добавление отвердителя. Различные типы смол и отвердителей позволяют получать самые разные материалы, которые могут быть прочными как сталь, мягкими, подобно резине, или обладать клеящими свойствами, способными удерживать вместе детали самолета.
Эпоксидные смолы холодного и горячего отверждения
Самые прочные соединения проявляются в эпоксидной смоле горячего отверждения, в которой этот процесс происходит при температуре ближе к двумстам градусам по Цельсию. Более прочная сетка полимерных молекул позволяет веществу становиться твердым даже в воде. Самые прочные клеи получаются именно таким образом.
Что касается «эпоксидки» холодного отверждения, то она больше применяется в бытовых целях, либо на маломощных и не подразумевающих высокотемпературного воздействия производствах.
Преимущества данной синтетической смолы
Применение эпоксидной смолы
Смолы марки ЭА применяются для создания эпоксидных компаундов с низкими параметрами вязкости. Такие смолы нашли самое широкое применение в виде компонента для пропиток, заливок и клеев.
Хлоросодержащая эпоксидная смола может применяться в виде заливочных и клеевых составов для стеклопластика и углепластка. Всем известные карбоновые детали и стеклопластиковые лодки производятся именно с этим типом смолы. Сам факт содержания хлора вовсе не означает, что данный компонент вреден. Работать с ним можно без какого-либо опасения, с соблюдением общих правил техники безопасности, разумеется.
Как уже говорилось выше, среди преимуществ данная смола имеет способность противостоять влаге и не пропускать воду. В связи с этим на основе данного компонента производятся различные работы в области гидроизоляции.
С ее помощью также создаются пропиточные смеси, применяемые для таких пористых материалов, как бетон, дерево и тому подобные. Эпоксидная смола в их составе позволяет повысить прочность и влагостойкость пропитываемого материала. На основе такой смолы создаются обладающие высокой химической стойкостью и прочностью лакокрасочные материалы для внутренней и наружной отделки. Наконец, материал используется в создании наливных полов.
Известна эпоксидная смола и в контексте создания различных изделий. Заливка в формы с последующей резкой и шлифовкой позволяет создавать предметы для домашнего хозяйства, дизайнерские элементы и тому подобное. Наконец, подобный вид смол применяется электронной промышленности.
Советы по нанесению эпоксидной смолы
Мебель и предметы интерьера
Эпоксидная смола – материал, знакомый практически каждому человеку, находящемуся в сознательном возрасте. Появившись на строительном рынке в пятидесятые годы прошлого столетия, она заняла заслуженное место на многих строительных площадках, что обусловлено ее универсальными потребительскими характеристиками. Сфера применения синтетического олигомера, которым является эпоксидная смола, достаточно широка и включает судостроительство, отрасли промышленного производства и домашнего хозяйства. Развитие современных технологий и постоянная разработка новых составов способствует постоянному расширению этого списка, а, соответственно, и возможностей применения эпоксидных смол. Несмотря на это, данный материал никогда не используется в чистом виде и приобретает свои ценные свойства только после смешения с отвердителем, что способствует окончанию реакций полимеризации. В связи с востребованностью эпоксидной смолы на современных строительных площадках, а также в сфере домашнего хозяйства и творчества, в настоящей статье мы рассмотрим технические характеристики данного материала и субстанции, в составе которых используется эпоксидная смола.
Содержание
Эпоксидный состав: соотношение смолы и отвердителя
Востребованная практически во всех отраслях промышленности эпоксидная смола, с точки зрения химического строения, представляет собой синтетическое олигомерное соединение, которое используется в комплексе с отвердителями, способствующими завершению процессов полимеризации. Именно эти процессы, после завершения которых, эпоксидная смола готова к использованию, определяют ее технические и эксплуатационные характеристики. С учетом этого, можно прийти к выводу, что эпоксидная смола не может использоваться в чистом виде.
Эпоксидная смола в комплексе с отвердителем холодного отверждения используется в бытовых целях, в условиях небольших производств и в случаях, когда термическая обработка не допустима.
Если эпоксидная смола используется для изготовления изделий, которые изначально должны быть устойчивы к воздействию высоких температур, механических нагрузок и агрессивных химических веществ, она дополняется отвердителем горячего отверждения. Это обусловлено тем, что использование отвердителей горячего отверждения способствует образованию более плотной молекулярной решетки, что легло в основе производства эпоксидных систем, отверждение которых реализуется в условиях высокой влажности или в морской воде.
Отвердитель для эпоксидной смолы выполняет функцию полимеризующего компонента. В качестве отвердителя могут использоваться третичные амины и их аналоги и фенолы. Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя может быть остаточно вариабельным и напрямую определяется составом исходных компонентов. Будучи реактопластом, эпоксидная смола вступает в необратимую реакцию полимеризации с отвердителем, что способствует получению прочного вещества, не растворимого в воде и под действием высоких температур.
В процессе смешения компонентов важно соблюдать необходимые пропорции, актуальные для того или иного вида смолы, так как избыток или недостаток отвердителя оказывает негативное влияние на качество готового полимера, снижая его прочность, устойчивость к воздействию влаги, температуры и агрессивной химии. Соотношение компонентов в современных эпоксидных составах – 1:2 или 1:1.
Важно! Один из распространенных мифов об эпоксидной смоле гласит, что в случае превышения используемой нормы отвердителя, отверждение смолы происходит значительно быстрее. Чтобы развенчать его, отметим, что превышение количества отвердителя не оказывает влияния на скорость полимеризации материала. Единственно возможным способом ускорения полимеризации смолы является повышение температуры реагирующей смеси. Доказано, что повышение температуры на 10 градусов способствует ускорению процесса застывания в 2-3 раза. Данное свойство легло в основу производства компаундов, в структуре которых содержатся ускорители отверждения. Также разработаны эпоксидные составы, застывание которых происходит при более низких температурах.
Таким образом, основными и единственными факторами, влияющими на скорость отверждения, являются температура смеси и тип отвердителя.
Основные разновидности эпоксидной смолы
Различают несколько видов смол эпоксидной природы, каждый из которых включает в себя несколько подвидов.
Группа эпоксидно-модифицированных смол включает марки ЭПОФОМ-1,2,3. Они являются сырьем для производства материалов, выполняющих функцию защитных покрытий, основная функция которых заключается в предотвращении бетонных и металлических конструкций. Защищает строительные объекты от воздействия химически агрессивных веществ.
Эпоксидные смолы специального назначения – группа материалов, использующихся для производства композиций, обладающих особыми физико-механическими и технологическими характеристиками и эксплуатируемых в экстремальных условиях, а также изделий, используемых в различных областях промышленности и находящихся под воздействием агрессивных факторов внешней среды. Наиболее известными смолами группы специального назначения являются:
Эпоксидная смола ЭД-20: краткая характеристика
С точки зрения химического строения, эпоксидная смола ЭД-20 представляет собой олигомерное соединение, основу которого составляет диглицидиловый эфир дифенилолпропана. В качестве отвердителя для эпоксидно-диановой смолы данной марки могут использоваться разнообразные биоорганические вещества – фенолформальдегидные смолы, ангидриды поликарбоновых кислот, ароматические и алифатические амины, полиамиды и другие вещества. В зависимости от используемого отвердителя, технические и эксплуатационные характеристики смолы ЭД-20 варьируются в широких пределах.
С учетом этого определяется и сфера ее применения, также характеризующаяся многогранностью:
Важно! Будучи абсолютно не взрывоопасной, смола ЭД-20 не горит в открытом огне. В составе материала присутствует летучие вещества – эпихлоргидрин и толуол, которые относятся ко второму классу опасности по степени воздействия на организм человека.
Преимущества эпоксидных смол
Сфера применения эпоксидной смолы: основные направления использования
Впервые использование эпоксидной смолы началось в 50-е годы прошлого столетия – в те времена смола заняла заслуженное место во многих отраслях промышленности. С тех пор характер ее использования претерпел немало изменений, однако основные области ее использования остались без изменений:
Важно! Украшения из натуральных материалов сейчас на пике популярности. Используя ювелирную эпоксидную смолу, представляющую собой пластичную массу, вы сможете изготовить изделия, полностью имитирующие стекло. Чтобы сделать украшения из эпоксидной смолы более привлекательными, в смолу заливают природные материалы – сухие цветы, листья, шишки или даже насекомых.
Эпоксидный клей: краткая характеристика
Многогранные свойства эпоксидной смолы проявляются, когда она используется в качестве клея, демонстрирующего все прелести используемого сырья. Эпоксидный клей является универсальным составом для склеивания материалов, характеризующихся непористой поверхностью: алюминия, фаянса, керамики, твердых пород древесины, таких как дуб, тик, эвкалипт и др. С одинаковой популярностью используется и в обувных мастерских, и в авиастроении. Это обусловлено высокой адгезией и прочностью образуемого соединения. Различают два типа клеевых составов на основе эпоксидной смолы: эластичные и жесткие.
Важно! Если вы планируете проведение работ в бытовых условиях, специалисты рекомендуют отдавать предпочтение клеевым составам, не требующим точного соблюдения соотношения смолы и отвердителя. Комплект таких составов дополнен отвердителем холодного типа.
Для приготовления эпоксидного клея смолу необходимо смешать с небольшим количеством отвердителя (несколько граммов) при комнатной температуре. В основном эпоксидную смолу и отвердитель берут в пропорции 1: 10, однако допускается превышение нормы отвердителя, способствующее изменению соотношения до 1: 5. Компоненты состава смешиваются вручную.
Приготовление больших объемов эпоксидной смолы своими руками
Для эпоксидной смолы характерен ряд специфических свойств, незнание которых может привести к проблемам в процессе изготовления больших объемов эпоксидного состава. Важно знать, что в процессе работы с большим количеством эпоксидного материала выделяется тепло, и если смола не предназначена для смешивания с отвердителем в больших количествах, сразу после соединения компонентов, она подвергается полимеризации и затвердеванию, становясь непригодной к использованию. В худшем случае смесь вскипает с выделением едкого дыма и подвергается самовозгоранию, что объясняется лавинообразным разогреванием смолы, в процессе которого ускоряется реакция полимеризации и происходит интенсивное теплообразование.
Важно! Приобретая эпоксидную смолу и отвердитель, уточните у специалиста, для каких целей она предназначена. Из специального состава, предназначенного для приготовления больших объемов смеси, вы получите чистую, прозрачную, равномерно застывшую отливку, характеризующуюся отсутствием воздушных пузырей.
Технология приготовления больших объемов эпоксидной смолы, например, нескольких килограммов смеси, отличается от замешивания небольшого количества эпоксидного клея. Рассмотрим этот процесс более подробно.
Важно! В процессе нагревания смолы помните, что увеличение температуры на 10 градусов способствует ускорению процесса полимеризации в 2-3 раза. Вследствие этого, важно следить за температурой смолы, так как в случае закипания она приобретет мутно-белый оттенок и вспенится, став непригодной к использованию.
Важно! Зачастую неопытные мастера для повышения вязкости смолы используют растворитель, однако даже небольшая его концентрация (не более 5-7 %) приведет к выраженному снижению прочностных характеристик и теплостойкости изделия. Кроме того, в процессе эксплуатации изделия часто происходит «выпотевание» растворителя из полимера, что также ухудшает качество материала.
Важно! Даже кратковременное повышение концентрации отвердителя приведет к вскипанию смолы – она приобретет матово-белый оттенок, покроется пеной и станет непригодной к использованию. Старайтесь избегать передозировки отвердителя, так как в некоторых случаях может произойти моментальное затвердевание смолы.
Изготовление объемного изделия из эпоксидной смолы: рекомендации мастеров
Важно! Эпоксидная смола отечественного производства в большинстве случаев непригодна для изготовления объемных изделий, что определяется ее неравномерным отверждением в толще изделия.
Особенности и область применения эпоксидных смол
Эпоксидная смола – является одной из модификаций синтетических смол, которая непосредственно участвует в создании клея и тому подобного В своей первоначальной форме она не используется, а получает все свои характеристики при взаимодействии с отвердителем и после запуска процесса полимеризации.
Особенности и сферы применения эпоксидных смол
Благодаря взаимодействию различных смол и отвердителей, реально получить в итоге материалы, обладающие разными характеристиками, от резинообразных до крепких и твердых, опережающих метал по своей стойкости. На данный момент эпоксидная смола, особенности которой превышают качества всех других материалов синтетической природы, применяется во всех промышленных сферах.
К одним из самых многофункциональных и крепкого клея относят эпоксидный. Вследствие его надежности и абсолютной адгезии клеевой фиксации, он максимально качественно клеит как обувь, так и модели корабликов. Состав для пропитки стеклонити употребляется для создания стеклопластиков, которые в свою очередь используют в промышленности, строительстве, автомобилестроении и тому подобном.
Крепкая бесцветная эпоксидная смола способна употребляться и для заливки, в роли компонента, в различных сферах, от промышленности до электроники, а кроме этого для дизайнерских авторских изделий.Помимо этого, подобная смола составляет структуру гидроизоляционных и химически устойчивых материалов, а также лакокрасочных изделий для интерьеров и экстерьеров, гидроизолирующих и укрепляющих пропиток для древесины, железобетона и иных подобных стройматериалов.
Типы эпоксидных смол спецназначения
Изделия, набравшие прочность, обладающие в своей структуре смолами специфического назначения, имеют индивидуальные механическо-физические и технологические характеристики, которые позволяют применять их в процессе работы в сложных обстоятельствах, а кроме этого в композициях, которые периодически подвержены влиянию агрессивных воздействий в различных сферах промышленности и техники.
Смола ЭА применяется для воспроизведения слабо вязких эпоксидных компонентов, которые применяют в роли клеевых, заливочных и пропиточных растворов, а кроме этого в роли растворителя связующих. Смола УП-610 применяется для воспроизведения крепкого стеклопластика, заливочных композиций, специализированных композиционных изделий и клея. А ее ближайший сосед УП-643 – это эпоксидная двухкомпонентная смола, участвует в структурах химических и теплостойких компонент для стеклопластика и клея.
Марка ЭХД (хлорсодержащая) – способна применяться в роли главной структуры герметиков и клея, заливочных композиций, компонент для угле- и стеклопластиков, которые обладают предельными механическими характеристиками, максимальной влаго- и теплостойкостью, низкой горючестью, хорошей атмосферной стойкостью, а противопоказания эпоксидной смолы с подобной структурой условна, и большинство считают это просто выдумкой.
УП-637 (обладающая в своей структуре резорцином) применяется для создания пропиточных и заливочных изделий, компонент для стеклопластиков и клея. А подвид УП-631 отлично работает в качестве элемента при создании слабо горючих и быстро затухающих компонент для заливки, пропитки, покрытий, клея.
Модификации смол эпоксидного рода
Есть ряд разновидностей эпоксидных смол, состоящих еще из перечня подвидов:
Эпоксид-диановые
ЭД-22 – сравнительно слабо вязкая жидкая смола, застывающая при хранении, обладает многофункциональным назначением.
Смола эпоксидная ЭД-20 – особенно популярная жидкая смола. Применяется в первоначальной форме в отечественной индустрии, а для всяких композиционных материалов – в роли вспомогательных веществ.
ЭД-16 – очень вязкая смола, участвует в создании стеклопластиков в роли связующего. ЭД-10 и ЭД-8 – твердые смолы, применяемые для заливочных деталей в индустрии радио- и электротехники.
Эпоксидно-диановые смолы для ЛКМ
Смолы Э-40р, Э-40 – используют для производства шпаклевок, лакокрасочных материалов, химически стойких и хорошо работающих в агрессивных условиях. Э-41 – подобный состав эпоксидной смолы применяется для создания лаков, красок, а кроме этого клеев.
Эпоксидно-модифицированные смолы версии ЭПОФОМ
Эпофом-1,2,3 – подобные версии используют в роли защитных материалов направленных против износа бетонных и железных строительных структур, кроме этого защищают конструкции от воздействия различных сильных химических веществ. Часто их применяют для выравнивания облицовочного слоя.
Порой подобная смола успешно применяется для создания монолитных наливных полов в промышленных цехах. Также подобные составы участвуют в усилении изделий из железобетона и склеивания различных материалов.
Эпофом-1с – данная марка используется в роли пропиточного раствора для ремонта трубопроводов холодной воды и канализации без их разбора и поднятия из почвы.
Порядок применения эпоксидных смол
Разработан определенный порядок по использованию эпоксидной смолы совместно с другими материалами:
1.основание обязано быть зачищено от грязи, пыли и жирных пятен;
2.поверхность выбираем не глянцевую.
Чтобы придерживаться данных правил существует пара решений: очистить основание спец средствами или зашкурить поверхностный слой. Если смолу необходимо нанести несколькими слоями, то нет надобности, ждать застывания предыдущего. Нижний слой рекомендуется присыпать песком из кварца (конечно если это не противоречит инструкции).
Как только данный слой высохнет, удалите излишний песок, и приступайте к следующему слою. Не позволяйте смоле соприкасаться с водой, поскольку она помутнеет и лишиться своих характеристик. Однако есть растворы и на водной основе, которые до применения необходимо разбавить дистиллированной водой. Подобные растворы не приобретут негативного влияния.
Эпоксидная смола – это не только сырье для клея или наливной пол, но и компонент для творчества
Чем же она заслуживает такого внимания, и как ее можно применять?
Содержание:
Немного матчасти для ликбеза
Эпоксидная смола — это олигомеры, содержащие эпоксидные группы, и под действием различных отвердителей способные образовывать сшитые полимеры. То есть в своей первоначальной форме эпоксидка не применяется. Все характеристики, за которые она так ценится, смола получает только после процесса полимеризации при реакции с отвердителями.
Эпоксидка обладает следующими свойствами:
Если смола затвержена по правильной технологии, то она безвредна. В не отверждённой консистенции достаточно ядовита, поэтому работать с эпоксидкой надо с соблюдением мер безопасности.
Усадка материала после застывания минимальная.
Где применяется эпоксидная смола?
Эпоксидка известна уже почти век, впервые ее получил швейцарский химик Кастан в 1936 году. В то далекое время, создатель материала даже представить не мог какое широкое применение получит эта смола.
Итак, сейчас эпоксидка применяется в следующих отраслях:
Эпоксидка применяется и при изготовлении более обиходных вещей, например мундштуков.
Применение эпоксидки для наливных полов
Участники нашего форума неоднократно обсуждали и делись опытом по покрытию пола эпоксидной смолой.
Для гаража практичнее полимерное покрытие. Можно сделать недорого, просто защитить от пыли, промокания бетона, укрепить его. А можно сделать красиво, полимерный наливной пол.
Пользователь IntroCom делится своими впечатлениями:
Технология наливного пола довольна простая, если вы умеете работать руками, и тщательно подойдете к соблюдению всех аспектов технологии.
В современном строительстве загородных домов наливные полы не такая уж и редкость – применяются они довольно часто.
Итак, как залить пол эпоксидкой за 5 шагов?
1. Первый этап в любом деле – подготовительный. Рассчитайте площадь пола, чтобы точно знать, сколько смолы вам понадобится для работы. Лучше изначально развести чуть побольше, чем потом в экстренном режим разводить на неохваченный участок.
Лучше всего такой пол ложится на бетонное основание. Заливают смолу и на плитку, дерево и другие поверхности, но в этом случае надо тщательнее подойти к процессу подготовки и выравнивания пола. Если на полу есть старая краска, ее нужно удалить. Если на полу глянцевое покрытие – отшлифовать поверхность для лучшего сцепления с эпоксидкой. Трещины и сколы на полу нужно тщательно заделать.
Влажность пола должна быть не более 4%. Если бетонный пол вы залили недавно, то должен пройти минимум месяц, прежде чем вы сможете перейти к наливному полу.
Перед началом работы пол нужно подмести, вымыть мыльным раствором (чтобы обезжирить), защитить стены по периметру пленкой или скотчем, и оставить пол сохнуть на 12 часов.
В качестве грунта можно применять специальные эпоксидные грунтовки или базовый слой эпоксидной смолы в 1 мм. Второй вариант подойдет, если у вас ровный бетонный пол. Грунтовка наносится в 1 или 2 слоя в соответствии с рекомендациями изготовителя. Используйте шпатель или раклю. Время, которое нужно для полного высыхания, также указывается производителем.
При нанесении эпоксидки используйте валик или кисточку, чтобы пройтись по углам и швам, а для основной поверхности – раклю или шпатель. Игольчатый валик поможет выгнать пузырьки воздуха. Время высыхания – около 12 часов.
3. Приготовление эпоксидной смолы
Не забудьте, что работать с эпоксидкой обязательно нужно в перчатках, очках и респираторе!
Залог успеха в приготовлении раствора – четкое соблюдение пропорций смолы и отвердителя. При смешивании происходит реакция с выделением тепла. Если нарушить пропорции, то эпоксидка может не затвердеть, или затвердеть слишком быстро, что вы не успеете закончить, или вообще закипеть. Обязательно внимательно читайте инструкцию, пользуйтесь мерным стаканом и (или ) весами.
Смешав компоненты в ведре или большом тазу, тщательно перемешайте миксером или дрелью на протяжении 4-5 минут. Плохо перемешанная эпоксидка не затвердеет.
Если вы хотите, чтобы ваш пол был цветным, добавьте в раствор красители или пигменты, которые сейчас широко представлены на рынке. Главное, чтобы они были не на водной основе, так как эпоксидка не совместима с водой.
4. Заливка первого слоя
Начинайте наносить с углов и швов кистью. Затем вылейте смолу на центр и распределите игольчатым валиком или раклей по всему полу. Толщина слоя, как правило, составляет 5-7 мм.
5. Заливка второго слоя
После застывания первого слоя до отлипания можно переходить к заливке вторым слоем. Для придания полу большей прочности или объема количество слоев может быть увеличено. Каждый последующий слов заливается после высыхания предыдущего. Время застывания последнего слоя до готовности пола к эксплуатации не менее 72 часов.
Удивительные столы-речки из эпоксидной смолы
Столешницы, которые полностью или частично залиты эпоксидкой, это, наверное, самое распространенное применение смолы за пределами общестроительных целей. Это и неудивительно, ведь за столом, письменным или обеденным, мы проводит довольно много времени, и хотим, проводить это время с уютом. Уникальный рисунок из эпоксидки отлично помогает создать этот уют и настроение.
Вот фотографии столов-рек от наших пользователей.