При какой температуре застывает эпоксидная смола
Перейти к содержимому

При какой температуре застывает эпоксидная смола

  • автор:

Сколько сохнет эпоксидная смола и как ускорить процесс?

Эпоксидная смола с момента своего изобретения во многом перевернула представление человечества о поделках – имея под рукой подходящую форму, стало возможным производить различные украшения и даже полезные предметы прямо в домашних условиях! Сегодня эпоксидные составы используются как в серьезной промышленности, так и домашними мастерами, однако очень важно правильно понимать механику застывания массы.

От чего зависит время затвердевания?

Вопрос, вынесенный в заголовок этой статьи, столь популярен по той простой причине, что ни в одной инструкции вы не найдете четкого ответа, как долго сохнет эпоксидная смола, – просто потому, что сроки зависят от множества переменных. Для новичков обязательно нужно уточнить, что полноценно отвердевать она в принципе начинает только после того, как к ней подмешают специальный отвердитель, а значит, от его свойств во многом зависит интенсивность процесса.

Отвердители бывают разных видов, но почти всегда используется один из двух: либо полиэтиленполиамин (ПЭПА), либо триэтилентетраамин (ТЭТА). У них не зря разные названия – они отличаются по химическому составу, а потому и по своим свойствам.

Забегая вперед, скажем, что температура, при которой будет застывать смесь, непосредственно влияет на динамику происходящего, но при использовании ПЭПА и ТЭТА закономерности будут разными!

ПЭПА – это так называемый холодный отвердитель, который полноценно «работает» без дополнительного нагрева (при комнатной температуре, составляющей обычно 20-25 градусов). Ждать застывания придется примерно сутки. А получившаяся поделка без проблем выдержит нагрев вплоть до 350-400 градусов и лишь при температуре от 450 градусов и выше начнет разрушаться.

Химический процесс отвердевания можно ускорить, если нагреть состав с добавлением ПЭПА, но поступать так обычно не советуют, потому что показатели сопротивления на разрыв, изгиб и растяжение могут уменьшиться до полутора раз.

ТЭТА работает несколько иначе – это так называемый горячий отвердитель. Теоретически отвердение произойдет и при комнатной температуре, но в целом технология предполагает нагрев смеси где-то до 50 градусов – так процесс пойдет быстрее.

Нагревать продукт выше этого значения не стоит в принципе, а при отливе объемных объектов свыше 100 «кубиков» это категорически запрещено, потому что ТЭТА имеет способность к саморазогреву и может закипеть – тогда в толще изделия образуются пузырьки воздуха, да и контуры явно будут нарушены. Если же все делать по инструкции, то эпоксидная поделка с ТЭТА будет более устойчивой к высоким температурам, чем ее основной конкурент, и будет обладать повышенной устойчивостью к деформациям.

Проблема работы с большими объемами решается заливкой последовательными слоями, потому думайте сами, будет ли использование такого отвердителя реальным ускорением процесса или проще было бы воспользоваться ПЭПА.

Вышеописанные отличия при выборе выглядят следующим образом: ТЭТА является безальтернативным вариантом, если нужно изделие максимальной прочности и устойчивости к повышенным температурам, а повышение температуры застывания на 10 градусов даст троекратное ускорение процесса, но с риском закипания и даже задымления. Если выдающиеся свойства в плане стойкости изделия не нужны и не так важно, как долго твердеет заготовка, есть смысл выбрать ПЭПА.

На скорость процесса непосредственно влияет также форма поделки. Выше мы упомянули, что отвердитель ТЭТА склонен к саморазогреву, но на самом деле это свойство характерно и для ПЭПА, только в значительно меньших масштабах. Тонкость заключается в том, что для такого разогрева нужен максимальный контакт массы с самой собой.

Грубо говоря, 100 граммов смеси в форме идеально правильного шара даже при комнатной температуре и использовании ТЭТА затвердевают примерно за 5-6 часов без постороннего вмешательства, нагревая себя самостоятельно, а вот если вы тот же объем массы размажете тонким слоем по квадрату размером 10 на 10 см, самонагрева толком не будет и ждать полноценной твердости придется сутки или более.

Безусловно, играет роль и пропорция – чем больше отвердителя в массе, тем интенсивнее пойдет процесс. При этом в загустевании могут принимать участие и те компоненты, о которых вы совершенно не подумали, а это, например, жир и пыль на стенках формы для заливки. Эти компоненты могут подпортить задуманную форму изделия, потому обезжиривание проводят спиртом либо ацетоном, однако им тоже надо дать время испариться, ведь они являются пластификаторами для массы и могут замедлить процесс.

Если речь идет об украшении или другой поделке, то внутри прозрачной эпоксидной массы могут быть инородные наполнители, которые тоже влияют на то, как скоро масса начинает густеть. Замечено, что большинство наполнителей, включая даже химически нейтральные песок и стекловолокно, ускоряют процесс отвердения, а в случае с железными опилками и алюминиевой пудрой это явление выражено особенно ярко.

Кроме того, практически любой наполнитель положительно сказывается на общей прочности застывшего изделия.

Сколько застывает смола?

Хотя выше мы объяснили, почему точные расчеты невозможны, для адекватной работы с эпоксидной смолой надо иметь хотя бы примерное представление о том, сколько времени будет затрачено на полимеризацию. Поскольку очень многое зависит как от пропорций отвердителей и пластификаторов в массе, так и от формы будущего изделия, специалисты советуют изготовить несколько опытных «рецептур» с разными пропорциями, чтобы четко понимать, какое взаимоотношение различных компонентов даст требуемый результат. Опытные образцы массы делайте небольшими – полимеризация не имеет «обратного хода», и получить из застывшей фигурки первоначальные компоненты не получится, так что все испорченные заготовки будут испорчены окончательно.

Понимание того, насколько быстро застывает эпоксидка, нужно хотя бы для четкой планировки собственных действий, чтобы материал не успел застыть прежде, чем мастер придаст ему нужную форму. В среднем 100 граммов эпоксидной смолы с добавлением ПЭПА затвердевают в форме в течение минимум получаса и часа как максимум при комнатной температуре в 20-25 градусов.

Снизьте эту температуру до +15 – и минимальное значение времени застывания резко возрастет до 80 минут. Но это все в компактных силиконовых формах, а вот если вы те же 100 граммов массы при упоминавшейся выше комнатной температуре размажете по поверхности площадью в квадратный метр, то будьте готовы, что ожидаемый результат оформится только завтра.

Из описанной выше закономерности вытекает любопытный лайфхак, который помогает дольше сберегать текучее состояние рабочей массы. Если для работы нужно много материала, причем строго одинаковых свойств, а обработать его весь вы просто не успеваете, тогда разделите приготовленную массу на несколько небольших порций.

Простая хитрость приведет к тому, что показатели самонагрева существенно уменьшатся, а раз так, то и застывание будет замедлено!

Работая с материалом, обращайте внимание на то, как происходит его застывание. Какой бы ни была стартовая температура, какого бы типа ни был отвердитель, стадии отвердевания всегда одинаковые, их последовательность стабильна, пропорции скорости прохождения стадий также сохраняются. Собственно, быстрее всего смола из полноценной текучей жидкости превращается в вязкий гель – в новом состоянии она все еще может заполнять формы, но по консистенции уже напоминает густой майский мед и тонкий рельеф емкости для заливки передавать не будет. Следовательно, работая над поделками с мельчайшими рельефными узорами, не гонитесь за скоростью застывания – лучше имейте стопроцентную гарантию того, что масса полностью повторит все особенности силиконовой формы.

Если это не так важно, помните, что позже смола из вязкого геля превратится в тестообразную массу, которая сильно липнет к рукам – ее еще кое-как можно формовать, но это, скорее, уже клей, чем материал для полноценной лепки. Если же масса понемногу начинает терять даже липкость, значит, она близка к отвердеванию – но только в плане стадий, а не по времени, потому что каждая следующая стадия отнимает куда больше часов, чем предыдущая.

Если вы изготавливаете полноценную поделку большого размера с наполнителем в виде стекловолокна, лучше не ждать результата быстрее, чем через сутки – по крайней мере, при комнатной температуре. Даже застыв, такая поделка во многих случаях будет относительно хрупкой. Чтобы материал оказался прочнее и тверже, можете использовать даже «холодный» ПЭПА, но при этом нагревайте его до 60 или даже 100 градусов. Не имея высокой склонности к самонагреву, этот отвердитель не вскипит, зато застынет быстрее и надежнее – в пределах 1-12 часов в зависимости от размеров поделки.

Ускоряем процесс высыхания

Иногда формочка маленькая и довольно простая в плане рельефа, тогда длительное время застывания для работы не нужно – это, скорее, плохо, чем хорошо. Многие мастера, работающие в «промышленном» масштабе, просто не знают, где размещать формы с застывающими поделками или не хотят неделями возиться с фигуркой, у которой каждый слой надо заливать отдельно. К счастью, профессионалы знают, что надо сделать, чтобы эпоксидка быстрее высохла, и мы приоткроем завесу тайны.

На самом деле все упирается в повышение температуры – если в случае с тем же ПЭПА повысить градус несущественно, всего до 25-30 по Цельсию, то мы добьемся, чтобы и масса застыла скорее, и существенных потерь эксплуатационных качеств не случилось. Можно рядом с заготовками расположить маленький обогреватель, а вот снижать влажность и пересушивать воздух нет смысла – мы ведь не испаряем воду, а запускаем процесс полимеризации.

Обратите внимание, что в заготовке должно быть тепло на протяжении длительного времени – нет смысла делать подогрев на пару градусов продолжительностью в какой-нибудь час, ведь ускорение процесса будет не столь существенным, чтобы этого хватило для видимого эффекта. Можно также встретить рекомендацию о сохранении повышенной температуры для поделки в течение суток даже после того, как все работы завершены и полимеризация вроде бы закончена.

Обратите внимание, что превышение рекомендованного количества отвердителя (в значительном количестве) может дать противоположный эффект – масса не только не начнет застывать быстрее, но и может «застрять» в липкой стадии и вообще не отвердеть до конца. Решившись на дополнительный прогрев заготовки, не забывайте о склонности отвердителей к самонагреву и учитывайте этот показатель.

Перегревание в попытке ускорить полимеризацию приводит к тому, что застывшая смола желтеет, а для прозрачных поделок это нередко приговор.

О том, как ускорить процесс застывания эпоксидной смолы, смотрите в следующем видео.

Какую температуру выдерживает эпоксидная смола?

Для получения качественного материала, обладающего высокой прочностью и другими полезными качествами, эпоксидная смола подвергается расплавлению. Для этого необходимо знать, какая температура плавления этой субстанции является оптимальной. Кроме того, важными являются и другие условия, необходимые для правильного отвержения эпоксидки.

Предельная температура эксплуатации

Безусловно, температура влияет на рабочее состояние и правильное застывание эпоксидной смолы, но, чтобы понять, какая температура является максимальной для эксплуатации вещества, стоит ознакомиться с её главными техническими характеристиками.

  • Полимеризация смолистой субстанции происходит при нагревании поэтапно и занимает от 24 до 36 часов. Полностью этот процесс может завершиться через несколько дней, но его можно ускорить, осуществляя нагрев смолы до температуры +70°С.
  • Правильное отвержение позволяет добиться того, что эпоксидка не расширяется, а эффект усадки фактически исключён.
  • После того как смола застыла, её можно обрабатывать любым способом – обтачивать, окрашивать, шлифовать, сверлить.
  • Высокотемпературная эпоксидная смесь в застывшем состоянии отличается отличными техническими и эксплуатационными свойствами. Она обладает такими важными показателями, как кислотостойкость, устойчивость к высокому уровню влажности, воздействию растворителей и щелочей.

При этом рекомендованной температурой рабочей смолы является режим в пределах от -50°С до +150°С, однако при этом установлена и предельная температура +80°С. Такая разница связана с тем, что эпоксидная субстанция может иметь разные составляющие, соответственно, физические свойства и температуру, при которой она твердеет.

Режим плавления

Многие производственные, высокотехнологичные процессы невозможно представить без применения эпоксидных смол. Исходя из технического регламента плавление смолы, то есть переход вещества из жидкого в твёрдое состояние и наоборот осуществляется при +155°С.

Но в условиях повышенного ионизирующего облучения, воздействия агрессивной химии и чрезмерно высоких температур, достигающих +100… 200°С, используются только определённые составы. Разумеется, речь не идёт о смолах ЭД и клее ЭДП. Такой вид эпоксидных смесей не плавится. Полностью застывшие эти изделия просто разрушаются, проходя стадии растрескивания и перехода в жидкое состояние:

  • они могут растрескиваться или вспениваться из-за кипения;
  • изменять цвет, внутреннюю структуру;
  • становиться хрупкими и крошиться;
  • в жидкое состояние эти смолянистые вещества тоже могут не переходить по причине особого состава.

В зависимости от отвердителя некоторые материалы способны воспламеняться, выделяют много копоти, но только при постоянном контакте с открытым огнём. В этой ситуации, вообще, нельзя говорить о температуре плавления смолы, так как она попросту подвергается разрушению, постепенно распадаясь на мелкие составные части.

Сколько выдерживает после застывания?

Конструкции, материалы и изделия, созданные с применением эпоксидной смолы, изначально сориентированы на стандарты температур, установленные согласно принятым нормам эксплуатации:

  • постоянной считается температура от –40°С до +120°С;
  • максимальной температурой является +150°С.

Но такие требования относятся не ко всем маркам смол. Для специфических категорий эпоксидных субстанций существуют свои экстремальные нормы:

  • заливочный эпоксидный компаунд ПЭО-28М – +130°С;
  • высокотемпературный клей ПЭО-490К – +350°С;
  • оптический клей на эпоксидной основе ПЭО-13К – +196°С.

Подобные составы за счёт содержания в них дополнительных компонентов, таких как кремний и другие органические элементы, приобретают улучшенные характеристики. Добавки введены в их состав совсем не случайно – они увеличивают стойкость смол к термическому воздействию, разумеется, после того как смола застывает. Но не только – это могут быть полезные диэлектрические свойства или хорошая пластичность.

Повышенной устойчивостью к высоким температурам обладают эпоксидные субстанции марок ЭД-6 и ЭД-15 – они выдерживают до +250°С. Но самыми термостойкими признаны смолистые вещества, полученные с применением меламина и дициандиамида – отвердителей, способных вызывать полимеризацию уже при +100°С. Изделия, при создании которых применены эти смолы, отличаются повышенными эксплуатационными качествами – они нашли применение в военной и космической промышленности. Сложно представить, но предельная температура, которая не способна их разрушить, превышает +550°С.

Рекомендации при работе

Соблюдение температурного режима – главное условие при эксплуатации эпоксидных составов. В помещении тоже должен поддерживаться определённый климат (не ниже +24°С и не выше +30°С).

Рассмотрим дополнительные требования для работы с материалом.

  • Герметичность упаковки компонентов – эпоксидки и отвердителя – вплоть до процесса их смешивания.
  • Неукоснительным должен быть порядок замешивания – именно отвердитель добавляется в смоляную субстанцию.
  • Если используется катализатор, смолу необходимо нагреть до +40.50°С.
  • В помещении, где проводятся работы, важен не только контроль над температурой и её стабильностью, но и за тем, чтобы в нём сохранялась минимальная влажность – не больше 50%.
  • Несмотря на то что первый этап полимеризации составляет 24 часа при температурном режиме +24°С, предельную прочность материал набирает в течение 6-7 дней. Однако именно в первые сутки важно, чтобы температурный режим и влажность сохранялись в неизменном состоянии, поэтому нельзя допускать малейших колебаний и перепадов этих показателей.
  • Не стоит замешивать слишком большие порции отвердителя и смолы. В этом случае есть риск её закипания и утраты свойств, необходимых для эксплуатации.
  • Если работа с эпоксидной смолой совпала с холодным временем года, нужно заранее прогреть рабочее помещение, поместив туда упаковки с эпоксидкой, чтобы она также приобрела нужную температуру. Холодный состав допускается подогреть, используя водяную баню.

Нельзя забывать, что в холодном состоянии смола становится мутной по причине формирования в ней микроскопических пузырей, а избавиться от них крайне трудно. К тому же субстанция может не застывать, оставаясь вязкой и липкой. При температурных перепадах также можно столкнуться с такой неприятностью, как «апельсиновая корка» – неровная поверхность с волнами, буграми и углублениями.

Однако следуя этим рекомендациям, соблюдая все необходимые требования, можно получить безупречно ровную, качественную поверхность смолы благодаря её правильному отвержению.

В следующем видео рассказывается о секретах хранения и эксплуатации эпоксидной смолы.

Температура плавления эпоксидной смолы

Без эпоксидных смол уже трудно представить современную промышленность и даже высокотехнологичное производство. А это значит, что с такими субстанциями порой приходится работать в достаточно жестких условиях. Например, встречаются следующие факторы: повышенный радиоактивный фон, воздействия агрессивных сред, химических реагентов и температурных скачков. А есть ли температура плавления эпоксидной смолы, ведь после полимеризации она превращается в жесткий и особо прочный материал — об этом в статье.

Технические характеристики эпоксидной смолы

Прежде чем выяснять, какую температуру выдерживает эпоксидная смола после застывания, стоит узнать об основных технических параметрах данной субстанции. Это следующие характеристики:

Эпоксидная смола

  • полный процесс полимеризации происходит в течение 24–36 часов;
  • ускорить процедуру отвердевания смолы можно путем увеличения температурного режима до +70⁰С;
  • в условиях пониженных температур (до +15⁰С) время отвердевания смолистой субстанции понижается;
  • при затвердевании эпоксидка не дает усадку и не расширяется;
  • после отвердевания смолу можно подвергать любым обработкам: шлифовке, полировке, сверлению, обточке, окраске и пр.;
  • рекомендованная температура эксплуатации эпоксидной смолы установлена в пределах от -50⁰С до +150⁰С;
  • предельно допустимый температурный режим при эксплуатации составляет до +80⁰С;
  • отвердевший материал показывает отличные показатели по устойчивости к агрессивным воздействиям, в том числе щелочам, растворителям и повышенной влажности.

Эпоксидная смола обладает ограниченным сроком хранения. Она должна быть использована не позднее 1,5 года с момента ее выпуска.

Температурный режим плавления вещества

По техрегламенту установлено, что температура, при которой происходит плавление эпоксидки, составляет +155⁰С. Но, учитывая заявленные технические характеристики, говорить о том, что эпоксидка станет плавиться, сложно. Даже термостойкий эпоксидный клей или привычная для бытовых работ эпоксидка ЭД-20 после полимеризации даже в условиях сверхвысоких температур будут вести себя следующим образом:

  • растрескиваться;
  • пениться;
  • менять свою структуру, не переходя в жидкое состояние (крошиться и ломаться).

Некоторые смолы (в зависимости от типа используемого отвердителя) могут загораться, причем выделяя большое количество копоти. Процесс горения продолжится до момента тепловой подпитки (например, в условиях открытого пламени). Как только источник огня будет ликвидирован, застывшая смола гореть перестанет.

Несмотря на способность смолы гореть, такое вещество не относится к материалам повышенной пожароопасности.

Даже при горении эпоксидка намного безопаснее многих иных искусственных веществ. Например, пенопласта или вспененного полистирола. Поэтому говорить о том, какую температуру выдерживает эпоксидный клей до момента плавления, не имеет смысла. Практически всегда отвердевшая эпоксидка не плавится, а разрушается, превращаясь в обугленную бесформенную массу.

Есть ли быстрозастывающие смолы

Все эпоксидки подразделяются на две крупные группы. Это конструкционные смолы и декоративные (или ювелирные). Декоративные эпоксидные субстанции отличаются прозрачностью и более быстрым временем полимеризации. Используются они в основном для дизайнерских работ для изготовления сувенирной продукции.

какую температуру выдерживает эпоксидная смола после застывания

Допустимая температура эксплуатации готовых изделий

Техническими регламентами приняты определенные нормы эксплуатации изделий и отремонтированных вещей, при работе с которыми использовалась эпоксидная смола. Это следующие показатели:

  • постоянная температура: от -40⁰С до +120⁰С;
  • предельно допустимая: от -40⁰С до +150⁰С.

Но некоторые марки эпоксидок, по оценкам производителей, обладают иными показателями. Например, такими экстремальными (предельно допустимыми) показателями:

  • эпоксидный клей марки ПЭО-490К (ЛЗОС, г.Лыткарино): +350⁰С;
  • эпоксидка ПЭО-13К (ЛЮМЭКС, г.Санкт-Петербург): +196⁰С;
  • компаунд ПЭО-28М (ПЛАНЕТ, г.Великий Новгород): +130⁰С.

Подобные эпоксидные субстанции являются специфическими. Многие профессионалы относят их даже не к эпоксидным, а к эпоксиднокремнийорганическим. Дополнительное включение кремния и создает повышенную устойчивость субстанций к тепловому воздействию.

Полезные советы при работе с эпоксидкой

Температурный режим – один из важных и основополагающих факторов при работе с эпоксидными смолами. Поэтому при использовании смолистой субстанции обязательно следует придерживаться рекомендованных условий. В идеале, в помещении, где происходит процесс полимеризации и заливка эпоксидки, температура должна быть в пределах +24⁰–30⁰С. Следует придерживаться и иных рекомендаций:

  • в рабочем помещении должно быть не только тепло, но и сухо;
  • ингредиенты до момента смешивания (смолы и отвердитель) находятся в герметично закрытой упаковке;
  • при замешивании смеси в смолу добавляется отвердитель, а не наоборот;
  • при добавлении катализатора эпоксидку можно немного разогреть до +40⁰–50⁰С;
  • стандартное время первой полимеризации смолистой субстанции — 1 сутки при температуре в +24⁰С;
  • период набора максимальной прочности составляет до недели;
  • при смешивании слишком больших доз смолы и отвердителя, эпоксидка может закипеть и потерять свои рабочие свойства.

Выводы

Эпоксидные смолы – популярный и удобный материал для работы. Но следует понимать разницу между промышленными составами и ювелирной эпоксидкой. При замешивании смолистой субстанции строго придерживайтесь инструкции и не выполняйте все рекомендации специалистов.

Какую температуру выдерживает эпоксидная смола после застывания

Эпоксидным смолам, без использования которых трудно представить себе современное высокотехнологическое производство, часто приходится работать в очень жестких условиях. Это и повышенная радиация, и воздействие на изделия из эпоксидок химических реагентов, и широчайший диапазон температур, от минус 30 до 200°C градусов. Притом имеется в виду не разовое экстремальное понижение или повышение до указанных пределов, а постоянное воздействие таких температур на связывающий материал.

Рабочий процесс

Нет нужды говорить, что бытовой клей ЭДП или смола ЭД-20, ЭД-22 для подобных температурных перепадов не годятся. Уже полностью отвержденные, они начнут сначала трескаться, потом, в зависимости от применимого когда-то отвердителя, вспенятся, не переходя в жидкую фазу, и начнут разрушаться на мелкие фракции, меняя цвет и структуру.

Могут и загореться, опять-таки в зависимости от исходных веществ и в каком виде были полимеризованы, в виде тонкого покрытия или монолита, занимающего определенный и большой объем в пространстве. Тонкая эпоксидная пленка может воспламениться с выделением огромного количества копоти, если она напрямую контактирует с открытым пламенем. Но горение будет продолжаться только до того момента, пока сохраняется такой контакт и идет интенсивная подпитка теплом. Уберите пламя от эпоксидной пленки, и она тут же погаснет.

Набор для творчества

Поэтому говорить о пожароопасности использования эпоксидных компаундов в быту или при ремонте не стоит. Горят они не лучше других искусственных материалов, и уж намного безопаснее того же вспененного полистирола или пенопласта, вспомните хотя бы ночной клуб «Белая лошадь» с его многочисленным жертвами от продуктов горения потолочной плитки, с выделением при этом фосгена.

Поэтому говорить о какой-то температуре плавления застывшей эпоксидной смолы нет смысла, в подавляющем большинстве случаев она не плавится, а просто разрушается, превращаясь в бесструктурную обугленную массу.

Огнеупорные смолы

Существуют огнеупорные смолы, это, в первую очередь, безгалогенные KDP-555MC80, KDP-540MC75, KDP-550MC65. Первые цифры в индексе после буквосочетания KDP означают критическую температуру, которую может выдержать эта смола, при ее использования в качестве связывающего каких-нибудь композитов. Основная область применения таких огнеупорных смол – авиационная и космическая промышленности, где материалы, сделанные с использованием KDP, применяются в изготовление внешних контуров крыльев, обтекателей, выдерживающих большие динамические нагрузки управляющих полетом стабилизаторов, элеронов и лонжеронов.

Немалую долю в огнестойкость таких материалов вносят углепластики, которые способны выдержать и кратно высокие температуры. Но сама основа приобретает огнеупорные свойства, в первую очередь, из-за вносимых в нее в процессе полимеризации добавок в виде элементоорганических соединений. В первую очередь – кремнийорганики.

Разновидности полимера

Во время модификации эпоксидной смолы этими элементами происходит изменение многих свойств такой смолы, и часто весьма существенное. Изменения не проходят даром, при сохранении главного параметра в виде термостойкости требуется обычно еще какой-нибудь один. Например, сохранение некоторой пластичности или стабильности свойств смолы как диэлектрика, притом в широком температурном диапазоне. Обычно этого добиваются включением в полимерную цепочку ациклических диэпоксидов вместо основы диановых смол, но тогда увеличивается хрупкость изделий из такой смолы.

Полезно узнать > Как развести эпоксидную смолу с отвердителем, какие должны быть пропорции

Обычно, чем больше числовой индекс у эпоксидных смол (ЭД 16, 20, 22) тем вернее под воздействием запредельно-высоких температур состоится переход застывшей, полимеризированной формы смолы сразу в деструктивно-кристаллическое состояние, с предварительным растрескиванием монолита. Перехода в какое-то жидкое агрегатное состояние в поведении смолы не предусмотрено. Возможно разве что некоторое предварительное размягчение, смолы деформируются.

Огнеупорный состав

Более стойким к воздействию высоких температур оказываются смолы с числовыми индексами ЭД-6 и ЭД-15. При воздействии относительно низких температур в пределах 200-250°C градусов изделия из такой смолы начинают выделять газообразные продукты и бесцветную вязкую жидкость. Это следствие процессов, обратных полимеризации, которая происходила при отверждении продукта. О полноценной обратной реакции речи, конечно, не идет, процессы деструкции преобладают над «расшивкой» молекул, а указанная температура в ее верхнем пределе является критической и предраспадной. При длительности ее воздействия более часа, а тем более при ее повышении, процессы распада эпоксидных компонентов делаются необратимыми, с резким падением всех присущих материалу свойств.

Самые термостойкие материалы эпоксидного ряда получают синтезом фторированных дифенилолпропанов. Эти вещества играют роль скрытых, или латентных отвердителей, химически-нейтральных к смоле при комнатной температуре, но начинающими активно работать на полимеризацию смолы при воздействии на нее температуры в 100°C и более градусов, когда начинают меняться ее химические и физические свойства. К ним относят дициандиамид, меломин, изофталилдигидразид.

Термостойкий материал

Именно изделия из этих эпоксидных смол, с введенными в них пластификаторами кремнийорганического ряда, ставятся в качестве головок обтекателей у выводимых на орбиту кораблей, пускаются на армированные углепластиком элементы динамического управления ракетоносителями и сверхзвуковыми самолетами.

В перспективе разработка элементов силового каркаса элементов управления гиперзвуковыми аппаратами. Верхний предел температуры для них превышает на настоящий момент 550°C градусов. Хотя этого, конечно, мало, но и химики не стоят на месте, разрабатываются новые методы усовершенствования физических свойств олигомеров. Перспективным представляется направление с введением в состав эпоксидных полимеров мелкодисперсных порошков из тугоплавких металлов или их карбидов, например, карбида вольфрама.

Полезно узнать > Каким лаком можно покрыть эпоксидную смолу

Обычные составы

Впрочем, описываемые смолы сложны в производстве, требуют специальных боксов-реакторов для отверждения, огнеупорных форм, в которых делаются эти отливки, так что массовому потребителю они малоинтересны, да еще и чрезвычайно дороги. Более интересны для него были бы обычные смолы класса ЭД или его аналогов, в которых для отверждения использовались нестандартные вещества, да еще с введением в них наполнителей пластификаторов, повышающих термостойкость.

Стандартный состав

Наибольший спрос на жаропрочные материалы из эпоксидных смол отмечается у авто- и мотолюбителей. Камнем преткновения у которых чаще всего выступают компоненты соединений в глушителях, которые быстро выгорают. Вот здесь жаростойкость изделий из эпоксидки или материалов с нею может быть усилена применением армирования прокладок углепластиком или даже самым обыкновенным стеклопластиком.

С введением в застывающую смолу в местах соединения или прокладок дополнительного армирующего и цементирующего элемента в виде мелкодисперсных стальных опилок или даже алюминиевой пудры, которая в связке со смолой отлично держит температуру до 340°C градусов. Правда, страдает ударная прочность такой смолы.

Смолы с наполнителями, а тем более армированные, и подавно не поддаются плавлению. Речь может идти только о постепенном их обугливании и разрушении.

Наполнители для смолы

Если же говорить о полноценном плавлении эпоксидных материалов при воздействии высокой температуры, то оно возможно только с попеременным воздействием на них быстродействующих едких растворителей и высокой температуры. Тогда, наряду с физическими изменениями в кристаллической решетке полимера будет происходить и химическое ослабление межмолекулярных связей.

Очевидно, что температура эксплуатации эпоксидной смолы имеет широкий диапазон. Здесь все зависит от полимерного состава и добавок, внесенных в него.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *