как работать со стеклотканью и полиэфирной смолой
Решил запостить небольшой FAQ по работе с волосатой и смолой. Надеюсь тем, кто только собирается попробовать работать со стекловолокном — это поможет.
Здесь не будет скопированных цитат из интернета, химических формул, научных описаний, а только мой личный опыт, советы и вопросы с которыми я столкнулся. Если кому-то нужен совет, обращайтесь.
Q: какую стеклоткань выбрать?
A: Очень много зависит от планов ее применения. Основной параметр стеклоткани, сказывающийся на ее применении — это плотность.Чем выше плотность, тем сложнее работать по мелким деталям. Чем ниже плотность, тем сложнее набирать толщину. (Я для первого раза брал ткань плотностью 250гр/м2 для изготовления шаблона капота)
Q: что такое стекломат и зачем он нужен?
A: стекломат, это прессованные рубленные волокна стеклоткани. Он гораздо удобнее для работы и стоит дешевле чем стеклоткань. По сути является самым «боевым» материалом. (Для первого раза я брал стекломат плотностью 300гр/м2)
Q: полиэфирная смола. какую выбрать?
A: Я покупаю полиэфирную смолу свободной заливки, ей проще пропитывать материал. Если смола имеет цветовую индикацию, то это еще лучше, т.е. в процессе высыхания она меняет свой цвет ( к примеру, Аркпол 20 П)
Q: можно ли использовать эпоксидную смолу?
A: Можно.Но, у эпоксидки высокая вязкость, что вызывает трудности с пропитыванием. Кроме того, время высыхания эпоксидки — в несколько раз дольше, чем у полиэфирной.
Q: какой выбрать отвердитель?
A: Для смол с разными основами, используются различные отвердители. Более подробно наверняка подскажу продавцы, подскажут когда Вы определитесь со смолой.
Q: В какой пропорции необходимо смешивать полиэфирную смолу с отвердителем?
А: Повсеместно, рекомендуется 2-3%. Из личного опыта — не меньше чем 1% и не больше 5%.
Q: Сколько сохнет полиэфирная смола?
A: Важно понимать, что в процессе работы со смолой, есть важный переломный момент — желатинизация (состояние смолы, в котором она уже практически не годится к нанесению на поверхность и тем более пропитыванию). А сама смола высыхает уже через несколько часов.
AI: не стоит сушить смолу на солнце, это может привести к спеканию и нарушению физических свойств материала.
Q: что влияет на желатинизацию полиэфирной смолы, сколько она длится?
A: на желатинизацию смолы влияет, тип смолы, отвердителя, температура окружающей среды и процентное соотношение отвердителя к смоле, в зависимости от этих параметров среднее время желатинизации смолы может варьироваться от 5 до 30 минут.
Q: В чем замешивать смолу?
A: Я пользуюсь обычными пластиковыми стаканчиками.
AI: Стаканчики из фастфудов — для использования не годятся.
Q: Чем наносить смолу?
A: Я пользуюсь обычными кисточками по 10-25 рублей за шт. После, отмачиваю их в растворителе. Чем шире кисточка, тем теоретически быстрее вы сможете пропитать большую площадь, но не забывайте про золотую середину.
Q: Чем выдавливать воздух, уплотнять и прокатывать материал для равномерного пропитывания смолой?
A: я использовал металлические прикаточные и разбивочные валики. продаются в магазинах специализирующихся на ламинировании. Иногда попадаются в строительных магазинах.
Q: Как получить матрицу с поверхности, не испортив поверхность?
A: Можно использовать разделительные составы, аля Воск, но я накладываю на деталь пищевую пленку, и уже на пищевую пленку клею молярный скотч. Зачем пленка? Что бы после снятия скотча, на детали не остался клеевой состав.
Q: Где купить стеклоткань? Где купить полиэфирную смолу, отвердитель?
A: Если вы обошли все магазины в своем городе, облазили интернет, напрягли всех знакомых и все равно ничего не нашли — заказывайте через региональные центры, многие компании делают доставку в регионы.
AI: я заказывал через Москву, яндекс — Раостеклоткань.
и еще пару советов:
— при работе со стекломатом используйте резиновые перчатки, если не хотите обзавестись зудом кожи на пару дней. Если, все таки зуд выступил — обильно мажьте детским кремом для рук.
— не замешивайте за раз много смолы за раз. Лучше сделать несколько замесов.
— для получения правильной пропорции компонентов используйте электронные весы. не забывайте про не сливаемый остаток с тары. (на самом деле, все первые мои опыты со смолой, проводились на глазок и вполне нормально)
— не оставляйте емкости со смолой и отвердителем в жилом помещении. Даже если вам кажется что емкость очень плотно закрыта. (результат может быть плачевным)
— не пытайтесь сращивать детали с гладкой поверхностью с помощью смолы. при нагрузке после высыхания, она обязательно отслоится. Перед нанесением придайте гладкой поверхности шероховатость с помощью наждачной бумаги.
— Если вы работает не очень аккуратно и на скорость, готовьтесь что все предметы с которыми вы будете работать в перчатках, будут липкими (кисточка, ножницы и т.д.). Поэтому, предметы многоразового использования, желательно обернуть в целлофановые пакетики.
Как разводить полиэфирную смолу с отвердителем?
Работа с полиэфирной смолой может вызвать определенные затруднения у новичков. Но на самом деле ничего особо сложного в ней нет — достаточно следовать инструкции, сохранять пропорции ингредиентов и поддерживать нужную температуру смеси.
Физические и химические аспекты процесса отверждения
Полиэфирные смолы застывают значительно быстрее, чем глифталевые и пентафталевые, но для того, чтобы запустить процесс, их нужно смешать с отвердителем (например, карбоновой кислотой, ее диаминами или ангидридами). На этом же этапе в состав при необходимости добавляют пигменты-красители. Ненасыщенные полиэфирные смолы хорошо сочетаются как с натуральными пигментами, так и с искусственными.
Полимеризация разведенной полиэфирной смолы занимает в среднем 24 часа. Не стоит также забывать, что оставшаяся в заводской таре смола через 6-10 месяцев хранения застывает сама по себе, даже без добавления отвердителя.
Повышенная температура
Комнатная температура
Температура воздуха также имеет большое значение. Минимальная отметка для успешной работы с большинством смол находится на уровне 23°C. Но есть разновидности, которые неплохо застывают и при 15°C благодаря правильно подобранным компонентам — они запускают экзотермическую реакцию, приводящую к саморазогреву смеси.
Компоненты смешиваются в следующем порядке:
Как долго будет сохнуть полиэфирная смола
Причины неполного отверждения
Они могут быть разными:
Меры безопасности при работе со смолами
Смешивание нужно выполнять в респираторе, перчатках и плотной защитной одежде. Если смола попадает на открытую кожу, пострадавший участок нужно как можно скорее промыть водой или специальным составом для очистки.
Нельзя работать со смолой рядом с источниками огня. Если случилось возгорание, ни в коем случае нельзя тушить его водой — только песком или огнетушителем. Хранить смолу нужно при температуре 20-23°C, в хорошо проветриваемом помещении.
Какой отвердитель подойдет для полиэфирной смолы, как разводится состав
Традиционные лакокрасочные материалы (ЛКМ), такие как глинфталивые (ГФ), пентафталивые (ПФ), а то и вообще «древние» масляные образуют твердый, нерастворимый в обычном состоянии слой от 2 до 20 суток. Процесс застывания таких лаков и красок на плоских поверхностях происходит благодаря испарению летучих веществ, содержащихся в растворителях пигментов этих красок. Попутно с этим процессом идет и активная усадка этих ЛКМ.
Получается, чтобы материалы на таких основах перешли в твердое состояние, необходимо, чтобы они:
Ведь те же материалы на основе ПФ и ГФ, схватившись и даже застыв в верхнем, граничащем с воздухом, слое, внутри, под верхней окисленной пленкой, долгое время остаются в гелеобразном виде.
Но такая ситуация не может устроить ни ремонтников, ни строителей, которых торопят заказчики. Поэтому за последние десятилетия все большее распространение получили лаки и краски на основе полиэфирных смол. Которые высыхают в считанные часы. Для этого в основную массу полиэфирной смолы вводятся отвердители, которые, вступая в реакцию с уже содержащимся в полиэфирке другими веществами, запускают процессы полимеризации материала.
Физические и химические аспекты процесса отверждения
С полиэфирными смолами отлично соединяются многие окрашивающие пигменты, как искусственного, так и естественного происхождения. К первым можно отнести анилиновые красители, ко вторым металлы и их соли: кадмий, кобальт, хром. Сама полиэфирная смола – субстанция довольно густая и вялотекущая, поэтому, чтобы привести ее в пригодное к использование состояние, чаще всего в нее вводят стирол, вещество агрессивное и даже довольно ядовитое. Ну, или, по крайней мере, очень вредное для вдыхания.
В стирол перед смешиванием его с полиэфирной смолой добавляется также кобальтовое соединение, эо октоат (ОК) или нафтенат (УНК) кобальта. Их действие очень интересно: они выступают инициатором процесса ускорения полимеризации полиэфирных смол, поэтому смесь полиэфирки с ОК или УНК называется предускоренной полиэфирной смолой.
Введены ли в такую смолу пигменты-красители, здесь неважно. Никакого влияния на скорость отверждения или застывания смолы они не оказывают, это застывание будет идти своим чередом, медленно, но верно. Уже после 6-10 месяцев стояния на полке в магазине при температуре 18-24°C градуса, смола, скорее всего, уже критически загустеет и не будет годной для какого бы то ни было использования. Так как же тогда ею пользоваться?
Инициация отверждения
И вот тут на авансцену выходит третья сила, вещество-отвердитель, которое ускоряет процесс сначала желатинизации (приведения полиэфирной смолы в не текучее, гелеподобное состояние), а потом и застывания, отвердения смолы, превращения ее в твердую монолитную массу.
Самыми часто используемыми для этого компонентами являются:
Разные группы добавок смешивать между собой категорически запрещено.
Имеются в виду кобальтовые предускорители и карбоновая составляющая, потому что соединение этих веществ вызывает бурную экзотермическую реакцию. Настолько бурную, что речь может идти не только о самопроизвольном их возгорании, но и инициированном ими взрыве. Поэтому кобальтовые соединения в смеси со стиролам вводятся в полиэфирку заранее, а отвердитель в виде поликарбонатных соединений, в уже эту смесь.
Повышенная температура
Но даже и так реакция между этим веществами не заставляет себя ждать. Изотермичность этой реакции, то есть активное выделение тепла во время ее протекания, является важнейшим условием дальнейших превращений смолы, перехода ее агрегатного состояния из жидкого сначала в желеобразное, а затем и твердое.
Температура при активном взаимодействии этих веществ может иногда подниматься до 100°C и более градусов. Особенно это проявляется в больших массах разводимой отверждаемой полиэфирной композиции, будь то объемная отливка или слой напольного покрытия. В объемных отливках температура понимается выше всего, в площадных, напольных и им подобных не так высоко из-за большой площади охлаждения при контакте с воздухом.
Если же температура после смешивания предускоренной полиэфирной смолы с отвердителем становится выше критической, то в случае с объемной отливкой тару или форму с ней можно поместить в холодную воду. Но тогда пониженная температура снизит и скорость протекания реакции отверждения.
Температура нагрева выше комнатной наоборот, ускоряет реакции сначала желатинизации, а потом и отверждения. Отверждение проходит сначала резиноподобную фазу, когда застывающая масса прогибается при надавливании на нее, но потом сразу возвращается в исходное положение. Такая фаза наступает обычно через полтора-два часа после того, как в полиэфирку с предускорителем ввели отвердитель.
Для горячих процессов в качестве такого вещества лучше использовать 50% перекись бензоила на дибутилфталате. При вымешивании массы ее температура может повыситься до 100-130°C градусов, что гораздо выше температуры кипятка, поэтому производить такие действия нужно, максимально защитившись от возможных последствий. Если отвердителем работает раствор перекиси дикумила (C6H5C)CH3)2O2, (или кумила пироксида), температура может повысится и до 160°C градусов.
Комнатная температура
Рекомендованная температура для работы с полиэфирной смолой бытового назначения должна быть, как правило, не ниже 23°C градусов. Отдельные виды смол, особенно продукция, выпускаемая в виде лакокрасочных материалов, допускают их эксплуатацию и от 15°C, но тогда данные об этом указываются на банке, флаконе, канистре или той таре, в которой такая полиэфирная краска продается в рознице.
По логике вещей, эти ЛКМ или другая продукция в виде смолы должны застывать очень долго, до месяца. Но для подгонки к потребительским запросам завод-изготовитель продукции на основе полиэфирки в таких случаях подбирает компоненты для ускорения и отверждения таким образом, чтобы, смешивая их даже при низкой температуре, запускаемая ими экзотермическая реакция вызывала саморазогрев смеси, и, таким образом, процесс шел с ускорением.
Для холодных процессов без подогрева смесей в качестве отвердителей в подавляющем большинстве случаев применяют раствор перекиси метилэтилкетона CH3-C(O)-CH2-CH3 (торговое название «Бутанокс») или раствор перекиси циклогексанона C6-H11-OH (ПГЦ).
Время высыхания можно варьировать путем изменения пропорций внесения ускорителя в виде октоата кобальта или его нафената, но только не увеличением навески отвердителя. Нужно внимательно читать инструкции, строго следовать им. Выбирая предускоренную производными кобальта смолу, иметь в виду, что чем больше этого вещества введено в полиэфирный компонент уже на стадии производства, тем быстрее и при более низкой температуре окружающей среды возможно застывание ЛКМ или объемных отливок.
Порядок смешивания компонентов полиэфирной смолы:
Сроки
Практически независимо от того, «холодный» или «горячий» процесс используется для отверждения полиэфирной смолы, основные стадии выглядят примерно так:
Окончательный процесс Твердой стадии-2 можно укоротить, если материал будет подвергаться воздействию высокой температуры в термокамере или специальным отопительными приборами в помещении, позволяющим обеспечить температурный режим порядка 80-100°C градусов в течение полутора-двух часов.
Если же имеете дело со стеклотканью, пропитанной полиэфирным смолами, то при 100°C градусов нужно выдерживать изделие уже 6 часов. В этих случаях Твердую стадию-2 можно обеспечить за 6-7 дней.
В случае применения форм для объемных отливок нужно помнить, что после начала процесса желатинизации никаких манипуляций со смолой делать уже нельзя. Этим вы нарушите начавшийся процесс образования под действием свободных радикалов отвердителя длинных сополимерных цепочек, а восстановлению они уже не поддадутся.
«Индикатором» наступления той или иной стадии процесса отверждения обычно служит изменение цвета полиэфирного компаунда. Какой именно цвет меняется на какой, об этом всегда подскажет инструкция, размещаемая на упаковке полиэфирного материала. Но чтобы не ошибиться и не испортить большой объем разведенной со всем компонентами смолы, делайте замесы небольшого количества материала, не более литра. Так вы успеете исполнить все задуманное и избавьте себя от лишних финансовых трат в случае порчи материала.
Хорошим признаком правильности начавшихся после смешивания всех компонентов в смоле процессов будет также значительное повышение температуры рабочего раствора.
Как разводить полиэфирную смолу с отвердителем?
Обычные лакокрасочные материалы (ЛКМ) полностью становятся твердыми только после того, как испарятся все жидкости из нанесенного слоя – только тогда покрытие приобретает физико-химические свойства, присущие ему. Под жидкостями тут имеются в виду различные растворители и летучие вещества, которые входят в состав ЛКМ. В свою очередь, чтобы смолам на основе полиэфиров застыть (отвердеть), необходима химическая реакция. Такая реакция возникает только тогда, когда полиэфирная смола вступает в реакцию с некоторыми компонентами.
Физические и химические процессы отверждения
Чтобы полиэфирный состав полимеризовался и стал стабильным, необходимо прибегнуть к инициаторам и отвердителям (они же «ускорители», «катализаторы»). На самом деле этот процесс весьма интересный, поэтому мы его немного опишем.
В стирол добавляется нафтенат или октоат кобальта – тут уже вы решаете, какой материал выбрать. Связка стирола с кобальтовым соединением будет инициатором. Эту связку нам необходимо смешать с полиэфирной смолой, она запускает процесс ее полимеризации.
Сказать, что такой процесс полимеризации является ускоренным сложно. Естественным путем застывание будет происходить долго, и только через 10 месяцев, полиэфирная смола основательно загустеет, но все равно не затвердеет до конца. Тоже самое происходит со смолой в упаковке, когда в нее еще не добавлен инициатор, поэтому просроченный состав уже нельзя использовать, в загустевшем состоянии он уже не пригоден.
Вы спросите, как ускорить реакцию? Отвечаем: для этого необходим отвердитель. Он обеспечивает и ускоряет все этапы отверждения состава.
Работает это примерно так:
Можно обозначить этапы отверждения полиэфирной смолы:
Важно помнить, что всегда нужно придерживаться правильных пропорций при смешивании составов, а также соблюдать их последовательность смешивания. Не соблюдение инструкций может привести к возгоранию состава или даже к взрыву!
Наверное, теперь многие спросят, какой отвердитель использовать? Популярные отвердители, которые чаще всего используются и их можно найти на прилавках розничного магазина или интернет-магазина:
Еще раз хотим напомнить, что разные группы составов смешивать запрещено! Под разными группами мы подразумеваем связку кобальтового предускорителя и карбонового компонента.
После отверждения смола приобретает необходимые диэлектрические свойства. Также получает высокую адгезию с поверхностями различных материалов, механическую прочность, водостойкость и химическую стабильность. Для изготовления декоративных изделий полиэфирка подходит идеально, так как имеет низкую усадку.
Инициация отверждения
И вот тут на авансцену выходит третья сила, вещество-отвердитель, которое ускоряет процесс сначала желатинизации (приведения полиэфирной смолы в не текучее, гелеподобное состояние), а потом и застывания, отвердения смолы, превращения ее в твердую монолитную массу.
Самыми часто используемыми для этого компонентами являются:
Разные группы добавок смешивать между собой категорически запрещено.
Имеются в виду кобальтовые предускорители и карбоновая составляющая, потому что соединение этих веществ вызывает бурную экзотермическую реакцию. Настолько бурную, что речь может идти не только о самопроизвольном их возгорании, но и инициированном ими взрыве. Поэтому кобальтовые соединения в смеси со стиролам вводятся в полиэфирку заранее, а отвердитель в виде поликарбонатных соединений, в уже эту смесь.
Применение отвердителя при комнатной температуре
Многие предпочитают работать с отвердителем для полиэфирной смолы в домашних условиях. В таком случае необходимо выбрать правильный температурный режим и постоянно его поддерживать и не давать температуре критически низко упасть.
Рекомендованная температура при работе с отвердителем дома не должна опускаться ниже 23 градусов. Также не стоит забывать и про влажность воздуха, она должна быть не больше 65%.
Отвердителем можно выбрать перекись метилэтилкетана – торговое название данного отвердителя «Бутанокс». Его можно встретить практически в каждом специализированном магазине. Если вы не нашли «Бутанокс» на прилавках магазина, а у вас на полке в гараже или в мастерской лежит гидроперекись или даже может смесь перекисей, то их можно вполне спокойно использовать как отвердитель.
Приготовление смеси при температуре ниже, чем 20-24 градуса выше нуля не даст нарастить прочность состава быстро. В данном случае он будет длиться долго, от 14 дней и до целого месяца.
Многие согласятся, что мало кто такую работу делает в собственном доме. Скорее всего, это происходит где-то в гараже или в бытовке, где температура обычно ниже комнатной. Для таких случаев существуют специальные виды смол. Вот такую продукцию можно использовать при температуре от + 15 градусов. Т. е. минимальный температурный порог снижен. Проще говоря, это предускоренные смолы, которым требуется меньше времени, чтобы полностью застыть. Предускоренная смола — это смесь стирола и полиэфирки c октоатом кобальта или нафтенатом кобальта на борту.
Советы по отверждению
Проведение процесса отверждения полиэфирных смол — простое дело! Все проблемы, связанные с неполным отверждением имеют ясные, легко выясняемые причины. Для всех марок полиэфирных смол можно использовать самые разнообразные комбинации инициаторов и ускорителей. А вот что нельзя делать при отверждении — это приводить в контакт (смешивать) инициаторы и ускорители друг с другом! Их необходимо вводить в смолу раздельно, только после тщательного перемешивания в массе смолы! Также следует учитывать, что процесс отверждения полиэфирных смол протекает с выделением тепла. Разогрев композиции может быть настолько сильным, что температура может подниматься выше 100˚С.
Отверждение полиэфирных смол при комнатной температуре
Процесс рекомендуется проводить при температуре не ниже 23˚С. В качестве инициатора полимеризации (отвердителя) всех поставляемых марок используется Бутанокс, представляющий собой раствор перекиси метилэтилкетона, или перекись циклогексанона (ПЦГ). В качестве ускорителя используется ускоритель ОК, представляю-щий собой раствор октоата кобальта в стироле (также используется для отверждения любых марок смол) или УНК-2 — ускоритель нафтенат кобальта — дваэтилгексанат кобальта в стироле. Рекомендуемое соотношение компонентов для различных марок смол «Камфэст» приведено в таблице в конце раздела.
В отвешенное количество полиэфирной смолы вводится навеска ускорителя и после тщательного перемешивания — навеска инициатора, после чего смесь снова тщательно перемешивается. Затем следует процесс формования, который как правило должен быть завершен до наступления момента желатинизации (потери текучести), который наступает при 23˚С через 50–120 минут после введения инициатора и ускорителя. Время желатинизации можно сократить путем повышения температуры или увеличения концентрации ускорителя. Жизнеспособность полиэфирной смолы с введенным инициатором составляет 12–24 часа. Жизнеспособность смолы с введенным ускорителем — 3–4 месяца.
Отверждение происходит в основном за первые сутки. Однако нарастание прочности отвержденной полиэфирной смолы при комнатной температуре продолжается в течение двух недель и иногда даже более. При необходимости ускорения процесса и/или для достижения максимальной прочности рекомендуется проводить термообработку (постотверждение) изделий при температуре 80–100˚ С в течение 1–2 часов, а для изделий, упрочненных стекловолокном при 100˚С в течение 6 часов.
Отверждение при повышенной температуре
Для отверждения ненасыщенных полиэфирных смол при повышен-ных температурах в качестве инициатора лучше использовать 50%-ный раствор перекиси бензоила в дибутилфталате в количестве 2–3% от массы смолы. Навеска инициатора вводится в полиэфирную смолу и тщательно перемешивается. Жизнеспособность такой смеси составляет 7-10 дней. Отверждение проводят при температуре 100–130˚ С. При необходимости обеспечения еще большей жизнеспособности смолы в качестве инициатора можно использовать перекись дикумила. Отверждение при этом проводят уже при 160–180˚С.
Возможные причины неполного отверждения
Иногда полиэфирные смолы отверждаются не полностью, что выражается в низких показателях твердости и прочности, а также поверхностной липкости.
Неполное отверждение может быть как временным, так и постоянным. Временное неполное отверждение устраняется термообработкой.
Постоянное неполное отверждение не устраняется ничем!
Во избежание неполного отверждения необходимо соблюдать следующие правила:
Подобные проблемы часто возникают при использовании возвратной тары, если она не достаточно чистая. Поэтому лучше всего приобретать полиэфирные смолы в новой таре, ранее неиспользованной.
Присутствие в воздухе паров различных химических веществ, например, фенола, также отрицательно влияет на процесс отверждения. Даже сам воздух замедляет отверждение, поэтому контактирующая с ним поверхность изделий иногда получается липкой. Для предотвращения липкости рекомендуется изолировать поверхность изделия от соприкосновения с воздухом полимерной пленкой. Можно также ввести в смолу 0,1–0,3% всплывающих добавок (например, парафин), льняное масло, тунговое масло и др. Такие добавки следует вводить только в порцию смолы, предназначенную для пропитки верхнего слоя изделия, чтобы не уменьшать прочность изделия.
Физика и химия отверждения
Сами по себе полиэфиры отверждались бы очень медленно, поэтому их совмещают с мономером способным к сополимеризации с полиэфиром. Скорость сополимеризации двойных связей полиэфира с двойными связями мономера гораздо выше, чем скорость взаимодействия двойных связей полиэфира между собой. Процесс отверждения инициируется радикалами, образующимися при распаде перекисных инициаторов, и выглядит следующим образом: после введения инициатора и ускорителя в течение некоторого времени внешне ничего не происходит. Несмотря на отсутствие видимых изменений, внутри смолы уже идет реакция отвердителей с ингибитором. Как только ингибитор израсходуется, вязкость полиэфирной смолы резко повышается, она утрачивает способность течь и переходит в желеобразное состояние (гель). Далее эта масса переходит в резиноподобное и наконец, в твердое состояние. Процесс отверждения происходит с выделением тепла. Разогрев может быть весьма существенным.
Следует учитывать, что зажелатинизировавшаяся полиэфирная смола более не пригодна к формованию, поэтому необходимо успеть произвести заполнение форм до наступления момента желатинизации.
Инструкция по переработке гелькоута →
Применение отвердителя при повышенной температуре
Иногда обстоятельства требуют ускорить процесс отверждения смолы. В таком случае необходимо повысить температурный режим в помещении, где производятся работы. Повышение температуры должно быть значительным, в противном случае добиться ускорения не получится.
В таком случае мы вам советуем выбрать в качестве инициатора перекись бензоила в виде раствора дибутилфталат. После того как вы ввели раствор в массу, эту массу необходимо хорошо вымешать и довести до температуры + 100 градусов.
Но если в качестве инициатора вы используете перекись дикумила, то при вымешивании температуру необходимо довести до +160 градусов.
Повышенная температура
Но даже и так реакция между этим веществами не заставляет себя ждать. Изотермичность этой реакции, то есть активное выделение тепла во время ее протекания, является важнейшим условием дальнейших превращений смолы, перехода ее агрегатного состояния из жидкого сначала в желеобразное, а затем и твердое.
Температура при активном взаимодействии этих веществ может иногда подниматься до 100°C и более градусов. Особенно это проявляется в больших массах разводимой отверждаемой полиэфирной композиции, будь то объемная отливка или слой напольного покрытия. В объемных отливках температура понимается выше всего, в площадных, напольных и им подобных не так высоко из-за большой площади охлаждения при контакте с воздухом.
Если же температура после смешивания предускоренной полиэфирной смолы с отвердителем становится выше критической, то в случае с объемной отливкой тару или форму с ней можно поместить в холодную воду. Но тогда пониженная температура снизит и скорость протекания реакции отверждения.
Температура нагрева выше комнатной наоборот, ускоряет реакции сначала желатинизации, а потом и отверждения. Отверждение проходит сначала резиноподобную фазу, когда застывающая масса прогибается при надавливании на нее, но потом сразу возвращается в исходное положение. Такая фаза наступает обычно через полтора-два часа после того, как в полиэфирку с предускорителем ввели отвердитель.
Для горячих процессов в качестве такого вещества лучше использовать 50% перекись бензоила на дибутилфталате. При вымешивании массы ее температура может повыситься до 100-130°C градусов, что гораздо выше температуры кипятка, поэтому производить такие действия нужно, максимально защитившись от возможных последствий. Если отвердителем работает раствор перекиси дикумила (C6H5C)CH3)2O2, (или кумила пироксида), температура может повысится и до 160°C градусов.
Полезно узнать > Стоит ли применять эпоксидную смолу или клей для соединения стеклянных элементов
Последовательность смешивания отвердителя и других компонентов
Для того чтобы смешать полиэфирную смолу с отвердителем нам понадобится:
Для начала мы вам советуем немного разогреть смолу, чтобы ее температура была немного выше окружающей. Тем самым смола станет менее вязкой. Если вы не уследили и перегрели смолу, то скорее всего она покроется пеной и дальнейшее ее использование будет уже невозможно.
Теперь необходимо отмерить нужное количество полиэфирной смолы и отвердителя (ускорителя). Все это необходимо отмерять шприцом, который вы изначально подготовили.
*Пропорции смешивания смотрите на упаковке или на сайте производителя.
При изготовлении состава необходимо внимательно отнестись к пропорциям, поэтому обратите на это внимание!
Важно понимать, что нельзя использовать один и тот же шприц для набора отвердителя и смолы. Для каждого компонента используем свой шприц.
В один шприц наберите смолу и поместите в заранее подготовленную емкость. Далее другим шприцом наберите отвердитель и добавьте его в емкость с полиэфирной смолой. Теперь необходимо хорошо вымешать составы. Перемешиваем мы при помощи деревянной палочки не более 2-3 минут. При этом нам необходимо избегать появления пузырьков воздуха в составе. Поэтому мешаем медленно, но верно.
Теперь вы можете заняться формовкой или распределить состав по поверхности. Эти действия нужно делать быстро, так как желатинизация смолы наступает через 10-12 минут. Полное же отвердевание может длиться до 14 дней. Если вам необходимо ускорить эти процессы, то тогда можете просто повысить температуру в помещении.
Если температура воздействия на полиэфирную смесь будет равна + 100 градусов, то полное отвердевание может произойти за несколько дней.
Комнатная температура
Рекомендованная температура для работы с полиэфирной смолой бытового назначения должна быть, как правило, не ниже 23°C градусов. Отдельные виды смол, особенно продукция, выпускаемая в виде лакокрасочных материалов, допускают их эксплуатацию и от 15°C, но тогда данные об этом указываются на банке, флаконе, канистре или той таре, в которой такая полиэфирная краска продается в рознице.
По логике вещей, эти ЛКМ или другая продукция в виде смолы должны застывать очень долго, до месяца. Но для подгонки к потребительским запросам завод-изготовитель продукции на основе полиэфирки в таких случаях подбирает компоненты для ускорения и отверждения таким образом, чтобы, смешивая их даже при низкой температуре, запускаемая ими экзотермическая реакция вызывала саморазогрев смеси, и, таким образом, процесс шел с ускорением.
Для холодных процессов без подогрева смесей в качестве отвердителей в подавляющем большинстве случаев применяют раствор перекиси метилэтилкетона CH3-C(O)-CH2-CH3 (торговое название «Бутанокс») или раствор перекиси циклогексанона C6-H11-OH (ПГЦ).
Время высыхания можно варьировать путем изменения пропорций внесения ускорителя в виде октоата кобальта или его нафената, но только не увеличением навески отвердителя. Нужно внимательно читать инструкции, строго следовать им. Выбирая предускоренную производными кобальта смолу, иметь в виду, что чем больше этого вещества введено в полиэфирный компонент уже на стадии производства, тем быстрее и при более низкой температуре окружающей среды возможно застывание ЛКМ или объемных отливок.
Порядок смешивания компонентов полиэфирной смолы:
Полезно узнать > Какой эпоксидный клей выбрать для склеивания дерева
Пропорции компонентов
При производстве состава необходимо чтобы вся посуда, где производится замешивание и инструменты, которыми вводятся составы, должна быть чистой, без загрязнений, жиров и воды. Даже малое количество из перечисленного может сказаться на отверждении состава и конечном результате.
Также необходимо соблюдать рекомендованную температуру воздуха и время использования состава после его введения. В противном случае случится необратимое и состав придет в негодность. Поэтому мы рекомендуем делать состав небольшим объемом, например, до 1 литра, чтобы можно было за раз его полностью успеть использовать. А если у вас вдруг что-то пойдет не по плану и состав придет в негодность, то лучше выкинуть литр, чем весь объем.
Особенности ненасыщенных полиэфирных смол
Основное отличие ненасыщенных смол от насыщенных — в составе, точнее, в количестве определенных компонентов. Ненасыщенные средства более популярны, ведь для их полимеризации не нужна высокая температура, составы отвердевают даже при +23 градусах. Плюсом можно назвать меньший вред для здоровья — отсутствует выделение побочных продуктов.
Материал используется для изготовления армированного пластика, литой изоляции, стеклопластикового покрытия, радиоприборов, электроприборов. Подойдет и для корпусов лодок, катеров, яхт, применяется в авторемонте и автомобильной промышленности.
Сроки отверждения полиэфирной смолы
Про стадии отверждения мы говорили выше, здесь мы затронем время до полного отверждения состава.
Первая стадия отверждения — это желатинизация. Она наступает через 10-120 минут после смешивания состава. Время желатинизации зависит от температуры окружающей среды. После этого смолу нельзя трогать. Следующая стадия или состояние полиэфирки — это резиноподобное состояние. Наступает через 2-12 часов. Уменьшить или увеличить время данной стадии можно высокой или низкой температурой воздуха, где производятся работы.
Первичная твердая стадия наступает через 10-24 часов. А окончательная твердая стадия может наступить через 14-30 дней. Если у вас есть термокамера, то вы значительно можете ускорить полное отверждение состава. Также отверждение состава можно ускорить при помощи воздействия нагревательных приборов. Вне зависимости от вашего выбора, материал необходимо подвергнуть воздействию высокой температуры, порядка 90-100 градусов, в течение нескольких часов.
В таком случае полное отверждение материала может произойти уже через 7 дней.
Калькулятор смолы
Вопрос «Сколько нужно материала?» возникает как у новичков, так и у опытных мастеров. Перерасход материала и дополнительные затраты — этого можно избежать, если изначально понимать сколько материала понадобится. Давайте разберемся, как удобно посчитать расход эпоксидной смолы или литьевого силикона для форм, который потребуется для выполнения работы.
Расчет расхода эпоксидной смолы.
Проще всего выполнить расчет для простых форм: прямоугольника или круга. Для решения этой задачи удобнее всего воспользоваться калькулятором. Выберите для каких целей вам нужна эпоксидная смола и нужные введите параметры. Обратите внимание, что данные вводятся в сантиметрах, а расчет происходит в граммах. При расчете необходимого количества смолы для рисования берется толщина слоя в 1мм. Если вы планируете заливать несколько слоев, умножьте полученное значение на количество слоев.
Расчет количества эпоксидной смолы при заливке в молд неправильной формы.
Если же вы хотите залить неправильную форму: силиконовые молды коастеры, жеоды и другое, то здесь расчет потребует дополнительных действий. Вам потребуются: — весы — форма для будущей заливки.
1. Поставьте весы на ровную поверхность. 2. Сверху расположите форму и обнулите значение. 3. Аккуратно залейте форму водой. Полученный вес умножьте на 1.1 Вес, который получился — это общий вес компонента А+компонента В эпоксидной смолы, которые потребуются для заливки этого молда. Перед будущей заливкой, во избежание помутнения смолы, обязательно просушите форму!
✓ Совет от epoxymaster: запишите полученные данные по весу маркером на обратной стороне формы: это может пригодиться в дальнейшем, если забудете.
Для расчета веса каждого из компонентов эпоксидной смолы используйте удобный калькулятор:
Расчет количества литьевого силикона для форм.
Если для расчета количества эпоксидной смолы для работы вам нужно замерить размеры молда или планшета, то с литьевым силиконом все сложнее. Нужно понять, сколько материала вытеснит модель, которую вы будете заливать. Первым делом нужно сделать опалубку. Чем ближе она будет по размеру и форме к модели, тем меньше силикона потребуется. При создании опалубки важно понимать соотношение размеров модели к размерам будущего силиконового молда: — если в будущем вы будете заливать достаточно большое изделие, а стенки из силикона будут тонкими, то такой молд врядли выдержит давление залитого материала и скорее всего покосится; — если же стенки молда будут неоправданно толстыми — то вы просто перерасходовали материал без особой надобности; — когда вы изготавливаете силиконовый молд для небольших 3D фигурок, имеющих тонкие хрупкие выступающие элементы, то если вы сделаете форму с толстыми стенками, они скорее всего не позволят вам в дальнейшем вытаскивать отлитую фигурку не сломав их.
Для расчета веса литьевого силикона, который потребуется для изготовления молда: 1. Берем опалубку, в которую будет производиться заливка. Устанавливаем весы на ровную поверхность. 2. Помещаем модель внутрь опалубки. Взвешиваем, обнуляем результат. 3. Если позволяют модель и опалубка — заливаем водой до нужной высоты. Записываем получившийся вес: это примерные данные по весу смешанных компонентов А и В, которые потребуются для заливки. Далее произведите расчеты в зависимости от пропорции смешивания вашего силикона. Если опалубка или модель не предусматривают контакта с водой, используйте вместо нее сыпучий продукт. Обратите внимание, что вес и объем у продуктов разный. К примеру, если вы будете использовать манку, то полученный результат следует умножить на 0,25.
Тщательно очищайте и просушивайте опалубку перед произведением заливки.
Надеемся, что благодаря этой статье у вас не возникнет больше вопросов с расчетом нужного количества материала для произведения работ!
Отвердители для полиэфирных смол
Существует множество видов отвердителей (ускорителей). В этой части мы говорим о самых популярных, которые доступны в розничной торговле.
Перекись метилэтилкетона. Торговое название Butanox. Различается по силе реактивности.
| Отвердитель | Реактивность |
| Butanox M50/M60 | Средняя, Активный окислитель = 9% |
| Butanox HBO50 | Высокая, Активный окислитель = 10% |
| Butanox LA | Низкая, Активный окислитель = 8,6% |
| Butanox LPT | Очень медленная, Активный окислитель = 8,4% |
БПО или, как ее еще сокращенно называют, перекись дибензоила. Имеет торговое название Perkadox. И как в первом случае тоже разделяется, но уже по консистенции.
| Отвердитель | Консистенция |
| Perkadox CH50X/CH50L | Жидкий, Активный окислитель = 3,2% |
| Perkadox 40E | Жидкий, Активный окислитель = 2,6% |
| Perkadox BT50 | Пастообразный, Активный окислитель = 3,2% |
Смесь перекисей. На прилавках вы ее можете встретить под торговым названием Trigonox.
| Отвердитель | Скорость отверждения |
| Trigonox 61/63 | Быстрое, Активный окислитель = 7,7%/6,5% |
| Trigonox 51/82 | Низкий экзотермический пик, Активный окислитель = 5,7%/8,6% |
Кобальтовые ускорители – NL49P, NL51P.
NL-49P – является ускорителем отверждения на основе 2-этилгексаноата кобальта (II). Отверждает ненасыщенные полиэфирные смолы при температуре 19-24 градуса выше нуля только при помощи органического пероксида. Образование радикалов, необходимое для начала реакции полимеризации, при использовании большинства стандартных органических пероксидов при комнатной температуре оказывается слишком медленным. Для того чтобы ускорить контролируемое образование радикалов органические пероксиды нужно использовать в сочетании с так называемыми ускорителями. Для пероксидов метилэтилкетона, циклогексанона и ацетилацетона необходимо применение кобальтового ускорителя.
Аминные ускорители – NL-63-10P
Смесь ускорителей – NL23
СА-12Х – ускоритель отверждения на основе смеси примерно 2% кобальта и 10% диметиланилина, растворенной в алифатическом эфире. Данный продукт используется в сочетании с пероксидами кетонов, гидроперекисями и перэфирами в качестве ускорителя отверждения ненасыщенных полиэфирных смол. В сочетании с пероксидами кетонов или пероксидом бензоила – ускоритель для отверждения полиэфиров при комнатной температуре. В сочетании с гидропероксидами или перэфирами эффективен только при повышенных температурах. Продукт подходит для работы со смолами на основе орто и изофталевых кислот, неопентилгликоля или бисфенола А, а также для винилэфирных смол. Используемое количество: 0,1-2% как поставляется, 1-3% пероксида как поставляется и возможно 0,1-0,5% ингибитора ТС-510. Срок хранения (время гелеобразования смола + ускоритель) составляет от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от температуры и типа смолы. Жизнеспособность (время гелеобразования смола + ускоритель + пероксид) обычно короткая, но зависит от пероксида и типа смолы. Возможно продлить жизнеспособность, добавив ингибитор ТС-510. Большое выделение тепла, относительно короткое время отделения от формы, т.е. хороший фактор разделения.
Ниже описание ингибиторов, которые используются вместе с отвердителями для замедления процесса отверждения.
NLC-10 – ингибитор отверждения на основе 4-третбутил-1,2-дигидроксибензола. Ингибитор NLC-10 применяется при комнатной температуре для увеличения: 1) времени гелеобразования смеси ненасыщенной полиэфирной смолы/пероксида/ускорителя 2) времени хранения готовой смеси ненасыщенной полиэфирной смолы/пероксида 3) времени хранения готовой смеси ненасыщенной полиэфирной смолы/аминного ускорителя.
ТС-502 – ингибитор отверждения на основе 2% 4-третбутилпирокатехола, разведенного в стироле. Этот продукт является эффективным антиоксидантом для многих органических материалов, а также используется как ингибитор при отверждении ненасыщенных смол. Продукт ингибирует пероксидосодержащие ненасыщенные полиэфирные смолы, содержащие и не содержащие ускоритель. Очень эффективен при использовании с системами на основе пероксида кетона/кобальта, не очень эффективен с пероксидом бензоила/амином или только с пероксидом кетона. Гелеобразование начинается после того, как ингибитор будет полностью использован. Скорость отверждение значительно замедляется, в результате отверждение идет не полностью.
Отверждение – физика и химия процесса
Отверждение лакокрасочных материалов – это действие, в результате которого наблюдается необратимая трансформация жидких веществ в твердые. Обычные ЛКМ отвердевают по мере испарения из них жидкости – воды, растворителей, после чего обретают окончательные физико-химические свойства. Но у смол на основе полиэфиров такой процесс протекает намного сложнее, и обрести твердость они могут только в ходе химической реакции. При соприкосновении с определенными компонентами состав полимеризуется и обретает стабильность.
Для указанной цели применяются вещества с добавками – инициаторами, ускорителями, катализаторами. Смешивать между собой разные группы средств запрещено, их вводят в смолы в определенной последовательности. После добавления компонентов температура смолы может сильно возрасти, иногда – выше +100 градусов.
Отвердитель участвует в процессе полимеризации смол так: он запускает реакцию, которая вызывает застывание материала. Если знать, как разводить смолу, соблюдать точные пропорции, можно добиться хорошего качества работы. Что применяется в качестве отвердителей? Вот самые популярные вещества:
Добавление отвердителей значительно ускоряет процесс полимеризации. Последний запускается радикалами, которые образуются в ходе химической реакции. Как только ингибитор израсходуется, смола станет вязкой, больше не сможет течь, перейдет в состояние геля. Позже гель «замерзнет», обретет резиноподобное состояние, после отвердеет окончательно.
Безопасность
При работе с отвердителями и смолами необходимо соблюдать технику безопасности и обезопасить себя средствами защиты органов дыхания, зрения и кожи. Дабы избежать неприятных инцидентов и не нанести вред своему здоровью.
Поэтому мы настоятельно рекомендуем при работе с этими материалами использовать защитные перчатки, выбирать одежду, которая может закрыть всю вашу кожу. Если вы часто работаете с этими составами, то рекомендуем вам приобрести средство для очистки смол. В экстренной ситуации, если вам на кожу попадет смола, то вы сможете ее удалить специальным средством и потом смыть водой. Это гораздо эффективней, чем смывание смолы проточной водой. Также не стоит забывать про защиту органов дыхания, поэтому необходимо иметь несколько респираторов FFP3. Не рекомендуем брать респиратор FFP1, так как он имеет очень низкую эффективность.
Весь используемый материал необходимо держать вдали от огня, т. к. он является горючим веществом. И одно неосторожное движение может привести к возгоранию. Поэтому на всякий случай имейте в помещении тряпки, чтобы можно было накинуть на огонь, песок и огнетушитель со специальным составом. С таким набором вы точно справитесь с возгоранием, если оно у вас возникнет.
И обратите внимание, что смолу необходимо хранить в хорошо проветриваемом темном помещении. И температура в помещении должна быть 19 – 22 градуса выше нуля.
Меры безопасности при работе со смолами
Для не нанесения вреда здоровью человека, мастер должен надевать перчатки и защитную одежду, она должна быть плотной. Если смола попала на кожу, то мыть этот участок нужно мыльным раствором, либо специальным средством для очистки смолы.
Обязательно одевается респиратор. Нельзя допускать, чтобы рядом находились источники огня. Если произошло возгорание, тушить его нужно песком или огнетушителем, воду использовать нельзя. Хранение происходит при температуре от +20 до +23, помещение должно проветриваться.
Хранение происходит при температуре от +20 до +23, помещение должно проветриваться.
Соблюдение мер безопасности при работе с полиэфирной смолой обязательно. Соблюдение инструкцией и правил поможет получить желаемый результат. И процесс станет несложным.
Работа с полиэфирной смолой
Вначале следует точно отмерить объем смолы и ускорителя, пропорции всегда указываются в инструкции. Рекомендуется начинать работу с минимального количества материалов — не более 0,5 – 1 литра. Ускоритель добавляют постепенно, после тщательно размешивают смолу. Быстрые движения недопустимы — так в массу попадет много воздуха.
При введении раствора возможна смена оттенка жидкости (становится синего цвета), сильное нагревание. Если температура полиэфирки повысилась, это означает начало процесса полимеризации.
Когда требуется замедлить отверждение, можно поставить емкость с массой в таз с холодной водой. Переход жидкости в желатинообразное состояние означает окончание периода ее использования. Обычно такой процесс занимает 20 – 60 минут. Склеить изделия или нанести смолу на поверхности надо раньше, после желатинизации перемещать материал уже нельзя. Далее надо дождаться полной полимеризации — от нескольких часов до 2 суток, но окончательные свойства полиэфирка обретет через 1 – 2 недели.