Работа с эпоксидкой

Делимся своими секретами и навыками.
Сообщение
Автор
Леха
Сообщения: 4762
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2008 9:38 am
Откуда: Ивдель, Свердловской обл.
Контактная информация:

Работа с эпоксидкой

#1 Непрочитанное сообщение Леха »

Особенности работы с эпоксидкой

При работе с эпоксидкой надо знать их основные свойства и поведение при различных физических условиях.

Эпоксидка представляет из себя вязкую смолу, которая после смешивания с отвердителем полимеризуется и переходит в твердую фазу. До полимеризации в смолу можно вводить всевозможные твердые наполнители, которые будут менять в желаемую сторону свойства полученной пластмассы.

Наиболее доступной и широкоизвестной эпоксидкой являются эпоксидные клеи ЭДП и ЭКФ. Следует отметить, что это название является скорее всего торговой маркой, а не названием вещества, поэтому на отечественных заводах при расфасовке этих клеев в тару могут лить что угодно из эпоксидных смол различных марок. Не стоит тогда удивляться, что упаковки этого продукта, приобретенные в разное время или в различных местах будут отличаться по своим свойствам. Если надо выполнить какую-либо работу, на которую потребуется более одной упаковки - тогда лучше приобрести их сразу из одной партии, а не заниматься потом не нужными экспериментами. Упаковка содержит два компонента эпоксидную модифицированную смолу и отвердитель, которые перед употреблением смешиваются в соотношении от 8:1 до 10:1. Процесс полимеризации происходит при комнатной температуре в течении нескольких часов, а полная полимеризация заканчивается спустя 12 часов. Чем больше содержание отвердителя в указанном выше соотношении, тем быстрее идет процесс полимеризации и тут следует первое правило - точно отмерять исходные компоненты при изготовлении рабочей смеси, а в отношении отвердителя - лучше его немного “переложить”, чем “недоложить”.

Второй из отечественных эпоксидных смол, пригодной для домашнего творчества, является эпоксидная смола ЭД-20. Свойства ее более предсказуемы, чем свойства ЭДП, да и конечная стоимость продукта получается почти в два раза ниже, но к сожалению приобрести ее в малой расфасовке практически невозможно. Cмола и отвердитель продаются отдельно друг от друга.

Эпоксидка плохо пристает к таким веществам, как полиэтилен (практически не пристает), полистирол, оргстекло… Если на эти материалы нанести защитный слой (например из мастики для паркета), то после полимеризации эпоксидка легко от них отделяется. Защита мастикой металлических поверхностей, поверхностей из других пластмасс и поверхностей из эпоксидки позволяет также легко отделить отливку из эпоксидки после ее полимеризации.

Процесс полимеризации эпоксидки связан с химической реакцией между ее компонентами, в ходе которой наблюдается выделение тепла. С другой стороны сама химическая реакция идет более интенсивно при более высоких температурах. По этой причине (если нет достаточного отвода тепла от полимеризующейся массы) происходит ее разогрев, а в случае клея ЭДП иногда температура может подняться до 50 - 60 градусов. Это следует учитывать при выборе материала для изготовления формы… (при таких температурах форма из пластилина поплывет, а отливка будет безнадежно испорчена).

Реакция полимеризации идет наиболее интенсивно в приграничном слое. При использовании эпоксидки с твердым наполнителем (цемент, гипс и т.д.) поверхность этого приграничного слоя резко возрастает и процесс полимеризации идет быстрее, чем без наполнителя. Кроме того отвод тепла с этого приграничного слоя ограничен и наблюдается саморазогрев смеси, что также необходимо учитывать.

При повышении температуры смола повышает свою текучесть и снижает вязкость, поэтому для заливки мелких деталей раствор необходимо первоначально нагрет до 25 - 30 градусов. Далее в него добавляем наполнитель и только после этого отвердитель. Такая последовательность приготовления исходной массы в наибольшей степени будет гарантировать однородность конечной пластмассы. При понижении температуры и во влажной атмосфере процесс полимеризации смолы замедляется, а при высокой влажности полимеризация вообще может не произойти до конца.

До тех пор, пока эпоксидка не полимеризовалась, она ведет себя как вязкая жидкость со всеми вытекающими отсюда последствиями. Введеный в эпоксидку наполнитель в зависимости от его удельного веса либо опускается вниз (цемент например) либо всплывает (деревянная крошка, отдельные пузырьки воздуха). Это необходимо учитывать для правильной ориентации литьевой формы в течении процесса полимеризации, чтобы на ответственных поверхностях не образовались нежелательные раковины от воздушных пузырей и т.п.

Основная беда отечественной эпоксидки - это трудность избавления от воздушных пузырьков, которые образуются в процессе приготовления и перемешивания исходной массы. Рецепт тут один - давать отстояться смеси, чтобы пузыри всплыли, повысить текучесть смолы повышением ее температуры и физическое удаление пузырей, прилипших к поверхностям формы при помощи острого предмета (например зубочистки). Помогает так-же заливка раствора в форму не напрямую, а через промежуточный предмет тонкой струйкой (тогда большинство микропузырей исчезнет на промежуточных поверхностях в процессе заливки).

При работе с эпоксидкой необходимо использовать одноразовую (лучше пластиковую) посуду для приготовления каждой новой партии смеси. Для этого используется всевозможная тара из под различных пищевых продуктов - алюминиевые банки из под пива и соков, пластиковые коробки из под всевозможных молочных продуктов, пластиковые пеналы из под фотопленки и т.п. Главное, чтобы было не жалко выбрасывать после использования смеси. Я, например, развожу эпоксидку в банках из под йогуртов - дешево и сердито!

Исходные компоненты эпоксидки требуют тщательной дозировки, для осуществления которой удобно использовать одноразовые пластиковые шприцы (выпускаются объемом 2, 5 и 10 см3). Смола заливается в шприц сверху.

Отвердитель можно набрать в шприц обыкновенным образом.

Для нанесения на форму защитного слоя, особенно в труднодоступных местах удобно пользоваться ватными палочками. При их помощи также удаляют излишки мастики.

Для удаления воздушных пузырей все углубления в форме после заливки “проходятся” острой деревянной зубочисткой. Дерево не приносит вреда форме и защитному слою, но помогает воздушным пузырям оторваться от поверхности формы и всплыть…

Теперь несколько слов о наполнителях.

В качестве наполнителей чаще всего используют цемент, алебаст (строительный гипс), мел (зубной порошок), древесную крошу. Процентное содержание наполнителя в смеси (по объему) может доходить до 50% (пока смесь не потеряет свою текучесть). Я рекомендую добавлять наполнителя около 30-40%. При таком соотношении удается получить конечный пластик с требуемыми свойствами, снижается расход эпоксидки, и, в тоже время, сохраняется ее достаточная подвижность в процессе литья.

Цемент, как наполнитель хорошо применять при изготовлении всевозможных форм для литья. Конечный пластик получается прочным (видимо сказывается и некоторое “схватывание” цемента). Следует только учесть, что имеющийся в продаже цемент перед приготовлением смеси необходимо просеять через марлю, т.к. в нем много комков большого размера.

Алебастр. Немного хуже, чем цемент, с точки зрения наполнителя, но вполне подходит для экономии эпоксидки.

Мел (зубной порошок). Вполне приемлем с точки зрения свойств, как наполнителя, но обладает одной паршивой особенностью - очень гигроскопичен, а эпоксидка не любит воды. Поэтому от применения мела лучше воздержаться или в крайнем случае перед засыпкой его в смесь хорошенько просушить для удаления влаги.

Древесная крошка. Обладает низким удельным весом и незаменима при изготовлении пластика с удельным весом ниже, чем у исходной эпоксидки. Применяется для изготовления смеси под всевозможные воблеры и т.п. Чем мельче крошка - тем лучше будет конечный пластик. В процессе смешивания с эпоксидкой древесная крошка пропитывается смолой и образуются мелкие локальные частицы с твердой поверхностью, которые не впитывают влагу. Получить приемлемую древесную крошку можно либо зажав деревянную болванку в токарном станке по дереву и опиливая ее поверхность очень грубой наждачной бумагой, либо используя круг-насадку для электродрели с грубой шкуркой, опиливая ею деревянную болванку… в любом случае деревянная болванка до ее “перевода в опилки” должна быть просушена. Для изготовления пластика под воблеры вполне пригодны легкие породы древесины: липа, тополь, сосна, пробка и т.д. однако следует сразу отметить, что существенно снизить удельный вес пластика, как правило не удается, поэтому при изготовлении плавающих моделей приманок приходится в процессе их изготовления помещать внутрь довольно большие вставки из целого куска древесины или другого материала с низким удельным весом.

Перечисленные выше твердые наполнители позволяют получить довольно качественный твердый пластик, но следует учитывать, что иногда он будет и хрупким… (вспомним, что хорошая сталь с высокой твердостью легко ломается…, - аналогичную картину мы имеем и с самодельным пластиком). Для снижения хрупкости и повышения пластичности в смесь можно вводить жидкие пластификаторы, наиболее доступным из которых является касторовое масло.

Процентное содержание пластификатора определяется экспериментально в каждом конкретном случае для соотношения смола-отвердитель-наполнитель… (как правило это одна-две капли масла).

Немножко по температурным режимам полимеризации эпоксидной смеси.

При изготовлении ответственных изделий, которые должны будут выдерживать значительные нагрузки лучше всего если процесс полимеризации эпоксидки будет проходить при комнатной температуре, т.е. температуре, при которой в дальнейшем и будет эксплуатироваться данное изделие. Это способствует получению изделия с минимальными внутренними напряжениями. Не забывайте, что эпоксидка обладает достаточно большим коэфф. линейного расширения и разница в 20 градусов между стадией полимеризации и рабочими условиями может существенно повлиять на конечные результаты. По времени это около 12 часов.

Сократить время полимеризации без создания излишних напряжений можно повысив температуру смолы спустя 4 часа после ее приготовления до 40-50 градусов и выдержав ее при этой температуре в течении часа.

Для литья менее ответственных изделий можно с самого начала поместить форму с заливкой в духовку и выставить температуру 60 - 70 градусов. Выдержав при такой температуре 1 час еще через пару часов получаем готовое изделие. Следует отметить, что при таком режиме полимеризации смола в самом начале процесса становится очень текучей и все оставшиеся в ее объеме воздушные пузыри объединяются в один и поднимаются к верху формы, что может привести к образованию раковины в отливке, при использовании формы замкнутого объема.

Victor Vlasenko

http://www.vlasenko.ru/
Умом Россию не понять, Аршином общим не измерить

Vladuha
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Пт мар 12, 2010 6:57 pm

Re: Работа с эпоксидкой

#2 Непрочитанное сообщение Vladuha »

Хочу еще добавить к вышесказанному, можно эпоксидку окрашивать с помощью масляной краски нужного цвета и отпадает потребность добавлять пластификатор (касторку), так как масло уже есть в краске.

Аватара пользователя
DM1967
Сообщения: 916
Зарегистрирован: Вт ноя 03, 2009 5:59 pm
Благодарил (а): 20 раз
Поблагодарили: 96 раз

Re: Работа с эпоксидкой

#3 Непрочитанное сообщение DM1967 »

Леха писал(а):До полимеризации в смолу можно вводить всевозможные твердые наполнители
Не только твердые
Леха писал(а):Наиболее доступной и широкоизвестной эпоксидкой являются эпоксидные клеи ЭДП и ЭКФ. Следует отметить, что это название является скорее всего торговой маркой,
На поверку, ЭДП представляет собой смолу ЭД-16 или ЭД-20 ("ЭД...") с уже введенным пластификатором ("...П"). Более производитель никому ничего не обязан. Отсюда и разброс характеристик.
Леха писал(а):а полная полимеризация заканчивается спустя 12 часов.
Очень сильно зависит от кучи параметров. Иногда и 24 - мало.
Леха писал(а):Чем больше содержание отвердителя в указанном выше соотношении, тем быстрее идет процесс полимеризации и тут следует первое правило - точно отмерять исходные компоненты при изготовлении рабочей смеси, а в отношении отвердителя - лучше его немного “переложить”, чем “недоложить”.
Крайне спорное утверждение. Во-первых: состав дозируется по ВЕСУ, а не по объему. Во-вторых: если недоложите отвердителя, получите "резиновую" делать. Если переложите отвердителя - деталь будет хрупкой и "потеть".
Леха писал(а):Второй из отечественных эпоксидных смол, пригодной для домашнего творчества, является эпоксидная смола ЭД-20
Только стоит учитывать, что ЭД-20 не имеет в своем составе пластификатора.
Леха писал(а):Если на эти материалы нанести защитный слой (например из мастики для паркета)
Это поможет при контакте с любыми материалами :) Стоит еще добавить мыльную пленку (развести густую кашицу из мыла и промзать с обязательной просушкой поверхность)
Леха писал(а):а в случае клея ЭДП иногда температура может подняться до 50 - 60 градусов
В случае С ЛЮБОЙ смолой. Критичным является даже не общий объем, а высота столба. Смоля в высоком узком стакане разогравается сильнее, чем в тарелке.
Леха писал(а):Смола заливается в шприц сверху.
Я срезаю нижний торец - удобнее ;)
Леха писал(а):одноразовые пластиковые шприцы (выпускаются объемом 2, 5 и 10 см3
Есть еще 20 - вот он как раз тут самый ходовой. :)


По наполнителям. Из "приятных" наполнителей (правда не особо доступных широким массам) есть еще "стеклосфера" - микроскопические ПОЛЫЕ стеклянные шарики - и "металлическая пыль" - собственно и есть металлической пылью. Первая дает очень простую обрабатываемость и малый вес, второяй - большой вес, хорошую теплоемкость и очень плохую обрабатываемость. Второй наполнитель часто применяется для изготовления эпоксидных штампов и форм.

Аватара пользователя
Ершов Эдуард
Сообщения: 2617
Зарегистрирован: Пн мар 31, 2008 6:29 pm
Имя: Эдуард Ершов
Откуда: Швейцария
Благодарил (а): 87 раз
Поблагодарили: 291 раз

Re: Работа с эпоксидкой

#4 Непрочитанное сообщение Ершов Эдуард »

Второй наполнитель часто применяется для изготовления эпоксидных штампов и форм.
А можно чуть подробнее ? Эпоксидка может использоваться для штампов ? для форм ?

Аватара пользователя
DM1967
Сообщения: 916
Зарегистрирован: Вт ноя 03, 2009 5:59 pm
Благодарил (а): 20 раз
Поблагодарили: 96 раз

Re: Работа с эпоксидкой

#5 Непрочитанное сообщение DM1967 »

Ершов Эдуард писал(а):
Второй наполнитель часто применяется для изготовления эпоксидных штампов и форм.
А можно чуть подробнее ? Эпоксидка может использоваться для штампов ? для форм ?
Формы и штампы бывают разные. Как и эпоксидка :)
В начале 90-х активно мы использовали разъемные формы для копирования деталей из эпоксидки. Вот тогда и начали добавлять туда "металлическую пыль". Она очень тяжелая, оседала и выдавливала пузыри. Сразу скажу - технология безбожно устарела - силиконы для форм куда удобнее.
Следующий шаг - точно такие же "корки" - формы, но для вакуумного формирования листового полистирола. Главное было не перегревать саму форму, все ж наша эпоксидка - термоактивна.
А с учетом что в последнее время не проблема купить импортные смолы, а среди них есть составы горячего отверждения, выдерживающие после полимеризации более 300 градусов, а темпераура размягчения полистирола - 130 - делайте выводы ;) Это я сараях, сортирах и пр. штамповке.

Аватара пользователя
Ершов Эдуард
Сообщения: 2617
Зарегистрирован: Пн мар 31, 2008 6:29 pm
Имя: Эдуард Ершов
Откуда: Швейцария
Благодарил (а): 87 раз
Поблагодарили: 291 раз

Re: Работа с эпоксидкой

#6 Непрочитанное сообщение Ершов Эдуард »

Спасибо. Про смолы горячего отверждения не слышал. Покопаюсь в инете.

Vladlen

Re: Работа с эпоксидкой

#7 Непрочитанное сообщение Vladlen »

Расскажите, как её сделать более жидкой, подойдёт ли нагреваниедля удаления пузырьков и не повлияет ли это на её физические св-ва.

Аватара пользователя
Женя Харьков
Сообщения: 1558
Зарегистрирован: Пт фев 13, 2009 4:37 pm
Благодарил (а): 19 раз
Поблагодарили: 1 раз

Re: Работа с эпоксидкой

#8 Непрочитанное сообщение Женя Харьков »

Ацетоном можно развести. Думаю нагревом не получится, начинает пенится и моментально схватывается.

Аватара пользователя
Doctor
Сообщения: 2154
Зарегистрирован: Пт апр 18, 2008 6:48 pm
Имя: Дмитрий
Откуда: Смоленск
Благодарил (а): 15 раз
Поблагодарили: 1 раз

Re: Работа с эпоксидкой

#9 Непрочитанное сообщение Doctor »

Женя,с твоего позволения добавлю.
Разводить смолу ацетоном предпочтительнее до её смешивания с отвердителем.Не знаю с чем это связано,но проверено на личном опыте.Разведенная ацетоном после смешивания с отведителем хуже застывала,иногда так и оставалась мягкой.Хоть и не липла к рукам.
Сильно жидкой все равно сделать не получится,тогда не застывает совсем.Доведенная до консистенции кефира всяко лучше проливается,да и пузыри гораздо легче выходят.
Carpe diem!

Леха
Сообщения: 4762
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2008 9:38 am
Откуда: Ивдель, Свердловской обл.
Контактная информация:

Re: Работа с эпоксидкой

#10 Непрочитанное сообщение Леха »

Vladlen писал(а):Расскажите, как её сделать более жидкой, подойдёт ли нагреваниедля удаления пузырьков и не повлияет ли это на её физические св-ва.
Мужики про ацетон сказали выше. Посмотрите по ссылке http://www.chen-la.com/forum/viewforum. ... 55b8cc631d , может там подберёте для себя удобный способ избавления от пузырей.
Умом Россию не понять, Аршином общим не измерить

Ответить

Вернуться в «Технологии»