Смесь эпоксидной смолы и отвердителя не увеличивается вся сразу, и непрерывные и очень крупные (в молекулярном масштабе) полимерные цепи не образуются по всей массе эпоксидной композиции. Полимеризация происходит в отдельных фрагментах, которые со временем сплавляются в единую полимерную массу.
Сколько сохнет эпоксидная смола, можно ли ускорить этот процесс
Время отверждения или высыхания эпоксидных составов, будь то эпоксидные украшения, напольные покрытия или эпоксидные клеи, зависит от ряда факторов. Возраст состава, или сколько лет прошло с момента изготовления эпоксидного материала производителем, и срок годности, связанный с датой изготовления, имеют большое значение. Среди факторов, влияющих на скорость полимеризации, важными являются следующие значения
- Состав отверждающего реагента.
- Количество отвердителя при добавлении в эпоксидную смолу или клей.
- Температура, при которой происходит смешивание материалов и отверждение конечного состава.
- Площадь поверхности для заливки или объем поверхности для заливки.
Ведущие эксперты по эпоксидной мебели и отделке. Создает уникальные изделия на заказ в своем производстве.
Термины «высохнуть» или «затвердеть» практически не соответствуют действительности и используются не только в повседневных разговорах. Смесь эпоксидной смолы и отвердителя подвергается этапу отверждения.
О составе отвердителей
Наиболее распространенными каталитическими реагентами, активирующими механизм полимеризации, являются полиэтиленполиамин (ППА) и триэтилентетраамин (ТЭТА). Оба относятся к аминной группе эпоксидных отвердителей, но действуют немного по-разному.
PEEPA принято называть «холодным» реагентом. Это означает, что при обычном использовании катализатор отверждения добавляется к основной смоле и либо замешивается и наносится на определенную поверхность, либо вводится в виде сыпучего продукта при обычной комнатной температуре. 20-25°C. Изделия или поверхности из этой смолы выдерживают температуру до 350-400°C без ухудшения качества, и только после 450-500°C отвержденный полимер начинает разрушаться.
Нагревание смеси эпоксидной смолы и полиэтиленполиаминного отвердителя сокращает время отверждения рабочего раствора, но может ухудшить некоторые характеристики окончательно отвержденной поверхности или объема. В частности, прочность стекловолокна при растяжении может быть снижена с низкого значения 9,3-11,0 или при изгибе 40 вместо 60-100 при МПа и значения 35-70 при растяжении 30.
Поведение триэтилентетрамина несколько иное. Что касается «высокотемпературного» катализатора для отверждения эпоксидной смолы, средняя долгосрочная рабочая температура TETA на 100°C выше, чем у PEEP, температура разрушения конечного объекта при перегреве составляет 473-480°C, а тенденция разрушения при МПа составляет поддерживается в диапазоне 90-130, а в напряжении — 70-98.
Для TETA конечная смесь должна быть нагрета до определенной степени, что ускоряет реакцию затвердевания. Чем ближе температура смеси к 50°C, тем выше скорость полимеризации.
Обратите внимание, что крайне нежелательно повышать температуру нагрева для ускорения процесса выше 50°C. В больших количествах (это «большое количество» может составлять всего 100-150 см3) конечная эпоксидная смесь может начать быстро нагреваться, кипеть и даже дымиться.
Поэтому при заливке объемов с использованием отвердителя TETA необходимо заливать объем послойно и делать это в несколько этапов, чтобы каждый предыдущий слой успел полностью отвердеть. Если это является проблемой, используйте PEEP, который имеет низкую скорость саморазогрева и может одновременно проливать большие объемы.
По этой причине катализаторы «горячего» отверждения более полезны в тех случаях, когда будущий продукт будет подвергаться высоким нагрузкам и температурам. Во время отверждения повышенная температура эпоксидного отвердителя способствует образованию плотной молекулярной решетки с удлиненными и разветвленными валентными связями. Это означает более высокую прочность, термостойкость и устойчивость к растяжению, изгибу, разрыву и скручиванию.
Повышение температуры смеси эпоксидного отвердителя на 10°C приводит к трехкратному ускорению отверждения.
Ведущие эксперты по эпоксидной мебели и отделке. Создает уникальные изделия на заказ в своем производстве.
Зависимость скорости высыхания от площади заливки
Есть еще один интересный нюанс, который полностью относится к следующей теме, но температура понятна. Смолы, содержащие аминные отвердители, такие как TETA, могут не нуждаться в нагревании. Они получаются спонтанно, и это связано с формой, в которую заливается сырье.
Здесь действуют следующие зависимости: чем компактнее литейная форма, т.е. чем ближе она к кубу и чем ближе к сфере, тем быстрее и интенсивнее будут протекать процессы саморазогрева, кипения и даже дымления. Уничтожение произведения.
Если получить небольшое количество эпоксидной смолы с отвердителем, то композиция массой 100 г при комнатной температуре полностью полимеризуется через 5-6 часов. Однако то же количество смолы, залитое на поверхность площадью 100 кв. см, отвердеет через 24 часа. Другими словами, в зависимости от объема, занимаемого этой эпоксидной смесью, в смоле с отвердителем TETA образуется определенная критическая масса, и эта критическая масса имеет тенденцию становиться тем более сферической, чем больший объем она занимает.
Идеальная аналогия с плутонием: в форме цилиндра для начала спонтанной реакции ядерного деления требуется, например, 5 кг, тогда как в форме сферы — всего 2 кг. В виде плоского листа масса металла может достигать 1 см, и ничего не произойдет.
Только в случае с эпоксидной смолой процесс является химическим и лишь внешне влияет на атомы материала и их молекулярные связи, тогда как в случае с делящимися материалами, такими как плутоний и уран-235, в ядерный процесс вовлечена чистая физика. Однако механизмы схожи. В зависимости от расположения твердого тела формируется критическая масса.
Ведущие эксперты по эпоксидной мебели и отделке. Создает уникальные изделия на заказ в своем производстве.
Проблема заключается в поверхности теплопередачи такой «критической массы». Чем больше поверхность, тем меньше нагрев смеси и тем больше время затвердевания. Сферы имеют наименьшую площадь поверхности и поэтому требуют наибольшего времени нагрева.
Отвердители бывают разных форм, но в большинстве случаев используется либо полиэтиленполиамин (PPA), либо триэтилентетраамин (TETA). Они имеют разные названия не просто так — они отличаются по своему химическому составу и, следовательно, по своим свойствам.
Сколько сохнет эпоксидный клей
Эпоксидные смолы являются универсальными клеями. Они очень популярны в различных областях промышленности, а также для домашнего использования. Мастера, активно использующие эпоксидные смолы в своей работе, знают, что при добавлении катализатора отвердителя в процессе отверждения проявляются все заявленные свойства. В этой статье вы можете узнать, сколько времени требуется эпоксидной смоле для отверждения и высыхания и можно ли ускорить этот процесс.
При расчете времени высыхания эпоксидной смолы необходимо учитывать основные технические свойства этих веществ. Эпоксидные смолы являются олигомерными термореактивными соединениями, независимо от модификации продукта. Переход из жидкого состояния в твердое, смолистое вещество происходит только при воздействии на массу специальных отвердителей.
Полимеризация (застывание) эпоксидных смол — это необратимый, безостановочный процесс.
Смолы могут быть отверждены только с помощью специальных отверждающих составов.
К отвердителям относятся различные дилиамины и амины, каучуки и силикаты — органические смолистые вещества. Эксперты говорят, что для ремонта дома лучше предпочесть эпоксидные смолы, содержащие полимерные и олигомерные пластификаторы, такие как олиготиомеры и олигамиды. Наличие этих веществ повышает эффективность сварки и улучшает качество конечной работы.
Сколько времени требуется составу для отверждения?
При определении времени высыхания эпоксидного материала необходимо учитывать несколько дополнительных факторов. На время отверждения влияют следующие факторы
- Возраст клея (по текущему сроку годности); чем «свежее» смола, тем быстрее время высыхания.
- Состав и тип используемого отвердителя, а также
- Соотношение катализатора, смешанного со смолой, и
- Объем обрабатываемой поверхности, объем
- Толщина слоя, который необходимо залить; и
- температура, при которой происходит отверждение.
В большинстве случаев эпоксидные смолы отверждаются в течение 1-1,5 дней. Если используемая дозировка очень высока, время окончательного отверждения может быть увеличено до 6-7 дней (при комнатной температуре). При неправильной дозировке отвердителя время отверждения может значительно отличаться.
Если количество каталитического отвердителя недостаточно, эпоксидная смола вообще не отвердеет; если его количество избыточно, полимеризация ускорится, но смола потеряет часть своих технических свойств.
Для обеспечения правильной работы необходимо соблюдать соотношение смолы и отвердителя.
Полное время отверждения обычно указывается в сопроводительных инструкциях. Полимеризация обычно проходит в несколько этапов
- Влажная консистенция. Появляется сразу после добавления отвердителя. На этом этапе смола легко проходит во все полости и быстро заполняет их.
- Консистенция становится похожей на мед. Массу уже трудно залить, и она не подходит для использования на поверхностях со сложным рельефом.
- Толщина увеличивается. На этом этапе, если перевернуть контейнер вверх дном, смола соскальзывает со скоростью около 2 см/сек. Смолу также можно использовать для сварки больших плоских деталей.
- Резиновая ступень. Смола больше не прилипает к руке и приобретает «упругую» форму. Можно растягивать, сгибать и скручивать.
- Полная полимеризация. Ή Исцеление. На последней стадии процесса эпоксидное вещество выглядит как твердый пластик или оргстекло.
Как ускорить процесс высыхания: полезные советы
Что можно сделать, чтобы ускорить процесс полимеризации? Существует несколько советов, которые отвечают на вопрос, как быстро высушить эпоксидные материалы. Это следующие рекомендации.
- Поднимите температуру до +25-30°C и
- Установите небольшой нагревательный прибор рядом с обрабатываемой поверхностью, и
- Поддерживайте высокую температуру в течение первых 24 часов после операции.
Существует несколько распространенных ошибок, которые допускают новички при попытке ускорить отверждение. Помните, что не следует увеличивать рекомендуемое соотношение отвердителя. Несоблюдение рекомендуемого соотношения приведет к обратной реакции — смоляное вещество будет долго оставаться липким или вообще не отвердеет.
Важно. Чем быстрее процесс полимеризации смолы, тем выше вероятность пожелтения.
Эпоксидное покрытие поверхности с неприглядными желтыми пятнами является результатом воздействия высоких температур. Обратите внимание, что сама смола также выделяет тепло при смешивании с отвердителем. Поэтому не пытайтесь еще больше ускорить полимеризацию. Однако дождитесь естественного завершения процесса.
Выводы
Эпоксидные смолы — это уникальные и востребованные материалы, которые широко используются как в промышленных целях, так и в повседневной жизни. Это вещество популярно среди дизайнеров — с его помощью поделки ручной работы получаются красивыми сувенирами и украшениями. Но чтобы оценить результат, нужно знать все особенности работы с таким материалом, а именно время полимеризации и особенности такого процесса.
