Какая прочность у эпоксидной смолы, насколько крепкий данный материал

Прочность эпоксидки

Работа с эпоксидной смолой в любом случае включает в себя большое количество нюансов. Широкая область применения данного полимера дает понять, что эпоксидная смола не просто удобна в использовании, но и очень стойкая к любым внешним воздействиям.

Рассмотрим, какова же прочность эпоксидной смолы, с чем можно ее сравнить, какая прочность у полимера будет на сжатие, растяжение, изгиб и упругость. Постараемся ответить на все интересующие вопросы.

Что такое эпоксидная смола

По химическому строению эпоксидная смола представляет собой синтетическое олигомерное соединение. Эпоксидные материалы востребованы практически во всех сферах промышленности. В свободном виде эпоксидная смола не применяется. Она проявляет свои уникальные свойства только в соединении с отвердителем после реакции полимеризации.

При комбинировании разных видов эпоксидных смол и отверждающих веществ получаются совершенно непохожие материалы: твердые и жесткие, прочнее стали и мягкие, наподобие резины. Эпоксидные смолы обладают устойчивостью к воздействию кислот, галогенов, щелочей, растворяются в ацетоне и сложных эфирах без образования пленки. Отвержденные эпоксидные составы не выделяют летучие вещества и отличаются незначительной усадкой.

Что такое отвердитель

Эпоксидный состав включает два компонента. При смешивании они вступают в реакцию полимеризации. Полимеризирующий компонент называется отвердителем.

Путем различного комбинирования смол и отвердителей получаются самые разнообразные эпоксидные композиции.

В качестве отверждающих агентов используют фенолы, третичные амины и их аналоги. Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя имеет широкие пределы и зависит от ее состава.  Эпоксидная смола — это реактопласт, реакция взаимодействия эпоксидной смолы с отверждающим агентом является необратимой, это значит, что застывшая смола не растворяется и не расплавляется как термопласт.

Эпоксидный состав: соотношение смолы и отвердителя

Востребованная практически во всех отраслях промышленности эпоксидная смола, с точки зрения химического строения, представляет собой синтетическое олигомерное соединение, которое используется в комплексе с отвердителями, способствующими завершению процессов полимеризации. Именно эти процессы, после завершения которых, эпоксидная смола готова к использованию, определяют ее технические и эксплуатационные характеристики. С учетом этого, можно прийти к выводу, что эпоксидная смола не может использоваться в чистом виде.

Рабочий процесс

В процессе комбинации различных видов эпоксидных смол и отвердителей образуются разнообразные вещества, обладающие порой противоположными свойствами. Одни из них могут быть твердыми и жесткими, прочность которых превышает прочность стали, а другие, напротив, будут мягкими, по консистенции напоминающими резину.  В зависимости от исходных компонентов эпоксидной смеси, отверждение эпоксидной смолы может происходить в условиях большого температурного диапазона: от -10 до +200 градусов, а сам материал также делится на две разновидности: смолу горячего и холодного отверждения, что определяется, в основном, видом используемого отвердителя.

Эпоксидная смола в комплексе с отвердителем холодного отверждения используется в бытовых целях, в условиях небольших производств и в случаях, когда термическая обработка не допустима.

Если эпоксидная смола используется для изготовления изделий,  которые изначально должны быть устойчивы к воздействию высоких температур, механических нагрузок и агрессивных химических веществ, она дополняется отвердителем горячего отверждения. Это обусловлено тем, что использование отвердителей горячего отверждения способствует образованию более плотной молекулярной решетки, что легло в основе производства эпоксидных систем, отверждение которых реализуется в условиях высокой влажности или в морской воде.

Отвердитель для эпоксидной смолы выполняет функцию полимеризующего компонента. В качестве отвердителя могут использоваться третичные амины и их аналоги и фенолы. Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя может быть остаточно вариабельным и напрямую определяется составом исходных компонентов. Будучи реактопластом, эпоксидная смола вступает в необратимую реакцию полимеризации с отвердителем, что способствует получению прочного вещества, не растворимого в воде и под действием высоких температур.

В процессе смешения компонентов важно соблюдать необходимые пропорции, актуальные для того или иного вида смолы, так как избыток или недостаток отвердителя оказывает негативное влияние на качество готового полимера, снижая его прочность, устойчивость к воздействию влаги, температуры и агрессивной химии. Соотношение компонентов в современных эпоксидных составах – 1:2 или 1:1.

Читайте также: Как сделать эпоксидную смолу жидкой

Важно! Один из распространенных мифов об эпоксидной смоле гласит, что в случае превышения используемой нормы отвердителя, отверждение смолы происходит значительно быстрее. Чтобы развенчать его, отметим, что превышение количества отвердителя не оказывает влияния на скорость полимеризации материала. Единственно возможным способом ускорения полимеризации смолы является повышение температуры реагирующей смеси. Доказано, что повышение температуры на 10 градусов способствует ускорению процесса застывания в 2-3 раза. Данное свойство легло в основу производства компаундов, в структуре которых содержатся ускорители отверждения. Также разработаны эпоксидные составы, застывание которых происходит при более низких температурах.

Хороший материал

Таким образом, основными и единственными факторами, влияющими на скорость отверждения, являются температура смеси и тип отвердителя.

Крепкий материал

В данное время эпоксидка известна, как самая прочная субстанция на основе синтетических смол. Потери при работе с полимером минимальны, даже в условиях высоких температур (особенно, если тип полимеризации не холодный, а горячий). Например, некоторые готовые составы переносят кратковременное температурное воздействие в 250°С градусов, а то и в 400°С.

По прочности при проверке на растяжение и сжатие затвердевший состав может легко сравниться с бетоном. Рекордные значения достигаются не во всех пропорциях.

Основным параметром измерения уровня прочности эпоксидной смолы в твердом состоянии является кгс/см² — килограмм-силы на квадратный сантиметр плоскости.

Действие Предел, кгс/см²
Сжатие 1000-4000
Растяжение 400-1400
Изгиб (излом) 800-2200
Упругость 25000-50000

Приведенные показатели получены при исследовании отвержденной эпоксидной смолы без наполнителя.

Вспомним, что в жидком состоянии эпоксидная смесь обладает высокими клеящими показателями. Подтверждает это изучение прочности адгезии с различными металлами. Клеевое соединение выдерживает нагрузку в 350 кг/см².

Испытателями выявлено, что при проверке на изгиб и кручение эпоксидного изделия, прочность превышает известные показатели самых прочных материалов.

Применение

Без добавления отвердителя или пластификатора эпоксидная смола не применяется нигде. Однако, готовая рабочая смесь востребована во многих областях при изготовлении:

  • украшений;
  • предметов декора;
  • посуды;
  • статуэток;
  • настенных картин и панно;
  • кухонных фартуков;
  • деталей различных форм;
  • наливных полов;
  • столешниц, полок и других предметов мебели;
  • горизонтальных поверхностей любого назначения.

Итоговый результат

Готовые изделия из эпоксидки известны прочностью и легкостью. Видимо, по этой причине набирает популярность изготовление столешниц для столов любой конфигурации. По прочности столешницы из эпоксидной смолы легко выдерживают царапины и любые механические воздействия. Стол с такой поверхностью устойчив к износу и украсит любой интерьер.

Эпоксидная смола — материал, требующий внимательного отношения и соблюдения техники безопасности при работе. Процесс создания хотя и долгий, но увлекательный, в результате чего получается уникальное изделие. Украшения, статуэтки, посуда и картины получаются с оригинальным узором и весьма малой массы, а по прочности с изделиями из данного полимера не сравнится ничто.

Например, кухонные фартуки, столешницы и сидения для стула трудно сломать или поцарапать. Все это выполнимо лишь при соблюдении всех этапов рабочего процесса и пропорций при смешивании компонентов. Мастер-класс по работе с эпоксидкой легко найти в бесплатном доступе в интернете.

Источники

  • https://practeco.ru/tekhnologiya/prochnost-epoksidnoj-smoly.html
  • http://strport.ru/mebel-i-predmety-interera/epoksidnaya-smola-kharakteristika-i-sfera-primeneniya
  • https://er-ka.ru/epoksidnaya-smola-primenenie-i-svoystva/
Автор статьи
Вячеслав Григорьев
Плотник с опытом работы более 20 лет. Использует эпоксидку при создании мебели и предметов интерьера.
Написано статей
33
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Albaruthenia.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: