Виды отвердителей для эпоксидной смолы

Как подобрать отвердитель

При выборе отвердителя важно учитывать параметры самой смолы и условия работы. Это оказывает значительное влияние на конечный результат. Так чем разбавить эпоксидную смолу?

Так чем разбавить эпоксидную смолу?

Отвердители различают двух видов: кислотные или аминные. К кислотным относят кислотные вещества и их ангидриды. Они являются составами горячего затвердевания. Это гарантирует застывание смол при достаточно высоких температурных режимах – от 100 до 200 градусов. Это означает, что итоговые характеристики изделия будут несколько лучше, чем у смол затвердевших при стандартной комнатной температуре.

Такие химические вещества отличаются повышенной стойкостью к влажности и температурным изменениям. Они плохо проводят электричество, поэтому могут быть использованы как изоляторы. Они выполняют роль связующего элемента при работе с армированным пластиком.

К группе аминных отвердителей относят различные амины. Они позволяют сделать смолу твердой при комнатной температуре. Дополнительное оборудование при их использовании не требуется. Но некоторые отвердители этой группы имеют окраску, что сказывается на итоговом результате.

Амины усиливают эластичность и стойкость смолы, а также улучшают ее сцепление с материалом. Эти характеристики сделали это группу химических реагентов наиболее популярными.

При выборе отвердителя важно учитывать параметры самой смолы и условия работы

Инструкция по разведению смолы

Как развести эпоксидку правильно, что необходимо? Перед началом работы следует подготовить емкость для смешивания, деревянную палочку, 2 шприца для набора веществ. Новичкам надо помнить, что протекающие реакции необратимы — восстановить испорченную эпоксидку будет невозможно. Лучше заранее провести «тестовое» смешивание в малых количествах, чтобы точно рассчитать дозировки.

Порядок приготовления

Несмотря на возможность холодного отверждения при использовании качественных отвердителей, стоит немного подогреть смолу. Это сделает состав менее вязким, но кристаллизации и кипения допускать нельзя (закипание испортит эпоксидку, ее можно будет выбросить). Во время подогревания надо регулярно перемешивать материал и следить за температурой.

Подсчет нормы растворителя очень важен. Если добавить мало, материал останется в стадии желатинизации либо застынет, но поверхность будет липкой. Надо внимательно читать инструкцию к эпоксидке, там всегда указывается пропорциональность разведения. Все составы разные, а норма отвердителя может варьировать от 10 до 50 %. Заменять отвердители на те, что не указаны в рекомендациях производителя, нельзя!

Набирать нужное количество компонентов надо в два отдельных шприца. Некоторые компании выпускают материал в комплекте с пластиковыми флаконами, на которых есть отметки (мерные стаканчики). Для заливки отвердителя игла не нужна, ее убирают. Густую смолу и вовсе вливают через верхнюю часть шприца, убрав поршень — через узкий носик она не втянется.

Получение малых объемов смолы

Чтобы получить немного состава для бытовых нужд, практикуется холодное отверждение. Набранное количество компонентов соединяют между собой в емкости, тщательно, но аккуратно перемешивают. Для этой цели нельзя использовать электроинструмент, желательно применять только деревянную палочку. Работы выполняют при температуре до +25 градусов в помещении.

В готовой массе должны отсутствовать пузырьки воздуха, примеси, состав становится абсолютно прозрачным. Консистенция продукта, если все сделано правильно, ровная, однородная.

Смола в большом объеме

Поскольку реакция полимеризации смолы протекает с выделением тепла, холодным отверждением можно получить только малые порции продукта. При соединении больших объемов следует нагреть эпоксидку на водяной бане до +50 градусов. Далее срочно убирают состав и добавляют отвердитель. Строго воспрещено попадание в смолу воды — это приведет к полной утрате свойств.

Работать после нагревания эпоксидки придется очень быстро, поэтому емкость и верно отмерянный отвердитель должны быть заранее готовыми. Перемешивание должно быть тщательным.

Смешивание компонентов

Многим маркам эпоксидных смол для создания готового изделия нужны пластификаторы. Ряд отвердителей сочетают в себе оба свойства, поэтому стоит использовать средства ДЭГ-1, ДБФ. Отвердитель вливают тонкой струйкой, второй рукой тщательно вымешивают состав. Идеально, если процесс вливания и замешивания длится около 5 минут.

Время отверждения

Сколько сохнет смола после соединения компонентов? Это время определяется в индивидуальном порядке, верхняя и нижняя границы периода всегда указаны в инструкции. До высыхания эпоксидка сохраняет вязкость, текучесть, пригодна для заливки различных изделий и форм.

Обычно при разведении в пропорции 1:10 с отвердителем материал должен высохнуть быстро — за 30 – 60 минут. При снижении количества отвердителя это время возрастает до 2 – 3 часов. Что касается эпоксидных клеев, большинство из них застывает за 24 часа.

Если указанный срок прошел, а смола все еще липкая, причины могут быть такими:

• слишком низкая температура в помещении;
• неверно подобраны пропорции компонентов;
• в массу попала вода;
• отвердитель просроченный, некачественный.

Чем можно заменить отвердитель эпоксидки

Главная задача этого состава – изменять молекулярную структуру смолы, превращая ее в полимерное соединение, то есть проводить полимеризацию. В роли необходимой субстанции выступает несколько веществ. Это диамины, амины, кислоты и кислотные ангидриты.

Все субстанции-растворители для эпоксидки подразделяются на две крупные подгруппы:

1. Основа – кислота. Кислотные ПЭПА вступают в необходимую реакцию под действием высоких температур (смола разогревается до +200⁰С).
2. Амины и их составы. Такие отвердители применяют в быту, для изменения свойств эпоксидки высокие температуры не требуются. Разогревание может лишь ускорить процедуру полимеризации.

Поэтому, говоря о том, можно ли сделать отвердитель для эпоксидной смолы своими руками в домашних условиях, рассматривается способ использования аминов. К субстанциям такого типа относятся следующие вещества:

• полиэтиленполиамин (ПЭПА);
• триэтилентетрамин (ТЭТА);
• аминоакрилат.

В роли отвердителя выступает специальный состав

Делаем отвердитель самостоятельно

Сделать отвердитель для эпоксидной смолы своими руками доступно, но при условии, что мастер сможет достать все необходимые составляющие. Нужные элементы можно прикупить в специализированных магазинах. В общем доступе можно отыскать такие составляющие состава, как:

• Этал-45М;
• CHS-Hardener P-11;
• Telalit 410;
• Диэтилентриамин.

Качество отвердителя придется оценивать только опытным путем, через собственные тесты – замешивая смолу в заданных пропорциях. Кстати, в проведении тестов и определении требуемого количества отвердителя поможет медицинский шприц – им удобно набирать заменяющее вещество и дозировать его при соединении с эпоксидкой.

Подходящие аналоги

Порой при применении эпоксидки в творчестве прилагаемый к ней отвердитель расходуется слишком быстро. Чем его можно заменить? Можно попробовать следующие соединения:

• нашатырный спирт;
• перекись бензоила;
• ортофосфорная кислота.

Один из составляющих самодельного отвердителя — нашатырный спирт

Но нужно понимать, что хотя некая альтернатива отвердителю эпоксидки и существует, заменитель далеко не всегда дает ожидаемый, хороший результат. Поэтому при неких масштабных творческих работах все-таки закупайте оригинальную субстанцию в достаточном количестве.

Современные составы

Чем можно заменить описанные средства? Модифицированные отвердители лишены большинства недостатков традиционных, но цена их намного выше. Готовые изделия будут иметь более высокие прочностные свойства, так как смола полимеризируется полнее. Средства выступают как пластификаторы — в ряде случаев способны разбавлять и пластифицировать эпоксидку.

М-4

Отвердитель М 4 — аминный отвердитель модифицированного типа, жидкость с повышенной вязкостью, цвет — красно-коричневый. М4 нужно смешивать с эпоксидной смолой в объеме 20 – 25 % от основного материала. Вещество способно отверждать эпоксидку даже при температуре +2…+5 градусов — это не помешает получить изделие повышенной прочности.

Средство быстрого отверждения произведено на основе ПЭПА, усовершенствовано по составу и свойствам. Кроме холодного отверждения, при необходимости можно делать с М4 горячую полимеризацию. Время пластификации и желатинизации при комнатной температуре составит 30 – 50 минут, при более низких температурах увеличится.

Отвердитель 921

В серии 921 реализуется несколько разновидностей отвердителей — 921, 921 ОП, 921 Т. Это низковязкие средства, которые позволяют получить уникальные эпоксидные композиции с высокой стойкостью к повреждению, УФ-излучению.

Готовые изделия не будут выцветать от солнца, что могут обеспечить далеко не все отвердители. Чаще всего 921 используют для покрытия яхт и лодок, так как может накладываться слоем до 0,5 см толщиной. Продукт способен отвердить даже толстые слои эпоксидки — до 10 см. Для работы его надо смешать в объеме 45 – 55 % от массы смолы.

Отвердитель 620

УП-620 — средство с высокой активностью, может отверждать смолу даже в условиях повышенной влажности. Его добавляют в эпоксидку в малом объеме — всего 15 – 18 %, чего хватает для получения заливок холодной полимеризации.

Продукт используется в составе компаундов, связующих для пластика, наливного пола. Разрешено пользоваться отвердителем при температуре от +15 градусов. Полученные изделия отличаются высокой влагостойкостью.

Этал

Аминный отвердитель, нетоксичный, без едкого запаха. Предназначается для полимеризации эпоксидок и компаундов при любой влажности, температуре, начиная с -20 градусов. Представляет собой одно из самых современных средств, вкупе с эпоксидной смолой используется для таких целей:

• антикоррозионное покрытие металла — труб, полов, крыш, емкостей,
• ремонт металлических, пластиковых, стеклопластиковых изделий,
• герметизация электротехнических изделий,
• создание заливок и пропиток,
• изготовление клеев, стойких к действию кислот, щелочей.

АФ-2

В основе средства — аминофенол. Представляет собой смешанный продукт — результат соединения фенола, формальдегида, амина. Отвердитель позволяет полимеризировать смолу холодным способом в самых неблагоприятных условиях — при высокой влажности и низкой температуре. Добавляется к смоле в количестве 20 – 25 %, при комнатной температуре отверждает ее за 24 часа.

Свойства отвердителя

Например, грунтовка или краска застывают только после того, как из них испарится жидкость, а вот эпоксидная смесь сможет затвердеть только после того, как в нее добавят отвердитель, поэтому она считается двухкомпонентной.

Отвердитель – это вещество не густое, которое является ускорителем и участником химического процесса. После того, как эпоксидную смолу и отвердитель соединяют вместе, начинается химическая реакция, и смесь затвердевает.

Но важно, чтобы были соблюдены пропорции в данных средствах. От этого зависит какой в результате получится материал, и какие у него будут характеристики:

1. Время высыхания;
2. Уровень прозрачности;
3. Длительность службы;
4. Степень твердости;
5. Однородность материала.

Почему же очень важно сделать правильный состав средства? Если будут нарушены пропорции, тогда изменятся в худшую сторону свойства конечного продукта и срок службы у него будет намного меньше. А если пропорции сделать правильными, тогда получится качественный продукт с такими характеристиками:

А если пропорции сделать правильными, тогда получится качественный продукт с такими характеристиками:

1. Высокий уровень сцепления с различными материалами;
2. Высокий уровень прочности к разрывам, повреждениям и химии, водостойкость;
3. Непроводимость тока;
4. Не дает усадки, во время использования в незначительном проценте.

Как сделать отвердитель смолы своими руками?

Отвердитель должен продаваться вместе со смолой, но его может не хватить. Это происходит из-за того, что не соблюдается точная дозировка, и отвердитель используется быстрее смолы. Поэтому появляется вопрос, можно ли изготовить отвердитель самостоятельно?

Для создания отвердителя в домашних условиях никакие элементы заменить не выйдет, необходимо приобретать специальные вещества химического происхождения, например, Telalit 410, CHS-Hardener P-11, Этал-45М. Для самостоятельного изготовления отвердителя никакие подручные вещества не подойдут.

Такие вещества можно приобрести на рынке или в специализированных магазинах, но они имеют отличие от полиэтиленполиамина. Подходящую пропорцию отвердителя и смолы подбирают пробным способом.

Сделать отвердитель самостоятельно можно с помощью добавления в смолу спирта в сухом виде. Для этого таблетки спирта размельчают, и добавляют в смолу 1 к 10, затем состав оставляют до 12 часов. После того как смесь приобретает вязкость, ею можно пользоваться. Но эффективность такого самостоятельного изготовления может быть сомнительной.

Отвердители для лакокрасочных средств – что это такое

Особенности и назначение

Свойства добавленного компонента будет напрямую зависеть от его химического состава. В большинстве случаев вещество будет использовано для добавления в смолы, из-за чего получится эпоксидный клеевой состав. Особенность отвердителя заключается в условиях его хранения, а переливать вещество в другую емкость не рекомендуется, потому что в течение короткого времени отвердитель для эмалей и не только будет терять свои свойства, а также может прийти в негодность. После добавления в краску, ее следует применять на протяжении нескольких часов, а после она способна прийти в негодность. После того, как будет добавлен компонент в краску, и ее следует применять в течение нескольких часов.

Достоинства применения отвердителя

Добавление подобного компонента будет иметь множество плюсов, хоть и имеет определенные особенности, правда положительных свойств все-таки больше.

Такие соединения будут обладать повышенной степенью устойчивость к механическим воздействиям. Коэффициент эластичности увеличиться,  а еще краска не растрескивается даже по уголкам и в местах стыка деталей. Эксплуатационный срок акриловой краски будет увеличен до 20 лет.

Разновидности отвердителей

В зависимости от состава химического типа можно будет выделить последующие типы красок. Разные виды обладают отличающимся временем для отвердевания и сроком эксплуатации. Для каждого типа краски или даже смолы требуется свой, определенный отвердитель. Эксперты могут условно разделить средство на две группы.

Сиккативы

В некоторых случаях единственно верным решением будет  развести краску с отвердителем. Сиккативы в своем составе содержат соли разных типов металлов. В зависимости от содержания таких металлов, сиккатив можно поделить на первичные, вторичные и еще вспомогательные. Они есть лишь в однокомпонентных составах. По сути, речь идет о добавках, которые ускорят процесс отвердевания покрытия. Сиккативы  в обязательном порядке должны входить в красочный состав на масляной основе. Чтобы они растворялись, следует соблюдать режим температуры. Легкорастворимые вещества следует растворить при температуре +150 градусов, а труднорастворимые при +250 градусах, и только жидкие растворяются лишь при +20 градусах.

Сиккативы представляют собой активными катализаторами процесса при образовании пленки материалов, в базе которых связующие компоненты, которые просыхают при окислении кислорода. На сегодняшний день такие катализаторы представлены как карбоновые мыла. Такие вещества нашли свое применение еще 4500 лет назад, в Египте, когда для быстрого просыхания поверхности применяли компоненты природного типа или же металлы.

При окислительно-восстановительной реакции металлы способны переносить кислород и запустить процессы образования пероксидов, и перемещают молекулы кислороды к двойным связям образователя пленки. Такие же металлы будут способствовать в дальнейшем для расщепления пероксидов и появления свободных радикалов. Современные производители делают катализаторы по ГОСТу 1003-73 в виде растворов в подобных растворителях, как легкие парафины, изопропилен и уайт-спирит, что дает возможность легко все смешивать с лакокрасочными материалами.

Отвердители

Отвердители добавляют в лакокрасочные двухкомпонентные материалы, а также ускорять их химические и физические процессы. К примеру, отвердитель для акриловой краски, которая постоянно применяется для окрашивания автомобиля. Помимо акриловых, такой тип отвердителей предназначен для эпоксидных и полиуретановых лакокрасочных материалов

Очень важно в точности соблюдать пропорции, которые будут выражать в объеме и весе веществ

Варианты приклеивания подошвы

Существует два способа надёжного соединения поверхностей, применяемые в домашних условиях. Как приклеить подошву, какой из способов лучше выбрать зависит от навыков и желания мастера.

Холодный способ

Метод не требует особых приспособлений, прост в исполнении. После нанесения клеящего состава, соединяемые поверхности с максимальной силой прижимают друг к другу. Нужно обязательно контролировать, чтобы в заклеенном изделии не оставалось пустот между основанием верха и подошвой. После соединения деталей ботинок устанавливается под гнёт не менее чем на 10 часов.

Горячий способ

Метод чаще всего используется при починке обуви с твёрдой подошвой, обеспечивает идеальное сцепление по всей поверхности. После нанесения клей оставляют до полного высыхания (обычно на это уходит 30 минут). Затем подошвы обуви разогревают феном или над газовой горелкой и интенсивно прижимают к верху обуви в течение 15 – 20 секунд. Пользоваться склеенной таким способом обувью можно через 48 часов.

Из видео вы узнаете как можно применить термоклей:

Сравнительные характеристики

История эпоксидных материалов начинается с начала XX века. Именно тогда был открыт фенолформальдегид, который и лег в основу большинства современных клеевых субстанций. А спустя несколько десятилетий была изобретена эпоксидная смола.

Эпоксидные составы имеют высокую прочность

Особенности и свойства смол

Смола-эпоксидка представляет собой олигомерное синтетическое соединение. Она получила широкое признание и активно используется в промышленности и бытовом хозяйстве. Универсальность и востребованность эпоксидки объясняется ее многочисленными достоинствами. А именно:

• высокая степень устойчивости к щелочам, кислотам, галогенам;
• отсутствие вредных, токсичных испарений после полимеризации;
• малая усадка и высокие свойства гидроизоляции;
• повышенная безопасность в сравнении со многими современными клеевыми основами;
• повышенные адгезивные свойства, что дарит высокую степень прочности при соединении с нею различных материалов.

Но в полной мере смолистое вещество раскрывает все присущие свойства только после соединения ее с отвердителем. В качестве отвердителя используется несколько субстанций, чаще применяются фенолы и третичные амины. Изготовленные из эпоксидки  изделия обладают высоким запасом прочности и не боятся практически никаких агрессивных материалов. Кроме ацетонов и эфиров.

Процесс полимеризации эпоксидки (при соединении ее с отвердителем) продолжается на протяжении 48–50 часов. После чего выход из состава испарений полностью прекращается. Важным фактором становится микроскопическая усадка материала – эпоксидка после полимеризации обладает таким же объемом, как и в жидком состоянии. От типа применяемого отвердителя и температурного режима, необходимого для процесса полимеризации и будут зависеть окончательные свойства эпоксидки.

Что такое эпоксидный клей

А какое сходство имеют эпоксидная смола и эпоксидный клей, в чем разница между этими составами? В основе клеевой субстанции заложена одна из разновидностей эпоксидной смолы. Этот вид материала успешно применяется в повседневном быту и различных промышленных отраслях:

• машиностроении;
• авиаконструировании;
• судостроении;
• строительных работах.

По своей сути эпоксидный клей является термореактивным синтетическим веществом. Разговаривая про отличия клеевой массы от смолы, стоит рассмотреть его состав. Помимо смолы-эпоксидки, в его состав включены:

• отвердители аминового ряда;
• пластификаторы – используются эфиры фосфорной или фталевой кислоты;
• наполнители – различные порошкообразные материалы: углеродные либо стеклянные волокна, стеклоткань или синтетические соединения, также используют металлические порошки (алюминиевая пудра, железный сурик);
• растворители, в качестве растворителей наиболее часто выступают ацетоны, ксилолы и спирты.

Эпоксидные клеи отличаются высокими термостойкими качествами и способны легко выдержать температурный режим до +250⁰С. Из-за находящихся в составе пластификаторов, клеи даже при застывании обладают повышенной пластичностью, в отличие от смолистого вещества. Такое качество позволяет использовать их при ремонте обуви.

Но стоит учитывать и такие недостатки клеев-эпоксидов, как плохая смываемость состава с кожи и слишком быстрое их застывание. Это не позволяет применять клеевой материал для склеивания сложных рельефных поверхностей. Еще одним минусом становится невозможность соединения деталей из силикона и с тефлоновым покрытием.

Но, учитывая обширный перечень достоинств, клей-эпоксид, как и смола, является распространенным и любимым материалом. Клеевая субстанция обладает следующими преимуществами, в сравнении со смолистым веществом:

• высокие показатели термостойкости;
• устойчивость к воздействию маслянистых соединений, бензина и различных атмосферных проявлений;
• стойкость к воздействию бытовой химии и моющих средств;
• эластичность, благодаря чему он может использоваться в гибких соединениях;
• стойкость к механическим воздействиям.

Клей и смола имеют ряд различий

В сравнении с смола-эпоксидка не может похвастаться вышеперечисленными качествами. Но она, как и клеевая масса отличается высокими гидроизоляционными показателями и обладает прекрасной адгезией, что обеспечивает высокие соединительные способности.

Разбавление с помощью растворителя

Разбавление эпоксидной смолы с использованием растворителя несёт как положительные, так и отрицательные моменты. Это один из легчайших и быстрых способов разбавление эпоксидного клея, при этом имеющий следующие недостатки:

• Сильно снижается прочность будущей проклейки, поэтому не рекомендуется разбавлять эпоксидную смолу растворителем, если необходимо использовать клей в серьёзных работах;
• Увеличивается время затвердевания клея, что увеличивает необходимое время удерживания склеиваемых изделий;
• Существует вероятность усадки смолы в проклеенном месте, что может послужить причиной появления микротрещин;
• Растворитель, находящийся в составе клейкой массы, может сильно навредить некоторым типам поверхностей;
• Сильно повышается текучесть на вертикальных поверхностях, что усложнит работу с такими поверхностями;
• В случае использования такого раствора в коммерческих организациях, существует вероятность получения внушительного штрафа от проверяющих органов.

Виды

Несмотря на то, что разные производители предлагают материалы под различными торговыми марками, все отвердители принципиально делятся на две большие группы.

1. В первую группу входят вещества на основе кислот. Это дикарбоновые кислоты и их ангидриды. Кислотные отвердители вступают в реакцию при повышенной температуре. Смолу приходится разогревать примерно до 200°C градусов.
2. Вторая группа отвердителей представлена аминами или аминными составами. Аминные вещества не так требовательны, как кислоты к температурному режиму, поэтому отверждение смолы может происходить даже при комнатных условиях. Повышение температуры лишь ускорит процесс полимеризации. На первый взгляд может показаться, что аминные отвердители имеют существенное преимущество. Действительно, с ними проще работать, однако эффективность полимеризации выше именно у кислотных компонентов. К тому же установлено, что показатели прочности эпоксидных швов гораздо выше, если использовался отвердитель первой группы.

Полезно узнать > Как правильно заливать эпоксидную смолу, какой полимер выбрать для заливки толстым или тонким слоем

Подведем нашу статью к вопросу о том, можно ли изготовить отвердитель для эпоксидной смолы своими руками. Необходимо понимать, что как бы сложное вещество ни называлось, в нем должна присутствовать именно та составная часть, которая способна вступить в реакцию полимеризации с основным компонентом эпоксидной смолы. В случае кислотных отвердителей такими веществами являются:

• дикарбоновые кислоты (щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая, адипиновая, малеиновая, фумаровая, итаконовая, фталевая, изофталевая, терефталевая). Производители отдают предпочтение малеиновой и фталевой кислотам, как более доступным и практичным материалам;
• фталевый ангидрид;
• малеиновый ангидрид;
• метилендиковый ангидрид;
• гексагидрофталевый ангидрид;
• метилтетрагидрофталевый ангидрид.

Добавки кислотного отвердителя не только способствуют образованию полимера, но и повышают показатели диэлектрических, гидроизоляционных свойств, а также термоустойчивости. Смолы на основе кислотных отвердителей применяются при армировании пластиков и для выполнения электрической изоляции.

Отвердители аминного типа чаще всего применяются в быту. На их основе наводятся компаунды и материалы для заливочных работ. Такие отвердители обладают высокой прозрачностью и не образуют взвесей. Однако до отверждения компонент источает ярко выраженный запах аммиака. К аминным отвердителям относятся:

• Полиэтиленполиамин (ПЭПА);
• Аминоакрилат;
• Триэтилентетрамин (ТЭТА);
• Прочие полиамины.

Отдельно следует выделить возможность применения отвердителя на основе диэтилентриамина. У него прекрасные показатели прозрачности, адгезии и полимеризации. При увеличении температуры до 70°C градусов время полного отверждения сокращается до 5 часов. Но реакция взаимодействия компонентов происходит с выделением тепла, поэтому при объемных заливках велика вероятность вскипания смолы. Данное вещество стараются использовать лишь в домашних условиях при изготовлении украшений.