Отвердитель для эпоксидной смолы своими руками

Отвердители

В чистом виде эпоксидная смола не применяется. Ее использование по требуемому назначению возможно только после смешивания с отвердителем. Затвердитель является полноценным участником реакции при разведении эпоксидки. Именно благодаря добавлению отвердителя получается рабочий компаунд различной вязкости.

Вязкость готовой смеси зависит, в первую очередь, от страны производства используемых компонентов. Уменьшить или увеличить вязкость можно путем добавления большего количества отвердителя или ускорителя полимеризации. Однако, подобные вливания могут негативно сказаться на готовом изделии:

снижается прочность;
на ощупь ощущается липкость;
возможно появление трещин;
избыток компонента выступает на поверхности изделия.

К современным составам для работы на дому прилагается инструкция по применению и рекомендованным пропорциям. Наиболее распространено сочетание отвердителя и смолы 1:1, 1:2 или 1:10 соответственно.

Соотношение очень часто является другим. Задается производителем и излагается в инструкции по заливке смолы.

Для качественного рабочего состава требуется использование качественного же отвердителя. Наиболее известными бюджетными вариантами считаются отвердители марок ПЭПА и ТЭТА. Однако, в данном случае дешевле не значит лучше. Эти отвердители не отличаются к сырости и влаге, что влияет на итоговый результат.

Как разводится смола с отвердителем?

При смешивании эпоксидной смолы с отвердителем необходимо соблюдать правильную технологию, и все пропорции, которые указаны в инструкции.

Для выполнения работы необходимо взять специальную тару для смешивания, деревянный элемент, это может быть палка, и шприцы 2 штуки.

Проходимая реакция отвердителя и смолы не способна быть обратимой, поэтому вначале лучше сделать несколько проб с небольшим количеством материала, чтобы в дальнейшем не испортить весь состав. Также при пробном смешивании, можно определиться с количеством компонентов, и сколько времени будет уходить для высыхания смолы с отвердителем.

Эпоксидная смола должна быть приготовлена в следующем порядке:

Вначале смолу необходимо немного разогреть, чтобы её температура была немного выше, чем комнатная. Это делают для того, чтобы она не была слишком вязкой. При кристаллизации, смолу нагревают до 40 градусов, таким образом, она обретает первоначальное состояние. Нельзя допускать закипания смолы, иначе она станет непригодной. Разогревают её с помощью водяной бани.
Заранее необходимо рассчитать разводимое количество материала, и все необходимые пропорции. В один шприц набирают смолу, и перемещают её в стаканчик.
Затем отмеряют отвердитель, необходимое количество, и добавляют его к смоле.
После этого состав тщательно перемешивают так, чтобы получить однородную жидкость, для этого не используют инструменты электрического типа.

Эпоксидная смола с добавлением отвердителя является готовой к использованию, ею покрывают необходимую поверхность, и происходит постепенное застывание. Наносят состав быстро, так как начинается активный процесс полимеризации, вещество густеет, и изменяет свою структуру. В результате нанесенная высохшая смесь не будет качественной.

При добавлении правильных пропорций эпоксидной смолы и отвердителя, смесь получиться качественной и прочной. Наносится состав быстрыми движениями, нельзя дать ей быстро застынуть. Сделать отвердитель в домашних условиях довольно сложно, для этого необходимо приобретать специальные химические вещества.

Разновидности

Материалы отличаются по назначению и составу. Химический состав добавок влияет на время отверждения и продолжительность срока службы покрытия. От этих свойств зависит назначение добавок. Их разделяют на две основные группы.

Сиккативы

Относятся к веществам, ускоряющим отвердевание маслосодержащих пленкообразователей. В структуре содержатся связующие элементы, высыхающие при окислении кислорода. Пленка формируется в несколько шагов. Сначала перенасыщается кислородом выкрашенная поверхность, образуются пероксиды.

Отвердители

Химические вещества, добавляемые к двухкомпонентным ЛКМ для получения нерастворимого продукта. Применяются в качестве добавки в акриловые, полиуретановые и эпоксидные лакокрасочные материалы. При соединении продуктов требуется точное соблюдение пропорций.

Разновидности отвердителей для смолы эпоксидного вида

Для того чтобы развести эпоксидную смолу применяют отвердители, которые делятся на два вида:

Соединения кислотного вида. В их состав входят дикарбиновые кислоты, и ангидриды этих соединений. Смола эпоксидного вида застывает при высокой температуре, до 200 градусов.
Аминные составы. Аминные вещества способствуют затвердению смолы при обычной температуре, при этом нет необходимости использовать специальные приборы, это значительно облегчает процесс.

Со вторым видом отвердителя работать намного легче и проще, но кислотная группа является наиболее эффективной. Так как при отвержении смолы под воздействием высокой температуры, улучшаются, её химические и физические показатели.

Отвердители кислотного вида состоят из ангидридов дикарбоновых кислот, таких как:

фталевый и малеиновый;
метилендиковый и гексагидрофталевый;
метилтетрагидрофталевый.

Благодаря таким элементам, смола обладает высокими диэлектрическими показателями, является устойчивой к влаге и изменению температур. Такие элементы могут использоваться в армированном пластике, или для изоляции электричества.

Веществами аминного вида являются: полиэтиленполиамин, аминоакрилат, триэтилентетрамин, полиамины.

Диэтилентриамин является прозрачным и жидким отвердителем без какого-либо оттенка, отличается аммиачным запахом. При 25 градусах отвержение происходит сутки, а при 70 – всего 5 часов. При отвержении смолы, температура данного состава поднимается, такое средство не используется для объемных элементов. Для смолы ЭД-20 добавляют от 8 до 12% отвердителя.

Для чего нужны отвердители

Отвердители эпоксидных смол выступают катализатором реакции и участвуют в процессе полноценно. Они соединяются со смолой, в итоге удается получить свойства изделий по типу однородности, твердости, долговечности и прозрачности. Эти характеристики определяются тем, насколько точно были выбраны пропорции при соединении смолы и отвердителя.

Во время самостоятельного смешивания ингредиентов необходимо соблюдать правильную дозировку. Отвердителями выступают разные вещества, это могут быть ангидриды, карбоновые кислоты, диамины. В смеси с вышеупомянутыми отвердителями смолы образуют термоактивные составы, которые имеют следующие характеристики:

высокую адгезию;
хорошую водостойкость;
превосходные диэлектрические качества;
механическую прочность;
малый процент усадки.

Какие отвердители используются для акриловой смолы?

Акриловую смолу применяют в изготовлении камня искусственного вида, её особенностями являются:

полимеризация происходит плавно;
усадка минимальная;
в материале не появляются поры.

Чтобы камень был прочнее, в смолу добавляют отвердитель до 3,5%. Перед тем, как добавлять элемент в смолу, его необходимо выложить на бумагу и просушить. Отверждение акриловой смолы осуществляется при температуре 15 градусов тепла, при низком показателе, реакция значительно замедляется.

Отвердитель хранится во влажном виде, в темном месте при температуре до 20 градусов, так как этот элемент является горючим.

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.

Эпоксидная смола должна быть приготовлена в следующем порядке:

Вначале смолу необходимо немного разогреть, чтобы её температура была немного выше, чем комнатная. Это делают для того, чтобы она не была слишком вязкой. При кристаллизации, смолу нагревают до 40 градусов, таким образом, она обретает первоначальное состояние. Нельзя допускать закипания смолы, иначе она станет непригодной. Разогревают её с помощью водяной бани.
Заранее необходимо рассчитать разводимое количество материала, и все необходимые пропорции. В один шприц набирают смолу, и перемещают её в стаканчик.
Затем отмеряют отвердитель, необходимое количество, и добавляют его к смоле.
После этого состав тщательно перемешивают так, чтобы получить однородную жидкость, для этого не используют инструменты электрического типа.

Это интересно: Все о штукатурке ручного нанесения

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:

Время высыхания;
Уровень прозрачности;
Длительность службы;
Степень твердости;
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:

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

Советы

При подготовке состава, а также при его нанесении на поверхность или заливке данным клеем форм существуют универсальные советы, помогающие добиться более качественной склейки.

При подготовке состава лучше воспользоваться посудой и вспомогательными инструментами, ненужными для дальнейшего использования. Отчистить их от такого состава практически невозможно, поэтому все используемые ёмкости и инструменты для перемешивания пойдут на выброс.

Заливку в форму необходимо проводить поэтапно, особенно если планируется сделать толщину слоя больше 2 мм. После полимеризации первого покрытия следующая порция заливается только после отверждения слоя, но с липкой поверхностью.

Для больших объёмов лучше покупать специальные составы, не подверженные перегреванию. При смешивании большого количества обычного клея существует риск возгорания состава. Поэтому для собственной безопасности необходимо заранее просчитать нужный объём смеси и купить клей, рассчитанный именно для данного объёма.

О том, как правильно развести эпоксидный клей, смотрите в следующем видео.

Как использовать такое средство на практике

При добавлении отвердителя важно соблюдать пропорции. Кроме того, то или иное средство применимы только для определенного вида продукции На банках с краской производитель всегда указывает нужный компонент

Например, некоторые отвердители предназначены только для акриловых красок, другие для маслянистых. При этом отличается не только выбор отвердителя, но и пропорции.

На банках с краской производитель всегда указывает нужный компонент.

Как правильно вводить отвердитель

Вначале следует подготовить подходящую посуду для миксования. Первой наливают краску, затем добавку и в конце при необходимости, добавляют растворитель, который играет роль стабилизатора вязкости. Как его правильно добавлять указано непосредственно производителем на упаковке с краской.

Первой наливают краску, затем добавку и в конце при необходимости, добавляют растворитель.

В каких пропорциях

Соблюдение пропорций – важное условие для последующего использования. Как правило, производитель указывает их в частях, например, 2 к 1. В этом случае необходимо налить вначале две части красочной основы и добавить к ней одну часть отвердителя

В этом случае необходимо налить вначале две части красочной основы и добавить к ней одну часть отвердителя.

Переизбыток отвердителя не должен быть более 10 процентов. Однако в зависимости от структуры основы процент содержания добавки в ней может варьироваться от 5 до 25 процентов. Превышение допустимых норм в матовых лаках и грунтах приводит к быстрому растрескиванию, но в лаках с глянцем, а также эмалях разрешено небольшое превышение дозы. Компоненты смешиваются непосредственно перед покраской.

Компоненты смешиваются непосредственно перед покраской.

Эпоксидная смола и ее свойства

Что это такое? Синтетический двухкомпонентный термореактивный жидкий полимер, при смешивании компонентов которого получают олигомерное твердое соединение. Особенности зависят от марки, применяемого отвердителя, условий эксплуатации.

Однако есть следующие общие для всех марок свойства:

повышенная прочность, что обеспечивает их популярность в производстве материалов сопоставимых с тяжелым бетоном: выдерживает от 40 до 90 Мпа;
хорошая клейкость и высокая адгезивность, поэтому являются основой большей части клеев;
высокая водонепроницаемость;
устойчивость к воздействию агрессивных химических веществ;
вес эпоксидного предмета ниже, чем сделанного из других связующих элементов.

Некоторые современные составы

В продаже сегодня можно встретить модифицированные отвердители, которые лишены некоторых недостатков традиционных смесей, но стоимость их несколько выше. Готовые изделия обретают высокие прочностные характеристики, смола полимеризуется полнее. Эти средства выполняют роль пластификаторов, а в некоторых случаях способны пластифицировать и разбавлять эпоксидку.

Среди прочих следует выделить отвердитель М-4, который является аминным и обладает повышенной вязкостью. Его цвет красно-коричневый. Смешивание осуществляется в объеме от 20 до 25% от основного материала. Вещество отверждает эпоксидку при температуре от + 2 ˚С, в результате удается получить изделие с повышенной прочностью.

Средство является веществом быстрого отверждения и изготавливается на основе ПЭПА. Помимо холодного отверждения, вы можете сделать и горячую полимеризацию. Время пластификации и желатинизации составит 30 минут при комнатной температуре. Если температура более низкая, то время может увеличиться до 50 минут.

Если вы хотите соединить прозрачную эпоксидную безусадочнаую смолу с отвердителем, то можете рассмотреть вещество 921, которое реализуется в нескольких разновидностях. Средство низковязкое, позволяет получить уникальные эпоксидные композиции. Они устойчивы к ультрафиолету и повреждениям.

Для чего нужны отвердители

высокую адгезию;
хорошую водостойкость;
превосходные диэлектрические качества;
механическую прочность;
малый процент усадки.

Отвердители № 1, 2, 3, 4, 5 для эпоксидной смолы

Все перечисленные продукты относятся к полиаминоамидам. Наиболее популярен отвердитель 1 — раствор 50 % гексаметилендиамина на этиловом спирте. Средство используется не только для отверждения смол, но и для создания ЛКМ на их основе. Чаще всего отвердитель № 1 применяется в производстве клеев. На вид жидкость желто-коричневая, вязкая, без осадка.

Отвердитель № 2 имеет аналогичное применение, но по составу это раствор полиамидной смолы на органических растворителях. Жидкость прозрачная, без цвета, без осадка и включений. Время желатинизации — 11 – 17 минут. Состав прочих отвердителей таков:

№ 3 — раствор 50 % ПО-200 на смеси органических растворителей;
№ 4 — раствор 30 % ПО-201 на смеси органических растворителей;
№ 5 — раствор 50 % ПО 300 на смеси органических растворителей.

Пожелтение

Эффект – Неравномерное окрашивание белых или пастельных тонов после действия солнечного света.

Возможная причина	Меры по устранению
Полистирол/восковый налет с матрицы переносится на изделие с матрицы	Регулярно очищайте матрицу. Не очищайте матрицу стирольными растворителями.
2. Неправильное отверждение гелькоута: 2.1. Проблемы катализатора	Проверьте катализатор (бракованная или старая партия) и его процентное соотношение. используйте только рекомендуемые катализаторы соответствующих количествах.
2.2. Загрязнения (растворитель, влага, масла)	Загрязнения влияют на процесс отверждения.
2.3. Несоответствующие добавки в гелькоуте	Не добавляйте никаких материалов(кроме МЕКР катализатора) в гелькоут без согласования с производителем.
2.4. Низкая температура	Не наносите гелькоут при температуре ниже 16С в результате гелькоут может недоотвердиться.
2.5. Старый материал	Обновите склад
2.6. Отверждение пленки ингибировано стирольными испарениями.	обеспечьте необходимую циркуляцию воздуха в застойных зонах, где собираются стирольные испарения.
3. Предварительное отделение	Большинство условий, которые вызывают отделение гелькоута, также становятся причиной пожелтения. Проверьте те же характеристики, как и для предварительного отделения гелькоута.
4. Зоны преобладания ламината	Контролируйте технологию ламинирования. Особенно в углублениях, где отверждение гелькоута нетипично. Это часто вызывает пожелтение гелькоута.
5. Отделение смолы	Избыточное напыление, чрезмерная толщина пленки,расслаивание разнородных пигментов или загрязнения , могут могут стать причиной разделения связующего/пигмента. Концентрация связующего гелькоута на поверхности изделия приводит к более быстрому пожелтению готового изделия
6. Утолщенная пленка гелькоута	Избегайте нанесения слишком толстого слоя покрытия
7. Очищение готового изделия щелочными очистителями	Не используйте сильные щелочные очистители (такие как аммиак или другие очистители с рН>9) для очистки поверхности гелькоута.
8. Распылительный пистолет слишком близко к матрицы	Удерживайте необходимое расстояние
9. Напыление в один проход	Напыляйте несколько раз
10. Недостаточная дисперсия	Гелькоут должен быть хорошо диспергирован.

Правила разведения смолы с отвердителем

При соединении этих двух компонентов происходит необратимая реакция. Об этом нужно знать и соединять отвердитель со смолой в соответствии с прилагаемой инструкцией.

Если при размешивании требуется подогрев состава, также будьте предельно внимательными. Если допустить перегрев и закипание эпоксидки – масса окажется испорченной и пускать ее в дело уже нельзя. Признаком закипания становится появление пены (она образуется при нагреве масса до +60⁰С).

Когда смола закристаллизовалась, ее доводят до необходимого прозрачного вида разогревом до +40⁰С. Масса при подогреве регулярно размешивается. При разведении смолы холодным способом, в процессе полимеризации масса станет выделять тепло. При холодном способе растворы смешиваются в пропорции 10 частей отвердителя к 1 части смолы.