Пластификаторы для эпоксидной смолы — зачем они нужны?

как сделать эпоксидную смолу эластичной

При работе с деревом часто возникает вопрос, как сделать так, чтобы эпоксидка стала эластичная и не трескалась. Дело в том, что древесина склонна деформироваться при смене влажности и температуры, а прилегающая к ней смола может растрескаться или отойти. Встает вопрос, как сделать эпоксидную смолу более эластичной и гибкой, чтобы изделие не было хрупким. В таких случаях в эпоксидку добавляют особый наполнитель — пластификатор. В крупных изделиях его применение обязательно, так как трещины могут появиться еще на стадии затвердевания.

Что такое пластификатор, и как он работает? 

Пластификаторы – это вещества, которые вводят в полимер для уменьшения вязкости и увеличения пластичности. Также они положительно влияет на морозостойкость изделия.

C точки зрения химии, пластификатор «раздвигает» полимерные цепи, давая им больше места для смещения относительно друг друга, либо делает химические связи более эластичными. В обоих случаях происходит общее увеличение пластичности отвержденных эпоксидных смол.

Разновидности пластификаторов для эпоксидной смолы 

Чаще всего пластификатор для эпоксидки принадлежит к одному из двух классов:

  • инертному: химически не взаимодействует с полимерным каркасом
  • активному: встраивается в трёхмерный каркас и изменяет его свойства

Примером первого служит ДБФ (дибутилфталат), второго — ДЭГ 1 (или просто ДЭГ).

Дибутилфталат (ДБФ) 

Пластификатор ДБФ (дибутилфталат) нашел применение в промышленности для модификации клеев, изделий из ПВХ и каучуков. ДБФ является сложным эфиром бутилового спирта и ортофталевой кислоты. ДБФ визуально представляет собой слабоокрашенную прозрачную жидкость маслянистого вида. ДБФ хорошо растворим в большинстве органических растворителей, но малорастворим в воде. Пластификатор ДБФ согласно ГОСТ 8728 88 относят ко 2 классу опасности, поэтому работать с ним следует в перчатках, избегая прямого контакта.

Смешивание ДБФ с эпоксидкой ведётся на водяной бане при нагреве до 50-60°C и перемешивании в течение 1.5-2 часов. Важно избегать перегрева, так как эпоксидка может вскипеть и стать непригодной. Также следует не допускать попадания воды: это может ухудшить качество материала. Дозировка ДБФ обычно не превышает 10%.

Плюсом ДБФ является невысокая стоимость. К минусам можно отнести сложный и долгий процесс смешивания. Так же отметим, что поскольку дибутилфталат инертен, он склонен к испарению. Это значит, что со временем изделие с добавлением ДБФ может потерять пластичность.

Диглицидиловый эфир диэтиленгликоля (ДЭГ) 

Пластификатор ДЭГ (или ДЭГ-1) разработан специально для эпоксидных смол, поэтому прекрасно смешивается с ними без нагрева и дает мощный пластический эффект.

ДЭГ относится к классу сложных органических эфиров и взаимодействует со смолами за счёт собственных эпокси-групп в молекуле. ДЭГ-1 представляет собой светло-коричневую жидкость малой вязкости, хорошо совместимую с органическими растворителями и водой. Обычно его добавляют в количестве 5-10%, но допустимо и более. Для здоровья человека ДЭГ менее опасен, чем ДБФ, но попадания на кожу также следует избегать.

Основной недостаток ДЭГ-1 в том, что он окрашивает эпоксидку. Поэтому использовать ДЭГ предпочтительнее в тех случаях, когда не стоит задачи получить прозрачную поверхность без окрашивания.

Касторовое мало (масло клещевины или просто "касторка") 

В случаях, когда необходимо сделать пластификатор для эпоксидной смолы своими руками, можно использовать касторку. Эпоксидка и касторовое масло хорошо совместимы.

В состав касторки входят глицериды рицинолевой, линолевой и олеиновой кислот. Масло представляет собой слабоокрашенную высоковязкую жидкость, легко растворимую в спиртах и органических растворителях. Касторка относится к невысыхающим, не полимеризующимся маслам, однако может постепенно окисляться. Добавлять в эпоксидку рекомендуется в количестве 2-5%. Безопасна при контакте с кожей.

Основной недостаток касторки — непостоянство состава, так как это продукт натуральный, а не химически чистый. Также поскольку масло относится к инертным пластификаторам, изделие со временем может потерять эластичность.

Как работать с пластификаторами 

В домашних условиях сложно сохранять постоянство составов, поэтому перед началом работы рекомендуется делать небольшие пробы с разной дозировкой пластификатора. Только оценив образцы и то, насколько эпоксидная смола эластичная, можно понять, сколько пластификатора необходимо добавить в основное изделие. Точное количество будет зависеть от вида пластификатора и уровня пластичности, которое требуется придать смоле, но в среднем составит 3-5% по объему.

Общий алгоритм работ с пластификатором следующий:

  1. Подготовить ёмкость со смолой и мешалку. Можно применять дрель или шуроповёрт на малых оборотах.
  2. Помешивая, добавить отмеренное количество пластификатора.
  3. В случае с ДБФ: перенести смесь на водяную баню, довести до 50-60°C, перемешивая в течение 1.5-2 часов.
  4. После охлаждения добавить к смеси небходимое количество отвердителя при перемешивании. Помните, что теплая эпоксидка отверждается быстро и резко, поэтому перед добавлением отвердителя смесь должна быть хорошо охлаждена.

Модифицированные эпоксидные смолы 

Смола с добавлением пластификатора считается модифицированной. Вообще, под модифицированной эпоксидной смолой понимается любая смола, подвергшаяся дополнительной физической или химической модификации. Эпоксидку с добавлением пластификатора можно готовить заранее, своих свойств при длительном хранении она не меняет.

Рейтинг
( 7 оценок, среднее 4.71 из 5 )
Андрей Павленко
Андрей Павленко/ автор статьи
Химик по образованию. Окончил химический факультет Южно-Уральского государственного университета.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
EPOXY-SMOLA.RU
Добавить комментарий

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