Работа с эпоксидной смолой для начинающих и профессионалов

Внешне большинство эпоксидных смол, выпускаемых для работы в быту, похожи на лаки разной степени густоты. Только, в отличие от лаков, банку с компонентом А можно оставить открытой на длительное время, но густеть или вообще засыхать смола от этого не станет – в этом и есть главное отличие эпоксидок от лаков, таких, например, как ХВ, НЦ, ГФ или ПФ. У тех засыхание или застывание происходит за счет активного испарения глинфталиевых, пентафталиевых или нитро-составляющих, из-за чего пленка после этого испарения значительно уменьшается в объеме, происходит усадка лака.

У эпоксидных материалов другой принцип застывания: в компонент А добавляется компонент Б, который запускает экзотермическую (с активным выделением тепла) реакцию полимеризации. Испаряться там нечему, а если какое-то, под воздействием повышения температуры, испарение веществ происходит, то им можно пренебречь: доля массы молекул, унесенных таким испарением, не превышает 0,001%.

На практике это означает, что если на ровную горизонтальную поверхность вылито небольшое количество смеси компонентов эпоксидки А и Б, то после застывания образуется не пленка, как от лаков, а выпуклая «линза».

Этапы работы с эпоксидным материалами

Первое, что потребуется для работы – емкость для смешивания компонентов, два шприца со снятыми иглами, сами компоненты А (эпоксидный компаунд) и Б (отвердитель, запускающий реакцию полимеризации и сам активно в ней участвующий, то есть это не катализатор — катализаторы в реакциях не участвуют). Понадобится также палочка-весло с плоским кончиком, такой кончик при перемешивании компонентов вызывает меньше пузырьков, которые нежелательны.

Из компонентов А и Б наиболее химически активным, а также, обычно, и более токсичным, является компонент Б, то есть отвердитель. Кроме того, он не такой густой, как смола (некоторые виды вообще жидкие, как вода). Поэтому, отмеривая для смешивания, из шприца его выдавливать очень плавно, чтобы брызги не попали на кожу или одежду. Не следует отмеривать компаунд и отвердитель одним и тем же шприцем – промаркируйте их, чтобы потом не перепутать функционально.

Пропорции смешивания отвердителя и смолы отличаются у разных производителей, поэтому экспериментировать с ними лучше не надо: недостаток отвердителя вызовет неполную полимеризацию смолы, а его избыток может вызвать резкое повышение температуры смеси, ее закипание, задымление и даже, возможно, самовозгорание.

Далее смешивают компоненты. Смешивание нужно делать, не прилагая энергичных усилий, чтобы избежать образования пузырьков. Дело в том, что консистенция смешиваемого состава напоминает мед, и воздушным пузырькам нужно время, чтобы покинуть толщу смеси. Это не всегда возможно, из-за того, что смесь может очень быстро густеть. Если наличие пузырьков воздуха критично – отливка может быть испорчена. Некритично наличие воздушных пузырьков только в массе эпоксидного клея, где эстетические критерии не нужны.

Так как полимеризация состава происходит на протяжении какого-то отрезка времени, с постепенно густеющим составом можно проделать некоторые манипуляции, если они нужны. Давайте рассмотрим стадии отверждения, чтобы понять, как и когда можно вмешаться в процесс:

• Жидкая стадия. Смесь компонентов легко стекает с палочки-мешалки. Этот момент идеален для заливки любой формы, так как благодаря текучести смола хорошо заполняет мельчайшие углубления и шероховатости из-за своей повышенной адгезии (адгезия эпоксидки – это ее свойство прилипать к материалам и надежно сцеплять их друг с другом).
• Напоминает густой мед. Обычно в это время, если масса смолы легла не тонким слоем, не линзой, а заполняет собой какой-то компактный объем, она саморазогревается, иногда весьма ощутимо, до 45-55°C градусов. Чем выше температура смеси, тем быстрее будет идти процесс полимеризации. Если вам нужно для чего-то затормозить это быстрое застывание, можно поместить форму, в которой происходит реакция, с больший по размерам сосуд с ледяной водой или даже с мелко колотым льдом.

Реакцию полимеризации эпоксидной смолы можно только затормозить. Обратить вспять ее невозможно: раз запущенный, процесс идет до конца, до полного застывания и превращения смолы в твердую отливку, если это нужно по условиям задачи и по заданным заводским свойствам.

• Густой (засахаренный) мед. Наименее удобная стадия для каких бы то ни было манипуляций со смолой. Годится разве что для склеивания поверхностей друг с другом, да и то, если их плотно прижать, заставив смолу взаимодействовать с обеим поверхностями склеивания.
• Переходная стадия от «меда» к «резине». В этот момент застывающий состав лучше вообще не трогать, чтобы не нарушить начавшиеся ветвится в толще смолы полимерные цепочки.
• Резиновая стадия. Состав уже не липнет к рукам, вся масса компонентов А и Б вступила в реакцию, но твердость еще недостаточная. На этой стадии заготовку, если это позволяет ее форма, можно растянуть, перекрутить, или как-то иным образом деформировать. Правда, она, подобно резине, будет стремиться принять исходную форму, поэтому, если вы хотите ее видоизменить, то приданную деформацию нужно как-то зафиксировать.
• Твердая фаза. Не гнется, не продавливается ногтем или палочкой. На ощупь как огрстекло или твердая пластмасса.

Время до полного застывания разное у разных производителей. Это связано с разным способами производства смолы, разными компонентами, из которых ее синтезируют, но в основном время полной полимеризации зависит от состава отвердителя. Существуют такие, которые работают при комнатной температуре, и время полного отверждения для них 24-48 часов, а окончательного – до недели или даже более.

Термины «полное» и «окончательное» означают, что в первом случае смола внешне на первый взгляд прекратила реакцию внутри себя, но на самом деле процесс продолжается, только крайне медленно, и уже почти без выделения тепла. Застывшая эпоксидка еще не получила все свои свойства, особенно прочность, еще не сформировалась окончательно.

На практике же, например, при заливке полов, 48-часового срока достаточно для начала эксплуатации объекта заливки.

Существуют и другие отвердители, так называемые «горячие». Смола, процесс полимеризации которой запускается с помощью таких отвердителей, максимум своих свойств проявит, если для отверждения применяют повышенную температуру, до 100°C и даже до 200°C градусов. При таких отвердителях и при таких температурах во время полимеризации создаются очень тесные и разветвленные полимерные цепи, а это означает, что застывшая отливка будет обладать повышенной прочностью, притом по всем параметрам: твердости, упругости, износо- и термостойкости. Только, конечно, в домашних условиях создать такие условия для отверждения смолы задача малореальная. Это прерогатива промышленных способов использования эпоксидных смол.

Но продолжим описание работы.Заливка эпоксидки в том виде, как это было запланировано: изготовляем линзу, заливаем форму, заливаем полы или заготовку.

К застывающей эпоксидной смоле просто притягивается висящая в воздухе пыль, поэтому нужно максимально защитить поверхности смолы, какого бы размера и формы у вас ни была отливка или заливка. Если же речь идет о залитых полах, то перед применением смолы сделайте влажную уборку, везде вытрите пыль, где это можно, и обеспечьте отсутствие сквозняков.

Далее следует дождаться полного отверждения смолы. Если она использовалась для заливки полов, то выждите еще 12 часов сверх рекомендованного для полного застывания времени: по таком застывшему покрытию уже можно будет двигать мебель. Подложив под части мебели, имеющие контакт с полом, суконные или войлочные прокладки.

Некоторые особенности

Рассмотрим некоторые нюансы и тонкости работы с полимерным составом.

• Застелите рабочее место полиэтиленом: к нему смола не прилипает (нулевая адгезия). Так же, как не прилипает и никак вообще не взаимодействует с полипропиленом, резиной, силиконом, тефлоном и тефалем. Поэтому изделия из этих материалов эпоксидными клеями не склеиваются. Подстеленная бумага нижележащие поверхности не защитит, потому что смолой она сразу пропитывается насквозь.
• Смолу можно окрашивать различными пигментами. Как специальными, но это дорого, хотя у них самое большое богатство цветов и оттенков, так и случайными: гелями и пастами из шариковых ручек, краской для фломастеров, принтеров и витражей.
• Не работайте с эпоксидными смолами, если температура окружающей среды ниже 22°C градусов. Если на упаковке не указан другой, более низкий температурный предел.
• В эпоксидную смолу не должна попасть вода, иначе не получится полноценного застывания. Если же по замыслу вода в смоле нужна, то нужно использовать для таких изделий не гидрофобные смолы, информация об этом содержится в аннотациях на упаковках.

• При всей вязкости смол они очень текучи, поэтому не используйте смолу для покрытия объектов с вертикальными сторонами или имеющие выпуклости, с них она стечет вниз. Выходом может стать послойное нанесение тонкими слоями кистью. Чтобы смола не секла во время застывания, повышают температуру воздуха. Повышение температуры на каждые 5°C градусов ускоряют время застывания вдвое.
• Если отливаются линзы, то обеспечьте идеальную горизонтальную поверхность с помощью уровня, чтобы линзы не были с одной стороны толще, чем с другой.

Небольшие, до 2,5 см в диаметре, линзы, тем более окрашенные с помощью пигментов, часто используют как элемент декора при наклеивании на стекло межкомнатных дверей. В отличие от стеклянных «камешков», они в 2 с половиной раза легче.

• Если вы не хотите, чтобы отлитое вами изделие их эпоксидки пожелтело со временем, используйте смолы с УФ-фильтром.
• Для работы с эпоксидными смолами понадобится респиратор налицо с фильтром для паров органических веществ и резиновые перчатки.
• Если в залитой в форму эпоксидке вы видите пузырек воздуха, а он вам не нужен, то подуйте на это место в тонкую трубочку.
• Если смола в виде смеси, а особенно чистый отвердитель, попали на руки, вытрите это место сухой тряпочкой, а затем протрите спиртом или ацетоном, если на него нет аллергии. Эти вещества прекрасно растворяют не застывшую эпоксидную смолу.

В целом эпоксидная смола — это великолепный материал для всевозможных поделок и для использования в быту. Делать из нее дизайнерскую мебель все-таки накладно, для этого нужно иметь хорошо оборудованную мастерскую, с нагнетательно-вытяжной вентиляцией, возможностью для повышения общей температуры воздуха вплоть до 60°C градусов, места для размещения больших форм для отливок. Но вот залить дома хорошо подготовленные для этого полы, вполне по силам, или сделать дизайнерские столешницы для кухонного гарнитура, а также кухонный фартук. Правда, смолу для этого нужно будет покупать высокого качества.