при какой температуре затвердевает эпоксидная смола
Как температура влияет на работу с эпоксидной смолой?
Температура — один из наиболее важных факторов, влияющих на правильное отверждение эпоксидной смолы. Идеальная температура рабочей эпоксидной смолы и воздуха в помещении немного выше комнатной температуры: 24-30°C.
Что станет со смолой при более низкой температуре?
При комнатной температуре эпоксидная смола кристально чистая и имеет консистенцию жидкого меда. Холодная смола становится густой и комковатой, что затрудняет работу с ней. Также холодная эпоксидка может принять мутный молочный вид из-за тысяч микропузырьков, вызванных холодом. От этих многочисленных микропузырей будет довольно сложно избавиться.
Для отверждения смолы в холодном рабочем помещении потребуется гораздо больше времени. Она может оставаться липкой в течение многих дней и даже может не застыть вовсе. Если с вашей эпоксидкой это произошло, переместите работу в более теплое место или увеличьте температуру в помещении. При температуре 24-30°C смола должна высохнуть до отлипания за 24 часа.
Как увеличить температуру?
Мы рекомендуем заранее готовиться к работе с эпоксидной смолой, особенно в холодные зимние месяцы. Заранее включите обогреватель, чтобы прогреть помещение. Оставьте смолу в прогреваемой комнате, чтобы она также достигла оптимальной температуры.
Если перед началом работы смола все еще холодная, согрейте ее на водяной бане:
Какие еще условия важны для правильного затвердевания эпоксидной смолы?
Если для смешивания эпоксидной смолы важны теплые и сухие условия (24-30°C и 50% влажность), то для правильного отверждения важен еще один фактор — температурная стабильность.
Первые 24 часа отверждения имеют решающее значение, поэтому помещение должно оставаться теплым, сухим и стабильным, без колебаний и перепадов температуры.
Например, поместить изделие с застывающей смолой возле окна в солнечный день кажется отличной идеей. Но когда наступит ночь и температура резко упадет, может образоваться так называемый эффект «апельсиновой корки»: на поверхности появятся ямочки, неровности или волны.
Какова оптимальная температура хранения эпоксидной смолы?
Храните емкости со смолой и отвердителем в темном месте вдали от прямых солнечных лучей при комнатной или чуть ниже (20°C) температуре.
Итак, помните, что при работе с эпоксидной смолой важно соблюдать 3 важных условия:
Работа с эпоксидной смолой в домашних условиях — подробное руководство для начинающих
Что такое эпоксидная смола
Эпоксидная смола является синтетическим соединением, двухкомпонентным термореактивным жидким полимером. Но здесь мы не будем использовать сложный язык химии. Если просто, речь идет о продукте, состоящем из двух раздельных компонентов, предлагаемых в жидком виде. Первый компонент эпоксидки – это смола, второй – отвердитель. Чтобы не усложнять жизнь, большинство производителей просто называют их компоненты А (смола) и B (отвердитель).
Если смешать эти два вещества в строго указанных пропорциях, запускается химическая реакция – смесь выделяет тепло и постепенно затвердевает. Этот процесс называется катализ. По завершении химической реакции вязкая смесь превращается в прозрачный и твердый материал, напоминающий пластик.
Простота технологии литья и масса завораживающих фото в интернете превратили эпоксидку в популярный материал для творчества. Должным образом отреагировали и производители, сделав смолу более безопасной для бытового использования и улучшив ее физические свойства. Тем же, кто еще не в курсе, насколько эффектным может быть творчество из эпоксидки, рекомендуем посмотреть картинки по запросу resin art.
Работать с эпоксидкой несложно, но на первых порах обязательно будут неудачи и серии дефектов – это нормально. Внимательно прочитав нашу инструкцию, вы узнаете, на какие грабли наступают все начинающие эпоксидчики — избежите ошибок новичков, сохраните собственные нервы и килограммы смолы.
Чистые и модифицированные смолы: в чем разница?
Новичков сразу введем в курс дела. Все эпоксидные смолы условно можно разделить на две большие группы: чистые и модифицированные. Чистая эпоксидка привлекает ценой, но о худо-бедно приемлемом результате творчества с ней можно сразу забыть. Также это не лучший вариант для отработки начальных навыков, на котором стоит экономить. И вот почему.
Чистые эпоксидки – классическим примером является смола марки ЭД-20 – используют для технических целей. Ими армируют стеклоткань, заливают печатные платы, стабилизируют крупные трещины в древесине и т. д. На первый взгляд, техническая эпоксидка ведет себя как обычная смола. Но она гуще, хуже льется, в ней обильно образуются пузыри воздуха, которые очень плохо выходят. Чтобы получить заливку без пузырей, застывших в толще смолы, состав нужно вакуумировать – это сложно и на 100% не решает проблему. Саму смолу можно готовить только ограниченными порциями. При единовременном замесе большого объема выделяется много тепла и состав может закипеть. К слову, этому подвержены любые смолы, но здесь риски выше.
Технические смолы быстро сохнут. Заливка способна затвердевать в среднем за два-три часа. Кто-то расценит это как плюс, но это не так. Во-первых, быстрая полимеризация не оставляет времени для естественного выхода пузырей. Во-вторых, происходит резкий дисбаланс внутренних напряжений, из-за чего заливки часто лопаются. С учетом всех этих факторов получить худо-бедно приемлемый результат можно только на очень тонких заливках до 4-5 мм. Но даже это не спасет от последней проблемы: чистые смолы не могут противостоять ультрафиолетовому излучению и быстро желтеют.
Модифицированные эпоксидки – это смолы с добавками, которые улучшают литьевые качества материала и эстетичность конечного результата. Мы рассказали о недостатках чистых смол, поэтому просто перечислим преимущества их конкурентов. Итак, вот основные достоинства модифицированных эпоксидок:
Можно ли эпоксидной смолой залить живые цветы? Да, но чтобы результат был, действительно, качественным, нужно использовать состав, с высокой прозрачностью и текучестью.
Ну и куда же без недостатков — они есть у всех эпоксидок.
Свои сложности накладывает увеличенное время открытой выдержки. Даже у самых быстрых модифицированных смол высыхание занимает от 6 до 12 часов. На это время деталь нужно тщательно защитить от пыли, грязи и колебаний влажности. И если с относительно небольшими проектами это более-менее решаемо, то, например, с залитым слэбом все несопоставимо сложнее. Если этого не сделать, пылинки и мусор осядут на смоле, а того хуже – уйдут в ее толщу, и шлифовка уже не спасет. Резкий скачок влажности приведет к другой серьезной проблеме – образованию аминной пленки, о чем мы еще расскажем ниже.
Выходит боком и высокая текучесть смолы. Она лучше затекает во все неровности, впадины, трещины – это, безусловно, плюс. Но и расход материала становится в разы выше. Когда мы говорим о слэбах и других крупногабаритных заливках, решающее значение имеет герметизации опалубки и создание изолирующей подложки. Если модифицированная смола найдет малейшую трещину, она этим непременно воспользуется и начнет вытекать — вместо изделия будут залиты ваш верстак, пол и т. д. И, наконец, чем больше модифицирующих присадок, тем меньше итоговая прочность пластика. Об этом тоже не стоит забывать в погоне за смолой с идеальными качествами. А еще есть вопросы безопасности — об этом будет ниже.
Виды смол для творчества
Количество модифицирующих присадок определяет рабочие свойства эпоксидки. Когда-то все было менее замысловато и большую часть всех усовершенствованных смол просто назвали ювелирными (справедливости ради это термин и сейчас в активном ходу). Но спрос на эпоксидку растет, чем и пользуются производители, предлагая разные вариации своей продукции.
Сегодня можно встретить эпоксидку для рисования, для бижутерии, для малоформатных и крупных заливок разной толщины. Но такая классификация весьма условна. Нельзя сказать, что это маркетинговая уловка. Производители, действительно, корректируют присутствие конкретных модификаторов, чтобы сделать смолу более приспособленной для тех или иных задач. Например, эпоксидки для крупных заливок в меньшей степени подвержены закипанию при замешивании в больших объемах, а смола для украшений — прозрачнее и лучше «выпускает» пузырьки воздуха.
Сколько стоит эпоксидная смола
Работа с качественными смолами – хобби не из дешевых, по крайней мере, если иметь дело с крупногабаритными проектами. Здесь не будет названий брендов, но в среднем цена качественной модифицированной смолы колеблется от 1200 до 1600 рублей за килограмм. Да, с эпоксидкой всегда работают по весу, а не по объему, поэтому основная мера – граммы и килограммы.
Учитывая тот факт, что, например, на заливку полноформатных столешниц из слэбов расход смолы исчисляется десятками кг, дороговизна и высокая степень ответственности таких работ становятся очевидными. Большая часть косяков, возникающих при заливке смолы, являются необратимыми, поэтому перед тем как браться за те же столешницы, настоятельно рекомендуем выполнить три-четыре проекта поменьше.
Что такое деревянные слэбы и за что их так ценят в современном дизайне – читайте в этой статье.
Сколько сохнет эпоксидный клей
Эпоксидная смола – универсальная клеевая субстанция. Чрезвычайно популярная как в различных промышленных сферах, так и в бытовом использовании. Мастера, которые активно используют в своих работах эпоксидку, знают, что все свои заявленные качества этот клей показывает после добавления к нему отвердителя — катализатора процесса отвердевания. А сколько сохнет эпоксидная смола с отвердителем и можно ли как-то ускорить этот процесс — об этом читайте в статье.
Основные особенности эпоксидной смолы
Выясняя, сколько сохнет эпоксидный клей, следует учитывать основные технические особенности таких субстанций. Эпоксидка, независимо от модификации продукта, является олигомерным термоактивным соединением. У смолистой субстанции переход от жидкого состояния в твердое происходит только при воздействии на массу специального отвердителя.
Полимеризация (застывание) эпоксидной смолы – процесс необратимый и неостановимый.
В качестве отвердителя выступают различные дилиамины и амины, каучук, кремнеорганические смолистые субстанции и пр. По мнению специалистов, для бытовых ремонтных работ лучше отдать предпочтение эпоксидкам с включенными в состав полимерных и олигомерных пластификаторов, олигосульфидов и олигоамидов. Присутствие этих веществ повышает показатели склейки и улучшает качество итоговых работ.
Как долго застывает состав
Уточняя, сколько сохнет эпоксидка, необходимо брать во внимание ряд дополнительных факторов. На время полимеризации влияют следующие показатели:
В подавляющем большинстве случаев эпоксидка застывает в течение 1–1,5 суток. При слишком большом объеме ее использования время окончательного отвердевания может растянуться и до 6–7 дней (при комнатной температуре). Время полимеризации может кардинально измениться при неправильном соблюдении дозировки добавляемого отвердителя.
При недостаточном количестве отвердителя-катализатора эпоксидка не отвердеет совсем, а при слишком избыточном – полимеризация пройдет в ускоренном темпе, но смола потеряет часть своих технических показателей.
Полное время застывания обычно указывается в прилагаемой инструкции. Полимеризация обычно проходит по нескольким фазам:
Есть ли быстрозастывающие смолы
Все существующие в современной промышленности эпоксидки подразделяются на две крупные категории. В зависимости от числа включенных в состав компонентов, смолы бывают:
Многие мастера заинтересованы в ускоренном процессе застывания и интересуются, есть ли быстросохнущая эпоксидная смола. Такие составы выпускаются под маркой «ювелирные» смолы (или «декоративные»). Это двухкомпонентные массы, используемые для творчества и дизайна. К особенностям таких субстанций относятся их полная прозрачность после застывания и повышенная стоимость.
Время полного отвердевания ювелирных эпоксидок укладывается в 24–36 часов и зависит от температуры и влажности помещения, где происходят работы.
Как ускорить процесс высыхания: полезные советы
А что нужно сделать, чтобы сделать процесс полимеризации более быстрым? Есть несколько советов, которые отвечают на вопрос, как быстро высушить эпоксидную смолу. Это следующие рекомендации:
Отдельным моментом следует выделить несколько распространенных ошибок, которые допускают начинающие мастера, желая ускорить полимеризацию. Помните, что нельзя увеличивать рекомендованные пропорции отвердителя. Нарушение рекомендованных пропорций приведет к обратной реакции – смолистая субстанция долгое время будет оставаться липкой или не затвердеет совсем.
Важно. Чем быстрее происходит процедура полимеризации смолы, тем больше шанс ее пожелтения.
Покрытие некрасивыми желтыми пятнами поверхность эпоксидки – это итог дополнительного воздействия высоких температур. Учитывайте, что и сама смола при замешивании в ней отвердителя, выделяет тепло. Поэтому не стоит дополнительно пытаться ускорить полимеризацию, а спокойно дождаться естественного окончания процесса.
Выводы
Эпоксидная смола — уникальный и востребованный материал, широко используемый как в промышленных целях, так и в быту. Популярна эта субстанция и среди дизайнеров – с ее помощью домашние умельцы изготавливают красивые сувениры и украшения. Но, чтобы результат порадовал, следует знать все особенности работы с таким материалом, а именно время полимеризации и особенности такого процесса.
Сколько сохнет эпоксидная смола, можно ли ускорить этот процесс
Время застывания или засыхания эпоксидного состава, будь то эпоксидка для ювелирных поделок, заливка-покрытие для пола или эпоксидный клей, зависит от многих факторов. Ключевую роль играют возраст состава или сколько лет прошло после выпуска эпоксидного материала заводом-изготовителем, срок годности, соотносимый с датой производства. Среди факторов, влияющих на скорость полимеризации, значимыми величинами будут:
О составе отвердителей
Самые массовые реактивы-катализаторы, запускающие механизм полимеризации – это полиэтиленполиамин (ПЭПА) и триэтилентетраамин (ТЭТА). Оба относятся к аминовой группе отвердителей эпоксидной смолы, но действуют несколько по-разному.
ПЭПА принято относить к «холодным» реактивам, это означает, что для нормального, в течение суток, застывания катализатор добавляют в основной состав смолы, замешивают и наносят на какие-то поверхности или отливают в виде объемного изделия при обычной комнатной температуре, в пределах 20-25°C. Изделия или поверхности из такой смолы выдерживают без ущерба для качества температуру до 350-400°C градусов, и только после 450-500°C начнется разрушение застывшего полимера.
При нагревании смеси эпоксидной смолы с полиэтиенполиаминным отвердителем время засыхания рабочего раствора уменьшится, но некоторые эксплуатационные качества готовых застывших поверхностей или объемов могут ухудшиться. В частности, уменьшится сопротивление на разрыв от стекловолокна при его изготовлении, с 9,3-11,0 до меньших величин или разрушающее напряжение при изгибе в Мпа вместо величин 60-100 может стать всего 40, а при растяжении вместо 35-70 – всего в 30.
Триэтилентетраамин ведет себя несколько иначе. Относясь к «горячим» катализаторам застывания эпоксидного состава, у ТЭТА рабочие температуры при длительной эксплуатации в среднем на 100°C градусов выше, чем у ПЭПА, температура начала разрушения при перегреве готовых изделий – 473-480°C, а разрушающее напряжение Мпа на изгиб держится в пределах 90-130, а на растяжение – 70-98.
Для ТЭТА желателен некоторый нагрев готовой смеси, что вызовет ускорение реакции застывания. Чем температура смеси будет ближе к 50°C градусам, тем скорость полимеризации будет выше.
Только нужно иметь в виду, что повышение температуры нагрева для ускорения процесса выше 50°C крайне нежелательно. В больших объемах (иногда этот «большой объем» равен всего 100-150 куб. см) может начаться быстрый саморазогрев готовой эпоксидной смеси, вплоть до закипания, даже задымления.
Поэтому если нужно сделать объемную отливку из эпоксидки с отвердителем ТЭТА, то проводить ее нужно в несколько этапов, заливая объем слоями, и при этом давая каждому предыдущему слою полностью застыть. Хлопотно, тогда воспользуйтесь ПЭПА, у которого коэффициент саморазогрева ниже в разы и можно заливать сразу большой объем.
Поэтому «горячие» катализаторы полимеризации находят большее применение в тех случаях, когда будущие изделия будут подвергаться значительным нагрузкам и воздействию высоких температур. В процессе застывания повышенная температура эпоксидной массы с отвердителем способствует образованию более густой молекулярной сетки с обширным и разветвленными валентными связями, а это и прочность, и жаростойкость, и большее сопротивление на растяжение, изгиб, разрыв и скручивание.
Повышение температуры смеси эпоксидка с отвердителем на 10°C градусов ускоряет застывание такой смеси в 3 раза.
Зависимость скорости высыхания от площади заливки
С температурой разобрались, хотя есть еще один интересный нюанс, но и он полностью связан со следующей темой. Иногда смолы с аминовыми отвердителями типа ТЭТА не нуждаются в подогреве, он происходит спонтанно, и связано это с той формой, в которую заливают исходное сырье.
Здесь прослеживается следующая зависимость: чем компактнее форма заливки, то есть чем ближе она по форме к кубу и тем более к шару, тем быстрее и интенсивнее будет происходить процесс саморазогрева, вплоть до закипания и даже задымления, что безусловно может испортить заготовку.
Если эпоксидной смолы с отвердителем взято небольшое количество, то при комнатной температуре 100 г состава полностью полимеризуются уже через 5-6 часов. Но тот же самый объем смолы, разлитый по площади в 100 кв. см, будет застывать уже сутки, то есть в смоле с отвердителем ТЭТА образуется некая критическая масса, зависимая от объема, который занимает такая эпоксидная смесь, и эта критическая масса тем меньше, чем больше занимаемый ею объем стремится к шарообразной форме.
Полная аналогия с плутонием: в форме цилиндра его нужно, предположим, 5 килограммов для начала самопроизвольной цепной реакции деления ядер, а в форме шара всего 2 килограмма. В форме же плоского листа масса металла может быть хоть до центнера, и ничего не произойдет.
Только в случае с эпоксидкой процессы протекают химические, затрагивающие сугубо внешне оболочки атомов вещества и его молекулярные связи, а с делящимися материалами вроде плутония или урана-235 в дело вступает чистая физика, где задействованы уже внутриядерные процессы. Но механизм схож: образование критической массы, зависимой от компактности размещения.
Как смешать компоненты оптимально
От точности отмеривания доз основного эпоксидного компонента зависит время застывания смолы и качество получаемых отливок или покрываемых площадей. Кроме того, большое значение имеет тщательность зачистки обрабатываемых поверхностей или форм для заливки.
В зачистку входит как удаление пыли и предварительное придание некоторой шероховатости обрабатываемой поверхности, но второе не обязательно, так и химическая подготовка стенок емкости для отливок или заливаемых площадей. Обычно это обезжиривание ацетоном или спиртом, нужно только дождаться испарения их частиц перед заливкой эпоксидным составами, иначе и спирт, и ацетон вступят в реакцию затвердения и изменят ей время, ведь они применяются и в качестве пластификаторов уже в готовых застывших изделиях.
Как проводится работа:
Здесь описывается работа с неким конкретным образцом смолы и отвердителя. В реальности и компоненты разных эпоксидок можно отмерять по весу, а не по объему, и время использования может составлять от указанных 30 минут до нескольких часов. Все зависит от типа и области применения смолы, позиционируемой производителем
Стадии застывания
Смесь эпоксидки и отвердителя не встает вся разом, образования сплошных и сверхдлинных (в молекулярном масштабе) полимерных цепочек во всей массе эпоксидного состава не происходит. Полимеризация идет отдельными фрагментами, которые только потом, со временем, сливаются в единую полимерную массу.
Процесс застывания, загущения и сушки изделия из эпоксидной смолы в смеси с отвердителем проходит несколько стадий:
Влияние наполнителей
Многие наполнители сам по себе способны быть катализаторам запуска полимеризации в некоторых эпоксидных составах, поэтому их добавление в готовую смесь эпоксидки и отвердителя способны укоротить время застывания эпоксидного состава даже без предварительного нагрева.
Например, такими свойствами обладают алюминиевая пудра или железные опилки. Но даже если наполнитель химически нейтрален, как это бывает с песком или стекловолокном, с ним эпоксидная смесь все равно застывает быстрее и прочность ее по завершению процесса полимеризации также существенно вырастает.
Необходимые меры безопасности
При работе с эпоксидными смолами не нужно забывать о мерах безопасности. Ведь это только готовая, застывшая эпоксидная смесь химически нейтральна и никакой опасности для здоровья человека не представляет. В процессе же застывания из массы смолы, особенно в ее «горячем» варианте с отвердителями ТЭТА, выделяется очень много опасных для человека токсичных веществ вроде формалина и фенола.
Поэтому нужно предохраняться от вредных воздействий при помощи и одноразовых перчаток из латекса или даже х/б, респиратором, как на этапе застывания смолы с выделением альдегидов, так и во время окончательной отделки в виде шлифовки и полировки с их неизбежным образованием пыли. Помещение, где производятся работы с эпоксидкой, должны быть оборудованы принудительной вытяжной вентиляцией.
Какую температуру выдерживает эпоксидная смола после застывания
Эпоксидным смолам, без использования которых трудно представить себе современное высокотехнологическое производство, часто приходится работать в очень жестких условиях. Это и повышенная радиация, и воздействие на изделия из эпоксидок химических реагентов, и широчайший диапазон температур, от минус 30 до 200°C градусов. Притом имеется в виду не разовое экстремальное понижение или повышение до указанных пределов, а постоянное воздействие таких температур на связывающий материал.
Нет нужды говорить, что бытовой клей ЭДП или смола ЭД-20, ЭД-22 для подобных температурных перепадов не годятся. Уже полностью отвержденные, они начнут сначала трескаться, потом, в зависимости от применимого когда-то отвердителя, вспенятся, не переходя в жидкую фазу, и начнут разрушаться на мелкие фракции, меняя цвет и структуру.
Могут и загореться, опять-таки в зависимости от исходных веществ и в каком виде были полимеризованы, в виде тонкого покрытия или монолита, занимающего определенный и большой объем в пространстве. Тонкая эпоксидная пленка может воспламениться с выделением огромного количества копоти, если она напрямую контактирует с открытым пламенем. Но горение будет продолжаться только до того момента, пока сохраняется такой контакт и идет интенсивная подпитка теплом. Уберите пламя от эпоксидной пленки, и она тут же погаснет.
Поэтому говорить о пожароопасности использования эпоксидных компаундов в быту или при ремонте не стоит. Горят они не лучше других искусственных материалов, и уж намного безопаснее того же вспененного полистирола или пенопласта, вспомните хотя бы ночной клуб «Белая лошадь» с его многочисленным жертвами от продуктов горения потолочной плитки, с выделением при этом фосгена.
Поэтому говорить о какой-то температуре плавления застывшей эпоксидной смолы нет смысла, в подавляющем большинстве случаев она не плавится, а просто разрушается, превращаясь в бесструктурную обугленную массу.
Огнеупорные смолы
Существуют огнеупорные смолы, это, в первую очередь, безгалогенные KDP-555MC80, KDP-540MC75, KDP-550MC65. Первые цифры в индексе после буквосочетания KDP означают критическую температуру, которую может выдержать эта смола, при ее использования в качестве связывающего каких-нибудь композитов. Основная область применения таких огнеупорных смол – авиационная и космическая промышленности, где материалы, сделанные с использованием KDP, применяются в изготовление внешних контуров крыльев, обтекателей, выдерживающих большие динамические нагрузки управляющих полетом стабилизаторов, элеронов и лонжеронов.
Немалую долю в огнестойкость таких материалов вносят углепластики, которые способны выдержать и кратно высокие температуры. Но сама основа приобретает огнеупорные свойства, в первую очередь, из-за вносимых в нее в процессе полимеризации добавок в виде элементоорганических соединений. В первую очередь – кремнийорганики.
Во время модификации эпоксидной смолы этими элементами происходит изменение многих свойств такой смолы, и часто весьма существенное. Изменения не проходят даром, при сохранении главного параметра в виде термостойкости требуется обычно еще какой-нибудь один. Например, сохранение некоторой пластичности или стабильности свойств смолы как диэлектрика, притом в широком температурном диапазоне. Обычно этого добиваются включением в полимерную цепочку ациклических диэпоксидов вместо основы диановых смол, но тогда увеличивается хрупкость изделий из такой смолы.
Обычно, чем больше числовой индекс у эпоксидных смол (ЭД 16, 20, 22) тем вернее под воздействием запредельно-высоких температур состоится переход застывшей, полимеризированной формы смолы сразу в деструктивно-кристаллическое состояние, с предварительным растрескиванием монолита. Перехода в какое-то жидкое агрегатное состояние в поведении смолы не предусмотрено. Возможно разве что некоторое предварительное размягчение, смолы деформируются.
Более стойким к воздействию высоких температур оказываются смолы с числовыми индексами ЭД-6 и ЭД-15. При воздействии относительно низких температур в пределах 200-250°C градусов изделия из такой смолы начинают выделять газообразные продукты и бесцветную вязкую жидкость. Это следствие процессов, обратных полимеризации, которая происходила при отверждении продукта. О полноценной обратной реакции речи, конечно, не идет, процессы деструкции преобладают над «расшивкой» молекул, а указанная температура в ее верхнем пределе является критической и предраспадной. При длительности ее воздействия более часа, а тем более при ее повышении, процессы распада эпоксидных компонентов делаются необратимыми, с резким падением всех присущих материалу свойств.
Самые термостойкие материалы эпоксидного ряда получают синтезом фторированных дифенилолпропанов. Эти вещества играют роль скрытых, или латентных отвердителей, химически-нейтральных к смоле при комнатной температуре, но начинающими активно работать на полимеризацию смолы при воздействии на нее температуры в 100°C и более градусов, когда начинают меняться ее химические и физические свойства. К ним относят дициандиамид, меломин, изофталилдигидразид.
Именно изделия из этих эпоксидных смол, с введенными в них пластификаторами кремнийорганического ряда, ставятся в качестве головок обтекателей у выводимых на орбиту кораблей, пускаются на армированные углепластиком элементы динамического управления ракетоносителями и сверхзвуковыми самолетами.
В перспективе разработка элементов силового каркаса элементов управления гиперзвуковыми аппаратами. Верхний предел температуры для них превышает на настоящий момент 550°C градусов. Хотя этого, конечно, мало, но и химики не стоят на месте, разрабатываются новые методы усовершенствования физических свойств олигомеров. Перспективным представляется направление с введением в состав эпоксидных полимеров мелкодисперсных порошков из тугоплавких металлов или их карбидов, например, карбида вольфрама.
Обычные составы
Впрочем, описываемые смолы сложны в производстве, требуют специальных боксов-реакторов для отверждения, огнеупорных форм, в которых делаются эти отливки, так что массовому потребителю они малоинтересны, да еще и чрезвычайно дороги. Более интересны для него были бы обычные смолы класса ЭД или его аналогов, в которых для отверждения использовались нестандартные вещества, да еще с введением в них наполнителей пластификаторов, повышающих термостойкость.
Наибольший спрос на жаропрочные материалы из эпоксидных смол отмечается у авто- и мотолюбителей. Камнем преткновения у которых чаще всего выступают компоненты соединений в глушителях, которые быстро выгорают. Вот здесь жаростойкость изделий из эпоксидки или материалов с нею может быть усилена применением армирования прокладок углепластиком или даже самым обыкновенным стеклопластиком.
С введением в застывающую смолу в местах соединения или прокладок дополнительного армирующего и цементирующего элемента в виде мелкодисперсных стальных опилок или даже алюминиевой пудры, которая в связке со смолой отлично держит температуру до 340°C градусов. Правда, страдает ударная прочность такой смолы.
Смолы с наполнителями, а тем более армированные, и подавно не поддаются плавлению. Речь может идти только о постепенном их обугливании и разрушении.
Если же говорить о полноценном плавлении эпоксидных материалов при воздействии высокой температуры, то оно возможно только с попеременным воздействием на них быстродействующих едких растворителей и высокой температуры. Тогда, наряду с физическими изменениями в кристаллической решетке полимера будет происходить и химическое ослабление межмолекулярных связей.
Очевидно, что температура эксплуатации эпоксидной смолы имеет широкий диапазон. Здесь все зависит от полимерного состава и добавок, внесенных в него.