Отвердители эпоксидных смол, особенности применения

Особенности применения. Как правильно развести

Если соблюсти технологию смешивания отвердителя со смолой, то вы сможете добиться положительного итогового результата. Все составляющие смеси отмеряются согласно инструкции. Для работы необходимо подготовить:

• деревянную палочку;
• емкость для смешивания;
• два шприца.

Палочка понадобится для перемешивания

Перед тем как развести эпоксидную смолу с отвердителем, важно напомнить себе, что реакция необратима. Лучше потренироваться на пробных образцах, использовать для этого следует небольшое количество материала

Это позволит вам определить пропорции и понять, сколько будет высыхать смола. Ее перед началом смешивания подогревают выше комнатной температуры. Вещество должно стать менее вязким. Если смола кристаллизировалась, ее возвращают в первоначальное состояние, нагревают до температуры + 40 ˚С. При этом следует постоянно помешивать смесь. Разогрев лучше всего осуществлять на водяной бане.

Важно исключить перегрев смолы, так как после закипания она покроется пеной, оказавшись непригодной к использованию. В шприц следует набрать смолу и поместить в стаканчик

Дозировку вы должны рассчитать заранее. Нужное количество отвердителя следует набрать, добавив его в емкость со смолой. Состав хорошо перемешивается до однородной консистенции, использовать при этом электрические инструменты нельзя.

После того как прозрачная эпоксидная смола с отвердителем будут перемешаны, можно считать, что смесь готова к использованию. Ее наносят на нужный участок, где состав постепенно затвердевает. Масса должна быть выработана достаточно быстро, ведь уже через несколько минут после смешивания начнется полимеризация. Структура вещества изменится, что отрицательно скажется на характеристиках отвердевшей эпоксидки.

Какие лакокрасочные материалы нуждаются в отвердителе

Не каждая краска с отвердителем реализуется в готовом виде. Кроме того, не все материалы нуждаются в такой добавке. Она нужна для двухкомпонентных эпоксидных красок, предназначенных для окрашивания бетонных конструкций.

Лаками и эмалями, содержащими отвердитель, покрывают металлические каркасы и другие объекты из этого материала. Металл после этого устойчив к коррозии, обладает повышенной износостойкостью. Он активно используются в эмали, предназначенной для реставрации ванн, умывальников. Он также необходим для некоторых разновидностей акрилатных красок.

Лаками и эмалями, содержащими отвердитель, покрывают металлические каркасы и другие объекты из этого материала.

Чем можно заменить отвердитель

Хотя отвердитель продается в одной упаковке со смолой для их совместного использования, иногда его недостаточно. Это связано с тем, что точную дозировку без шприца соблюдать довольно трудно. Однако найти на рынке отдельный отвердитель крайне трудно, ведь популярные марки этого вещества редко находятся в свободной продаже.

В домашних условиях отвердитель практически ничем заменить нельзя. Подручные средства не подойдут, необходимо приобретать соответствующую химию — малоизвестные отвердители. В продаже можно найти следующие варианты:

1. Этал-45М
2. CHS-Hardener P-11
3. Telalit 410
4. Диэтилентриамин

Их легче найти на рынке, но применение этих веществ может частично отличаться от применения полиэтиленполиамина. Рекомендуется уточнять дозировку тестовым методом и подобрать оптимальное соотношение к смоле.

Важно! Некоторые отвердители из-за состава имеют особенности использования. Стоит учесть это при работе с ними. А для более подробного ознакомления с приготовлением эпоксидной смолы и ее использованием рекомендуется посмотреть следующее видео:

А для более подробного ознакомления с приготовлением эпоксидной смолы и ее использованием рекомендуется посмотреть следующее видео:

На какие свойства красок и лаков влияет применение отвердителей?

Свойства, на которые можно влиять с помощью отвердителей: ускорение сушки влагостойкость устойчивость к царапинам устойчивость к пожелтению эластичность увеличение адгезии барьерные свойства повышение степени блеска повышение проводимости для использования с электростатическим окрасочным оборудованием

Конечно, не все эти свойства могут быть применимы к конкретному ЛКМ.

Рис. 1. Акриловая автоэмаль в комплекте с отвердителем

К чему ведёт увеличение или уменьшение количества отвердителя? Как правило, увеличение количества отвердителей в рабочей смеси ведёт к увеличению твёрдости покрытия. Нельзя, однако превышать количество, указанное в спецификации более, чем на 10%. В грунтах и матовых лаках повышенное количество отвердителя приводит к хрупкости, а при неблагоприятных условиях к растрескиванию. В глянцевых лаках и эмалях, сохнущих очень медленно, без накопления внутренних напряжений, иногда повышают количество отвердителя для улучшения полируемости.

Отвердители должны хранится в металлической таре. Если отвердитель поместить, например, в пластиковую бутылку, то его
надо в ближайший день, два использовать.

В противном случае, отвердитель испортится, потому что даже несмотря на закрытую крышку, все равно будет доступ воздуха, а значит и влаги. Отвердитель в течении недели превратится в густую массу, по консистенции кефира и его уже нельзя будет использовать.

Рис. 2. Отвердитель испортился по причине хранения в пластиковой бутылке

Какие отвердители применяют для полиэфирной смолы?

Отверждение полиэфирной смолы осуществляется при невысоких температурах до 20 градусов, с помощью ускорителя и инициатора . Инициатором может служить перекись, гидроперекись, Для каждого вида отвердителя применяют соответствующий ускоритель.

Инициатор в результате взаимодействия с ускорителем, способен распадаться на радикалы в свободном виде, которые способствуют процессу полимеризации. Такая реакция проходит с высокой скоростью, при этом повышается температура.

Для реакции используют такие инициаторы:

• перекись метилэтилкетона со средней, высокой, низкой и очень медленной активностью. Butanox М-50/60, HBО-50, LA, LPT;
• смеси перекисей могут иметь свойства быстрого застывания, и медленного действия. Trigonox 61/63, 51/82.

В состав полиэфирной смолы ускорители могут добавляться при изготовлении или перед тем, как водится инициатор.

С кетоновыми перекисями применяют октоат кобольта или его нафтенат.

Применяемые ускорители:

• NL-49P, NL-51P – эти элементы являются кобальтовыми;
• NL-63-10P – аминный вид;
• NL-23 – смеси составов.

Смешивать перекиси самостоятельно является опасной работой, так как при слишком активной реакции может произойти взрыв. Все элементы, на которые попадает ускоритель, необходимо сразу утилизировать, иначе они могут загореться сами по себе, и это приведет к пожару.

Состав и свойства

Эпоксидные клеи разных производителей могут содержать неодинаковые компоненты, но основной состав всегда один и тот же, он соответствует ГОСТ, приложенным сертификатам. Строго обязательными являются два основных вещества в составе:

• собственно эпоксидная смола;
• жидкий или пастообразный отвердитель.

В качестве отверждающего состава используются полиамины, карбоновые кислоты, аминоамиды. Однокомпонентные клеи всегда содержат растворители (ацетон, ксилол, спирты), которые до контакта с воздухом и испарения предотвращают застывание массы. Как модифицирующие добавки и наполнители для клея могут выступать:

• синтетический каучук;
• формальдегидная смола;
• стекловолокно;
• глина, мел;
• оксид алюминия;
• порошки ванадия, никеля, цинка;
• кремнийорганические смолы.

Все указанные выше связующие компоненты обеспечивают эпоксидному клею нужные свойства:

• оптимальную плотность;
• прочность шва;
• высокую скорость отверждения;
• стойкость к действию масел, бензина, воды, атмосферных факторов;
• устойчивость к трещинам, усадке.

Также стоит отметить, что клей не проводит ток – является диэлектриком, поэтому его нередко применяют для изоляции электричества.

Классификация отвердителей

Все отвердители по принадлежности к химической группе делятся на два типа:

1. Аминные. Сюда входят амины, полиамины и диамины, в том числе полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин. Эти отвердители наиболее распространены среди мастеров, ими можно разбавить любую смолу. Эпоксидка после их добавления будет застывать даже при комнатной температуре. Данный тип отверждения называется холодным.
2. Кислотные. Используются карбоновые кислоты и их ангидриды — малеиновый, фталевый, гексагидрофталевый и другие. Кислотные отвердители дают более надежный результат, но сложны в применении. Этот тип отверждения называется горячим, а во время температурного воздействия (100–200 градусов) эпоксидка улучшает физико-химические свойства.

В домашних условиях рекомендуется использовать только аминные растворы, хотя при достаточном опыте и сноровке можно отверждать эпоксидную смолу и при помощи кислот.

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

Преимущества использования отвердителя

Добавление этого компонента обладает множеством плюсом, хотя и имеет свои особенности, правда положительных сторон все же больше. Преимущественные характеристики ЛКМ с добавкой:

• Становится устойчивой к воздействию солнечных лучей (не выгорает);
• Повышается износостойкость покрытия. Например, срок службы акриловой краски увеличивается до двух десятков лет;
• Использование компонента дает 100-процентную гарантию, что покрытие высохнет максимально быстро;
• Некоторым разновидностям ЛКМ затвердитель придает глянцевого блеска, вследствие чего не нужно дополнительно покрывать поверхность лаком.

Такие соединения обладают повышенной устойчивостью к механическому воздействию. Коэффициент эластичности увеличивается, и краска не растрескивается даже в углах и местах стыка деталей.

Срок службы акриловой краски увеличивается до двух десятков лет.

Отвердители для лакокрасочных материалов — что это такое

Краски могут состоять из одного или двух компонентов. Они должны обладать не только соответствующими цветами, но и долго не трескаться и, желательно, быстро схватываться и испарять влагу. Однако последний фактор не всегда имеет место и ему нужно помочь осуществиться. Для этого используют различные вещества для полимеризации компонентов.

Для того, чтобы краска быстро схватывалась и испаряла влагу используют различные вещества для полимеризации компонентов.

Назначение и особенности

Затвердитель для краски – химическое соединение, добавляемое к покрасочным материалам, которое преобразует краску в нерастворимый и неплавкий продукт. Вливаясь в структуру материала, оно наделяет ее стабильными свойствами.

Существует несколько разновидностей этого материала. Их количество превышает число растворителей. При правильном выборе добавки можно изменить эластичность, прочность лакокрасочного материала и даже слегка видоизменить цвет.

Свойства добавленного компонента напрямую зависят от его химического состава. В большинстве случаев вещество используют для добавления в смолы, в результате чего получают эпоксидный клей. Особенность отвердителя в условиях его хранения. Переливать вещество в другую емкость не рекомендуется, так как в течение короткого времени отвердитель для эмали и не только, теряет свои свойства и приходит в негодность.

После введения добавки в краску, ее следует использовать в течение нескольких часов.

Важные вопросы

Какие лакокрасочные материалы нужно смешивать с отвердителями

Далеко не каждая краска с отвердителем будет реализовываться в готовом виде. Помимо того, далеко не все материалы нуждаются в подобной добавке. Она требуется для эпоксидных двухкомпонентных красок, которые предназначены для окрашивания конструкций бетонного типа.  Эмалям и лаками, которые содержат отвердитель, покрывают каркасы металлического типа и остальные объекты из того же материала. Металл после этого обладает устойчивостью к коррозии, а также прекрасной устойчивостью к износам. Он активно применяется для эмалей, а также предназначен для реставрации ванн и умывальников. Он еще требуется для определенных разновидностей красок акрилатного типа.

Как применять средство на практике

Чтобы правильно использовать средство, следует знать соотношение отвердителя и краски

Да, при добавлении отвердителя важно соблюсти все пропорции. Более того, то или иное средство можно использовать лишь для определенного типа продукции

На банках с краской производители всегда пишут все применяемые компоненты. К примеру, определенные отвердители предназначены лишь для красок акрилового типа, а остальные для маслянистых. При этом будет отличаться не просто выбор средства (то есть отвердителя), а еще и пропорции.

Как правильно добавлять отвердитель

Для начала следует подготовить нужную посуду для смешивания. Первой следует налить краску, а после и добавку,  а в конце при необходимости стоит добавить растворитель, который будет играть роль стабилизатора вязкости. Как его правильно добавить, будет указано на упаковке с краской самим производителем.

В каких пропорциях следует смешивать составы

Чем можно заменять отвердитель

Итак, более менее понятно, для чего нужен отвердитель. А вот можно ли заменять его, если вдруг он отсутствует, если срочно нужно? Определенные виды отвердителей можно приготовить в домашних условиях, правда, в бытовых условиях можно сделать аналог сиккатива для масляных основ. Потребуется канистра из металла, в которую следует положить 0.05 кг канифоли. Расплавлять ее следует при температуре в +250 градусов, и при плавлении канифоль постоянно следует помешивать. Далее добавьте немного гашеной извести (в полностью поплавленную канифоль) и прогревать еще пару минут до того, как получится прозрачное средство с однородной структурой.

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.

Использование отвердителей

Для того чтобы начался процесс полимеризации эпоксидно-диановой смолы, необходим отвердитель. Его добавляют в рабочую смесь после полного растворения пластификатора. На момент смешивания с отвердителем температура вещества не должна превышать 40 С, в противном случае возможно закипание рабочей смеси.

Пропорции и особенности смешивания

Классическим соотношением при приготовлении эпоксидных смесей является пропорция 1:10 (1 часть отвердителя на 10 частей смолы). Однако, в зависимости от назначения изделия, это соотношение может изменяться как в большую, так и в меньшую сторону.

Добавлять отвердитель следует постепенно, в противном случае может возникнуть перегрев рабочей смеси. Кроме того, быстрое вливание может вызвать цепную реакцию и мгновенную полимеризацию состава. Чрезмерное количество отвердителя также приводит к порче рабочей смеси.

Отвердитель ПЭПА

Полиэтиленполиаминовый отвердитель (ПЭПА) представляет собой доступный реактив, способный эффективно запускать процесс полимеризации эпоксидно-диановых смол при температуре

от +15 до +20 С без предварительного подогрева рабочей смеси. Даже повышенная влажность не влияет на скорость полимеризации смеси.

Препарат может иметь желтоватый или коричневатый оттенок. Оптимальные эксплуатационные свойства изделия достигаются при добавлении 13,7% отвердителя, однако рабочий диапазон находится в пределах от 10 до 15%.

Отвердитель ТЭТА

Триэтилентетраминовый отвердитель (ТЭТА) предназначен для работы в температурном диапазоне от +15 до +25 С. По принципу действия он напоминает препарат ПЭПА, однако имеет несколько существенных недостатков:

• специфический неприятный запах;
• высокую степень токсичности;
• требует строгого соблюдения дозировки.

Отвердитель ДЭТА

Вещество применяется для работы при комнатной температуре без подогрева рабочей смеси. Затвердевание происходит в течение полутора часов с момента начала реакции. В отличие от отвердителей ПЭПА и ТЭТА, может вступать в реакцию с углеродом и водяными парами, поэтому хранить препарат следует в плотно закрытой таре.

Отвердитель Этал 45М

В отличие от перечисленных выше отвердителей, Этал 45М обладает свойствами пластификаторов. При добавлении препарата температура смеси повышается значительно меньше чем при использовании перечисленных выше отвердителей. Этал 45М хорошо смешивается с эпоксидно-диановыми смолами, не имеет неприятного запаха и не представляет опасности для человека и домашних животных.

Применение и пропорции некоторых отвердителей

Для того чтобы ближе ознакомиться с отвердителем, следует знать его характеристики. Например, диэтилентриамин, который еще обозначается следующий аббревиатурой — ДЭТА, является жидким прозрачным, не имеет оттенка. Срок его хранения составляет 2 года при температуре в пределах от — 5 до + 40 ˚С. Вещество имеет аммиачный запах. Рекомендуемый режим отверждения — через сутки при температуре + 25 ˚С. Если этот предел увеличить до плюс + 70 ˚С, то отверждение произойдет через 5 часов. Материал экзотермический, а значит, процесс отверждения будет сопровождаться повышением температуры. Для заливки объемных деталей использовать его нельзя.

Перед началом работ вы можете задаться вопросом о том, сколько отвердителя для эпоксидной смолы потребуется. В случае с описываемым веществом, объем может колебаться от 8 до 12%. Это верно при соединении со смолой ЭД-20. Аналогом ПЭПА является Telalit 0210. Это вязкий прозрачный отвердитель с резким запахом. Оставлять его в открытом виде нельзя. Посторонних добавок в нем нет, поэтому он не столь термостабилен. Перед использованием нужно осуществить тестовый замес.

Разновидности отвердителей для смолы эпоксидного вида

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

1. Соединения кислотного вида. В их состав входят дикарбиновые кислоты, и ангидриды этих соединений. Смола эпоксидного вида застывает при высокой температуре, до 200 градусов.
2. 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.