Инструкция по применению отвердителей для полимеризации полиэфирных смол

Инструкция по применению отвердителей для полимеризации полиэфирных смол Далеко не все лакокрасочные материалы (ЛКМ) могут застывать самостоятельно – некоторым требуется «запуск» процессов

Инструкция по применению отвердителей для полимеризации полиэфирных смол

Инструкция по применению отвердителей для полимеризации полиэфирных смол

Далеко не все лакокрасочные материалы (ЛКМ) могут застывать самостоятельно – некоторым требуется «запуск» процессов полимеризации при помощи специальных средств. Это – так называемые отвердители, именно они ускоряют доведение материалов до рабочего состояния. Отвердитель для полиэфирной смолы должен быть правильно подобран, иначе технология нарушится и качество изделия пострадает.

Отверждение – физика и химия процесса

Отверждение лакокрасочных материалов – это действие, в результате которого наблюдается необратимая трансформация жидких веществ в твердые. Обычные ЛКМ отвердевают по мере испарения из них жидкости – воды, растворителей, после чего обретают окончательные физико-химические свойства. Но у смол на основе полиэфиров такой процесс протекает намного сложнее, и обрести твердость они могут только в ходе химической реакции. При соприкосновении с определенными компонентами состав полимеризуется и обретает стабильность.

Для указанной цели применяются вещества с добавками – инициаторами, ускорителями, катализаторами. Смешивать между собой разные группы средств запрещено, их вводят в смолы в определенной последовательности. После добавления компонентов температура смолы может сильно возрасти, иногда – выше +100 градусов.

Отвердитель участвует в процессе полимеризации смол так: он запускает реакцию, которая вызывает застывание материала. Если знать, как разводить смолу, соблюдать точные пропорции, можно добиться хорошего качества работы. Что применяется в качестве отвердителей? Вот самые популярные вещества:

  • карбоновые кислоты,
  • диамины карбоновых кислот,
  • ангидриды карбоновых кислот.

Добавление отвердителей значительно ускоряет процесс полимеризации. Последний запускается радикалами, которые образуются в ходе химической реакции. Как только ингибитор израсходуется, смола станет вязкой, больше не сможет течь, перейдет в состояние геля. Позже гель «замерзнет», обретет резиноподобное состояние, после отвердеет окончательно.

Отверждение при комнатной температуре

Разведение рекомендуется проводить при температуре выше +23 градуса. Как инициатор (составляющая отвердителя) используется Бутанокс – раствор перекиси циклогексанона. Как ускоритель применяется раствор октоата кобальта на стироле (ОК). Его можно заменить ускорителем нафтенатом кобальта (УНК).

Работы включают такие этапы:

  • отмерить нужное количество полиэфирной смолы и ускорителя,
  • соединить компоненты,
  • хорошо вымешать состав,
  • добавить инициатор, еще раз перемешать,
  • провести формование до наступления желатинизации (через 50-120 минут в зависимости от типа смолы),
  • если начало желатинизации требуется быстрее, можно повысить температуру в помещении,
  • отвердевание обычно наступает за 12-24 часа.

Нарастание прочности будет более долгим, при обычной комнатной температуре процесс может проходить больше 14 дней. Обработка теплом при температуре +100 градусов в течение часа уменьшит этот срок до нескольких дней.

Пропорции инициаторов и ускорителей

Сколько добавлять отвердителя в смолу? Как уже было сказано, для полимеризации требуются три компонента – собственно смола, ускоритель, отвердитель (инициатор). Определить соотношение можно только по инструкции, которую каждый производитель прилагает к материалу. В будущем можно самостоятельно определять нужный объем компонентов, это будет понятно исходя из скорости, качества отверждения.

Поскольку после введения отвердителя жизнеспособность смолы сохраняется недолго, следует применять только необходимое количество компонентов. Остальные безвозвратно испортятся. Начинать лучше с малого объема (менее литра). После введения каждого вещества масса перемешивается, но аккуратно, чтобы не было лишних пузырьков воздуха. Рекомендуется успеть это сделать в течение 2 минут.

Отверждение при повышенной температуре

Более высокие температуры, нежели комнатная, ускоряют процесс отверждения смол. В качестве инициатора лучше брать перекись бензоила 50 % в виде раствора на дибутилфталате. Обычно хватает 2-3 % средства от веса смолы. После введения раствора массу вымешивают, доводят до температуры +100…+30 градусов. Если применяется раствор перекиси дикумила, температуру повышают до +160 градусов.

Причины неполного отверждения

Случается, что смола по окончании всех работ не обретает нужную твердость. Поверхность остается липкой, прочность низкой. Если неполное отверждение временное, его легко устранить повышением температуры до +100…+130 градусов. Постоянное неполное застывание убрать не получится, масса будет испорчена. Как избежать таких проблем? Вот основные рекомендации:

  • не заниматься отверждением при температуре менее +23 градусов, влажности больше 65 %,
  • не менять рекомендованные производителем пропорции компонентов для конкретной полиэфирной смолы,
  • исключать проникновение загрязнителей, примесей, использовать только чистую посуду.

Последний пункт соблюдать особенно важно, так как даже малое количество жиров, воды и иных веществ нарушает процесс полимеризации. Плохо сказывается на качестве смеси и загрязненный воздух, особенно с парами фенола. По завершении работ поверхность смолы прикрывают пленкой. Это не позволит массе контактировать с воздухом.

Меры безопасности при работе со смолами

Чтобы не навредить себе, нужно работать с описанными химическими веществами в перчатках, плотной одежде. При попадании на кожу ее промывают с мылом, если есть вещество для очистки смол – протирают кожу им, после моют. Органы дыхания защищают респиратором, этот пункт является обязательным! Из-за горючести веществ важно полностью исключить контакт с огнем. При возгорании не применяют воду, надо использовать песок или огнетушитель. Хранят смолу при температуре +20…+23 градуса без доступа тепла в проветриваемом помещении.

Инструкция по применению отвердителей для полимеризации полиэфирных смол

Далеко не все лакокрасочные материалы (ЛКМ) могут застывать самостоятельно – некоторым требуется «запуск» процессов полимеризации при помощи специальных средств. Это – так называемые отвердители, именно они ускоряют доведение материалов до рабочего состояния. Отвердитель для полиэфирной смолы должен быть правильно подобран, иначе технология нарушится и качество изделия пострадает.

Отверждение – физика и химия процесса

Отверждение лакокрасочных материалов – это действие, в результате которого наблюдается необратимая трансформация жидких веществ в твердые. Обычные ЛКМ отвердевают по мере испарения из них жидкости – воды, растворителей, после чего обретают окончательные физико-химические свойства. Но у смол на основе полиэфиров такой процесс протекает намного сложнее, и обрести твердость они могут только в ходе химической реакции. При соприкосновении с определенными компонентами состав полимеризуется и обретает стабильность.

Для указанной цели применяются вещества с добавками – инициаторами, ускорителями, катализаторами. Смешивать между собой разные группы средств запрещено, их вводят в смолы в определенной последовательности. После добавления компонентов температура смолы может сильно возрасти, иногда – выше +100 градусов.

Отвердитель участвует в процессе полимеризации смол так: он запускает реакцию, которая вызывает застывание материала. Если знать, как разводить смолу, соблюдать точные пропорции, можно добиться хорошего качества работы. Что применяется в качестве отвердителей? Вот самые популярные вещества:

  • карбоновые кислоты;
  • диамины карбоновых кислот;
  • ангидриды карбоновых кислот.

Добавление отвердителей значительно ускоряет процесс полимеризации. Последний запускается радикалами, которые образуются в ходе химической реакции. Как только ингибитор израсходуется, смола станет вязкой, больше не сможет течь, перейдет в состояние геля. Позже гель «замерзнет», обретет резиноподобное состояние, после отвердеет окончательно.

Отверждение при комнатной температуре

Разведение рекомендуется проводить при температуре выше +23 градуса. Как инициатор (составляющая отвердителя) используется «Бутанокс» – раствор перекиси циклогексанона. Как ускоритель применяется раствор октоата кобальта на стироле (ОК). Его можно заменить ускорителем нафтенатом кобальта (УНК).

Работы включают такие этапы:

  • отмерить нужное количество полиэфирной смолы и ускорителя;
  • соединить компоненты;
  • хорошо вымешать состав;
  • добавить инициатор, еще раз перемешать;
  • провести формование до наступления желатинизации (через 50-120 минут в зависимости от типа смолы);
  • если начало желатинизации требуется быстрее, можно повысить температуру в помещении;
  • отвердевание обычно наступает за 12-24 часа.

Нарастание прочности будет более долгим, при обычной комнатной температуре процесс может проходить больше 14 дней. Обработка теплом при температуре +100 градусов в течение часа уменьшит этот срок до нескольких дней.

Пропорции инициаторов и ускорителей

Сколько добавлять отвердителя в смолу? Как уже было сказано, для полимеризации требуются три компонента – собственно смола, ускоритель, отвердитель (инициатор). Определить соотношение можно только по инструкции, которую каждый производитель прилагает к материалу. В будущем можно самостоятельно определять нужный объем компонентов, это будет понятно исходя из скорости, качества отверждения.

Поскольку после введения отвердителя жизнеспособность смолы сохраняется недолго, следует применять только необходимое количество компонентов. Остальные безвозвратно испортятся. Начинать лучше с малого объема (менее литра). После введения каждого вещества масса перемешивается, но аккуратно, чтобы не было лишних пузырьков воздуха. Рекомендуется успеть это сделать в течение 2 минут.

Отверждение при повышенной температуре

Более высокие температуры, нежели комнатная, ускоряют процесс отверждения смол. В качестве инициатора лучше брать перекись бензоила 50 % в виде раствора на дибутилфталате. Обычно хватает 2-3 % средства от веса смолы. После введения раствора массу вымешивают, доводят до температуры +100…+30 градусов. Если применяется раствор перекиси дикумила, температуру повышают до +160 градусов.

Читайте также  Как лучше совмещать котельную и постирочную в частном доме

Причины неполного отверждения

Случается, что смола по окончании всех работ не обретает нужную твердость. Поверхность остается липкой, прочность — низкой. Если неполное отверждение временное, его легко устранить повышением температуры до +100…+130 градусов. Постоянное неполное застывание убрать не получится, масса будет испорчена. Как избежать таких проблем? Вот основные рекомендации:

  • не заниматься отверждением при температуре менее +23 градусов, влажности больше 65 %;
  • не менять рекомендованные производителем пропорции компонентов для конкретной полиэфирной смолы;
  • исключать проникновение загрязнителей, примесей, использовать только чистую посуду.

Последний пункт соблюдать особенно важно, так как даже малое количество жиров, воды и иных веществ нарушает процесс полимеризации. Плохо сказывается на качестве смеси и загрязненный воздух, особенно с парами фенола. По завершении работ поверхность смолы прикрывают пленкой. Это не позволит массе контактировать с воздухом.

Меры безопасности при работе со смолами

Чтобы не навредить себе, нужно работать с описанными химическими веществами в перчатках, плотной одежде. При попадании на кожу ее промывают с мылом, если есть вещество для очистки смол – протирают кожу им, после моют. Органы дыхания защищают респиратором, этот пункт является обязательным! Из-за горючести веществ важно полностью исключить контакт с огнем. При возгорании не применяют воду, надо использовать песок или огнетушитель. Хранят смолу при температуре +20…+23 градуса без доступа тепла в проветриваемом помещении.

Какой отвердитель подойдет для полиэфирной смолы, как разводится состав

Традиционные лакокрасочные материалы (ЛКМ), такие как глинфталивые (ГФ), пентафталивые (ПФ), а то и вообще «древние» масляные образуют твердый, нерастворимый в обычном состоянии слой от 2 до 20 суток. Процесс застывания таких лаков и красок на плоских поверхностях происходит благодаря испарению летучих веществ, содержащихся в растворителях пигментов этих красок. Попутно с этим процессом идет и активная усадка этих ЛКМ.

Получается, чтобы материалы на таких основах перешли в твердое состояние, необходимо, чтобы они:

  • Существенно уменьшились в объеме, потеряв летучую составляющую, благодаря которой они существовали в жидком состоянии.
  • Для окончательного отверждения необходимо очень длительное время.

Ведь те же материалы на основе ПФ и ГФ, схватившись и даже застыв в верхнем, граничащем с воздухом, слое, внутри, под верхней окисленной пленкой, долгое время остаются в гелеобразном виде.

Но такая ситуация не может устроить ни ремонтников, ни строителей, которых торопят заказчики. Поэтому за последние десятилетия все большее распространение получили лаки и краски на основе полиэфирных смол. Которые высыхают в считанные часы. Для этого в основную массу полиэфирной смолы вводятся отвердители, которые, вступая в реакцию с уже содержащимся в полиэфирке другими веществами, запускают процессы полимеризации материала.

Физические и химические аспекты процесса отверждения

С полиэфирными смолами отлично соединяются многие окрашивающие пигменты, как искусственного, так и естественного происхождения. К первым можно отнести анилиновые красители, ко вторым металлы и их соли: кадмий, кобальт, хром. Сама полиэфирная смола – субстанция довольно густая и вялотекущая, поэтому, чтобы привести ее в пригодное к использование состояние, чаще всего в нее вводят стирол, вещество агрессивное и даже довольно ядовитое. Ну, или, по крайней мере, очень вредное для вдыхания.

В стирол перед смешиванием его с полиэфирной смолой добавляется также кобальтовое соединение, эо октоат (ОК) или нафтенат (УНК) кобальта. Их действие очень интересно: они выступают инициатором процесса ускорения полимеризации полиэфирных смол, поэтому смесь полиэфирки с ОК или УНК называется предускоренной полиэфирной смолой.

Введены ли в такую смолу пигменты-красители, здесь неважно. Никакого влияния на скорость отверждения или застывания смолы они не оказывают, это застывание будет идти своим чередом, медленно, но верно. Уже после 6-10 месяцев стояния на полке в магазине при температуре 18-24°C градуса, смола, скорее всего, уже критически загустеет и не будет годной для какого бы то ни было использования. Так как же тогда ею пользоваться?

Инициация отверждения

И вот тут на авансцену выходит третья сила, вещество-отвердитель, которое ускоряет процесс сначала желатинизации (приведения полиэфирной смолы в не текучее, гелеподобное состояние), а потом и застывания, отвердения смолы, превращения ее в твердую монолитную массу.

Самыми часто используемыми для этого компонентами являются:

  • диамины карбоновых кислот H2N(CH2)8NH2;
  • их ангидриды (CH3CO)2O;
  • сами карбоновые кислоты, например C5H9COOH – циклопентанкарболовая.

Разные группы добавок смешивать между собой категорически запрещено.

Имеются в виду кобальтовые предускорители и карбоновая составляющая, потому что соединение этих веществ вызывает бурную экзотермическую реакцию. Настолько бурную, что речь может идти не только о самопроизвольном их возгорании, но и инициированном ими взрыве. Поэтому кобальтовые соединения в смеси со стиролам вводятся в полиэфирку заранее, а отвердитель в виде поликарбонатных соединений, в уже эту смесь.

Повышенная температура

Но даже и так реакция между этим веществами не заставляет себя ждать. Изотермичность этой реакции, то есть активное выделение тепла во время ее протекания, является важнейшим условием дальнейших превращений смолы, перехода ее агрегатного состояния из жидкого сначала в желеобразное, а затем и твердое.

Температура при активном взаимодействии этих веществ может иногда подниматься до 100°C и более градусов. Особенно это проявляется в больших массах разводимой отверждаемой полиэфирной композиции, будь то объемная отливка или слой напольного покрытия. В объемных отливках температура понимается выше всего, в площадных, напольных и им подобных не так высоко из-за большой площади охлаждения при контакте с воздухом.

Если же температура после смешивания предускоренной полиэфирной смолы с отвердителем становится выше критической, то в случае с объемной отливкой тару или форму с ней можно поместить в холодную воду. Но тогда пониженная температура снизит и скорость протекания реакции отверждения.

Температура нагрева выше комнатной наоборот, ускоряет реакции сначала желатинизации, а потом и отверждения. Отверждение проходит сначала резиноподобную фазу, когда застывающая масса прогибается при надавливании на нее, но потом сразу возвращается в исходное положение. Такая фаза наступает обычно через полтора-два часа после того, как в полиэфирку с предускорителем ввели отвердитель.

Для горячих процессов в качестве такого вещества лучше использовать 50% перекись бензоила на дибутилфталате. При вымешивании массы ее температура может повыситься до 100-130°C градусов, что гораздо выше температуры кипятка, поэтому производить такие действия нужно, максимально защитившись от возможных последствий. Если отвердителем работает раствор перекиси дикумила (C6H5C)CH3)2O2, (или кумила пироксида), температура может повысится и до 160°C градусов.

Комнатная температура

Рекомендованная температура для работы с полиэфирной смолой бытового назначения должна быть, как правило, не ниже 23°C градусов. Отдельные виды смол, особенно продукция, выпускаемая в виде лакокрасочных материалов, допускают их эксплуатацию и от 15°C, но тогда данные об этом указываются на банке, флаконе, канистре или той таре, в которой такая полиэфирная краска продается в рознице.

По логике вещей, эти ЛКМ или другая продукция в виде смолы должны застывать очень долго, до месяца. Но для подгонки к потребительским запросам завод-изготовитель продукции на основе полиэфирки в таких случаях подбирает компоненты для ускорения и отверждения таким образом, чтобы, смешивая их даже при низкой температуре, запускаемая ими экзотермическая реакция вызывала саморазогрев смеси, и, таким образом, процесс шел с ускорением.

Для холодных процессов без подогрева смесей в качестве отвердителей в подавляющем большинстве случаев применяют раствор перекиси метилэтилкетона CH3-C(O)-CH2-CH3 (торговое название «Бутанокс») или раствор перекиси циклогексанона C6-H11-OH (ПГЦ).

Время высыхания можно варьировать путем изменения пропорций внесения ускорителя в виде октоата кобальта или его нафената, но только не увеличением навески отвердителя. Нужно внимательно читать инструкции, строго следовать им. Выбирая предускоренную производными кобальта смолу, иметь в виду, что чем больше этого вещества введено в полиэфирный компонент уже на стадии производства, тем быстрее и при более низкой температуре окружающей среды возможно застывание ЛКМ или объемных отливок.

Порядок смешивания компонентов полиэфирной смолы:

  1. Отмеряется необходимое количество полиэфирки и ускорителя, если его нет в составе смолы, информацию об этом смотрите на этикетке, она есть там обязательно.
  2. Соединить два этих вещества и хорошо вымешать в течение 3-5 минут, не прилагая энергичных усилий, чтобы избежать образования пузырьков воздуха в массе смолы.
  3. Добавить инициатор-отвердитель, снова перемешать, не выходя за временные пределы в 3 минуты, но чем выше температура окружающей среды, тем это время короче.
  4. Залить полиэфирку в формы или разлить ее по площади, и успеть сделать это за 10-12 минут, до наступления стадии желатинизации.
  5. Если наступление этой стадии требуется побыстрее, увеличьте температуру окружающей среды. Если нужно медленнее, можно попытаться ее понизить.
  6. Первичное отвердевание наступает через 14-24 часов, именно столько сохнет полиэфирная смола.
Читайте также  Как я сделал ванну из строительных отходов

Сроки

Практически независимо от того, «холодный» или «горячий» процесс используется для отверждения полиэфирной смолы, основные стадии выглядят примерно так:

  • Желатинизация. Наступает через 40-120 минут после окончательного смешивания всех компонентов полиэфирного материала.
  • Резиноподобная стадия. Может наступить через промежуток времени после смешивания всех компонентов от 2 до 12 часов.
  • Твердая стадия-1. Материал застыл, при воздействии твердым предметами следов не остается или они еле заметны. Но летучие фракции в материале присутствуют и медленно диффундируют из монолита наружу.
  • Твердая стадия-2. Наступает от 15 до 25 дней после смешивания первичных компонентов. Все свободные радикалы полимерных цепочек отвердителя зафиксировались в новом окончательном и неизменном положении.

Окончательный процесс Твердой стадии-2 можно укоротить, если материал будет подвергаться воздействию высокой температуры в термокамере или специальным отопительными приборами в помещении, позволяющим обеспечить температурный режим порядка 80-100°C градусов в течение полутора-двух часов.

Если же имеете дело со стеклотканью, пропитанной полиэфирным смолами, то при 100°C градусов нужно выдерживать изделие уже 6 часов. В этих случаях Твердую стадию-2 можно обеспечить за 6-7 дней.

В случае применения форм для объемных отливок нужно помнить, что после начала процесса желатинизации никаких манипуляций со смолой делать уже нельзя. Этим вы нарушите начавшийся процесс образования под действием свободных радикалов отвердителя длинных сополимерных цепочек, а восстановлению они уже не поддадутся.

«Индикатором» наступления той или иной стадии процесса отверждения обычно служит изменение цвета полиэфирного компаунда. Какой именно цвет меняется на какой, об этом всегда подскажет инструкция, размещаемая на упаковке полиэфирного материала. Но чтобы не ошибиться и не испортить большой объем разведенной со всем компонентами смолы, делайте замесы небольшого количества материала, не более литра. Так вы успеете исполнить все задуманное и избавьте себя от лишних финансовых трат в случае порчи материала.

Хорошим признаком правильности начавшихся после смешивания всех компонентов в смоле процессов будет также значительное повышение температуры рабочего раствора.

Советы по отверждению

Проведение процесса отверждения полиэфирных смол — простое дело! Все проблемы, связанные с неполным отверждением имеют ясные, легко выясняемые причины. Для всех марок полиэфирных смол можно использовать самые разнообразные комбинации инициаторов и ускорителей. А вот что нельзя делать при отверждении — это приводить в контакт (смешивать) инициаторы и ускорители друг с другом! Их необходимо вводить в смолу раздельно, только после тщательного перемешивания в массе смолы! Также следует учитывать, что процесс отверждения полиэфирных смол протекает с выделением тепла. Разогрев композиции может быть настолько сильным, что температура может подниматься выше 100˚С.

Отверждение полиэфирных смол при комнатной температуре

Процесс рекомендуется проводить при температуре не ниже 23˚С. В качестве инициатора полимеризации (отвердителя) всех поставляемых марок используется Бутанокс, представляющий собой раствор перекиси метилэтилкетона, или перекись циклогексанона (ПЦГ).
В качестве ускорителя используется ускоритель ОК, представляю-щий собой раствор октоата кобальта в стироле (также используется для отверждения любых марок смол) или УНК-2 — ускоритель нафтенат кобальта — дваэтилгексанат кобальта в стироле. Рекомендуемое соотношение компонентов для различных марок смол «Камфэст» приведено в таблице в конце раздела.

В отвешенное количество полиэфирной смолы вводится навеска ускорителя и после тщательного перемешивания — навеска инициатора, после чего смесь снова тщательно перемешивается. Затем следует процесс формования, который как правило должен быть завершен до наступления момента желатинизации (потери текучести), который наступает при 23˚С через 50–120 минут после введения инициатора и ускорителя. Время желатинизации можно сократить путем повышения температуры или увеличения концентрации ускорителя. Жизнеспособность полиэфирной смолы с введенным инициатором составляет 12–24 часа. Жизнеспособность смолы с введенным ускорителем — 3–4 месяца.

Отверждение происходит в основном за первые сутки. Однако нарастание прочности отвержденной полиэфирной смолы при комнатной температуре продолжается в течение двух недель и иногда даже более. При необходимости ускорения процесса и/или для достижения максимальной прочности рекомендуется проводить термообработку (постотверждение) изделий при температуре 80–100˚ С в течение 1–2 часов, а для изделий, упрочненных стекловолокном при 100˚С в течение 6 часов.

Отверждение при повышенной температуре

Для отверждения ненасыщенных полиэфирных смол при повышен-ных температурах в качестве инициатора лучше использовать 50%-ный раствор перекиси бензоила в дибутилфталате в количестве 2–3% от массы смолы. Навеска инициатора вводится в полиэфирную смолу и тщательно перемешивается. Жизнеспособность такой смеси составляет 7-10 дней. Отверждение проводят при температуре 100–130˚ С. При необходимости обеспечения еще большей жизнеспособности смолы в качестве инициатора можно использовать перекись дикумила. Отверждение при этом проводят уже при 160–180˚С.

Возможные причины неполного отверждения

Иногда полиэфирные смолы отверждаются не полностью, что выражается в низких показателях твердости и прочности, а также поверхностной липкости.

Неполное отверждение может быть как временным, так и постоянным. Временное неполное отверждение устраняется термообработкой.

Постоянное неполное отверждение не устраняется ничем!

Во избежание неполного отверждения необходимо соблюдать следующие правила:

  • производить процесс при температуре не менее 20° С и влажности не более 65%;
  • соблюдать рекомендуемое соотношение ускорителей и отвердите-лей для данной марки смолы;
  • не допускать попадания в полиэфирную смолу примесей, т.к. даже весьма малые количества таких веществ как вода, спирт, минеральные кислоты замедляют процесс отверждения.

Подобные проблемы часто возникают при использовании возвратной тары, если она не достаточно чистая. Поэтому лучше всего приобретать полиэфирные смолы в новой таре, ранее неиспользованной.

Присутствие в воздухе паров различных химических веществ, например, фенола, также отрицательно влияет на процесс отверждения. Даже сам воздух замедляет отверждение, поэтому контактирующая с ним поверхность изделий иногда получается липкой. Для предотвращения липкости рекомендуется изолировать поверхность изделия от соприкосновения с воздухом полимерной пленкой. Можно также ввести в смолу 0,1–0,3% всплывающих добавок (например, парафин), льняное масло, тунговое масло и др. Такие добавки следует вводить только в порцию смолы, предназначенную для пропитки верхнего слоя изделия, чтобы не уменьшать прочность изделия.

Физика и химия отверждения

Сами по себе полиэфиры отверждались бы очень медленно, поэтому их совмещают с мономером способным к сополимеризации с полиэфиром. Скорость сополимеризации двойных связей полиэфира с двойными связями мономера гораздо выше, чем скорость взаимодействия двойных связей полиэфира между собой. Процесс отверждения инициируется радикалами, образующимися при распаде перекисных инициаторов, и выглядит следующим образом: после введения инициатора и ускорителя в течение некоторого времени внешне ничего не происходит. Несмотря на отсутствие видимых изменений, внутри смолы уже идет реакция отвердителей с ингибитором. Как только ингибитор израсходуется, вязкость полиэфирной смолы резко повышается, она утрачивает способность течь и переходит в желеобразное состояние (гель). Далее эта масса переходит в резиноподобное и наконец, в твердое состояние. Процесс отверждения происходит с выделением тепла. Разогрев может быть весьма существенным.

Следует учитывать, что зажелатинизировавшаяся полиэфирная смола более не пригодна к формованию, поэтому необходимо успеть произвести заполнение форм до наступления момента желатинизации.

Руководство по работе с полиэфирной смолой

Приступая к работе с полиэфирной смолой, практически любой человек, мало знакомый с химией даже в теории, которому до сих пор не приходилось сталкиваться ни с чем подобным, будет испытывать психологический дискомфорт и неуверенность. Но это только поначалу. Главное, взяв впервые в руки непривычные инструменты и пытаясь нанести ими на рабочую поверхность достаточно капризный материал, нужно быть готовым к тому, что вы получите непроклеи, потеки и всякий брак. Это совершенно не страшно и закономерно для новичка. В этот момент просто вспомните два мудрых народных изречения про то, что первый блин комом и не боги горшки обжигают, после чего вы поймете, что все в ваших силах. Чтобы добиться успеха, достаточно вести процесс поэтапно, спокойно и следовать всем советам из данного краткого руководства по работе со смолой, в котором мы учли богатый практический опыт, успехи и ошибки очень многих людей и, разумеется, свои собственные.

Первое, что вам нужно усвоить задолго перед тем, как вы приступите к работе, — это то, что все действия с полиэфирной смолой необходимо проводить предельно аккуратно, работать энергично, но не торопясь. Возможно, вы в курсе, что при высокой температуре окружающей среды консистенция смолы будет изменяться — постепенно повысится ее вязкость, что, конечно, будет создавать проблемы при нанесении. Так почему же мы просим вас не спешить? Все очень просто. Отсутствие спешки позволит вам «семь раз отмерить и один раз отрезать», т. е. сделать смесь полиэфирной смолы с катализатором и акселератором в правильных и точно выверенных пропорциях. Таким образом, подготовив качественный состав, вы сделаете первый уверенный шаг к качественному покрытию. На этом этапе воспользуйтесь и первым советом — замешивайте такой объем смеси, чтобы ее можно было выработать за один рабочий «сеанс». Этим вы «убьете двух зайцев». Во-первых, небольшой объем смолы можно намного тщательнее перемешать с другими компонентами, добившись качественной смеси. Во-вторых, небольшое количество смолы не успеет загустеть за «сеанс» работы и будет иметь комфортную текучесть. Мы рекомендуют новичкам на первых порах замешивать не более 300 гр.смолы. Если с течением времени вы почувствуете, что готовы справиться с большим объемом, то можете увеличивать его по своему усмотрению, но все-таки поначалу будьте умеренны.

Читайте также  Почему огнебиозащита стропильной системы дешевле «химии»

Второй, не менее важный аспект, который нужно принять к сведению перед освоением работ с полиэфирной смолой, касается техники безопасности. Из подготовленных нами ранее статей вы уже знаете, что для приведения смолы в рабочее состояние используются химические вещества — катализатор и акселератор, как правило, это отвердитель МЭК-пероксид и ускоритель нафтенат кобальта соответственно. Это крайне вредные и опасные вещества, но если применять их с достаточной степенью осторожности, как мы писали выше, аккуратно, не торопясь и следуя нашим советам, то ничего особенного с вами не произойдет. В первую очередь перед введением и перемешиванием компонентов позаботьтесь о средствах физической защиты частей тела и глаз. Используйте резиновые перчатки, респиратор и желательно защитные очки. Весь это набор стоит сущие копейки, купить его можно в любом строительном магазине, но при этом он убережет от попадания катализатора в органы дыхания, в глаза и на кожу. Если же это все-таки произошло, немедленно промойте место попадания химиката водой с мылом, а при попадании в глаза незамедлительно нужно обратиться к врачу. Если же вы используете средства защиты, то вы в полной безопасности.

Есть еще одна важная принципиальная особенность МЭК-пероксида и нафтената кобальта, которую следует обязательно иметь в виду. Речь идет о том, что при одновременном смешивании этих компонентов происходит бурное выделение кислорода, что влечет за собой высокий риск спонтанного взрыва. Об этом нужно знать. Другой вопрос, что, скорее всего, вам не придется заниматься столь опасным делом, поскольку если раньше полиэфирная смола продавалась в чистом виде, то сегодня она продается, уже имея в своем составе акселератор, такие составы называют «предускоренными». Находясь в смоле, акселератор никак не проявляет себя, а вот катализатор уже способствует химической реакции, поэтому он не может быть частью конечного продукта. В связи с этим вам понадобится лишь модифицировать «магазинный» состав путем введения в него катализатора, а именно МЭК-пероксида. Это относительно безопасно, тем более что вы будете следовать нашим советам.

Итак, подготовившись теоретически, определив рабочее место, которого не достигают прямые солнечные лучи, выбрав оптимальную температуру воздуха в этом месте (желательно +20-30 градусов) и погоду (без ветра и дождя), можно непосредственно приступать к практическим действиям. Подготовив «предускоренную» полиэфирную смолу и МЭК-пероксид, надев средства защиты, приготовив палочку для перемешивания, выбрав емкость около одного литра, выльем в нее смолу и начнем добавлять необходимый для отверждения компонент — катализатор. Время отверждения смолы зависит от того, в какой пропорции катализатор будет присутствовать в конечной смеси, который может колебаться в диапазоне 0,5-5 % от объема базового материала. Обычно производители смолы указывают на заводской упаковке, сколько катализатора необходимо добавить для достижения той или иной скорости отверждения с учетом температуры окружающей среды. Влейте в смолу столько катализатора, сколько указано в инструкции. Катализатор не изменяет химические свойства смолы, а только повышает ее температуру, способствуя отверждению. Объем рабочей смеси мы выбрали небольшой, поэтому в любом случае вы успеете выработать его, даже если будете работать со средней скоростью.

Размешивать катализатор в смоле нужно круговыми движениями в течение пары минут, без резких движений. Равномерное помешивание позволяет получить однородный состав, а слишком интенсивное взбалтывание смолы может привести к образованию пузырьков воздуха, удалить которые с поверхности изделия будет очень затруднительно, если вообще возможно. На этом этапе следует четко понимать, что химическая реакция и отверждение смеси начинаются сразу после введения катализатора в смолу, а это значит, что уже перед началом перемешивания вы должны быть готовы приступить к работе. Выбирайте темп выработки замешанной «порции» исходя из того, что жизнеспособность смолы, т. е. время до достижения гелеобразного состояния, в среднем составляет 30-45 минут. По идее, можно сделать состав со временем гелеобразования и в 15, и в 60 минут, но экспериментировать, делая первые шаги «в профессии», не стоит. Нанося готовый состав на изделие, помните, что, растекаясь тонким слоем по обрабатываемой поверхности, смола охлаждается, процесс гелеобразования замедляется. Поэтому чем быстрее вы нанесете смолу на поверхность, тем больше времени у вас останется подправить какие-то огрехи, непрокрасы, убрать потеки, что при отсутствии опыта — обычное дело. Если вы видите, что смола начала превращаться в гель, сразу остановитесь, больше трогать ее не нужно, чтобы не испортить все, что вы сотворили.

Если вам крайне необходимо сделать перерыв в работе, отлучиться куда-то на короткое время, рабочую смесь нужно охладить, чтобы остановить реакцию отверждения. Для этого емкость можно поставить в холодную воду, а желательно на лед или в холодильник. Холодильник, разумеется, не должен содержать продуктов, иначе они станут малосъедобными из-за приобретенного специфического запаха химии. Если в конце работы или при длительном перерыве смола в емкости сильно загустела, стала непригодна для дальнейшей работы, не спешите вываливать ее в мусорное ведро, не оставляйте в закрытом пространстве, да еще по соседству с горючими быстровоспламеняющимися материалами. Поскольку реакция внутри смеси продолжается достаточно долго, нагревая смолу, может получиться так, что выделяемое тепло станет причиной пожара.

После того как работа по формированию слоя закончена, нанесение следующего слоя возможно только через несколько часов. Необходимо, чтобы прошло хотя бы три часа, в течение которых смола достаточно отвердеет — полимеризуется, и тогда можно будет проводить дальнейшие работы. При благоприятных внешних условиях или в помещении окончательной прочности слой достигнет спустя 24-72 часа при 20 градусах Цельсия, но лучше всего оставить изделие «сохнуть» на неделю. Оценить степень отверждения каждого последующего слоя смолы можно с достаточно высокой степенью точности, если использовать для этого технические средства измерения, например любой прибор для измерения твердости, так называемый твердомер. Стандартная твердость должна равняться 40 единицам по шкале прибора. Однако твердомеры стоят недешево, и, как правило, ими пользуются профессионалы, а покупать такое устройство для разовых работ с полиэфирной смолой нецелесообразно. Проще выполнить тест «на ацетон». Для этого на предположительно полностью отвердевшую поверхность нужно капнуть несколько капель ацетона и растереть их. Если в месте воздействия смола окажется после этого размягченной, то максимальной твердости слой еще не достиг.

Заметим в заключение, что незапланированные погодные катаклизмы не будут влиять на время отверждения смолы, на качество и свойства полученного из нее стеклопластика, если вы работаете в сухом вентилируемом помещении.

При перепечатке, копировании и любом использовании материала, ссылка на сайт автора обязательна. Любое коммерческое использование содержимого данной статьи возможно только с письменного согласия автора.

Анатолий Башкирцев/ автор статьи

Приветствую! Я являюсь руководителем данного проекта и занимаюсь его наполнением. Здесь я стараюсь собирать и публиковать максимально полный и интересный контент на темы о различных материалах для строительства и отделочных работ. Уверен вы найдете для себя немало полезной информации. С уважением, Анатолий Башкирцев.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ROSHAL-LKZ.RU
Добавить комментарий

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