Мастер-классы по работе с эпоксидной смолой

Преимущества и применение

Сравнивая эпоксидную смолу с похожими материалами, она находится в лидерах по таким показателям: дает прочность в составе клея; не склонна к усадке после высыхания; застывшие предметы обладают водонепроницаемостью; износостойкость; высокие физико-механические эксплуатационные характеристики. Сейчас их применение расширяется.

При изготовлении стеклоткани и стеклонитей эти материалы применяют как пропитку. В сфере радиоэлектроники, авиа- и автопромышленности, машиностроении эпоксидный состав — клеевая основа или пропитка, защитная смесь.

Она основной компонент для гидроизоляции бассейнов, подвалов и прочих сооружений с повышенной влажностью. А также для гидроизоляции отдельных материалов (дерева, бетона) в строительных работах. Популярна для внешней отделки зданий как защитное покрытие от воздействия внешних факторов.

Дизайнеры часто применяют ее как материал для прозрачных шлифованных композиций. Смола заливается в форму. В нее добавляются компоненты, придающие цвет или целые композиции. После высыхания материал вынимают из формы, шлифуют.

Существует ювелирная смола, которая образовала целую нишу производства украшений. Они дают возможность увековечить в капельках полимера растения, насекомых, создать композиции с частицами драгоценных металлов и камней. Можно посмотреть множество видео с мастер-классами, которые научат, как работать с эпоксидной смолой.

Популярны наливные полы с 3D эффектом, основным компонентом которых стала эпоксидная смола. Работа с ней не требует особых умений. Главное следовать инструкции от производителя.

Особенности материала

Почему эпоксидка так быстро завоевала популярность? Секрет кроется в ее свойствах и внешних качествах. Полимерная смола отличается:

• Прочностью. В застывшем состоянии напоминает стекло, однако легче и не бьется. Изделия из этого материала хорошо выдерживают различные механические воздействия, перепады температур, высокую влажность и другие негативные факторы.
• Износостойкостью. Смола не истирается и не мутнеет со временем.
• Пластичностью. В жидком состоянии эпоксидка очень удобна для работы: может принимать любую нужную форму, легко заполняет отведенное пространство.
• Долговечностью. Благодаря прочности и износостойкости изделия из полимерной смолы будут служить очень длительное время.
• Привлекательным внешним видом. Сама по себе эпоксидная смола прозрачна, отлично пропускает свет. Она хорошо сочетается с разными материалами: древесиной, металлом, пластиком и другими. Эпоксидкой можно заливать цветы, бутоны, листья, камушки, бусинки и другие элементы декора.

Кроме того, смола прекрасно сцепляется с разными типами поверхностей. Благодаря этому создается очень прочное соединение.

Какие сложности могут возникнуть при работе

Однако, несмотря на неоспоримые достоинства смолы, в процессе заливки и обработки могут возникать разные сложности. Особенно у тех, кто ранее не работал с полимерными материалами. Среди них можно выделить:

• низкое качество эпоксидной смолы, что может приводить к появлению желтизны и трещин;
• неверные пропорции при смешивании материала с различными пластификаторами, красителями;
• неумение создавать нужные формы;
• неправильная обработка смоляных заготовок, в результате чего не получится сделать нужный предмет;
• ошибки при заливке.

Важно учитывать, что эпоксидная смола некоторых видов может быть токсична

Поэтому при работе с подобными составами необходимо строго соблюдать меры предосторожности. Обязательны средства индивидуальной защиты, ровная поверхность, хорошая проветриваемость помещения

Еще лучше не покупать подобных составов, а выбирать экологичные и безопасные

Обязательны средства индивидуальной защиты, ровная поверхность, хорошая проветриваемость помещения. Еще лучше не покупать подобных составов, а выбирать экологичные и безопасные.

Основные правила

Работать с эпоксидным смоляным составом можно в домашних условиях. Чтобы такая работа доставляла удовольствие, а результат творческого труда радовал и вдохновлял, необходимо знать и соблюдать основные правила использования этого полимера.

• При смешивании компонентов необходимо строго соблюдать пропорции. Количество компонентов, смешиваемое друг с другом, зависит от марки эпоксидной смолы и рекомендаций производителя. Если вы первый разработаете с новой для себя маркой полимерной смолы, то полагаться на прежний опыт здесь не стоит – каждый вид смоляных составов имеет свои особенности. Если вы совершите ошибку, то получившаяся смесь может быть непригодной для применения. Кроме того, пропорции эпоксидной смолы и отвердителя должны строго соблюдаться по массе или объему. Например, чтобы отмерить точное количество ингредиентов, используют медицинский шприц – для каждого компонента отдельный. Смешивают ингредиенты полимерной смолы в отдельной посуде, а не в той, с помощью которой вы выполняли измерения.
• Соединение компонентов нужно выполнять в определенной последовательности, если ее нарушить, то состав начнет полимеризацию раньше времени. При смешивании необходимо отвердитель доливать к основе, но не наоборот. Вливать нужно медленно, при этом выполнять медленные помешивания состава в течение 5 минут. При помешивании из смолы будут уходить пузырьки воздуха, попавшие в состав при вливании отвердителя. Если при соединении ингредиентов масса получилась чрезмерно вязкой и густой, то ее подогревают до +40°C на водяной бане.
• Эпоксидная смола очень чувствительна к окружающему температурному фону. Когда смоляной компонент смешивается с отвердителем, происходит химическая реакция с выделением тепла. Чем больше объем смеси, тем больше тепловой энергии выделяется при соединении компонентов. Температура смеси при этом процессе может достигать более +500°C. Поэтому смесь смоляного компонента и отвердителя разливают для работы в формы, выполненные из жаропрочного материала. Обычно смола застывает при комнатной температуре, но если необходимо ускорить этот процесс, то исходные ингредиенты нужно предварительно нагреть.

Полимерную смоляную смесь можно наносить тонким слоем или выполнять из нее объемное литье в подготовленную форму. Нередко эпоксидную смолу используют для пропитки ее составом конструкционной стеклоткани.

Силикатный клей на замену эпоксидке

Чем можно надежно склеить детали, если эпоксидного клея в наличии нет? В бытовом ремонте обуви, техники, электроники, мебели чаще всего используют именно эпоксидку. Но как замену можно приобрести силикатный клей – он отлично подходит для ткани, дерева, пластика, стекла, керамики, металла. Как и эпоксидкой, таким клеем пропитывают материалы для обеспечения огнестойкости.

Чтобы усилить прочность средства и приблизить его показатели к эпоксидке, можно самостоятельно приготовить разные типы клея:

1. Смешать 100 мл силикатного клея, 32 г истолченного в порошок стекла, 50 г асбеста. Такой состав обладает высокой термо- и химстойкостью.
2. Взять небольшое количество клея, добавить в него кварцевого песка, асбеста до густой консистенции. Этот материал будет стоек к действию щелочей и кислот.
3. 16 г клея соединяют с 40 г молочного казеина, состав обладает повышенной влагостойкостью.

Если эпоксидку планируется использовать для герметизации ванной комнаты, раковины на кухне, можно купить обычный силиконовый герметик. Он стоит недорого, а по свойствам не хуже эпоксидной смолы.

Эпоксидная смола – состав

Как упоминалось ранее, эпоксидная смола по своей химической формуле являет собой искусственный олигомер. Такие вещества в настоящее время очень популярны буквально в любой индустриальной области. И это легко пояснить. Если в смолу налить затвердитель, готовый материал выйдет:

• Мягким, но прочным;
• Похожим на резину;
• Прочным и жестким.

Эпоксидная смола может устоять под внешним влиянием многих химических веществ. Таких, как кислоты или щелочи. Но в дополнение эта смола может полностью раствориться в ацетоне и эфирных жидкостях со сложной химической формулой, даже не образовав пленки. Застывшая смола не выделяет вредных летучих веществ. Сжатие несущественное.

Замена отвердителя для эпоксидки

Отвердитель в большинстве случаев реализуется вместе со смолой, ведь эпоксидка – двухкомпонентное средство. Порой жидкий ингредиент расходуется быстрее или засыхает, испаряется. Лучше всего докупить его в магазине. Для целей отверждения подходят:

• алифатические полиамины – ТЭТА, ДЭТА, ПЭПА,
• поликислоты и их ангидриды,
• ароматические амины.

Наиболее прочны в применении алифатические полиамины, их средний расход – 10 %. При малом количестве отвердителя в наличии можно добавить 1 % этилового спирта. Строго запрещается заменять отвердитель серной, азотной, соляной кислотой – получится черная пена, материал сразу испортится.

Некоторые пользователи заменяют отвердитель иными средствами – перекисью бензоила, нашатырем, ортофосфорной кислотой. Также можно растолочь сухое горючее в порошок и ввести его в смолу, но нормы придется подбирать экспериментальным путем. Обычно хватает 10 % сухого горючего. Смола после добавления такого «отвердителя» застывает примерно через сутки. Также в качестве альтернативы может выступать отвердитель для автоэмалей Изур. Но для надежного результата лучше купить высококачественные средства – Этал 45М, Telalit 410, чтобы готовые изделия не вызывали нареканий.

Изготовление матрицы

Наложение латок из стекловолокна – самый элементарный вид работ. Более сложные работы связаны с изготовлением изделий из стеклопластика. Обязательным этапом является создание макета будущего изделия. Для упрощения задачи в качестве макета принимают уже готовое изделие, с которого необходимо «снять» копию. Примером может служить корпус бампера автомобиля.

Если же такого эталона не существует, то мастеру придется самостоятельно сделать его макет из фанеры, пенопласта или пластилина. Естественно, от точности макета зависит качество будущей детали

Особе внимание уделяется не только форме, но и поверхности матрицы, ведь ровная и гладкая поверхность изделия упрощает работы по последующей обработке и шлифовке детали

Иногда попытка создать цельную конструкцию заканчивается фиаско. Не всегда деталь из стеклопластика можно после отверждения достать из матрицы. Этот факт следует предусмотреть и при возникновении сложностей разделить изделие на несколько составляющих частей. По макету можно изготавливать необходимую деталь, но для серийного производства делают матрицу. Макет сверху покрывается воском. Затем на него накладывается гелькоут, обеспечивающий будущей матрице гладкую поверхность.

На застывший гелькоут накладывается слой стекловолокна. Сначала можно укладывать тонкий материал – стеклохолст. Он более точно повторяет все изгибы поверхности. Первый слой должен полностью высохнуть перед продолжением работы. Далее происходит накладывание более толстых слоев стеклоткани, пропитанных эпоксидкой. Полностью всю толщину набирать не рекомендуется, так как заготовка матрицы может деформироваться. Необходимо применить процедуру послойного наложения материала.

Где пройти

Участие в мастер-классе по полимерной эпоксидной смоле бывают самыми разнообразными: для новичков, для тех, кто уже имел дело с этим материалом, и даже для опытных. Есть общие уроки или по отдельным темам, например, создание форм, обработка, шлифовка. Где и как можно поучаствовать:

Подробнее узнать о проведение мастер-классе по такому творчеству можно в интернете. Сайты обязательно выкладывают информацию о проведении бесплатных или платных уроков

При выборе мастер-класса обратите внимание, кто будет его вести, какие темы планируется осветить, как долго он будет длиться. Это поможет сориентироваться в программе и понять, нужен ли вам этот урок, а подробности можно уточнить у организаторов и ведущих

Чем заменить эпоксидную смолу для заливки

Иногда приходится искать замену составам на основе эпоксидки. Занявшись изготовлением полимерных изделий, можно столкнуться с аллергией. Смесь плохо подходит для тонких предметов и сложных форм. Категорически запрещено применять олигомеры для пищевых емкостей и игрушек для детей.

В качестве альтернативы можно заменить эпоксидную смолу для заливки:

• Цианакрилатный клей («Титан», «Момент»). Их преимущества: прозрачность, прочность, наличие термостойких аналогов, влагостойкость. Недостатки: подвержены механическим воздействиям; токсичны.
• Силикатный клей – после полимеризации схож по свойствам с оргстеклом. Плюсы: малотоксичен, огнестойкий, доступный, легкий в приготовлении. Минусы: ограниченная сфера применения.
• Жидкое стекло – применимо во многих видах поделок. Плюсы: гипоалергенно, быстро сохнет, придает глянцевость готовому изделию. Минусы: плохо адгезируется с другими веществами; сложная технология нанесения, при несоблюдении которой, вид предмета будет испорчен.

Полировка

Переход от шлифовки к полировке эпоксидной смолы можно отметить на этапе перехода к наждачному кругу P1500 и P2000. С этих значений у поверхности начинают проявляться свойства гладкости и прозрачности.

В самых простых условиях на финишные слои наждачной обработки наносят полировочные пасты. Вкупе с тканью используют даже зубную пасту. Как специальный товар паста для полировки эпоксидной смолы в продаже практически не встречается. Чаще всего речь идет о полировальных составах для схожих с эпоксидкой по характеристикам поверхностей.

Полировка столешницы из эпоксидной смолы и слэбов.

Из полировочных составов используются автомобильные полировальные пасты (например, 5041-3М) или пасты ГОИ. Тут стоит отметить, что автомобильные пасты более удобны в работе, так как предназначены для полировки лаковых покрытий — похожих по свойствам с эпоксидной смолой. Паста ГОИ более универсальная, поэтому более сложная в работе при полировке поверхностей из эпоксидной смолы.

Полировка эпоксидной смолы также предусматривает повторяющийся процесс смачивания поверхности с смыванием пыли и добавлением паст. Эксцентриковые шлифовальные машины используют на малых оборотах с равномерным перемещением по поверхности, чтобы избежать лишнего нагрева.

ВАЖНО: Шлифовка и полировка украшений из эпоксидной смолы подразумевают большее количество ручной работы и использование более мелких абразивов. Необходимость максимальной оптической прозрачности требует использования дорогих полировальных паст

Чаще всего — профессиональных автомобильных паст для автомобильных лаков.

Полезные советы

Для успешного проведения работы с “эпоксидкой”, берутся во внимание советы опытных моделистов и строителей:

При длительном хранении может кристаллизоваться и мутнеть. Консистенция становится вязкой. Чтобы привести ее в нормальное состояние и снизить показатель вязкости, требуется перед добавлением отвердителя нагреть основное вещество на водяной бане.
Нельзя добавлять воду. Из-за этого помутнеет и потеряет свои свойства.
Перед заливкой эпоксидной смолы в формы, смазать стенки емкости техническим вазелином. По желанию, цвет заливки изменяется с помощью порошкового красителя.
До проведения работ, рабочую поверхность застелить клеёнкой или полиэтиленом. Бумага не спасет ее от образования пятен при протекании.
Если клеящий состав хранился на холоде, при вскрытии упаковки можно обнаружить образовавшиеся хлопья или шарики. Чтобы вернуть изначальное состояние, перед применением требуется нагреть до 60 градусов.
Если на поверхности застывающей смеси появился пузырек, дунуть на него через соломинку

Он лопнет и не оставит следа.
Особенно обращать внимание, что дешевые вещества желтеют и быстро разрушаются при длительном нахождении на солнце. Чтобы этого не допустить, требуется искать в описании надпись – УФ-фильтр.
Моделисты рекомендуют нагревать эпоксидную смолу на батарее перед нанесением на рабочую поверхность

Таким образом она отвердеет быстрее. Нельзя нагревать ее до образования большого количества пузырьков. Они негативно влияют на внешний вид и целостность структуры клеящего состава.

Если смесь попала в рот или глаз, требуется обратиться к врачу

Важно ответственно относится к проводимым работам и используемым веществам

В заключение можно сказать о том, что эпоксидная смола имеет огромную популярность в различных отраслях. Ее используют автолюбители, моделисты, строители, отделочники, производители декоративных элементов и поделок. Это обуславливается характеристиками и свойствами, которые на порядок выше, чем у классических клеев. Перед покупкой требуется внимательно изучить состав и условия хранения.

Достоинства и недостатки материала

Смола может быть как однокомпонентной, так и двухкомпонентной, но именно материал для заливочных работ продается в виде основного состава и отвердителя к нему. При соблюдении всех технологий получается изделие высокого качества, которое не дает усадки и выравнивается по горизонтальному уровню, образуя ровную и гладкую поверхность. Качество изделия, а также его внешний вид остается длительное время на высоком уроне. Эпоксидка не подвержена воздействию солнечных лучей, а также достаточно устойчива к появлению царапин и трещин. Необходимо помнить, что повышенная температура в процессе эксплуатации изделия приводит к выделению токсинов, а иногда и к плавлению компаунда.

Цена на эпоксидные смолы находится в среднем сегменте. Дешевым материал назвать нельзя, однако себестоимость заливки оказывается ниже, по сравнению с подготовкой, выравниванием и обработкой поверхностей альтернативными методами. В зависимости от производителя и качества смолы стоимость 1 кг компаунда варьируется от 300 до 1000 рублей. Дорогие модели отличаются высоким качеством, вследствие чего могут использоваться, как универсальные материалы.

Заливка древесины влечет за собой предварительную ее стабилизацию. Все поры между волокнами заполняются эпоксидной смолой. В результате такой стабилизации древесина надежно защищена от действия солнечных лучей, растворителей и продуктов органической химии. Декоративные свойства смолы позволяют создавать различные узоры и украшения. Ярким примером служит столешница из слэба с имитацией реки. Подкрашенная в синий цвет смола сохраняет свою прозрачность и имитирует водоем. Свойство эпоксидки смешиваться с красителями применяется в художественном творчестве.

К достоинствам изделий из эпоксидной смолы можно отнести отсутствие усадки. В отличие от полиэфирных смол, эпоксидная смола сохраняет изначально приобретенную форму, что существенно упрощает работу с материалом. Текучесть компаунда приводит к образованию ровной горизонтальной поверхности. В заливке пола это является отличным подспорьем, так как отсутствует необходимость дополнительного разравнивания поверхности

При заливке столешницы важно ровно по горизонту установить основу или подложку. Выше было уже сказано, что изделия из эпоксидки не нуждаются в подборе специальных средств ухода, так как не боятся воздействия абразивных чистящих средств

Следует помнить и о некоторых недостатках компаунда. Прежде всего, речь идет о жестких требованиях к приготовлению смолы. Несоблюдение пропорций компонентов чревато порчей материала.

В процессе отверждения эпоксидка боится резких перепадов температур. В процессе повышения или понижения температуры в толще слоя могут образовываться мутные хлопья или взвеси. С ними можно бороться, но для этого необходимо прогреть слои до температуры 50-60°C градусов. Данная рекомендация применима к изготовлению столешницы, но равномерно нагреть пол очень сложно. Чтобы избежать токсичных выделений, отвержденную смолу покрывают слоем лака. Современные материалы считаются экологичными, тем не менее, от лакового покрытия отказываться не стоит.

Объем смолы, форма сосуда и их влияние на нагрев смеси

Смесь компонентов А и Б, то есть смоляного компаунда, и отвердителя, при смешивании в той или иной степени саморазогреваются. Притом степень нагрева может быть такой, что состав самовоспламенится или задымится или, во всяком случае, закипит, быстро на глазах твердея, что сделает его использование абсолютно невозможным.

Все без исключения эпоксидные смолы, независимо от того, по горячему или по холодному способу они полимеризуются, работают как термореактивные составы, то есть реакция полимеризации с постепенным загустением, а потом и отверждением смеси, происходит с большим выделением тепла, то есть является классической экзотермической. При этом огромное значение на скорость повышения температуры и ее величину оказывает, как это ни покажется невероятным, форма сосуда, в котором разводятся компоненты А и Б.  Чем ближе она к кубической или, тем более, шарообразной, тем быстрее и сильнее нагрев.

С эпоксидкой происходит нечто подобное, только не на физическом уровне, затрагивающем сами основы материи, а на более низком, химическом. Подобно тому, как в плутонии свободные нейтроны увеличивают свою концентрацию при равном весе, но в более компактном объеме, что вызывает цепную реакцию, так и тепловые кванты в массе эпоксидки, близкой по форме к кубической или шарообразной в ее жидком и смешанной с отвердителем  состоянии, тоже увеличивают свою концентрацию на единицу объема и инициируют быстрый саморазогрев. Ну и конечно же, несопоставим выход энергии, чудовищной по своему объему внутриядерной или просто тепловой в случае с химической реакцией.

Если нужно сразу развести много смолы, чтобы залить большие плоскости, следует просто использовать для этого посуду с широким дном и низкими бортиками, то есть в форме, далекой от куба или шара. Большая поверхность соприкосновения с воздухом послужит своеобразным охлаждающим радиатором. Такой прием применяют, если площадь заливки пола требует единовременного разведения большого объема эпоксидной смолы. Можно также дополнительно поставить такую посудину в большую по площади и объему, но заполненную частично ледяной водой или даже льдом.

Другой способ не допустить вскипания и преждевременного отверждения эпоксидной смеси, делать дискретную, прерывистую заливку. Залили слой в 1 см, дождались его полного застывания,  только после этого разводят новую порцию смолы и заливают следующий,  и так до тех пор, пока не получится отливка нужного объема и толщины. Правда, такой метод требует особой чистоты рабочего места, отсутствия грязи и  пыли, а также нужно исключить попадание влаги, а тем более воды в заготовки.

Подготовка материалов и инструментов

Перед началом творческого процесса необходимо подготовить отдельное помещение с отличной вентиляцией и возможностью поддерживать чистоту. Также понадобятся:

• Смола и отвердитель.
• Деревянные палочки для смешивания рабочей массы.
• Перчатки, очки, маска.
• Ёмкость достаточного объёма для смешивания (и подогревания при необходимости избавиться от пузырьков воздуха).
• Специальные силиконовые формы, пищевую пленку и растительное масло, которое позволит беспрепятственно отделять готовую поделку от стенок силиконового каркаса.
• Для создания декоративных украшений обязательно пригодится дополнительная фурнитура: металлическая окантовка, цепочки, огранки различной формы и размеров.

Эпоксидная смола с полиаминным отвердителем ПЭПА

Область применения эпоксидных смол с отвердителем такого типа гораздо шире области применения эпоксидного материала, предназначенного только для склеивания, ведь из той же смолы ЭД-20 или ЭД-22, смешав ее с ПЭПА и введя некоторый наполнители или добавочные пластификаторы, можно получить эпоксидный клей, который будет ничуть не хуже составов, сделанных на заводе и предлагаемых потребителю именно в роли клея.

Смолы марки ЭД  и им подобные, в том числе их импортные аналоги, обычно бесцветны, как вода. Но вот отвердитель ПЭПА, который добавляется в смолу, чтобы запустить процесс полимеризации, имеет коричнево-янтарный оттенок, как у крепкого чая. При своей рекомендованной в смоле концентрации не менее 1 к 10 неминуемо окрасит массу эпоксидного компаунда, или состава А, в такой же коричневатый цвет.

Если при заливке даже очень светлого пола слоем до 10 мм этого оттенка не будет заметно, то уже при использовании смол ЭД и их подобий с ПЭПА для заливок столешниц, где совместно с уложенным под смолу декоративным элементами слой эпоксидки может достигать и 50 мм, такой оттенок будет уже сильно заметен, и может испортить задуманное. Особенно если в цветовом оформлении есть синий, голубой, бирюзовый, которые с наложением цветного желтовато-коричневого фильтра примут грязноватые оттенки.

Кроме того, в состав именно этой марки отвердителя входят так называемые неконтолируемые примеси. Которых в этом виде смешиваемого с основным составом компонента Б до 75%,  участия в отверждении они практически не принимают, а высокую токсичность, свойственную вообще всем эпоксидным материалам в жидкой стадии и стадии застывания, сохраняют и после завершения процесса. Поэтому эпоксидные смолы с отвердителями ПЭПА нельзя применять для изготовления или ремонта посуды, которая потом будет использоваться в быту, как элемент сервировки стола или приготовления пищи.

Избавиться от токсичности, но не от окрашивания массы смолы, можно, применив для отверждения более современный состав М-4, которым можно пользоваться с эпоксидкой не только в пределах стандартных рекомендованных температур в диапазоне от 22°C до 30°C градусов, но и при более низких, начиная от 2-5°C градусов. Правда, время полимеризации при этом увеличивается, но если этот параметр не критичен, возможности использования смол резко возрастают, а это заливка полов в неотапливаемых ангарах, эллингах.

Кроме холодных способов заливки этот отвердитель отлично работает и в горячих условиях, до повышения температур в 60-70⁰С градусов. Тогда время желатинизации состава и его отверждения уменьшается в разы и может составить от 30 минут до 1 часа.