Эпоксидная смола — как правильно применять

Горит ли эпоксидная смола, горючесть и температура горения

При многообразии марок эпоксидных смол и широчайшем их применении вопрос о том, горит ли эпоксидная смола не праздный. Ведь используют ее в быту, при строительстве или во время проведения ремонта все больше людей, а вопрос пожарной безопасности применяемых про строительстве и ремонте материалов встает все более остро.

Но абсолютно безопасных в пожарном отношении материалов вообще нет. При определенных условиях способен гореть даже гранит. Попытаемся разобраться, насколько относительно безопасна эпоксидная смола в уже застывшем виде, в форме изделий или готовых материалов, и какие ее марки можно использовать, не боясь, что при возникновении экстремальных ситуаций она воспламенится.

Гореть при нагреве сверх какого-то критического значения может не вся смола, а какие-то ее фракции. Что горючего может быть в длинной полимерной цепочке, до какой степени должно дойти тепловое движение молекулы, чтобы горючая фракция оторвалась, а в реальном физическом мире это проявилось в виде языка пламени, и нужно добавить появление обильной черной копоти. Потому что эпоксидная смола, а особенно эпоксидные клеи с некоторыми добавками действительно могут гореть. Вот давайте и рассмотрим условия, при которых это происходит.

Бытовые варианты

Числовой индекс в названии смол российского производства означает степень их текучести в неактивированном состоянии, то есть ЭД-22 более жидкая, чем ЭД-20. Среди заявленных свойств у этих смол значится и негорючесть. Рассматривая их молекулярную структуру, мы увидим соединение-олигомер, в основе которого диглицидиловый эфир дифинололпропана. В качестве отвердителя для обеих ЭД (эпоксиднодианов) может выступать:

  • фенолформальдегиды;
  • ангидриды поликарбоновых кислот;
  • алифатические и ароматические амины;
  • полиамиды;
  • некоторые другие отвердители.

Катализаторами процесса полимеризации они не выступают: катализатор только инициирует реакцию, не вступая в нее сам, а все биоорганические отвердители являются активными участниками процесса, встраивая свободнорадикальные «хвосты» своих более простых, чем у эпоксидки, молекул в общую полимерную цепочку.

На этикетках отвердителей, которыми комплектуются смолы, всегда есть данные об их составе и при какой температуре можно смешивать оба компонента. Температурный показатель – один из главнейших, на который стоит ориентироваться при изготовлении изделий из эпоксидки или при заливке каких-то площадей ею. Отвердители ПЭПА относят к «холодным», это означает, что желательный диапазон температур, при которых происходит реакция их полимеризации с эпоксидной основой, не должен доходить до 150-200°C градусов. Потому что при этих температурах прочно и, казалось бы, навсегда отвердевшая смола начнет плавиться.

При нагревании любого вещества усиливаются тепловые колебания в его структуре, независимо от степени жесткости этой структуры.

На деле это означает, что от длинных цепочек застывших молекул начинают отрываться самые слабые и легкие соединения. Стоит только где-то рядом появиться открытому пламени, эти вырвавшиеся из структуры застывшей и начавшей плавиться эпоксидки обрывки молекул вспыхивают и быстро сгорают при наличии притока кислорода. Но для этого температура должная подняться уже до 380-420°C градусов.

Если же в смоле был использован более «горячий» аминовый отвердитель ТЭТА, который при реакции полимеризации может обеспечить саморазогрев эпоксидного состава до 40-50°C градусов, то такие застывшие эпоксидки плавятся уже при 180-250°C градусов, а температуры их разрушения с выходом горючих эфиров наружу и, соответственно, воспламенения, лежит уже в диапазоне температур 490-560°C. Это что касается бытовых эпоксидных смол.

Читайте также:  Брелок томагавк инструкция по эксплуатации (9010, 9030, Х5)

Промышленные составы

С промышленными образцами, применяемыми для склейки или герметизирующей заливки, в качестве отвердителей используют совсем другие составы, и для полимеризации там совсем другой диапазон температур: от 150°C до 200°C градусов, притом до нижнего предела нагрев делают каскадным, ступенчатым, а потом уже резко повышают до верхнего, являющимся рабочей температурой.

У таких смол температура размягчения может доходить до 400°C и более градусов, а горения вообще не наблюдается: структура изделия просто рассыпается на мелкие фрагменты. Но это происходит, когда катастрофическая температура достигнет 900-1200°C. В быту такие смолы просто невозможно приготовить за неимением соответствующего оборудования. Сфера применения таких смол – авиастроение, с отливкой композитных материалов в виде несущих конструкций крыла или не силового каркаса фюзеляжа.

Негорючесть данных материалов, как, впрочем, и бытовых, обусловлена сложностью и разветвленностью полимерных связей, образуемых во время застывания материала при смешивании эпоксидки и отвердителя.

Чем выше температура застывания, тем разветвленнее и сложнее полимерные связи, и тем сложнее высокой температуре при нагреве готового изделия вырвать из полимерной цепочки горючую фракцию, а значит – тем сложнее будет поджечь такую смолу.

Смолы для изготовления композитных материалов как раз и создают с такими заранее заданным свойствами. Они, скорее, разрушатся, потекут, распадутся на фрагменты, чем загорятся, но это, повторим, касается смол для промышленности.

Для домашнего мастера гораздо интереснее чисто утилитарные проблемы, которые могут возникнуть с эпоксидным составами в случае возгорания жилого помещения. Тогда спешим вас «успокоить»: квартира сгорит, но эпоксидное покрытие пола пострадает мало. Так же, как мало пострадает сделанный вашими руками красивый кухонный «фартук» в зоне мойки и плиты или эпоксидный стол. Для горения изделий из эпоксидки требуется постоянный контакт с открытым пламенем и хороший приток кислорода. Иначе они быстро гаснут, а в случае с полом вообще могут не загореться из-за высокой температуры только в верхней части помещения и сильной теплоотдачи залитого на пол эпоксидного слоя в нижележащие уровни пола – бетон или что там было в качестве выравнивающей основы.

Резюмируя и отвечая на вопрос по существу «горит ли эпоксидная смола» скажем, что горит, но чрезвычайно плохо, и причиной пожара быть никак не может.

Температура плавления эпоксидной смолы

Без эпоксидных смол уже трудно представить современную промышленность и даже высокотехнологичное производство. А это значит, что с такими субстанциями порой приходится работать в достаточно жестких условиях. Например, встречаются следующие факторы: повышенный радиоактивный фон, воздействия агрессивных сред, химических реагентов и температурных скачков. А есть ли температура плавления эпоксидной смолы, ведь после полимеризации она превращается в жесткий и особо прочный материал — об этом в статье.

  1. Технические характеристики эпоксидной смолы
  2. Температурный режим плавления вещества
  3. Есть ли быстрозастывающие смолы
  4. Допустимая температура эксплуатации готовых изделий
  5. Полезные советы при работе с эпоксидкой
  6. Выводы

Технические характеристики эпоксидной смолы

Прежде чем выяснять, какую температуру выдерживает эпоксидная смола после застывания, стоит узнать об основных технических параметрах данной субстанции. Это следующие характеристики:

  • полный процесс полимеризации происходит в течение 24–36 часов;
  • ускорить процедуру отвердевания смолы можно путем увеличения температурного режима до +70⁰С;
  • в условиях пониженных температур (до +15⁰С) время отвердевания смолистой субстанции понижается;
  • при затвердевании эпоксидка не дает усадку и не расширяется;
  • после отвердевания смолу можно подвергать любым обработкам: шлифовке, полировке, сверлению, обточке, окраске и пр.;
  • рекомендованная температура эксплуатации эпоксидной смолы установлена в пределах от -50⁰С до +150⁰С;
  • предельно допустимый температурный режим при эксплуатации составляет до +80⁰С;
  • отвердевший материал показывает отличные показатели по устойчивости к агрессивным воздействиям, в том числе щелочам, растворителям и повышенной влажности.
Читайте также:  Самый дорогой Роллс-Ройс в мире цены лучших моделей

Эпоксидная смола часто используется в декоративных целях

Эпоксидная смола обладает ограниченным сроком хранения. Она должна быть использована не позднее 1,5 года с момента ее выпуска.

Температурный режим плавления вещества

По техрегламенту установлено, что температура, при которой происходит плавление эпоксидки, составляет +155⁰С. Но, учитывая заявленные технические характеристики, говорить о том, что эпоксидка станет плавиться, сложно. Даже термостойкий эпоксидный клей или привычная для бытовых работ эпоксидка ЭД-20 после полимеризации даже в условиях сверхвысоких температур будут вести себя следующим образом:

  • растрескиваться;
  • пениться;
  • менять свою структуру, не переходя в жидкое состояние (крошиться и ломаться).

Некоторые смолы (в зависимости от типа используемого отвердителя) могут загораться, причем выделяя большое количество копоти. Процесс горения продолжится до момента тепловой подпитки (например, в условиях открытого пламени). Как только источник огня будет ликвидирован, застывшая смола гореть перестанет.

Несмотря на способность смолы гореть, такое вещество не относится к материалам повышенной пожароопасности.

Даже при горении эпоксидка намного безопаснее многих иных искусственных веществ. Например, пенопласта или вспененного полистирола. Поэтому говорить о том, какую температуру выдерживает эпоксидный клей до момента плавления, не имеет смысла. Практически всегда отвердевшая эпоксидка не плавится, а разрушается, превращаясь в обугленную бесформенную массу.

Есть ли быстрозастывающие смолы

Все эпоксидки подразделяются на две крупные группы. Это конструкционные смолы и декоративные (или ювелирные). Декоративные эпоксидные субстанции отличаются прозрачностью и более быстрым временем полимеризации. Используются они в основном для дизайнерских работ для изготовления сувенирной продукции.

Декоративные смолы имеют более быстрое время застывания

Допустимая температура эксплуатации готовых изделий

Техническими регламентами приняты определенные нормы эксплуатации изделий и отремонтированных вещей, при работе с которыми использовалась эпоксидная смола. Это следующие показатели:

  • постоянная температура: от -40⁰С до +120⁰С;
  • предельно допустимая: от -40⁰С до +150⁰С.

Но некоторые марки эпоксидок, по оценкам производителей, обладают иными показателями. Например, такими экстремальными (предельно допустимыми) показателями:

  • эпоксидный клей марки ПЭО-490К (ЛЗОС, г.Лыткарино): +350⁰С;
  • эпоксидка ПЭО-13К (ЛЮМЭКС, г.Санкт-Петербург): +196⁰С;
  • компаунд ПЭО-28М (ПЛАНЕТ, г.Великий Новгород): +130⁰С.

Подобные эпоксидные субстанции являются специфическими. Многие профессионалы относят их даже не к эпоксидным, а к эпоксиднокремнийорганическим. Дополнительное включение кремния и создает повышенную устойчивость субстанций к тепловому воздействию.

Полезные советы при работе с эпоксидкой

Температурный режим – один из важных и основополагающих факторов при работе с эпоксидными смолами. Поэтому при использовании смолистой субстанции обязательно следует придерживаться рекомендованных условий. В идеале, в помещении, где происходит процесс полимеризации и заливка эпоксидки, температура должна быть в пределах +24⁰–30⁰С. Следует придерживаться и иных рекомендаций:

  • в рабочем помещении должно быть не только тепло, но и сухо;
  • ингредиенты до момента смешивания (смолы и отвердитель) находятся в герметично закрытой упаковке;
  • при замешивании смеси в смолу добавляется отвердитель, а не наоборот;
  • при добавлении катализатора эпоксидку можно немного разогреть до +40⁰–50⁰С;
  • стандартное время первой полимеризации смолистой субстанции — 1 сутки при температуре в +24⁰С;
  • период набора максимальной прочности составляет до недели;
  • при смешивании слишком больших доз смолы и отвердителя, эпоксидка может закипеть и потерять свои рабочие свойства.
Читайте также:  Какая толщина краски должна быть на автомобиле таблица и нюансы Ремонт авто - заказ запчастей

Выводы

Эпоксидные смолы – популярный и удобный материал для работы. Но следует понимать разницу между промышленными составами и ювелирной эпоксидкой. При замешивании смолистой субстанции строго придерживайтесь инструкции и не выполняйте все рекомендации специалистов.

4 проблемы, с которыми сталкивается каждый при работе с эпоксидной смолой

Эпоксидная смола — это двухкомпонентный полимер, состоящий из смолы и отвердителя. При их смешивании в результате химической реакции образуется прочный материал, напоминающий твердый пластик. Эпоксидная смола имеет множество применений, например, изготовление пресс-форм, герметизация крепежных деталей, изготовление украшений, заливка столешниц и многое другое. Все, кто работают с эпоксидкой, сталкиваются с одними и теми же проблемами. В этой статье мы расскажем о наиболее распространенных ошибках, и как их избежать.

Эпоксидная смола не застывает

Время отверждения эпоксидки может отличаться у разных марок и производителей, но обычно составляет 24 часа. Полную прочность эпоксидка набирает через 72 часа. Если отверждение не наступило за это время, причина может быть в следующем:

  • добавлено слишком много отвердителя
  • смола с отвердителем плохо перемешаны
  • добавлено избыточное количество пластификатора
  • эпоксидка сохнет в холодном помещении
  • смола залита слишком толстым слоем
  • компоненты просрочены или бракованы

Эпоксидная смола помутнела

Обычно эпоксидка высыхает с образованием чистого прозрачного покрытия. Помутнение возникает тогда, когда в смесь попадает вода, или на обрабатываемой поверхности есть влага. Поэтому перед заливкой эпоксидки убедитесь, что поверхность абсолютно чистая и сухая. Другая причина помутнения — это ускорение процесса сушки с использованием фена.

Эпоксидная смола закипела

Смешивание смолы и отвердителя – это экзотермическая химическая реакция, то есть происходит с выделением тепла. В процессе замешивания небольших количеств эпоксидка нагревается незначительно. Но чем больший объем эпокссидки вы готовите за один раз, тем сильнее она нагревается, и тем выше вероятность закипания. Также эпоксидная смола может закипеть, если в смесь добавлено слишком много отвердителя. Закипевшая смола непригодна к использованию.

Если вы чувствуете, что ваша эпоксидка становится сильно горячей, поместите ее на водяную баню с холодной водой и тщательно перемешивайте, чтобы обеспечить отвод тепла. Старайтесь не готовить большие объемы эпоксидки за раз, а если большой объем все-таки необходим, замешивайте его в широкой емкости.

Пузырьки воздуха

Образования пузырей в эпоксидной смоле практически не избежать. Воздух может выходить из материала основы, например, из дерева, в процессе сушки и образовывать пузырьки. Поэтому до начала заливки важно герметизировать древесину, холст, планшет, чтобы предотвратить выход воздуха в полузастывшие слои, когда удалить пузыри будет невозможно.

Избавиться от пузырей воздуха в жидкой смоле довольно просто. Быстрыми движениями пройдитесь в 5-10 см от поверхности газовой горелкой. Пузыри поднимутся на поверхность и лопнут. Старайтесь не задерживать пламя на одном месте, чтобы не перегреть эпоксидку. Иначе она может вспузыриться, закипеть, пожелтеть и образовать комки. Если это все-таки произошло, удалите участок испорченной смолы и залейте заново.

А с какими проблемами сталкиваетесь вы при работе с эпоксидной смолой?

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector