Co se stane, když do epoxidové pryskyřice přidáte více tvrdidla?

Jako polymer široce používaný ve stavebnictví, průmyslu, každodenním životě a kreativní práci je epoxidová pryskyřice používána řemeslníky již dlouhou dobu. Epoxid, který své kvality odhalí až po interakci s tvrdidlem při vstupu do polymerační reakce, poskytuje spolehlivé nanášení a spojování různých vrstev látek a materiálů. Často se však vyskytují případy, kdy epoxidová pryskyřice nevytvrzuje, což komplikuje průmyslové a kreativní procesy a snižuje kvalitu výsledného díla.

Faktory ovlivňující rychlost tuhnutí

Abychom pochopili, proč epoxid, jak se epoxidové pryskyřici v každodenním životě říká, netvrdne nebo to trvá hodně času, pojďme zjistit, co určuje rychlost jejího tuhnutí.

Vzhledem k tomu, že k polymerační reakci dochází pouze pod vlivem zavedení tvrdidla do pryskyřice, je nutné přísně dodržovat poměr této látky. Pokud je tužidla přebytek nebo nedostatek, ztrácí výsledná hmota schopnost rychle schnout nebo zcela nevytvrdne.

Na rozdíl od všeobecného mínění, že rychlost tvrdnutí kompozice se zvýší přidáním dalších množství zvoleného tužidla, to není pravda.

Je nutné zachovat jasný podíl a rychlost tvrdnutí epoxidové pryskyřice je podle výzkumu ovlivněna dvěma faktory:

1. Teplotní režim. Když se bod tuhnutí směsi zvýší o 10 °C, proces tuhnutí kompozice se zvýší 2-3krát.
2. Druh tužidla. Zvolený typ tužidla a jeho koncentrace značně ovlivňují proces polymerace.

Mistr výroby nábytku a interiérových předmětů z epoxidové pryskyřice. Vytváří unikátní předměty na zakázku ve vlastní produkci.

To vše je pravda, ale zvýšení nadbytečného množství tvrdidla vede k mírnému zvýšení teploty ohřevu směsi a v důsledku toho k urychlení vytvrzování. Nebezpečí takového zahřívání je výskyt četných malých bublinek v tloušťce směsi, což je zvláště nevzhledné u průhledných nálevů.

Podívejme se na důvody, proč se pravděpodobně prodlouží doba schnutí kompozice na bázi epoxidové pryskyřice, a také zjistíme, co udělat pro obnovení normální kvality výsledného nátěru.

Možné příčiny dlouhé doby schnutí a způsoby řešení problému

Když epoxidová pryskyřice interaguje s různými typy tvrdidel, lze získat různé látky. Liší se stupněm pevnosti a pružnosti, měkkosti a pružnosti. Kombinací základní látky a tvrdidla různými způsoby a změnou jejich koncentrací se získá polymer s různými vlastnostmi.

Při jakékoli kombinaci jednotlivých složek však musí být pryskyřice před aplikací dalších vrstev na epoxidovou pryskyřici zcela suchá. Kompozice netvrdne z několika pravděpodobných důvodů. Měli byste jim podrobně porozumět, abyste předešli potížím při používání materiálu.

Chyba v poměru složek

Kvůli nedostatečnému nebo nadměrnému množství tužidla je konečný výsledek často ohrožen. Lepkavou a ne zcela vytvrzenou vrstvu, která netvrdne déle než jeden den, bude nutné odstranit. Na nezaschlou epoxidovou pryskyřici se další vrstvy nenanášejí.

Pro získání ideálního nátěru je nutné přísně dodržovat proporce a zvýšení nebo nedostatek některé ze složek negativně ovlivňuje konečný výsledek.

Při opětovném nanášení hmoty zkontrolujte poměr tužidla k epoxidové pryskyřici. Je lepší nepřidávat další tužidlo, ale připravit kompozici podle poměrů uvedených v návodu.

Špatně zvolený teplotní režim

Směs tuhne při pokojové teplotě. Výsledný nátěr však bude schnout rychleji, pokud se zvýší okolní teplota. Na tomto faktoru do značné míry závisí účinnost tuhnutí nanesené vrstvy epoxidové pryskyřice.

Za chladného počasí se doba polymerační reakce prodlužuje. Což znamená prodloužení doby schnutí kompozice. Při poklesu okolní teploty o 10°C se doba polymerace a tvrdnutí prodlouží o 10-15 hodin.

Mistr výroby nábytku a interiérových předmětů z epoxidové pryskyřice. Vytváří unikátní předměty na zakázku ve vlastní produkci.

Kupodivu to může být výhodné, pokud potřebujete uložit určité množství hotové směsi „na zítra“. K tomu stačí umístit nádobu na chladné místo s teplotou do 5-12°C stupňů. Směs zhoustne, ale po 12-15 hodinách bude docela tekutá.

co se dá dělat? Následující tipy vám pomohou udržet optimální rychlost vytvrzování vaší epoxidové pryskyřice:

• vytvrzování bude probíhat rychleji, pokud je udržována požadovaná teplota vzduchu, v případě potřeby – z externího zdroje;
• Pokud není možné udržet teplotu na správné úrovni nebo je to obtížné, můžete pro přípravu směsi zpočátku použít tužidlo určené pro práci při nízkých teplotách.

Podle názoru těch, kteří používají epoxidovou pryskyřici, by měly být nejlepší tuzemské značky tužidel pracující při nízkých teplotách považovány za AF-2 a nejlepší pomalé tvrdidlo je značka DTB-2.

Nemíchá se důkladně

Nejčastější chybou, která má za následek snížení rychlosti tuhnutí kompozice, je nedostatečné promíchání složek. Důvodem nedostatečného vytvrzení epoxidové pryskyřice, když míchání není příliš dlouhé a důkladné, je neúplná polymerační reakce, v důsledku čehož se mění forma kapalné látky: pryskyřice poskytuje trvanlivou a krásnou pevnou vrstvu a přestává být být lepkavý.

Pro vytvoření jednotného složení je nutné smíchat epoxidovou pryskyřici a zvolený typ tvrdidla ve správném množství. Důkladně promíchejte, dokud není kompozice zcela homogenní. Ve výsledném roztoku by neměla zůstat žádná místa, kde je jednoznačná převaha jedné ze složek.

Mistr výroby nábytku a interiérových předmětů z epoxidové pryskyřice. Vytváří unikátní předměty na zakázku ve vlastní produkci.

Navíc před nalitím do formy je vhodné namíchanou směs přelít do jiné nádoby, aby se zbývající nerozmíchaná pryskyřice na stěnách a dně první nádoby nedostala do formy a nevedlo k lokálnímu nevytvrzení.

Pokud se plánuje zavést do kompozice přísady nebo plniva, například silikonové plnivo, které zlepšuje konečný výsledek, měly by být použity pouze po důkladném promíchání směsi.

Situaci lze napravit pouze smazáním neúspěšné vrstvy. Připraví se nová směs, jejíž složky se důkladně promíchají a nanesou na připravený povrch.

Špatný výběr komponentů

Pro každý typ epoxidové pryskyřice je lepší použít jiné tužidlo. Tím se odstraní riziko dlouhodobého tvrdnutí kompozice a zlepší se vlastnosti výsledného nátěru. Totéž platí pro katalyzátor z polyesterové pryskyřice, musí být zvolen podle typu epoxidu.

Při zohlednění uvedených možných chyb při přípravě směsi na bázi epoxidové pryskyřice se získá vysoce kvalitní a odolný nátěr. Za příznivých podmínek zasychá ne déle než jeden den.

Doba vytvrzování při určité teplotě je uvedena v popisu výrobce. Každá pryskyřice má svou vlastní oblast použití. Doba vytvrzování dotykem se může pohybovat od 3 do 36 hodin.

Dvousložková epoxidová pryskyřice pro lepení materiálů nebo epoxidové dvousložkové lepidlo již dlouho a pevně dobývá trh. Vzdejme tedy v domácí skříňce na nářadí nebo skříňce každého šikovného majitele a hospodyňky hold našim ženám, vždy budou tyto dvě různě barevné a různě velké bubliny. V jednom z nich bude základní složení, husté jako med, při naklánění od stěny ke stěně líně stékat a v druhém, menším, tužidlo v čajové barvě volněji cáká. Ostatně tak získáte smícháním dvou složek epoxidovou pryskyřici na výplň nebo epoxidové lepidlo na lepení.

O hlavních zásadách ředění lepidla pro domácí potřeby, podmínkách k tomu nezbytných, zařízeních a součástech si můžete přečíst v našem materiálu. Po jeho prostudování se naučíte, jak ředit epoxidové lepidlo, abyste odvedli kvalitní práci, v jakých poměrech byste měli míchat složky A a B a na co si dát pozor při práci s podobnými lepidly.

Binární akční substance

Hlavní složku epoxidového lepidla (říkejme mu složení A) lze skladovat roky bez ztráty svých vlastností. Jen trochu krystalizuje, ale tento problém lze snadno napravit zahřátím epoxidové směsi na 55-60 °C a následným pomalým ochlazením. Shluky ve formě krystalů se nutně rozptýlí v celkové hmotnosti látky.

Trochu horší situace je u tužidla, jehož trvanlivost obvykle vyprší do jednoho a půl roku od data vydání výrobcem. Ale znát jeho složení. a informace o něm by měly být na zadní straně obalu nebo v příbalovém letáku, vždy si můžete koupit nový samostatně, nezatíží to vaše finance.

Pokud však byl balíček se dvěma lahvičkami skladován někde ve vašem sklepě, při stálé teplotě nepřesahující 8 °C a v naprosté tmě, pak lze skladovatelnost epoxidového lepidla za předpokladu, že jsou lahvičky také utěsněny, bezpečně zdvojnásobit nebo ztrojnásobil. V krajním případě zkontrolujte účinnost složek A a B smícháním malého množství.

Při nákupu epoxidové kompozice pro lepení nebo pro odlitky pro budoucí použití podle zásady „nechte to být“ se okamžitě postarejte o takové položky, jako jsou:

• Plastové kelímky na jedno použití.
• Jednorázové injekční stříkačky o objemu od 5 do 40 ml. Kupte si stříkačky v páru, na epoxidovou směs a na tvrdidlo. Injekční stříkačky Vám však poslouží dlouho, nebudou jednorázové, stačí je označit a na složení B nepoužívejte stříkačku složení A a naopak.
• Mějte také zásobu polyetylenových ubrousků na pokládku na vašem pracovišti – polyetylen nenasytí epoxid a neušpiní váš pracovní stůl.
• Hnětací hůl pohodlné délky.
• Bublinky, které se náhodně vytvořily při míchání, foukejte prázdnou tubou na pastu s kuličkovým perem, které při této manipulaci rychle opustí vrstvu namíchaného epoxidu. Je pravda, že tato akce je relevantní pro objemové nebo plošné výplně – na přítomnosti bublin v lepidle nezáleží.

Nechte tyto předměty sedět vedle epoxidového lepidla a čekat na křídlech. Také podle principu „nechte je být“, ale pak nebudete spěchat, když bude potřeba pracovat s lepidlem.

Samotná epoxidová sloučenina a její tvrdidlo, bez ohledu na to, o jaký typ se jedná, jsou kapalné polymery s nízkou molekulovou hmotností. Jejich epoxidové produkty, jako vytvrzené lepidlo, jsou polymery s obrovskou hmotností v molekulárním měřítku.

Dochází k němu během polymeračního procesu, který začíná smícháním části A s částí B, které byly dříve v různých lahvích. Při míchání dílů začíná reakce s mnohonásobným růstem polymerních řetězců kombinované kompozice. Řetězy navíc nejen rostou do délky, ale také se široce větví. Výsledkem takové reakce je obrovská molekula polymeru se zcela změněnými vlastnostmi oproti původní látce.

Vytvrzovací reakce je exotermická, to znamená, že k ní dochází při aktivním uvolňování tepla a čím vyšší je okolní teplota, tím rychleji probíhá.

Okolní vzduch nebo voda ovlivňuje složení epoxidu, pokud je sklo se směsí A a B v horké vodě. Na druhou stranu, pokud je narušena teplotní rovnováha okolní směsi a k ​​samoohřevu směsi A a B se přidá rychlý nárůst teploty, zejména na nadkritickou nebo kritickou úroveň nad 55 °C, pak zahřívání směsi může dojít tak daleko, že směs bublá a kouří a může dokonce samovolně vzplanout. Nenechte se tedy příliš unést urychlováním procesu lepení a pro každý případ mějte po ruce misku s ledem, do které rychle umístíte svůj improvizovaný domácí chemický reaktor.

Někdy můžete najít doporučení, jak urychlit dobu tvrdnutí zvýšením množství tužidla a zpomalit jej snížením. Pamatujte: produkty z epoxidové pryskyřice, které koupíte v maloobchodě, stejně jako lepidla vyrobená s epoxidovými lepidly pro domácnost, budou beznadějně poškozeny, pokud budete postupovat podle této rady.

Zpomalit nebo urychlit polymerační procesy v epoxidových kompozicích v domácích podmínkách s tvrdidly fungujícími na principu vytvrzování za studena pouze zvýšením nebo snížením reakční teploty. Lze ji zvýšit zahřátím směsi na maximálně 50 °C stupňů a rychlost vytvrzování lze snížit ochlazením směsi epoxidové směsi a tvrdidla.

Mezi tužidla fungující na principu studené reakce, tedy při teplotách do 55 °C, patří různé aminy. Fungují tak, že otevírají epoxidové skupiny za vzniku hydroxylu, po kterém následuje růst komplexních prostorových polymerů.

Nejběžnější z nich jsou polyethylenpolyamin (PEPA) a triethylentetramin (TETA). S těmito typy tužidel jsou možné kombinované metody vytvrzování. Normálně za studena, při pokojové teplotě a se zvýšením teploty ve druhém stupni polymerace, kdy směs již ztvrdla, ale uvnitř ní nadále probíhají pomalé procesy. Je stále obtížné nazvat tento způsob vytvrzování horkým, protože pro horké procesy jsou poskytovány teploty od 100 °C do 200 °C stupňů a druhý stupeň za studena sotva dosáhne teploty 80 °C stupňů.

Fáze vypadají takto:

1. Vytvrzování po dobu 24 hodin při pokojové teplotě a ve druhé fázi se produkt nebo lepené povrchy umístí do krabice nebo podobného autoklávu, pouze suché, bez vodní páry, jako sain, po dobu 5 hodin při teplotě asi 80°C stupňů.
2. Druhý stupeň odpovídá dalším dvěma až třem dnům při normální teplotě, ale pevnost spojení bude vyšší. Mícháním získaný epoxidový polymer, zmrazený během prvního dne při normální pokojové teplotě, již nepodléhá aktivním reakcím a při zahřátí nad kritickou úroveň pro kapalnou pryskyřici již nemůže bublat, kouřit a navíc samovolně zapálit.

PEPA funguje dobře při pokojové teplotě, ale s ní zaprvé nelze získat zcela bezbarvou průhlednou sloučeninu, vždy bude zbarvena do žluta nebo dohněda a zadruhé podle specifikace průmyslově vyráběný polyethylenpolyamin obsahuje až 75 % nečistoty z kádě, která je toxická, a při zahřátí epoxidu vytvrzeného PEPA se z něj začnou uvolňovat fenoly, díky čemuž jsou výrobky s ním nevhodné pro potraviny.

U THETA je obraz poněkud odlišný, druhý, vysokoteplotní stupeň při 80°C je nejen žádoucí, ale i povinný. V opačném případě si produkt zachová lepivý povrch po dlouhou dobu, ne-li navždy, triethylentetramin projeví všechny své užitečné vlastnosti pouze při polymeraci s pryskyřicí se zvýšením teploty ve druhém stupni. Pokud se navíc jako tužidlo použije TETA, je třeba co nejpřesněji dodržet poměr míchání doporučený v návodu.

Pokud na 100 gramů pryskyřice s použitím PEPA je možné měnit od 10 do 14,4 gramů tvrdidla na toto množství, pak u TETA, pokud se říká, že poměr by měl být 10 ku 1, mělo by to být provedeno. Nedostatek tužidla způsobí neúplné vytvrzení namíchané kompozice a jeho přebytek způsobí bublání a zvýšenou křehkost hotového výrobku nebo lepení.

Vytvrzovací reakce horkých sloučenin sleduje řetězec: otevření epoxidové skupiny – tvorba hydroxylu – tvorba etherových skupin. Strukturálně se jeví jako molekula s větvemi, které jsou rozsáhlejší a delší než u pryskyřic vytvrzovaných za studena. Horký proces tuhnutí kompozice je esterifikace pryskyřice tuhnutím podle schématu trojrozměrného polymeru.

Vysoké teploty jsou zajištěny konstrukcí speciálních utěsněných boxů, kde je možné zvyšovat a udržovat teploty v rozmezí od 100°C do 200°C stupňů. Takové prostředí je v domácích podmínkách stěží možné vytvořit, omezíme se proto na toto stručné vysvětlení principu vytvrzování za tepla.

Jak zajistit dobrý obrat

Epoxidové lepidlo a epoxidová pryskyřice pro objemové a plošné výplně mají přes všechny rozdíly ve složení (do lepidel se přidávají plniva a ředidla) tak vynikající kvalitu, jako je zvýšená přilnavost, tedy schopnost přilnout k lepeným materiálům. Hlavní věcí je zajistit, aby lepené povrchy byly čisté od mechanického a chemického znečištění. Toho se dosáhne jejich mechanickým ošetřením před lepením brusným papírem různého stupně jemnosti a následným odmaštěním acetonem nebo etylalkoholem. Aceton lze přidat i do příliš husté pryskyřice, ale ne více než do 1/20 jejího objemu, sníží mechanickou pevnost lepeného spoje.

Ale hlavní způsob, jak zředit příliš zahuštěnou směs nebo část A, je zahřát ji. Zahřívají pryskyřici, aby byla tekutější, než do ní vloží tvrdidlo, jinak hrozí, že získáte pevný monolit ještě předtím, než jej budete chtít použít k práci. Za tímto účelem vložte sklenici s odměřeným množstvím pryskyřice do horké vody, opatrně, aby nevznikly vzduchové bubliny, promíchejte ji tyčí a teprve po rovnoměrném zahřátí se tam přidá tvrdidlo a tvrdidlo se také opatrně promíchejte.

Nedovolte potřísnění nebo potřísnění namíchanou směsí, v této fázi je maximálně toxická. Pro ochranu dýchacích cest používejte respirátor s organickým filtrem. Na ruce jsou nasazeny rukavice. Oči jsou chráněny brýlemi.

K prodeji jsou dostupné pryskyřice a tvrdidla, které poskytují různé stupně adheze lepených povrchů a různé struktury a fyzikální vlastnosti pryskyřice po vytvrzení. Příkladem je lepidlo na boty na bázi epoxidových pryskyřic, které pro správnou funkci v této kapacitě nevyžaduje strukturální tuhost. Je nutná flexibilita, kolikrát denně boty procházejí cykly ohybu a ohnutí a u takových lepidel se mohou poměry smíchání hlavní kompozice A s tvrdidlem B lišit od výše uvedených. Informace o tom u certifikovaných lepidel však musí být umístěny buď přímo na obalu, nebo v přiloženém tištěném návodu. Pokud nic z toho nemáte, jedná se o padělek; takový epoxidový materiál je lepší nekupovat.

Návod může také obsahovat ne přísné normy míchání, ale jejich závislost na skladovatelnosti, okolní teplotě a použití alternativních typů tužidel.

Malé triky

Sloučenina, tedy složka A, v některých typech epoxidových pryskyřic může být extrémně hustá s konzistencí „kandovaného medu“. Je obtížné natáhnout takovou pryskyřici do injekční stříkačky, a to i bez jehly. Poté proveďte následující: zacpěte kanylu libovolnou zátkou, vyjměte píst z těla, vložte pryskyřici do široce otevřené části stříkačky špachtlí nahoru, vložte píst na místo a můžete měřit požadovanou dávku, vedeny přepážkami na těle stříkačky. Pro snadnější vkládání pryskyřice do injekční stříkačky zahřejte kompozici ve vodní lázni na 50-55°C stupňů.

Používejte jednorázové nádobí. Je téměř nemožné odstranit epoxid z nádob, ve kterých byla pracovní kompozice ze složek A a B zředěna, a jednorázové kelímky stojí haléře, takže polymer by měl být připraven pro použití v nich.

Pokud plánujete velké množství lepení nebo plnění epoxidem, kupte směsi, které nepodléhají samoohřevu. V opačném případě riskujete, že se do místnosti, kde pracujete, dostanete, když ne požár, tak silný kouř s toxickým kouřem a zápachem.

Pro jednoduché lepení povrchů, pokud jsou hladké a lesklé, přesto nepočítejte s vysokou přilnavostí lepidla. Nejprve povrchy určené k lepení předem upravte smirkovým plátnem, abyste vytvořili drsný povrch. Poté tyto plochy odmastěte, obě natřete tenkou, asi 1 mm, vrstvou lepidla a klouzavým pohybem, aby mezi plochami nezůstal vzduch, je spojte.

Odstraňte přebytečné lepidlo, které vyteklo, ubrouskem a přitlačte povrchy k sobě závažím, svorkou nebo omotáním provazu. Po dni lze toto vše odstranit a výrobek lze umístit na hodinu nebo dvě do trouby nebo do běžné trouby pouze s řízenou teplotou, nastavením maximálně 80 °C. Ohřev se samozřejmě provádí jen u těch produktů, kterým neublíží, boty do trouby raději nedávejte. V takových případech se lepené povrchy po odstranění stlačení nebo zatížení jednoduše uchovávají 2 až 7 dní v závislosti na základních vlastnostech lepidla, o kterých musí být informace na obalu.