Два важных момента, которые необходимо знать об отверждении полиэфирных смол:

Для отверждения нужны инициатор (отвердитель) и ускоритель

Все полиэфирные смолы, поставляемые ООО ТПК "ЭИ-Ресурс" могут отверждаться с помощью инициатора Бутанокс и ускорителя ОК .

Общие сведения об отверждении

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.

Советы по отверждению

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. В качестве ускорителя используется ускоритель ОК, представляющий собой раствор октоата кобальта в стироле (также используется для отверждения любых марок смол). Рекомендуемое соотношение компонентов для различных марок 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 введеннымускорителем - 3 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 изделий при температуре 80С, а для изделий, упрочненных стекловолокном при 100С в течение 6 часов.

Марка	ГОСТ, ТУ			Время желатинизации при 25С, минут
ПН-1	ГОСТ 27952-88			5-28
ПН-1 УТ	ТУ 2226-096-05758799-2003	введен		10-30
ПН-609-21М	ГОСТ 27952-88			100-200
НПС-9101	ТУ 226-021-05758799-96			4-30
НПС-9107	ТУ 2226-084-05758799-2002			50-80
НПС-9108	ТУ 2226-084-05758799-2002			70-100
НПС-9112	ТУ 2226-095-05758799-2003			4-10
НПС-9112 "о"	ТУ 2226-095-05758799-2003			4-10
НПС-9119	ТУ			5-30
ЭВС-9133	ТУ 05758799-044-99			5-35

ООО ТПК "ЭИ-Ресурс" поставляет ускоритель ОК с содержанием активного кобальта - 1,5%.

Отверждение при повышенной температуре

Для отверждения ненасыщенных полиэфирных смол при повышенных 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 120-130С. При необходимости обеспечения еще большей жизнеспособности смолы в качестве инициатора можно использовать перекись дикумила. Отверждение при этом проводят уже при 160-180С.

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 при 80С в течении 4-6 часов.

Постоянное неполное отверждение не устраняется ничем!

Во избежание неполного отверждения необходимо соблюдать следующие правила:

Производить процесс при температуре не менее 20С и влажности не более 65%;

Не допускать попадания в полиэфирную смолу примесей, т.к. даже весьма малые количества таких веществ как вода, спирт, минеральные кислоты останавливают 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 неиспользванной.

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 паоверхность изделия от соприкосновения с воздухом полиэтиленовой 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. Не смотря 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 твердое состояние. Процесс отверждения происходит с выделением тепла. Разогрев может быть весьма существенным. Следует учитывать, что зажелатинизирововшаяся полиэфирная смола более не пригодна к формованию, поэтому необходимо успеть произвести заполнение форм до наступления момента желатинизации.

Когда в 50-е годы прошлого века была изобретена эпоксидная смола, проблемы со склеиванием различных материалов были решены. Новое соединение нашло применение и на промышленных производствах, и в бытовых условиях. Постепенно появились разные составы, возможности их использования расширились. Теперь это вещество применяют не только для склеивания. Эпоксидку используют при изготовлении изоляционных материалов, стеклопластика, составы применяют при гидроизоляции, устройстве покрытий, подвергающихся воздействию влаги и агрессивных веществ. Раствор заливают в формы и получают различные изделия для промышленного применения и дизайнерских работ.

Состав и свойства клеящего соединения

В зависимости от компонентов соединение деталей может быть прочным и жестким или мягким и эластичным, как резина. После полимеризации получается надежный шов. Высохший полимер невозможно растворить или расплавить, соединение можно назвать вечным. Полученные изделия разрешается использовать и в спальнях, и в детских комнатах: застывшая эпоксидная смола не выделяет вредных веществ. Если вам нужно клеить материалы с гладкой поверхностью, лишенной пор, лучшее средство трудно придумать.

В качестве отвердителя используются разные вещества. Их подбор зависит от требований к соединению, условий эксплуатации изделия и многих других факторов. В качестве полимеризующего агента, от которого во многом зависят характеристики клея, можно использовать:

• фенолы;
• третичные амины;
• поликарбоновые кислоты.

Эпоксидная смола – обобщающее название клея из 2 компонентов, а марки и составы продукта существуют разные. Для бытового применения обычно используются марки, способные высыхать при комнатной температуре. На производствах иногда нужно работать на горячей поверхности, в условиях высокой влажности или воздействия агрессивной среды. В зависимости от состава компонентов можно приготовить раствор, способный создать прочное соединение и при температуре +200⁰C, и в морской воде.

Как правильно развести эпоксидную смолу?

Если вы не любите заниматься приготовлением рабочего раствора, хотите открыть тюбик и сразу намазать склеиваемые поверхности, эпоксидная смола не для вас. Сама она ничего не клеит – чтобы получить надежное соединение, нужно добавить отвердитель и хорошо перемешать состав. Соотношение компонентов зависит и от вида смолы, и от состава отвердителя. Если вы ошибетесь в соотношениях, изделие получится недостаточно прочным, станет менее устойчивым к перепадам температур, воздействию влаги и другим условиям. Правильный состав нужно готовить по инструкции, где подробно описывается, как развести эпоксидную смолу.

Один из видов эпоксидки – клей ЭДП – изготовители рекомендуют разводить в пропорции: 6 частей смолы и 4 части отвердителя. У других марок соотношение составляет 10:4 или 10:6. Залейте компоненты в специальную емкость и тщательно перемешайте. Если плотность смолы слишком высокая и возникают трудности с перемешиванием, немного подогрейте ее на водяной бане. Если хотите добавить красители, используйте только сухие порошковые пигменты. Любая капля влаги может отрицательно повлиять на качество клеящего состава.

Для приготовления, смешивания и нанесения эпоксидной смолы используйте посуду и инструменты, которые не жалко выкинуть. Отчистить их от клея очень сложно, и нет гарантии, что вы смоете весь состав без остатка.

Иногда необходимо, чтобы полимеризация прошла быстро и изделием можно было пользоваться через несколько часов. Бесполезно экспериментировать с пропорциями состава, на скорость реакции это не влияет. Лучше нагрейте склеиваемое соединение, каждые 10⁰C позволят ускорить процесс затвердения в 2-3 раза. Существует двухкомпонентная эпоксидная смола со специальным составом, которая может создать прочное соединение быстро и при низких температурах.

Как работать с эпоксидной смолой, расход материала на 1 м 2

Чтобы работа была выполнена качественно, поверхности следует хорошо подготовить. Эпоксидная смола должна крепко пристать к обеим поверхностям, иначе ваше изделие быстро развалится.

Перед нанесением смолы выполните следующие операции:

1. очистите поверхность от пыли и грязи;
2. обезжирьте детали растворителем или моющими средствами, чтобы на них не осталось следов масла и нефтепродуктов;
3. глянцевые поверхности обработайте наждачной бумагой или шлифовальным кругом.

Если вам нужно сделать наливные полы или другие конструкции большой толщины, накладывайте эпоксидную смолу тонким слоем. Когда первое покрытие станет твердым, но еще не будет лишено липкости, накладывайте следующий слой, так и повторяйте, пока не достигните нужной толщины.

Соедините намазанные клеем поверхности, крепко прижмите их друг к другу и зафиксируйте. В качестве держателя можно использовать прочную веревку, тиски, струбцины, груз. В таком положении изделие должно находиться около суток, пока пройдет первичная полимеризация. Потом можно убрать крепление, но подвергать соединение нагрузкам не следует, эпоксидная смола еще не набрала прочность. Полное высыхание обычно происходит через 7 дней при комнатной температуре.

Часто при работе возникает вопрос, сколько смолы нужно развести, чтобы состава хватило на весь объем и не осталось больших излишков. Примерный расход составляет 300 г на м 2 , но многое зависит от толщины слоя, фактуры поверхности и других факторов. Не разводите больше 0,5 кг, ведь состав быстро засыхает и вы можете не успеть намазать и соединить все поверхности.

Сколько сохнет эпоксидка?

Приготовленным раствором можно пользоваться от 30 минут до часа, время зависит от марки смолы и температуры. Если начался процесс полимеризации, бесполезно пытаться остановить его растворителями или другими способами. Останется только выкинуть банку с эпоксидной смолой и приготовить новую порцию.

Пользоваться изделием можно, когда полностью пойдет процесс полимеризации. Продолжительность процесса зависит от температуры, при которой сохнет изделие. При +20⁰C клей высохнет за сутки, а максимальной прочности соединение достигнет примерно через 7 дней. При +100⁰C полимер образуется за полчаса и полностью окрепнет за 2 часа.

Иногда требуется изменить цвет эпоксидного клея. Можете добавить в состав пигмент. Если нужно покрыть эпоксидным составом поверхность, на которую была нанесена полиэфирная смола, дождитесь, пока она полностью высохнет. Старайтесь не наносить составы в обратном порядке, но если нужно нанести полиэфирную смолу на эпоксидную, дождитесь полной полимеризации (при комнатной температуре она продолжается 7 дней), а затем зачистите поверхность наждачной бумагой.

Какую температуру выдерживает клей?

Производятся разные виды эпоксидной смолы, от состава компонентов зависят ее качества. Для бытового применения чаще всего выпускается клей с отвердителем холодного типа. Его можно применять для склеивания изделий, не подвергающихся воздействию высоких температур: обуви, мебели, декоративной отделки. Какую температуру выдержит шов, производители пишут в инструкции и технических характеристиках.

Если требуется наклеить что-нибудь на камин, или отремонтировать вещь, подвергающуюся воздействию сильного жара, возьмите состав с отвердителем горячего типа. Обязательно посмотрите, какой максимальный нагрев может выдержать шов. Эпоксидная смола – универсальный клей, но огня сталеплавильной печи даже она не выдержит, не подвергайте соединение воздействию слишком высокой температуры.

То же самое относится и к температуре склеиваемых поверхностей. Чтобы работать с эпоксидкой на улице, выпускается клей, который твердеет при минусовых температурах, есть составы, которые схватятся только при нагревании. Перед походом в магазин подумайте, в каких условиях будет сохнуть и эксплуатироваться изделие. В инструкции будет указано, годится ли эта марка клея для ваших работ.

Ошибки при работе с эпоксидной смолой

Для бытового применения выпускаются марки, не требующие точного соотношения смолы и отвердителя. Такие составы рассчитаны на приготовление небольшого количества раствора, нескольких грамм вам хватит для ремонта обуви, мебели, установки зеркала в раму. Обычно рекомендуется пропорция: на 1 часть смолы 1-2 части отвердителя, но товары бывают разные, не забудьте прочитать инструкцию. Маленькие дозы несложно перемешать вручную в банке или старой миске, а для приготовления больших объемов лучше использовать специальный миксер.

После застывания материалы остаются склеенными навсегда. Бесполезно искать в справочниках информацию, какова температура плавления заполимеризовавшегося состава и чем можно его растворить. Пока клей не схватился, подумайте, правильно ли вы соединили детали или нужно изменить их положение. Потом исправить ошибку будет невозможно.

Если материала требуется много, могут возникнуть сложности. При смешивании больших объемов происходит сильное выделение тепла, состав быстро затвердевает. Если повышение температуры идет слишком бурно, начинает выделяться дым, может произойти самовозгорание смеси. При покупке поинтересуйтесь у продавца или прочитайте в инструкции, на какой объем смеси рассчитана эта марка. Для изготовления отливок, наливных полов и других конструкций, требующих большого количества раствора, выпускаются специальные составы. Они не перегреваются, застывают равномерно, без пузырьков. При приготовлении большого объема нельзя просто добавить отвердитель и размешать, смолу сначала нужно нагреть, чтобы она стала менее вязкой.

Если эпоксидная смола долго хранилась, стала слишком густой и помутнела, поставьте банку на водяную баню и нагрейте до температуры около +60⁰C. Не пользуйтесь для этой цели разбавителями или растворителями, они несовместимы с эпоксидной смолой – состав потеряет свои качества, соединение изначально будет непрочным. В дальнейшем растворитель испарится, полимер станет держать склеенные детали еще хуже. Если при подготовке состава смесь закипела, появилась пена, клеем пользоваться нельзя. Приготовьте новый раствор, как рекомендует инструкция по применению.

Будьте осторожны при прогревании состава на водяной бане. Если капли воды попадут в клей, раствор помутнеет и потеряет свои качества.

Вредна ли эпоксидка для здоровья?

В застывшем виде эпоксидный клей безопасен для здоровья, не выделяет в воздух вредных веществ, но при приготовлении раствора и работе с ним в домашних условиях нужно соблюдать меры предосторожности. Чтобы пары не раздражали органы дыхания, пользуйтесь респиратором. Работать с вредными составами желательно на открытом воздухе или в нежилых помещениях. Если пользуетесь клеем в квартире, откройте форточки.

Компоненты эпоксидного клея вредно действуют на кожу: вызывают ожоги, раздражения, дерматиты. Чтобы уберечь руки, наденьте перчатки с защитным кремом. Если состав попал на тело, протрите пораженный участок денатурированным спиртом и вымойте водой с мылом. Не используйте для работ пищевую посуду, эпоксидная смола не должна контактировать со съедобными продуктами.

Храните компоненты в местах, недоступных для детей и животных. При работе следите, чтобы малыши не зашли в комнату и не заинтересовались содержимым банки. Если кто-то нечаянно проглотил эпоксидный клей или состав попал в глаза, срочно обратитесь за медицинской помощью.

Эпоксидной смолой можно клеить любые изделия, нужно только правильно выбрать марку клея для конкретных работ. Набирайтесь опыта на небольших поверхностях, где состав следует наносить тонким слоем. Когда научитесь правильно смешивать компоненты, поймете, как развести эпоксидную смолу без закипания и пузырьков, можете приступать к более сложным процессам: делать наливные полы, отливать декоративные элементы в формах. Освойте разные приемы использования эпоксидки, и тогда многие другие виды клея вам просто не понадобятся.

До настоящего момента мы много говорили о смолах, их типах, характеристиках и прочих сопутствующих моментах. Но наверняка найдется много людей, которые никогда в жизни с ними не встречались или по крайней мере не имели возможности с ними поработать. Эта глава предназначена именно для них. Мы опишем, как все должно происходить и чего при этом можно ожидать. Также дадим некоторые советы по решению ряда проблем и безопасной работе с полиэфирной смолой.

Для начала давайте избавимся от всякого рода мрачных предчувствий. Я считаю, что абсолютно любой человек без особых усилий может научиться работе со смолами и быстро приобрести необходимые навыки. В конце концов, одной из главных причин распространения стеклопластика является возможность его производства посредством так называемой "неквалифицированной рабочей силы". Уже один этот факт делает стеклопластик идеальным материалом для новичка. Несмотря на то, что при этом возможны ошибки, при соблюдении аккуратности и организованности 90% из них поправимы или их можно избежать без ущерба качеству окончательного изделия. Работа со стеклопластиком может быть грязной, но она совершенно точно не требует каких-либо особых умений - необходима лишь некоторая предварительная информированность, чему и служит данная книга.

Полиэфирные смолы могут отверждаться путем введения катализатора, который обеспечивает выделение тепла внутри смолы, либо путем применения внешних источников тепловой энергии. Последний метод слишком дорог и труден в реализации для такого большого изделия, как корпус лодки. Поэтому, чтобы отправить нашу первую порцию смолы в свой последний путь, мы воспользуемся МЭК-пероксидом.

В большинстве случаев производитель смолы прилагает к ней небольшой график, по которому можно определить, сколько катализатора необходимо добавить в смолу в зависимости от окружающей температуры. По крайней мере вначале следуйте этим указаниям. По мере того как вы будете набираться опыта в работе со смолой и поймете зависимость отверждения от катализатора и температуры, вы наверняка сможете достаточно точно оценивать необходимое количество катализатора "на глаз".

Поскольку за ограниченное время можно выработать определенное количество смолы, катализатор вводится только в необходимый для выполнения части работы объем смолы. Если вы не можете определить этого количества, начните с литра или менее и в дальнейшем, если чувствуете в себе возможность с этим справиться, понемногу увеличивайте объем. Катализатор является крайне опасным веществом для органов зрения, поэтому при введении катализатора в смолу рекомендуется обязательно использовать средства защиты (хотя на производстве их можно наблюдать нечасто, при том что им об этом прекрасно известно).

Добавьте в смолу катализатор и тщательно размешайте его со смолой. Не стоит перемешивать смолу излишне энергично, т.к. при этом в нее попадает множество воздушных пузырьков, которые затем надо будет как-то изгнать из ламината. Небольшое их количество серьезной проблемы не представляет, поэтому не стоит слишком переживать по этому поводу. Перемешивать смолу следует около двух минут, чтобы гарантировать равномерное распределение катализатора (в противном случае отверждение будет неоднородным).

По истечение некоторого времени после перемешивания катализатора со смолой вам может показаться, как будто абсолютно ничего не происходит. Только не добавляйте при этом еще катализатора и не отвлекайтесь на перекуры и разговоры. Как только катализатор попал в смолу, ничто уже не может остановить ее отверждения.

Немного погодя смола с катализатором начнет менять свой цвет с голубоватого или розоватого (в зависимости от марки смолы оттенок может быть разным) на более мутный и коричневатый. Естественно, к моменту, когда это произойдет, большая часть замешанной смолы должна уже быть на изделии. Если вы еще не успели этого сделать, то емкость со смолой может начать слегка разогреваться. Это говорит о том, что идет экзотермическая реакция и надо поторопиться использовать смолу по назначению. Реакцию можно несколько замедлить, поместив емкость со смолой в ведро с холодной водой или льдом, в холодильник (в котором нет продуктов), либо вылив смолу в плоскую неглубокую посуду. Если ни одна из этих мер не принята, или смола не использована, вы заметите, как она начнет походить на плохо застывший в холодильнике желатиновый десерт.

Время, прошедшее с момента введения катализатора до этого желеобразного состояния, называется временем жизнеспособности смолы или временем, в течение которого смола может быть использована. Время жизнеспособности смолы, как мы уже ранее говорили, зависит от ряда факторов, включающих количество катализатора, окружающую температуру, свежесть смолы и т.п. "Нормальная" (если можно так выразиться) жизнеспособность смолы может составлять 15-60 минут, но чаще рабочий диапазон лежит в промежутке 30-45 минут. На практике возможна ситуация, когда вам хотелось бы, чтобы смола встала за 15 минут и менее, но следует иметь в виду, что при таком ускоренном отверждении смола может получить чрезмерную усадку и разогрев и большинство окажется просто не в состоянии работать со смолой подобными темпами.

Термин "время жизнеспособности" имеет родственное отношение к "времени желатинизации". Разница между ними в том, что время желатинизации соответствует времени в вашем распоряжении, в течение которого можно работать со смолой после ее нанесения на поверхность, т.к. при распределении смолы по большой площади ее температура автоматически падает. Именно поэтому время желатинизации смолы несколько превышает время жизнеспособности. Мораль этого повествования в том, что для минимизации отходов и увеличения времени работы со смолой смола должна быть нанесена на рабочую поверхность как можно скорее.

А теперь представим себе ситуацию, когда смола в емкости начала желатинизацию, а у вас нет возможности всю ее использовать. Как поступить при этом?

Смолу следует выбросить! Если смола достигла этого состояния, далее ее использовать уже нельзя, но и просто выбрасывать в мусорное ведро ее также не следует. Почему? Может оказаться так, что выделяющейся при экзотермической реакции теплоты хватит для возникновения пожара. Как уже отмечалось ранее, смола в виде сконцентрированной массы разогревается значительно сильнее чем та же смола, но распределенная по поверхности и если масса этого концентрата достаточно большая, а окружающая температура высока, или катализатора слишком много - тогда есть все шансы для ее возгорания.Поэтому, когда вы выбрасываете рабочую смолу, которую не в состоянии использовать, распределяйте ее по большой площади, чтобы не дать возможности разогреться и делайте это а таком месте, где рядом нет горючих материалов.

На всем протяжении работы со смолой - от добавления катализатора и до превращения смолы в твердое состояние - катализацию, превращение в гель и отверждение можно контролировать по небольшим переменам в цвете смолы. Помните, что смолу не следует отверждать слишком быстро, т.к. это приведет к чрезмерной усадке изделия, деформациям, концентрациям напряжений и усложнит съем с болвана. Но главное - не забывайте обязательно вводить катализатор в каждую очередную порцию смолы.

Если это возможно, работайте при оптимальной температуре. Хотя формовать стеклопластик можно и при температурах ниже +15 С и выше +40 С, диапазон +20-30 градусов является идеальным, при условии что этому не сопутствует прямой солнечный свет или дождь.

Когда смола нанесена на рабочую поверхность, распределена по ней и начинает желатинизацию - не следует далее ее "беспокоить" до самой полимеризации (существуют исключения из правила, о которых мы поговорим в следующих главах). Под временем полимеризации мы понимаем время, необходимое смоле для превращения в достаточно твердое состояние, чтобы с ней можно было проводить дальнейшие работы.

При том, что отверждение смолы в сильной степени зависит от температуры, в среднем оно занимает 1-3 часа. Приемлем и несколько больший период, при условии что не существует риска резкого повышения влажности (ливень, туман и т.п.) в непосредственной близости, что может отрицательно сказаться на свойствах смолы и стеклопластика.

Хотим заметить, что время полимеризации вовсе не означает полного отверждения смолы, этот процесс занимает гораздо дольшее время - возможно, несколько дней. В течение всего этого периода стеклопластиковая конструкция сохраняет некоторую степень гибкости и если проектная форма конечного изделия имеет значение (как в случае корпуса лодки), необходимо принять соответствующие меры для избежания деформации до приобретения им необходимой жесткости. Либо обеспечить эту жесткость установкой соответствующих конструктивных элементов до извлечения из матрицы или снятия с болвана. Стеклопластиковое изделие будет продолжать отверждение и набирать прочность достаточно длительное время после своего изготовления. Указать точные сроки этого процесса невозможно, однако неделя и более представляется обычным делом.

Как определить - а сколько времени займет отверждение смолы в вашем случае? Есть ли способ оценить, в достаточной ли оно степени и каково его качество? В условиях производства для этих целей часто используется измеритель твердости поверхности BARCOL, им можно проверять степень полимеризации смолы после укладки каждого из слоев. Если вдруг вы располагаете подобным прибором, примите к сведению, что показание в 40 единиц является стандартным значением. Другой тест, при помощи которого определяют степень отверждения смолы - реакция на ацетон. Этот тест по силам выполнить каждому. На поверхность застывшей смолы выливается небольшое количество ацетона и начинает растираться до полного его испарения. Если поверхность после этого становится мягкой или липкой - отверждение смолы неполное (хотя твердости может быть и достаточно для ведения дальнейших работ). Как правило, состояние отверждения видно без этого и потребность в подобных пробах в любительской практике возникает редко.

До настоящего момента мы много говорили о смолах, их типах, характеристиках и прочих сопутствующих моментах. Но наверняка найдется много людей, которые никогда в жизни с ними не встречались или по крайней мере не имели возможности с ними поработать. Эта глава предназначена именно для них. Мы опишем, как все должно происходить и чего при этом можно ожидать. Также дадим некоторые советы по решению ряда проблем и безопасной работе с полиэфирной смолой.

Для начала давайте избавимся от всякого рода мрачных предчувствий. Я считаю, что абсолютно любой человек без особых усилий может научиться работе со смолами и быстро приобрести необходимые навыки. В конце концов, одной из главных причин распространения стеклопластика является возможность его производства посредством так называемой "неквалифицированной рабочей силы". Уже один этот факт делает стеклопластик идеальным материалом для новичка. Несмотря на то, что при этом возможны ошибки, при соблюдении аккуратности и организованности 90% из них поправимы или их можно избежать без ущерба качеству окончательного изделия. Работа со стеклопластиком может быть грязной, но она совершенно точно не требует каких-либо особых умений - необходима лишь некоторая предварительная информированность.

Полиэфирные смолы могут отверждаться путем введения катализатора, который обеспечивает выделение тепла внутри смолы, либо путем применения внешних источников тепловой энергии. Последний метод слишком дорог и труден в реализации для такого большого изделия, как корпус лодки. Поэтому, чтобы отправить нашу первую порцию смолы в свой последний путь, мы воспользуемся МЭК-пероксидом.

В большинстве случаев производитель смолы прилагает к ней небольшой график, по которому можно определить, сколько катализатора необходимо добавить в смолу в зависимости от окружающей температуры. По крайней мере вначале следуйте этим указаниям. По мере того как вы будете набираться опыта в работе со смолой и поймете зависимость отверждения от катализатора и температуры, вы наверняка сможете достаточно точно оценивать необходимое количество катализатора "на глаз".

Поскольку за ограниченное время можно выработать определенное количество смолы, катализатор вводится только в необходимый для выполнения части работы объем смолы. Если вы не можете определить этого количества, начните с литра или менее и в дальнейшем, если чувствуете в себе возможность с этим справиться, понемногу увеличивайте объем. Катализатор является крайне опасным веществом для органов зрения, поэтому при введении катализатора в смолу рекомендуется обязательно использовать средства защиты (хотя на производстве их можно наблюдать нечасто, при том что им об этом прекрасно известно).

Добавьте в смолу катализатор и тщательно размешайте его со смолой. Не стоит перемешивать смолу излишне энергично, т.к. при этом в нее попадает множество воздушных пузырьков, которые затем надо будет как-то изгнать из ламината. Небольшое их количество серьезной проблемы не представляет, поэтому не стоит слишком переживать по этому поводу. Перемешивать смолу следует около двух минут, чтобы гарантировать равномерное распределение катализатора (в противном случае отверждение будет неоднородным).

По истечение некоторого времени после перемешивания катализатора со смолой вам может показаться, как будто абсолютно ничего не происходит. Только не добавляйте при этом еще катализатора и не отвлекайтесь на перекуры и разговоры. Как только катализатор попал в смолу, ничто уже не может остановить ее отверждения.

Немного погодя смола с катализатором начнет менять свой цвет с голубоватого или розоватого (в зависимости от марки смолы оттенок может быть разным) на более мутный и коричневатый. Естественно, к моменту, когда это произойдет, большая часть замешанной смолы должна уже быть на изделии. Если вы еще не успели этого сделать, то емкость со смолой может начать слегка разогреваться. Это говорит о том, что идет экзотермическая реакция и надо поторопиться использовать смолу по назначению. Реакцию можно несколько замедлить, поместив емкость со смолой в ведро с холодной водой или льдом, в холодильник (в котором нет продуктов), либо вылив смолу в плоскую неглубокую посуду. Если ни одна из этих мер не принята, или смола не использована, вы заметите, как она начнет походить на плохо застывший в холодильнике желатиновый десерт.

Время, прошедшее с момента введения катализатора до этого желеобразного состояния, называется временем жизнеспособности смолы или временем, в течение которого смола может быть использована. Время жизнеспособности смолы, как мы уже ранее говорили, зависит от ряда факторов, включающих количество катализатора, окружающую температуру, свежесть смолы и т.п. "Нормальная" (если можно так выразиться) жизнеспособность смолы может составлять 15-60 минут, но чаще рабочий диапазон лежит в промежутке 30-45 минут. На практике возможна ситуация, когда вам хотелось бы, чтобы смола встала за 15 минут и менее, но следует иметь в виду, что при таком ускоренном отверждении смола может получить чрезмерную усадку и разогрев и большинство окажется просто не в состоянии работать со смолой подобными темпами.

Термин "время жизнеспособности" имеет родственное отношение к "времени желатинизации". Разница между ними в том, что время желатинизации соответствует времени в вашем распоряжении, в течение которого можно работать со смолой после ее нанесения на поверхность, т.к. при распределении смолы по большой площади ее температура автоматически падает. Именно поэтому время желатинизации смолы несколько превышает время жизнеспособности. Мораль этого повествования в том, что для минимизации отходов и увеличения времени работы со смолой смола должна быть нанесена на рабочую поверхность как можно скорее.

А теперь представим себе ситуацию, когда смола в емкости начала желатинизацию, а у вас нет возможности всю ее использовать. Как поступить при этом? Смолу следует выбросить! Если смола достигла этого состояния, далее ее использовать уже нельзя, но и просто выбрасывать в мусорное ведро ее также не следует. Почему? Может оказаться так, что выделяющейся при экзотермической реакции теплоты хватит для возникновения пожара. Как уже отмечалось ранее, смола в виде сконцентрированной массы разогревается значительно сильнее чем та же смола, но распределенная по поверхности и если масса этого концентрата достаточно большая, а окружающая температура высока, или катализатора слишком много - тогда есть все шансы для ее возгорания.Поэтому, когда вы выбрасываете рабочую смолу, которую не в состоянии использовать, распределяйте ее по большой площади, чтобы не дать возможности разогреться и делайте это а таком месте, где рядом нет горючих материалов.

На всем протяжении работы со смолой - от добавления катализатора и до превращения смолы в твердое состояние - катализацию, превращение в гель и отверждение можно контролировать по небольшим переменам в цвете смолы. Помните, что смолу не следует отверждать слишком быстро, т.к. это приведет к чрезмерной усадке изделия, деформациям, концентрациям напряжений и усложнит съем с болвана. Но главное - не забывайте обязательно вводить катализатор в каждую очередную порцию смолы.

Если это возможно, работайте при оптимальной температуре. Хотя формовать стеклопластик можно и при температурах ниже +15 С и выше +40 С, диапазон +20-30 градусов является идеальным, при условии что этому не сопутствует прямой солнечный свет или дождь.

Когда смола нанесена на рабочую поверхность, распределена по ней и начинает желатинизацию - не следует далее ее "беспокоить" до самой полимеризации (существуют исключения из правила, о которых мы поговорим в следующих главах). Под временем полимеризации мы понимаем время, необходимое смоле для превращения в достаточно твердое состояние, чтобы с ней можно было проводить дальнейшие работы.

При том, что отверждение смолы в сильной степени зависит от температуры, в среднем оно занимает 1-3 часа. Приемлем и несколько больший период, при условии что не существует риска резкого повышения влажности (ливень, туман и т.п.) в непосредственной близости, что может отрицательно сказаться на свойствах смолы и стеклопластика.

Хотим заметить, что время полимеризации вовсе не означает полного отверждения смолы, этот процесс занимает гораздо дольшее время - возможно, несколько дней. В течение всего этого периода стеклопластиковая конструкция сохраняет некоторую степень гибкости и если проектная форма конечного изделия имеет значение (как в случае корпуса лодки), необходимо принять соответствующие меры для избежания деформации до приобретения им необходимой жесткости. Либо обеспечить эту жесткость установкой соответствующих конструктивных элементов до извлечения из матрицы или снятия с болвана. Стеклопластиковое изделие будет продолжать отверждение и набирать прочность достаточно длительное время после своего изготовления. Указать точные сроки этого процесса невозможно, однако неделя и более представляется обычным делом.

Как определить - а сколько времени займет отверждение смолы в вашем случае? Есть ли способ оценить, в достаточной ли оно степени и каково его качество? В условиях производства для этих целей часто используется измеритель твердости поверхности BARCOL, им можно проверять степень полимеризации смолы после укладки каждого из слоев. Если вдруг вы располагаете подобным прибором, примите к сведению, что показание в 40 единиц является стандартным значением. Другой тест, при помощи которого определяют степень отверждения смолы - реакция на ацетон. Этот тест по силам выполнить каждому. На поверхность застывшей смолы выливается небольшое количество ацетона и начинает растираться до полного его испарения. Если поверхность после этого становится мягкой или липкой - отверждение смолы неполное (хотя твердости может быть и достаточно для ведения дальнейших работ). Как правило, состояние отверждения видно без этого и потребность в подобных пробах в любительской практике возникает редко.

Теперь, когда вам известно, что происходит со смолой при введении в нее катализатора и как с ней работать - давайте поговорим о том, как с ней обращаться в смысле безопасности. Для начала следует знать, что реально и достоверно никому не известно, какие опасности влечет за собой продолжительная работа с пролиэфирной смолой. В основном это объясняется тем, что период ее применения не настолько велик, чтобы в полной мере оценить наносимый здоровью ущерб. Однако мы совершенно точно знаем, что работа с полиэфирной смолой не ведет к продлеванию жизни и что многие из ее компонентов крайне опасны, если обращаться с ними без надлежащего уважения и осторожности.

К примеру, стирол (основной компонент смолы и составляющая раствора воска) раздражает глаза и органы дыхания при концентрации в 400 ppm (частиц на миллион) и более, а концентрация в 10 000 ppm может оказаться смертельной. Однако на практике концентрация паров стирола (запах, который вы ощущаете при вдыхании "аромата" смолы) редко превышает 200 ppm. При более высоких концентрациях пары стирола вызывают анестетический и наркотический эффект (как будто вы слегка пьяны). Если подобная передозировка произойдет, пострадавшего следует вывести из опасной зоны в хорошо проветриваемое место, при необходимости использовать кислородную маску и искусственное дыхание, следить за тем, чтобы ему не было холодно (но и не жарко).

Как уже говорилось, при работе со смолой и в особенности с катализатором, МЭК-пероксидом, крайне важна защита для глаз. Если они попадут в глаза, их следует немедленно промыть большим количеством воды в течение 15 минут и немедленно обратиться за врачебной помощью. Это особенно важно, если имел место контакт с одним катализатором. Это вещество вызывает тяжелые ожоги кожи и может привести к необратимой потере зрения, поэтому следует избегать его попадания в глаза и на слизистые оболочки. При попадании внутрь следует дать пострадавшему большое количество воды или молока, немедленно обратиться за врачебной помощью, сообщив медикам название вещества. Детей и прочих лиц, не знакомых с полиэфирными смолами, нельзя вообще подпускать к ним, в особенности без присмотра.

Если смола попала на одежду (тем более в большом количестве) - одежду, вне всякого сомнения, можно выбросить. Впитавшую смолу одежду надо немедленно снять, а участок на теле, куда она попала, промыть водой с мылом. Выпускается большой ассортимент чистящих средств для работы с полиэфирными смолами, их также можно применять вместо мыла.

При проливании смолы на землю или пол убедитесь в том, что рядом отсутствуют любые источники воспламенения (им может быть даже водонагреватель или иной бытовой прибор). Обеспечьте вентиляцию, помня о том, что пары стирола тяжелее воздуха и оседают вниз. Соберите пролитую смолу в емкость лопаткой или засыпав предварительно каким-либо инертным материалом типа песка или вермикулита. Пропавшая смола выбрасывается в закрытый несгораемый контейнер, а место, где она была разлита, моется раствором фосфата натрия в воде. Смола, катализатор и восковой раствор являются горючими жидкостями и при обращении с ними надо избегать источников нагрева, открытого пламени и курения. Не держите катализатор в местах, где температура может превышать +40 С и не разбавляйте МЭК-пероксид ацетоном. Его также нельзя пересылать авиапочтой, т.к. он классифицируется как "органический пероксид" и запрещен к транспортировке на борту коммерческих авиалиний. МЭК-пероксид окисляет многие металлы, включая сталь, медь и латунь.

Если возгорание все-таки случится, не пытайтесь гасить пламя водой. Тушите его теми же средствами, которые применяются для горящего масла или бензина, т.е. пенными, углекислотными и порошковыми огнетушителями или песком. Учтите, что в условиях закрытых контейнеров и повышенной температуры стирол полимеризуется очень быстро, поэтому во избежание их повреждения держите источники тепла подальше.

Не подвергайте катализаторы воздействию любых видов нагрева или солнечного света. Категорически запрещается разбавлять их ацетоном, т.к. это может привести к взрыву. При нанесении полиэфирной смолы краскопультом он должен быть заземлен, а все его детали со следами износа подлежат замене до начала работы. Все оборудование для распыления смолы должно иметь взрывозащищенное исполнение.

И напоследок - работая с полиэфирными смолами, соблюдайте осторожность и относитесь к ним с уважением, которого они заслуживают. Соблюдая это условие, вы минимизируете число возможных проблем.

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.

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.