Как сделать эпоксидную смолу в домашних условиях
Эпоксидную смолу часто используют в быту как в качестве клея, так и в создании оригинальных предметов интерьера. Эпоксидка популярна благодаря своим свойствам:
– ее легко сделать,
– после застывания она прочная,
– устойчива к влаге
Эпоксидную смолу несложно сделать своими руками. Важно только не перепутать ее с эпоксидным клеем: клеит он лучше, однако при застывании темнеет и использовать его в художественных целях не получится.
Собираем все необходимое
Чтобы сделать эпоксидную смолу своими руками, нам понадобится:
– емкость, где будем мешать
– палочка, которой будем мешать
Начинаем работу
Приготовление конечного состава будет заключаться в смешивании смолы и отвердителя к ней. Сначала берем емкость, в которой будем мешать. Для домашнего использования много делать не надо: твердеет состав за час, можно не успеть его применить.
Отмеряем нужное количество составных частей. Важно помнить про соотношение: стандартным считается соотношение смолы и отвердителя 10:1, однако в зависимости от производителя соотношение может отличаться. Поэтому перед тем, как работать, надо прочитать инструкцию к той смоле, которую приобрели.
Отмерив 10 частей смолы и 1 часть отвердителя, выливаем в емкость и как следует размешиваем палочкой.
Используем полученный материал
Эпоксидная смола застывает постепенно, но достаточно быстро, поэтому надо внимательно смотреть за консистенцией, чтобы использовать полученный состав максимально эффективно:
– после смешивания смола будет очень жидкой. Такой состав проникнет в любую щель, поэтому подойдет для заливки рельефных предметов
– немного после эпоксидка начнет густеть. Заливать станет менее удобно, но можно будет размазывать
– затем состав по консистенции приблизится к меду. В этой стадии оставляем его в покое
– после смола густеет еще больше и становится как резина. Это время для изготовления предметов: к рукам уже не липнет и можно придать любую форму. Минус – эластичность, поэтому приданную форму надо будет зафиксировать
– наконец, смола окончательно застывает и становится как пластик. Все, больше сделать ничего нельзя, только лишь обработать наждачкой для придания нужной формы
В реактор из нержавеющей стали с пароводяной рубашкой и мешалкой загружают эпихлоргидрин и нагревают до 40-50 °С. При работающей мешалке постепенно вводят дифенилолпропан. После растворения дифенилол пропана и получения однородного раствора тонкой струей из мерника добавляют раствор едкого натра и при 60-70 °С проводят процесс конденсации, который продолжается 1,5-2ч.
Все это время мешалка должна работать. После этого выключают обогрев аппарата, загружают воду, продолжая перемешивание. После прекращения перемешивания образовавшейся смоле дают отстояться.
Разделение слоев происходит быстрее при 40-50 °С. Отстоявшийся водный слой (сверху) отделяют, а оставшуюся смолу промывают теплой водой при 40-50 °С. Количество воды определяется по объему (обычно двух-, трехкратное).
Промывка (перемешивание, отстаивание с последующим отделением водного слоя) продолжается до полного удаления поваренной соли, образовавшейся при реакции. Промывка контролируется пробой (промывных вод) на присутствие хлора и щелочи.
Сушка смолы производится в том же аппарате. Для этого смолу нагревают до 40-50 °С, подключают холодильник по прямой схеме (с вакуумом) и сушат до прекращения конденсации воды в холодильнике и вспенивания смолы.
Сушку смолы производят и без вакуума—при атмосферном давлении и температуре около 120°С. Сушка смолы продолжается до получения прозрачной пробы смолы при 20-25 °С. Готовая смола сливается в алюминиевую тару.
В зависимости от молярного соотношения исходных компонентов конечные продукты могут быть жидкими, вязкими и твердыми.
В связи с тем, что промывку жидкой (низкомолекулярной) смолы производить значительно легче, чем вязкой (высокомолекулярной), сначала получают низкомолекулярные смолы, которые затем сплавляют с необходимым по расчету количеством дифенилол пропана и при этом получают необходимые высокомолекулярные смолы.
Характеристики эпоксидных смол
Эпоксидные смолы представляют собой жидкие, вязкие или твердые прозрачные термопластичные продукты от светлого до темно- коричневого цвета. Они легко растворяются в ароматических растворителях, сложных эфирах, ацетоне, но не образуют пленок, так как не твердеют в тонком слое (пленка остается термопластичной).
Эпоксидные смолы по своему строению являются простыми полиэфирами, имеющими по концам эпоксигруппы, которые являются весьма реакциононеспособными (рис. 1).
При действии на эпоксидные смолы соединений, содержащих подвижный атом водорода, они способны отверждаться с образованием трехмерных неплавких и нерастворимых продуктов, обладающих высокими физико-техническими свойствами. Таким образом, термореактивными являются не сами эпоксидные смолы, а их смеси с отвердителями и катализаторами.
В качестве отвердителей для эпоксидных смол применяются различные вещества: диамины (гексаметилендиамин, метафенилендиамин, полиэтиленполиамин), карбоновые кислоты или их ангидриды (малеиновый, фталевый).
Состав эпоксидных смол
Эпоксидные смолы в смеси с вышеуказанными отвердителями образуют термореактивные композиции, обладающие ценными свойствами:
- высокой адгезией к поверхности материала, на которой они отвердевают;
- высокими диэлектрическими свойствами;
- высокой механической прочностью;
- хорошей химостойкостью и водостойкостью;
- при отвердевании не выделяют летучих продуктов и отличаются малой усадкой (2-2,5%).
Свойства эпоксидных смол
Высокие физико-технические свойства эпоксидных смол, отличающие их от многих остальных смол, определяются строением их молекулы, а главным образом — наличием эпокси группы.
Содержание эпоксигрупп в смоле является одной из важнейших характеристик эпоксидных смол, определяющей количество отвердителя, необходимого для отверждения смолы.
Содержание эпоксидных групп в смоле может быть выражено:
- Количеством эпоксидных групп в массовых процентах. За эпоксидную группу принимают эквивалентную массу группы, равную 43.
- Эпоксидным числом, равным числу грамм-эквивалентов эпоксидных групп в 100 г смолы.
- Эпоксидным эквивалентом, равным массе смолы в граммах, содержащей 1 грамм-эквивалент эпоксидных групп.
Метод определения эпоксидных групп основан на взаимодействии эпоксигрупп с соляной кислотой и образованием хлоргидрина.
Кроме содержания эпоксидных групп в готовых смолах определяют:
- содержание летучих при 110 °С;
- содержание хлора;
- температуру размягчения или каплепадения (для твердых смол типа ЭД-);
- вязкость (для жидких смол типа ЭД-5 и ЭД-6);
- растворимость в ацетоне.
Таблица 1. Некоторые свойства эпоксидных смол на основе дифенилолпропана.
Статьи по теме
Эпоксидное покрытие
Технология применения эпоксидных порошков может быть различной: распыление, разбрызгивание, в виде хлопьев, в псевдожидком слое, в камере в виде тумана.
Эпоксидные пенопласты
Пенопласты из эпоксидных смол характеризуются хорошей силой сцепления, низкой влаговодопоглощаемостью, хорошей стабильностью размеров, хорошей нагревостойкостью и особенно хорошей химостойкостью.
Эпоксидный клей
Эпоксидные клея обладают следующими преимуществами.
Применение эпоксидной смолы
Эпоксидные смолы применяются в качестве связующих в производстве стеклопластиков. Они обладают хорошей адгезией к стекловолокну, могут отверждаться на холоду, не дают усадки при отверждении. Это позволяет получать на их основе высокопрочные стеклопластики.
Эпоксидная композиция
Можно выделить четыре метода применения эпоксидных композиций: блочная отливка, вакуумная заливка, заливка под давлением, окунание.
Эпоксидный компаунд
Эпоксидные формовочные компаунды существуют в основном двух типов: собственно формовочные компаунды и вязко-текучие (компаунды для капсулирования и герметизации).
Марки эпоксидных смол
Марки эпоксидных смол, виды и применение.
Отвердитель для эпоксидной смолы
Процесс отверждения проходит с раскрытием эпоксигруппы и образованием сначала гидроксильной группы, а затем эфирной группы, то есть происходит процесс этерификации смолы и образования трехмерного полимера.
Эпоксидная смола – это полимерный материал, благодаря которому вы можете создать своими руками сотни удивительных украшений и других аксессуаров. В этой статье мы еще раз расскажем основные особенности подготовки эпоксидной смолы к творчеству и более детально расскажем об использовании молдов для заливки и создания ювелирных изделий.
Основные характеристики эпоксидной смолы:
- создает абсолютно прозрачную твердую поверхность;
- нетоксична после застывания;
- обладает хорошими гидроизоляционными свойствами;
- отличная износостойкость;
- очень прочная.
Если вы решили купить эпоксидную смолу в строительном магазине, будьте осторожны: по ошибке можно приобрести эпоксидный клей, который не подходит для творчества. Кроме того, для создания бижутерии и аксессуаров годится только специальная ювелирная эпоксидная смола. В нашем каталоге вы найдете все необходимые материалы высокого качества от известных производителей.
Содержание
Как работать с эпоксидной смолой
При смешивании отвердителя и смолы происходит реакция полимеризации, во время которой выделяется некоторое количество тепла. Поэтому важно соблюдать технику безопасности.
- Обязательно наденьте фартук, перчатки, респиратор, чтобы не надышаться парами и не запачкать руки и одежду (смола не отстирывается).
- Желательно надеть защитные очки.
- Рабочие поверхности застелите укрывной пленкой.
Если смола или ее компоненты попали на кожу, то следует как можно быстрее смыть их горячей мыльной водой или протереть жидкостью для снятия лака, содержащей ацетон. Чистую кожу промойте водой, высушите, нанесите жирный крем или вазелин.
При попадании в глаза промойте их в течение 15 минут чистой теплой водой и срочно обратитесь к врачу.
Как приготовить смолу правильно
Заранее выставите на стол все материалы и инструменты, которые могут вам потребоваться:
- смола и отвердитель от одного производителя;
- красители и декоративные элементы;
- одноразовые шприцы (объем от 3 кубиков), иголки не нужны;
- пластиковые одноразовые стаканчики, пластиковая тарелка или другая емкость для смешивания;
- деревянный шпатель для размешивания;
- молды для заливки смолы
- зубочистки.
Повторно использовать емкости, шпатели и шприцы нельзя.
Первым делом внимательно прочитайте инструкцию производителя. У разных фирм способы приготовления могут различаться, но принцип везде одинаковый.
- Смешайте смолу с отвердителем в емкости. Отмеривать нужное количество удобнее всего с помощью шприца: вы будете знать точный объем и не потеряете ни одной капельки.
- Аккуратно перемешайте компоненты деревянным шпателем, двигаясь по кругу в одном и том же направлении, чтобы избежать появления пузырьков. Периодически оценивайте прозрачность смеси, просматривая ее на просвет с помощью яркой лампы.
- Во время смешивания вы почувствуете тепло, это нормальное явление, означающее, что идет реакция полимеризации.
- Дайте готовой смоле отдохнуть 20-30 минут. В это время подготовьте декоративные элементы. Если вы планируете добавить краситель, отлейте часть смолы в отдельный стаканчик и смешайте там.
- Если пузырьки все же появились, поставьте емкость со смолой в глубокую тарелку с горячей водой на несколько минут. Под воздействием тепла воздух поднимется на поверхность, и пузырьки исчезнут сами. В крайнем случае проколите их тонкой иголкой.
Какой декор для заливки в молды можно использовать?
Декор в виде единорога
Молды отлично подходят для того, чтобы делать украшения с любым объемным наполнителем: мхом, сухими цветами, ракушками, листиками, блестками и так далее. Соблюдайте золотые правила:
- никогда не используйте плохо просушенные или свежие растения в качестве наполнителя. Они сгниют и превратятся в черную массу, неприятную на вид;
- ракушки обязательно обезжиривайте;
- витражные краски, поталь, блестки добавляются в небольшом количестве, чтобы не испортить свойства смолы.
- Никогда не добавляйте в смолу более 5% (от общей массы) жидких и более 50% сухих наполнителей и красителей. Это влияет на качество готового изделия.
Как залить смолу в молды?
Первый способ. Смешайте смолу и дайте ей постоять около 30 минут, чтобы процесс полимеризации полностью прошел. Тем временем уложите декоративные элементы в молд. Залейте композицию смолой тонкой струйкой. После застывания осторожно достаньте изделие из молда, зачистите и отполируйте верхний край (он всегда будет шероховатым, если молд открытый). При такой заливке наполнитель распределяется неравномерно.
Второй способ. Если вы хотите, чтобы все элементы находились в определенном порядке, то сначала заполните молд отстоявшейся смолой, распределите ее равномерным слоем и только потом добавляйте наполнитель, помогая себе деревянной зубочисткой.
Переживаете, что появятся пузырьки? Поставьте заполненный молд в предварительно разогретую до 80 градусов и выключенную духовку минут на 15-20. Оставьте до полного остывания и дайте смоле просохнуть не менее 24 часов.
Как сделать кулон из эпоксидной смолы с наполнителем при помощи силиконового молда, показано на видео:
Чтобы узнать, как сделать кольцо из эпоксидной смолы, посмотрите видео:
Почему важно использовать специальные молды для смолы?
Если вы используете молды и формы, не предназначенные для эпоксидной смолы, то вы неизбежно столкнетесь с некоторыми проблемами.
- Из пластиковых формочек для мыла застывшее изделие сложно достать без повреждений, а на его поверхности образуются разводы.
- В кондитерских силиконовых молдах получаются изделия с мутной поверхностью. Их нужно дополнительно шлифовать и полировать.
В нашем каталоге представлены специальные молды для эпоксидной смолы. Они выполнены из платинового силикона и очень удобны в работе, поскольку обеспечивают качественное застывание полимера, не прилипают к смоле и не вступают с ней в реакцию. Поделки из эпоксидной смолы получаются легко и без лишних усилий.
Благодаря разнообразию форм и размеров молдов вы сможете создавать необычные стильные украшения своими руками: браслеты, кольца, серьги, кулоны и многое другое. Для подвесок и серег мы советуем приобрести фурнитуры – сеттинги и крепления.
И еще немного советов при работе с эпоксидной смолой:
- Перед работой проверьте температуру воздуха и уровень влажности. Идеальные условия для застывания смолы: температура около 23-25 градусов тепла, влажность – не более 55%.
- Тонкий слой застывает намного дольше, чем толстый, это вызвано особенностями полимеризации материала.
- Если вы выполняете заливку в несколько слоев, между каждым выдерживаете перерыв в 6-8 часов. В этом случаев стыки будут малозаметны и слои хорошо сцепятся друг с другом.
- Остатки неиспользованной разведенной или окрашенной смолы от некоторых производителей можно заморозить, а потом разогреть на водяной бане. Внимательно читайте инструкцию.
- Если смола растеклась и еще не застыла, ее удаляют ацетоном или изопропиловым спиртом.
- Если на готовом изделии образовались небольшие кратеры (это бывает в закрытых молдах для бусин и кулонов), залейте их тонким слоем свежесмешанной смолы и снова просушите.
- Фурнитура крепится к готовому изделию с помощью смолы или эпоксидного клея. Если нужно просверлить отверстие, это делают при помощи специального инструмента.
Полное время высыхания для каждой марки смолы разное, оно указано в инструкции. Главное, следите, чтобы во время сушки молд находился на ровной горизонтальной поверхности, не было резких изменений температуры и уровня влажности. Всегда на время сушки закрывайте молд защитной крышкой, чтобы на изделие не попала пыль или шерсть домашних животных.
Как отполировать готовое изделие?
Верхние края изделия всегда будут чуть шероховатыми, иногда может образоваться небольшое помутнение, поэтому поверхность всегда нужно шлифовать и полировать. Для этого потребуется наждачная бумага. Из-за большого количества пыли советуем работать в респираторе, а наждачку предварительно смочить водой.
Без эпоксидной смолы невозможно обойтись при изготовлении поделок. В соединении с отвердителем это вещество лучше всего проявляет свои уникальные свойства. Многие задаются вопросом, как сделать эпоксидную смолу в домашних условиях.
Технология применения
Для изготовления поделки нужно смешать два компонента в подходящем соотношении (пропорции указаны в инструкции), тщательно их размешав. Удобно отмерять нужное количество смолы и отвердителя с помощью одноразового шприца.
В чистые и сухие карбюшоны или силиконовые молды нужно залить эпоксидную смолу. За сутки она застывает при температуре от +25С до +50С. Если оставить изделия в прохладном месте, на их поверхности образуется белый налет. Для прочности соединения после полного высыхания соединение нагревают до 100◦С.
Реакция смешивания смолы и отвердителя необратима. Быстро застывающую эпоксидную смолу нельзя использовать повторно, поэтому замешивать ее нужно в необходимом количестве.
Эпоксидные смолы применяются в качестве защитного слоя или надежного склеивания плотных материалов с непористой поверхностью: металлов, плотных пород дерева, фаянса и керамики.
Конечные свойства специальных эпоксидных составов после полимеризации могут быть как жесткими, так и эластичными.
Готовую смесь наносят на поверхность тонким слоем, сжимают, если склеиваются два материала, и аккуратно удаляют излишки клея. Состав высыхает за сутки при комнатной температуре.
В эпоксидный состав добавляются различные компоненты, например, алюминиевая пудра.
Многие любители рукоделия задавались вопросом: чем можно заменить эпоксидную смолу? Как оказалось, только это вещество обладает необходимыми для изготовления различных изделий уникальными свойствами.
Меры безопасности
Химическое происхождение эпоксидной смолы говорит о наличии токсинов в ее составе. Но смола обладает удивительным свойством: изделия после застывания абсолютно безвредны.
Работать с жидкой эпоксидной смолой нужно в перчатках, а помещение должно проветриваться. Если состав попадет на кожу, поможет обычная вода и мыло.
Шлифовку готовых изделий нужно производить в респираторе.
Оптимальное соотношение компонентов
Комбинирование смол и отвердителей в разном процентном соотношении дает возможность получить разнообразные вещества. Реакция взаимодействия отвердителя с эпоксидной смолой является необратимой: застывшая смола не растворится и не расплавится.
Неправильно подобранное соотношение смолы и отвердителя влияет на качество готовой поделки:
- Недостаток отвердителя делает состав липким из-за смолы, не вступившей в реакцию.
- При излишках свободный отвердитель выделяется на поверхности состава.
Читайте также: