Свойства, применение и технические характеристики полиэфирных смол

Полиэфирная смола применяется для различных целей и в разных областях. Можно ею работать и в бытовых условиях, но, чтобы получить качественный результат и не получить вреда для здоровья, требуется знать определенные правила работы. Подробнее о том, что собой представляет полиэфирная смола, ее свойствах и где ее применять будет, рассказано далее.

Состав

Состав полиэфирной смолы сложен, каждый элемент, входящий в него служит для определенной цели. Их можно объединить в несколько групп:

Полиэфир, в составе он содержится на 65-70%, это база смолы;
Растворитель, примерное содержание 30%, могут способствовать снижению вязкости изделия;
Инициатор, 1.8%, запускает процесс полимеризации;
Ускоритель, способствует увеличению скорости затвердевания состава, 1.5%;
Ингибитор сдерживает процесс полимеризации во время хранения.

Состав полиэфирной смолы сложен, каждый элемент, входящий в него служит для определенной цели.

Комнатная температура

Профессионалы советуют работать с данным материалом при температуре в комнате не менее 23 градусов выше ноля. На рынке представлены смолы, это обычно касается лакокрасочных изделий работа, с которыми может проходить и в условиях микроклимата от +15 градусов. Данную информацию можно найти на упаковке изделия.

По идеи отверждение данных видов будет проходить длительно, примерно месяц. Поэтому, чтобы улучшить продажи, производитель к полиэфиркам такого типа подготавливает элементы для ускорения и полимеризации так, чтобы разбавление их даже при таких температурных показателях, запускало процесс саморазогрева, и процесс производился в приемлемые сроки. Они могут варьироваться за счет изменения соотношения ускорителя. Здесь важно действовать по инструкции.

Полиэфирная смола как разводить с отвердителем, порядок введения всех необходимых добавок включает:

Необходимо точно измерить количество смолы и ускорителя (в случае если он не был добавлен ранее до продажи), узнать это можно изучив упаковку, на ней обязательно прописываются эти детали.
Смешивать их вместе, двигаться усиленно не стоит, чтобы не вызвать образование лишних пузырьков воздуха, время на перемешивание должно затрачиваться 3-5 минуты.
Добавить инициатор отверждения, перемешивание должно длиться три минуты, если климатические условия комнаты жарче стандартных, то оно производится меньшее количество времени.
Переходят к заливке состава в формы, либо разливке его по поверхности, важно сделать это за 10-12 минут до перехода к стадии желатинизации.
Для ускорения перехода к следующей стадии температуры в помещения должна быть повышена, и, наоборот, для замедления понижена.
Первичное затвердивание произойдет через 14 часов – сутки.

Первичное затвердивание произойдет через 14 часов – сутки.

Характеристики материала

Чтобы лучше понять, как работать с данным материалом следует разобраться в его характеристиках. К ним относятся:

Низкие показатели теплопроводности;
Высокие показатели устойчивости влаге;
Долгий срок службы, выполненных изделий;
Высокая устойчивость к сменам температур, ультрафиолету и механическому воздействию;
Выдерживает влияние химических средств;
Разнообразная область применения;
Хорошие показатели сцепляемости с разными материалами;
Свойство электроизоляции.

Высокая устойчивость к сменам температур, ультрафиолету и механическому воздействию.

Пентафталевые смолы

Пентафталевые смолы являются продуктами реакции конденсации пентаэритрита и фталевого ангидрида. Широкое применение в промышленности нашли пентафталевые смолы, модифицированные маслами.

Процесс изготовления пентафталевых смол аналогичен процессу изготовления глифталевых. Растительное масло подвергается процессу переэтерификации с пентаэритритом при 220–230 °С до получения растворимого в спирте продукта, затем производится этерификация этого продукта с фталевым ангидридом при 240–255 °С.

Процесс реакции контролируется по вязкости раствора смолы в скипидаре. Затем готовая основа разбавляется растворителем. Процесс смолообразования при применении пентаэритрита благодаря его большой реакционной способности (при наличии четырех гидроксильных групп) происходит значительно быстрее. По этой причине получение пентафталевых смол с малой жирностью очень затруднительно.

Пентафталевые лаки по сравнению с глифталевыми той же жирности обладают рядом преимуществ: повышенной скоростью сушки, дают более твердую пленку с большей влагостойкостью и блеском, имеют более длительный срок службы и обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Объясняется это строением пентафталевых смол, которые имеют более жесткую пространственную структуру по сравнению с глифталями.

Сфера применения

Полиэфирной смолы применение может быть разным. Если использовать ее со стеклотканью, то можно получить стеклопластик необходимой прозрачности. Широко применяется полиэфирка для производства сантехники. Также она нашла свое применение в производстве лакокрасочной продукции, клеев, добавляется в полимеры необходимые для создания деталей для радиооборудования и электрооборудования.

Так смола может использоваться для мастик, замазок, для заливки пола. Из стеклопластика путем лепки получают разные статуэтке, это отличный архитектурный помощник. Полиэфирной смолой можно обеспечить герметизации материалов. Широко применяется она в кораблестроение, для создания соединения различных деталей.

С помощью нее можно отремонтировать бампер авто. Из пластика, полученного с нею в составе, производят автомобильные детали. Литьевая методика позволяет создавать искусственные камни.

С помощью нее можно отремонтировать бампер авто.

Изготовление

Полиэфирку получают путем переработки нефти, в ходе данного процесса происходит выделение бензола, этилена, пропилена. После подвергания материала различным химическим реакциям получают гликолей, многослойные кислоты, антигидриды. Все элементы объединяются и увариваются, в итоге образуется базовая смола.

Для изготовления готового продукта в данный состав добавляется стирол, отличающийся токсичностью. Подобное изделие может поступать в продажу, однако обычно в него добавляют и ряд других элементов, для придания дополнительных свойств: пластификаторы, пигменты, связующие добавки и т.д.

После изготовления продукта запускается естественных этап полимеризации, поэтому смесь нужно использовать в ближайшие сроки, чем дольше стоит материала, тем сложнее с ним работать.

Для замедления процесса полиэфирку хранят в холодильниках. Перед началом работы производят добавление в состав отвердителя, инициатора, катализатора. Их нужно приобрести вместе с полиэфирной смолой.

Полиэфирку получают путем переработки нефти, в ходе данного процесса происходит выделение бензола, этилена, пропилена.

Производство

Создание вещества тесно связано с процессом нефтепереработки. Сначала получается пропилен, этилен и бензол, потом на эти компоненты воздействуют реактивами для производства ангидридов, многоосновных кислот, гликолей.
В итоге соединения и последующей специальной обработки получается субстанция под названием базовая смола.

Если ее развести токсичным стиролом в качестве растворителя, процесс завершится созданием нового продукта – полиэфира, который уже можно отправлять на продажу. Однако, не стоит торопиться.

При добавлении тех или иных компонентов, вещество способно менять свои свойства по заданному алгоритму.

Например, при добавлении различных растительных масел, таких как подсолнечное, соевое или рапсовое, можно получить состав, похожий на неорганическую смолу, но более долговечный и надежный, а если интересует вспененный полиуретан, нужно сырье в виде многоатомного спирта, содержащего более одной гидроксильной группы (полиола).

Жизненный цикл готовых смесей ограничен – смола достаточно быстро затвердевает. Приостановить процесс полимеризации можно за счет охлаждения продукта. Для этой цели можно использовать холодную воду или холодильную установку.

Свои уникальные свойства полиэфирная смола приобретает за счет воздействия тепловой энергии.

Источником ее является катализатор, выступающий в роли активатора необходимых химических процессов, или внешний источник. Последний способ менее популярен из-за его дороговизны.

Резюмируя написанное выше, акцентируем внимание на том, что в продаже присутствуют как однокомпонентные, так и двухкомпонентные виды полиэфирных смол. В первом случае, придется докупать отвердитель, в последнем уже есть все что нужно.

Свойства и характеристики

Полиэфирка имеет желтый оттенок разной степени насыщенности, консистенция схожа с жидким медом. После добавления отвердителя степень прозрачности понижается, и повышается густота, в середине процесса полимеризации смола приобретает схожесть с резиной, отвердев окончательно, смола может быть окрашена. Отличаются изделия из смолы износостойкостью, низкой теплопроводностью, высокой устойчивостью к влаге, долговечностью, устойчивостью к химическим веществам, отличной сцепляемостью и диэлектрическим свойством.

Отличаются изделия из смолы износостойкостью, низкой теплопроводностью, высокой устойчивостью к влаге, долговечностью.

Ноу-хау или как мы нашли оптимальное решение цена-качество

Технологи нашей компании нашли решение с оптимальным сочетанием цены и качества. Это прозрачная полиэфирная литьевая смола HC 113

производства итальянской компании Sirca в сочетании с
пластифицирующей смолой HX 104 S15
. Используя такое сочетание полиэфирных смол, удалось практически полностью исключить усадку, а наличие в смоле HC 113 УФ-фильтра обеспечивает устойчивость к ультрафиолету. Пластифицирующая смола HX 104 S15 чуть дешевле, чем HC 113, поэтому введение данной смолы совершенно не увеличивает стоимость готового изделия. А низкая вязкость смолы позволяет легко избавляться от пузырей воздуха, поэтому в большинстве случаев дегазация материала не потребуется.

Сравнение с эпоксидной смолой

Полиэфирная и эпоксидная смола в чем разница, что лучше выбирать. Выбор должен делаться в зависимости от материала изделия, на которое хотят нанести смолу, условий применения.

Эпоксидка дороже, полиэфрки, но и качество прочности ее выше. Эпоксидная смола характеризуется хорошим клеевым свойством, дает меньшую усадку, лучше выдерживает механическое воздействие и более износостойкая.

В отличие от работы с полиэфирной смолой, с эпоксидной работать сложнее. Из-за вредных элементов, содержащихся в ее составе и составе отвердителей для нее.

Часто эпоксидки используют для создания столешниц, которые переносят механическое воздействие легко.

Применение

Кроме перечисленных выше сфер применения полиэфирной смолы можно выделить ее использование в быту, как пропитка для пористых веществ, либо в качестве герметика или грунта. Она используется в кузовном ремонте, и грунтовочные и шпаклевочные растворы для автомобилей содержат данный материал.

Применяется литье из нее подоконников, карнизов, кровель, может также производится плафоны для предметов освещения. Как видно применение состава весьма разнообразно, и может полиэфирка использоваться и в промышленности и в быту.

Она используется в кузовном ремонте, и грунтовочные и шпаклевочные растворы для автомобилей содержат данный материал.

Особенности ненасыщенных полиэфирных смол

Ненасыщенные смолы используется чаще, ведь для процесса быстрого процесса отверждения не нужно прибегать к высоким температурам, процесс происходит при температурных показателях +23 градуса. Также преимуществ данного вида отмечается меньшая опасность для здоровья, работающего с ней человека. Сфера применения ненасыщенных смол также широка.

Преимущество данного вида отмечается меньшая опасность для здоровья, работающего с ней человека.

Полиэтилентерефталатные смолы

Полиэтилентерефталатные смолы получаются в результате реакции конденсации терефталевой (парафталевой) кислоты и этиленгликоля.

Процесс образования смолы протекает по схеме, изображенной на рис. 6.

Рис. 6.

Особенностью этого процесса является то, что терефталевая кислота не плавится и не растворяется в этиленгликоле, и реакция проходит в гетерогенной среде. Поэтому для ускорения процесса реакции и избежания перегрева массы необходимо энергичное перемешивание и постепенное введение терефталевой кислоты в реакцию.

В реактор загружают этиленгликоль и часть терефталевой кислоты, которые нагревают до 200–210 °С при энергичном перемешивании. Затем постепенно добавляют остальное количество кислоты.

Дальше конденсацию ведут при 200–250 °С при систематическом контроле кислотного числа смолы. Синтез смол проводится в аппаратах, аналогичных применяемым для получения глифталевых смол.

Промышленный способ получения полиэтилентерефталатной смолы заключается в переэтерификации диметилового эфира терефталевой кислоты этиленгликолем с последующей конденсацией получающихся при переэтерификации низкомолекулярных эфиров по схеме, изображенной на рис. 7.

Рис. 7.

Полученные полиэтилентерефталатные смолы имеют линейное строение, обладают высокой степенью кристалличности и высокой температурой плавления (220–240 °С).

Эти смолы широко применяются для изготовления искусственных волокон и пленок: лавсан (экс-СССР), терилен (Англия), хостафан (Германия). Пленки и волокна из этой смолы обладают высокой механической прочностью, эластичностью и стойкостью к растворителям. Электрические свойства пленок из лавсана высоки, а по теплостойкости относятся к классу изоляции «Е».

Однако благодаря своим термопластичным свойствам полиэтилентерефталат не может использоваться без дополнительной обработки для изготовления лаков, применяющихся для эмалирования проводов, склеивания слюды, пропитки обмоток электрических машин и т. п.

Для изготовления лаков необходимо получить полиэтилентерефталатную смолу с боковыми разветвленными группами, дающими трехмерный пространственный полимер. С этой целью наряду с гликолями применяют и многоатомные спирты (глицерин). Дополнительную конденсацию смолы ведут или прогревом смолы под вакуумом или в среде растворителя, например, трикрезола. В этом случае получают лак 45-процентной концентрации в растворителе (трикрезоле), применяющийся для эмалирования проволоки.

Растворители, ускорители и ингибиторы

Обязательным является добавление в состав растворителя, он служит для уменьшения густоты продукции, а также для замедления процесса полимеризации, чтобы полиэфирное вещество слишком быстро не затвердело. Чтобы осуществить переход в твердое состояние используются катализаторы, разделителем может служить гидроперекись. Ускоритель может добавляться сразу, либо для стабилизации во время эксплуатации, в качестве него стандартно применяется соль кобальта. Если не добавить данные элементы, то процесс отверждения будет проходить в медленном темпе, или наоборот слишком быстро.

Обязательным является добавление в состав растворителя, он служит для уменьшения густоты продукции, а также для замедления процесса полимеризации.

Работа с полиэфирной смолой

Работа начинается с изучения инструкции на упаковке продукта, добавление компонентов происходит строго по указанному соотношению и количеству. Для новичков лучшим способом будет приготовление раствора маленькими порциями. Вливать ускоритель нужно постепенно, при этом мешать нужно аккуратно, чтобы не образовывались в смеси пузырьки. Во время процесса начнет повышаться температура смеси, это запущен процесс полимеризации, окрашивание смолы в синий цвет означает сильное е нагревание.

Если есть необходимость замедлить процесс, то можно тару с жидкостью опустить в холодную воду.

Когда жидкость перейдет к этапу желатинизации (20-60 минут), ее нельзя будет менять, придание формы и корректировка после уже нежелательна, иначе будут потеряны свойства. Затвердение происходит через 2-24 часа, полное затвердевание наступает через 7-14 дней.

Для новичков лучшим способом будет приготовление раствора маленькими порциями.

Как пользоваться?

По консистенции УФ-смола напоминает густой гель. Если есть необходимость в получении более жидкой субстанции, её нагревают при помощи фена. Упаковку со смолой также можно поместить в микроволновку на несколько секунд или разместить на батарее.

Перед использованием состава нужно подготовить всё необходимое оборудование и расходные материалы: ультрафиолетовую лампу, краски, элементы декора.

На первом этапе поверхность очищают спиртом, обезжиривая её и удаляя пыль. Краситель в небольшом количестве смешивают с бесцветной смолой. Для смешивания можно воспользоваться металлической либо пластиковой палочкой. После этого добавляют краску для получения требуемого цвета

Важно не переборщить с количеством красителя – это может негативно повлиять на застывание смолы. Многое зависит от выбранного дизайна – в ряде случаев возникает необходимость во временных «краях» для сдерживания состава и предотвращения его распространения за границы изделия (можно пользоваться узким скотчем)

Первый смоляной слой наносят на основание (он должен быть тонким) и ожидают его затвердевания. В последующих слоях также может быть краситель, но если используются несколько оттенков, каждый слой нужно заливать и высушивать отдельно. Работать необходимо аккуратно и неторопливо

Спешка чревата появлением пузырьков. Нагревание смоляной поверхности для контакта с ультрафиолетом может стать причиной поднятия пузырьков на поверхность. После выполнения всех предписаний изделие помещают под ультрафиолетовую лампу на пару минут. Если краситель уже добавлен в смолу, необходимо увеличить временной интервал

Важно помнить, что чем темнее оттенок, тем дольше субстанцию нужно облучать ультрафиолетом. Новые слои добавляют сверху застывших, пока не будет достигнута требуемая высота и толщина

О том, что такое УФ-смола и как ею пользоваться, смотрите в следующем видео.

Полиэфирные смолы и стекломаты

Стекломаты представляют собой стекловолоконные единицы, которые делаются размером до пяти сантиметров. Производят их соединения вместе, получая материал похожий на стеклотканный. Показатели плотности у них ниже, но работать с ними проще. Добавляя в стекломаты полиэфирную смолу, получают податливый материал, которому можно придавать нужную форма и сгибать.

Добавляя в стекломаты полиэфирную смолу, получают податливый материал, которому можно придавать нужную форму и сгибать.

Опасность и вред для человека

Вредные компоненты присутствуют в составе практически всех материалов неорганического происхождения. Особенно токсичен стирол, это вещество весьма огнеопасно. Работать с полиэфиркой надо всегда с соблюдением мер защиты. Глаза предохраняют от паров и брызг специальными очками, органы дыхания защищают респиратором.

Чем отмыть материал, если состав попал на кожу? Надо сразу же тщательно промыть это место с мылом, но лучше использовать особый состав для очищения полиэфиров. Помещение должно хорошо проветриваться, исключается работа рядом с источниками огня. Тушение при возгорании запрещено проводить водой, надо применять огнетушитель или песок.

Влияние на здоровье человека

Содержание токсичных элементов в составе продукции требует соблюдения мер безопасности при работе. Мастер должен надевать защитные очки и респиратор. В помещении должна быть обеспечено хорошая вентиляция, рядом не должно находиться источников открытого огня, если произошло возгорания, то тушение водой недопустимо, используется песок, либо огнетушитель. Если попадание на кожу не удалось избежать, то место промывается мыльным раствором, рекомендуется иметь в наличии специальное средство для очищения полиэфиров.

Содержание токсичных элементов в составе продукции требует соблюдения мер безопасности при работе.

Полиэфирная смола обладает целым рядом положительных свойств, с которой можно провести множество работ. Главное уделять внимание правилам безопасности и выполнять смешивание строго по инструкции, описанной производителем.

Технология ремонта с эпоксидкой

Стеклоткань нужна для упрочнения поврежденного участка кузова или внутренних узлов авто. При необходимости в эпоксидку можно добавить и вещества, обеспечивающие еще большую надежность соединения – алюминий или сталь (в форме порошка), тальк, опилки. Также в продаже есть пластификаторы (масла и прочие) которые вводят в эпоксидку для улучшения ее свойств. Пластификатор помогает смоле длительно не подвергаться отслаиванию и растрескиванию, потому он желателен для применения.

Подготовительные работы

Для подготовки изделия чистят от любых поверхностных и глубоких загрязнений. Убирают краску, коррозию, грязь путем протирания растворами, мытья, шлифования. Вокруг места повреждения нужно обработать поверхность на 6 см, не меньше. Если немного осадить зону ремонта внутрь, накладка почти не будет выделяться на основном фоне. Перед работой участок обезжиривают. При необходимости наносят полироль, антикор или делают цинкование. Потом производят грунтование.

Установка стекловолоконных накладок

Вначале на обработанное основание наносят слой разведенной отвердителем эпоксидки. Далее порядок работ будет таким:

прикладывают самый маленький кусок стеклоткани, прокатывают его роликом для удаления воздуха;
если воздух все же проник под материал, последний аккуратно прокалывают;
наносят еще один слой смолы, наслаивают следующий кусочек среднего размера;
при необходимости, выполняют еще один промежуточный слой или прикладывают самую большую «заплатку», попеременно смачивая эпоксидной смолой.

Кусочки стекловолокна можно сразу пропитывать смолой и прикладывать на положенное место. Главное, чтобы каждый следующий слой на несколько миллиметров перекрывал предыдущий. После окончательного застывания смолы по поверхности проходят напильником, потом ее шкурят. Оставшиеся ямки можно замазать автошпаклевкой. На дырки большого размера вначале ставят твердую заплатку – из металла, фанеры. Это поможет исключить повреждение стекловолокна. Предварительно материал смазывают воском или парафином, чтобы по завершении работы его можно было убрать.

Техника безопасности

Нельзя допускать попадание эпоксидки на кожу, глаза, что может вызвать аллергию или токсическое поражение, воспаление. Для этого надевают перчатки, очки. Работать нужно в респираторе, ведь мелкие частички стекловолокна тоже вредны для органов дыхания, как и испарения смолы

В помещении важно установить хорошую вытяжку или тщательно проветривать его через окно. При попадании смолы на кожу ее хорошо промывают с мылом, наносят питательный крем

Соблюдение таких мер поможет сделать работу качественно и безопасно для здоровья.

Источник