В судостроении, машиностроении, химической промышленности и ряде других отраслей применяются смолы. Материалы требуются для пропитки в процессе производства, улучшают свойства древесных материалов, стекловолокна, углеволокна. В чем отличие полиэфирной и эпоксидной смолы — самых популярных средств группы? Стоит подробнее рассмотреть их сферу применения, плюсы и минусы.
Эпоксидка — достоинства и недостатки
Материал эпоксидного типа имеет несколько синтетических компонентов в составе и обычно реализуется в форме двухсоставных средств. Отличается от иных наличием основной смеси и отвердителя — последний добавляют для застывания перед использованием.
В результате после отверждения получаются изделия или покрытия высокой прочности, обладающие стойкостью к действию агрессивных факторов. При попадании ацетона или ряда других растворителей покрытие портится.
Преимущества применения эпоксидных материалов:
- отсутствие токсических испарений после полного высыхания изделий (не выделяют фенол, безопасны для здоровья),
- незначительная усадка,
- защита поверхностей от влаги,
- стойкость к износу,
- легкость шлифования,
- возможность склеивать дерево, сталь, алюминий, прочие непористые основания,
- самые высокие показатели клеевого шва.
С эпоксидными смолами работают не более часа — дальше состав начинает отвердевать. Полное застывание происходит при -10…+200 градусах, используются холодный и горячий методы сушки. Различие в эффективности в зависимости от способа сушки есть: при горячем воздействии получаются сверхпрочные изделия для специальных производств.
Где чаще всего используется эпоксидка? Вот основные сферы:
- пропитка стеклоткани для авиационного производства,
- обработка корпусов судов,
- изготовление деталей в автомобилестроении, электронике,
- приготовление пластмассы и стеклопластика для строительства,
- гидроизоляция покрытий для пола и стен в помещениях с высокой влажностью,
- участие во внешней отделке стен,
- декор помещений,
- создание химически стойкого барьера в разных отраслях промышленности.
Недостатков у средства только два. Довольно высокая стоимость, особенно если выбирать между эпоксидкой или полиэфиркой. Период полимеризации зависит от типа отвердителя и может быть довольно неудобным. Использование высококачественных отвердителей вызовет значительное удорожание работ.
Полиэфирная смола — плюсы и минусы
В основе средств всегда есть полиэфир, иные компоненты могут различаться: растворители, ингибиторы химических реакций, ускорители. Если дополнительно покрыть поверхность специальным составом (гелькоутом), прочность покрытия возрастет.
Сферы применения полиэфирки:
- строительство,
- машиностроение,
- химическая промышленность,
- судостроение,
- в смеси со стекломатериалами — изготовление стеклопластика, сантехники,
- изготовление искусственного камня.
Достоинства материала:
- дешевизна,
- твердость, стойкость к химическому воздействию и износу,
- наличие диэлектрических свойств,
- отсутствие вредных испарений после отвердевания, безопасность для человека и окружающей среды,
- застывание при обычной температуре,
- легкость в работе.
В чем разница полиэфирных смол с эпоксидными? Свойства последних серьезно превышают физико-химические показатели первых. Для получения более прочного покрытия приходится использовать гелькоуты: в сухих помещениях — ортофталевые, во влажных — изофталевые, неопентиловые.
К минусам можно отнести однокомпонентность состава. Химическая реакция в полиэфирке уже запущена, и старый материал будет затвердевшим, непригодным для работы. Эпоксидку можно разбавить, материал годится для нанесения на любые поверхности, срок годности не принципиален. Недостаток в огнеопасности из-за наличия некоторых растворителей, низкая огнестойкость — смола горит как древесина.
В сравнении с эпоксидкой можно указать такие минусы материала:
- более низкая адгезия,
- сильная усадка,
- большой показатель фильтрации воды.
Иные виды смол
Существуют иные типы материалов, которые могут заменить описанные выше. Они менее популярны, но все-таки используются в промышленности.
Винилэфирные смолы
Это современные виды материалов, принцип образования которых схож с таковым у полиэфирных. Винилэфирные смолы более прочные — это свойство придают им входящие в состав эпоксидные молекулы. Усадка выше чем у эпоксидки, но ниже чем у полиэфирки.
Прочие характеристики материала:
- не позволяет формироваться микротрещинам,
- повышает адгезию к поверхностям,
- обладает высокими водостойкими свойствами.
К сожалению, такие материалы содержат вредные вещества (стиролы), хотя ряд современных модификаций не включает этих элементов. Минусом можно назвать плохую полимеризацию при обычных температурах. Цена средств высока, чуть ниже стоимости эпоксидных смол.
Во время эксплуатации надо соблюдать осторожность: при нанесении на разнородные поверхности есть риск отслойки наружной части покрытия. Наилучшую адгезию материал показывает к стекловолокну, хуже его сцепление с углеволокном, кевларом.
Бакелитовая смола
Бакелит — продукт поликонденсации фенола с формальдегидом при участии щелочного катализатора. Материал относится к термореактопластам, формируется на начальном этапе производства фенолформальдегидной смолы. На вид бакелитовая смола — вязкая жидкость светло-желтого, темно-желтого цвета.
Материал применяется как связующее звено при выпуске абразивных изделий горячего, холодного прессования и вальцевания. Свойство бакелита переходить в нерастворимую форму при долгом нагревании применяется для приготовления пластмасс. Растворы на спирту эксплуатируются как лаки.
Свойства материала:
- высокое сопротивление трению, давлению, ударам,
- плохая теплопроводность,
- легкая обработка на станках,
- электроизоляционные качества,
- отсутствие повреждений от действия щелочей и холодных кислот,
- стойкость к действию температур до +300 градусов.
Эпоксивинилэфирные смолы
Такие материалы отличаются высочайшей химической стойкостью, могут защищать изделия от коррозии. Особенно популярны на производстве, где необходимы антикоррозионные свойства стеклопластика.
Благодаря таким качествам эпоксивинилэфирные смолы могут использоваться в ряде отраслей промышленности:
- химическая,
- целлюлозная,
- полупроводниковая,
- энергетическая,
- металлообрабатывающая,
- производство нефтехимии,
- выпуск лекарств,
- утилизация отходов.
Нанесение химстойких смол делает изделия защищенными и от растворителей, окислителей, хлоридов, щелочей. Некоторые типы эпоксивинилэфирных смол выдерживают температуры до +315 градусов, но большая часть их может длительно эксплуатироваться до +175 градусов. Срок службы стеклопластика составляет несколько десятилетий. Стоимость материала умеренная — ниже чем у эпоксидных смол.
Изофталевая смола
Этот тип материала относится к полиэфирам, разница только в специфике процесса производства. Изофталевая смола отличается от стандартной полиэфирной молекулярной массой, строением. Это обуславливает несколько иные свойства готового стеклопластика.
Изофталевые материалы имеют сложную структуру. Прочие их свойства:
- высокая ударная прочность,
- прекрасная связываемость с волокнами стекла,
- способность выдерживать большие статические, динамические нагрузки,
- малое водопоглощение,
- могут применяться вручную и методом напыления.
Ортофталевые смолы
По сравнению с изофталевыми смолами ортофталевые имеют менее сложное строение. В составе есть специальные добавки, которые улучшают экологические показатели, снижают вредность испарений. Некоторые вовсе не содержат стирола и признаются безопасными.
В составе ряда смол есть парафин, и они предназначаются для создания поверхностной пленки на ламинате. Ортофталевые смолы быстро отвердевают, работать с ними надо в течение короткого промежутка времени.
Отличия полиэфирной и эпоксидной смол
Полиэфирка и эпоксидка сочетают достоинства и недостатки, поэтому их применяют в зависимости от потребностей. Материалы серьезно различаются по ряду показателей.
Полимеризация
Эпоксидные смолы полимеризуются более длительно, чем полиэфирные. Утрачивают вязкость при повышении температуры, поэтому могут возникать неприятности при работе на вертикальных основаниях. Полиэфирные смолы вязкости не теряют: с ними может работать человек даже без специальной подготовки.
Термопоказатели
Слишком высокие температуры быстро приводят эпоксидку в негодность, материал закипает. Полиэфирные смолы лучше выдерживают нагревание, не кипят.
Эксплуатационные качества
Оба вида материала характеризуются прочностью готового покрытия, имеют хорошую адгезию. Усадка эпоксидки намного ниже, материал служит дольше, поэтому используется для изготовления износостойких деталей. Для работы требуются определенные навыки. Полиэфирная смола используется там, где не требуется сверхвысокая износостойкость, материал достаточно долговечен, получаются качественные стеклопластиковые изделия.
Гелеобразование
Процесс гелеобразования эпоксидки — 30 минут, полиэфирного материала — от 2–3 минут.
Стоимость
Цена будет зависеть от конкретной марки и разновидности средства, но в любом случае эпоксидка на порядок дороже.
Взаимодействие между собой
Не рекомендуется наносить полиэфирку на эпоксидку — материал быстро отслоится. Виной этому служат эфиры, парафины, которые есть в составе полиэфирной смолы. Эпоксидка на зашкуренную полиэфирку ляжет отлично и будет долго служить.
Токсичность и запах
Эпоксидные смолы не имеют резкого запаха, не токсичны. Полиэфирка имеет более неприятный запах, но токсичность тоже отсутствует. Работать с обоими видами материалов надо в перчатках.
Сравнивать разные виды смол сложно, ведь каждый имеет свое предназначение. В целом можно сделать такой вывод: эпоксидка намного прочнее, долговечнее, зато дороже, полиэфирка менее крепка на износ, но дешева и отлично подойдет для изделий, не подверженных высоким нагрузкам.