Що таке епоксидна смола?

Епокси́дні смо́ли (також поліепокси́дні смо́ли — коректніша назва) — загальний термін на позначення синтетичних термореактивних смол, що являють собою пластикові маси (композиції) епоксиду. Зазвичай їх полімеризація відбувається після додавання отверджувача з утворенням кополімеру. При цьому маса необоротно твердне за рахунок зшивання молекулярних ланцюжків, і тому стає неплавкою і нерозчинною.

Застосування

Поліепоксидні смоли — це універсальні синтетичні продукти, вироби на основі яких характеризуються непоганими захисними, адгезійними, фізико-механічними та діелектричними властивостями. Тому такі сполуки використовують для створення захисних покриттів, клеївгерметиків, заливних компаундів, лакофарбових виробів, армованих пластиків. Серед властивостей поліепоксидних смол — значна адгезія до металевої основи, технологічність під час формування у вигляді покриттів на довговимірних поверхнях складного профілю.

На основі поліепоксидних смол виготовляють композитні матеріали, які мають високу ремонтоздатність за рахунок неодноразового відновлення поверхонь деталей композитами, що використовують, як покриття.

У ряді випадків поліепоксидні смоли використовують для створення найбільш відповідальних виробів.

Питома міцність і питома жорсткість багатьох епоксидних композитів у декілька разів перевищують відповідні показники найкращих сортів сталі і титану, що дозволяє ефективно використовувати їх в тих галузях техніки, в яких важливе значення має маса конструкції: авіаційній, ракетній, космічній, транспортній.

В цілях ремонту автомобілів широке застосування знаходять поширені діанові епоксидні смоли ЕД-20 і ЕД-16 з дибутилфталатом як пластифікатором, хоча такі композиції не є найкращими.

На основі епоксидної і амінової смол виготовляються двокомпонентні клеї-шпаклівки (епоксиамінні композити), які в просторіччі називають «Швидка сталь». До продажу поступають у вигляді «ковбасок», від яких достатньо відламати необхідну кількість продукту, розім’яти мокрими руками до однорідного стану і, відчувши, що суміш злегка розігрілася, зкористатись нею за призначенням. Через 15 хвилин маса починає затвердівати, а через годину її вже можна обробляти — в тому числі і напилком, свердлити.

Характеризуються доброю адгезією до металів і гірських порід; у гірничій справі застосовуються в технологіях ізоляції припливу пластових вод, кріплення привибійних зон.

Переваги

Переваги епоксидних смол, які роблять їх незамінними зв’язуючими для високоміцних композитів: низька лінійна усадка (менше 2%); відсутність низькомолекулярних продуктів отвердження; висока адгезія, яка перевищує адгезію більшості інших смол (висока адгезія пов’язана з порівняно високою полярністю і здатністю епоксидних груп до хімічної взаємодії з поверхнею багатьох матеріалів); можливість отримання епоксидних смол у різному фізичному стані — від твердих до низьков’язких, що дозволяє використовувати різноманітні технологічні прийоми; високі механічні показники, що перевищують показники інших сітчастих полімерів; високі електричні характеристики в широкому температурному інтервалі; можливість отримання монолітних виробів і конструкцій; водо- і хімічна стійкість.

Недоліки

До недоліків епоксидних зв’язуючих можна віднести їх високу вартість і токсичність.

Модифікування

Для покращення деяких експлуатаційних показників виробів на основі поліепоксидних смол, а також з метою здешевлення таких виробів епоксиди модифікують як низькомолекулярними сполуками, так і полімерами.

Модифіковані епоксидні смоли поєднують в собі низку властивостей, притаманних таким сполукам. Щоб досягти потрібних властивостей, необхідно, щоб всі складові полімерної суміші, до складу яких входять модифіковані епоксидні смоли, були між собою хімічно зв’язаними.

З метою сумісності епоксидних смол з ненасиченими полімерами (олігомерами), епоксиди модифікують гідропероксидами. Синтезовані при цьому сполуки містять у своїй структурі фрагменти пероксиду й епоксидні групи. Це дає можливість використовувати їх як активні додатки полімерних сумішей на основі промислових діанових епоксидних смол і олігоестеракрилатів. Структурування епоксиолігоестерних сумішей, що містять як активний додаток модифікований гідропероксидом епоксидний олігомер, відбувається за участю як епоксидних, так і пероксидних груп. Це дає змогу підвищувати як твердість виробів, так і вміст у них гельфракції.

Фосфати, оксид алюмініюгідроксид алюмінію та магнію, модифіковані диметилфосфітом застосовують для підвищення вогнестійкості епоксиамінних композицій (але вони мають низьку міцність).

Для зменшення крихкості епоксидні смоли пластифікують або модифікують складними ефірами, низькомолекулярними смолами, полісульфідами і іншими з’єднаннями. В практиці виготовлення композицій застосовують пластифікаторидибутилфталат і деякі смоли. Введення великої кількості пластифікаторів призводить до зниження теплостійкості композиції, зменшенні міцності на вигин, зниженні електричних характеристик. Кількість вмісту пластифікаторів коливається в межах 5—30% по відношенню до олігомера.

За допомогою наповнювачів, які вводять композицію, можна підвищувати теплопровідність, зменшувати усадку, збільшувати механічну міцність, змінити коефіцієнт тертя і електропровідність матеріалу. З цією метою як наповнювач застосовують порошкоподібні, тонкоподрібнені (із сталічавунуалюмініюграфітуталькуслюдинітриду борудисульфіду молібденудвоокис кремнію і ін.) і волокнисті матеріали (скловолокновуглецеве волокнобавовняні тканини).

Leave a Reply