Эпоксидная смола

Эпоксидные смолы - самые распространенные и универсальные из всего семейства смол, являются одними из лучших видов связующих применяемых при производстве композитных материалов. Практически по всем параметрам эти смолы обеспечивают самые высокие показатели.

Некоторые из преимуществ эпоксидных смол - это их стойкость к действию галогенов, кислот, щелочей, высокая адгезия с большим количеством наполнителей и армирующих материалов, хорошие электроизоляционные свойства. В процессе химической реакции между эпоксидной смолой и отвердителем не происходит выделения воды или какие-либо летучих веществ. Обладают крайне малой усадкой (в сравнении с фенольными и полиэфирными смолами).

Сама по себе эпоксидная смола не используется и приобретает свои ценные свойства только после смешивания с отвердителем и полимеризации, в результате которой смола переходит в твердую фазу. До смешивания с отвердителем смолу можно модифицировать, добавляя в нее всевозможные добавки и наполнители, которые будут менять в необходимую сторону свойства получаемой смеси.

Различают химическую и физическую модификацию:

При химической модификации, добавление в смолу соответствующих добавок приводит к изменению строения молекулярной решетки полимера. Например - добавление ангидрида глицерина придает отверждённой смоле эластичность, за счёт увеличения молекулярной массы вещества, но понижает её водостойкость. Добавление галоген- и фосфорорганических соединений придаёт смоле огнеупорные свойства. Добавление фенолформальдегидных смол позволяет отверждать эпоксидную смолу прямым нагревом без отвердителя и придаёт большую жёсткость и улучшает антифрикционные свойства, но понижает ударную вязкость.

Физическая модификация происходит при добавлении в смолу веществ, которые не вступают с ней в химическую связь. Например - добавление каучука позволяет увеличить ударную вязкость отверждённой смолы. Добавление коллоидного диоксида титана увеличивает её коэффициент преломления и придаёт свойство непрозрачности к ультрафиолетовому излучению. Также к физическим модификаторам относятся различные наполнители, такие как аэросил, пигментные красители и т.д.

Комбинируя различные виды смол и отвердителей можно получить материалы с различными свойствами, от твердых и жестких, превосходящих по прочности лучшие сорта стали, до резиноподобных.

Эпоксидные смолы используют во многих отраслях промышленности - электротехнической, радиоэлектронной, в авиа-, судо- и машиностроении - для получения различных композиционных материалов и конструкционных деталей. В строительстве - как компонент пропиточных и герметизирующих компаундов, наливных полов, клеев, лакокрасочных покрытий, шпатлевок. Как связующее для армированния стекло- и углепластиков. А также в тех случаях, когда от получаемого материала требуется обеспечение физико-механических характеристик, химической стойкости и атмосферному воздействию. И это далеко не полный перечень областей применения эпоксидной смолы.

В зависимости от марки и производителя, эпоксидная смола выглядит как прозрачная бесцветная или желто-оранжевая жидкость, по консистенции напоминающая мёд, или как коричневая твердая масса, похожая на гудрон. Отверждение полимера может происходить при температурах от —10 до +200°С, но это в большей степени зависит от типа применяемого отвердителя.

В настоящее время разработаны эпоксидные смолы, не содержащие вредных для здоровья веществ и не выделяющие при отверждении фенола. Но при этом стоит обязательно учитывать тот факт, что хотя и считается, что отверждённая по правильной технологии и при нормальных условиях эпоксидная смола является абсолютно безвредной, её применение сильно ограничено. Так как при отверждении в условиях промышленного производства в эпоксидной смоле остается некоторое количество золь-фракций (растворимого остатка). Он может нанести серьёзный урон здоровью, если будет вымыт растворителями и попадет внутрь организма. В не отверждённом виде эпоксидные смолы являются достаточно ядовитыми веществами и могут также навредить здоровью. По этой причине при работе со смолами требуется соблюдения правил техники безопасности.