Как сделать эпоксидную смолу своими руками

Назначение наполнителей

Наполнение основного состава эпоксидки приводит к улучшению свойств данного раствора. Так могут улучшиться характеристики прочности, устойчивости к воздействию влаги, а также к химическим и физическим воздействиям. Они улучшают густоту смолы, чтобы она не стекала с покрываемых поверхностей. Кроме того, они способствуют приданию необычного внешнего вида изделиям из смолы, могут преобразить его, и дать возможность мастеру придумывать различные варианты оформления, создаваемого предмета.

Наполнение основного состава эпоксидки приводит к улучшению свойств данного раствора.

Стадии затвердевания эпоксидной смолы

Эпоксидный состав проходит несколько стадий затвердевания. Условно их можно разделить на такие этапы:

1. В самом начале консистенция получается жидкая, она хорошо будет стекать, что очень удобно на стадии заливки. Таким образом, состав попадет даже в самые мелкие щели.
2. Спустя время смесь станет гуще. Использовать его можно будет только для заливания форм, в которых отсутствует ярко выраженный рельеф.
3. Третья стадии для работы сложнее всего. Густота состава будет напоминать мед, что позволит использовать его только для соединения между собой крупных элементов.
4. После смесь становится очень густой, что сделает невозможным отделение даже небольшого кусочка от общей массы.
5. Предпоследняя стадия нередко именуется резиновой, так как к рукам состав липнуть уже перестает, после чего его можно мять и сгибать по своему усмотрению. Однако полученная фигурка нуждается в закреплении. В противном случае материал примет первоначальный вид.
6. Самая последняя стадия застывания подразумевает уже готовый продукт, который даже оцарапать крайне сложно. Тактильно будет напоминать пластиковую форму.

Температурный режим

Эпоксидная смола плавится при 150-180 градусах, почти не теряя своей прочности. Также существуют бренды, которые можно кратковременно нагревать до 400 градусов и долговременно до 250 градусов.

Эпоксидная смола вредна ли для здоровья

Застывшая эпоксидка (при правильной эксплуатации) не несет никакого вреда человеческому здоровью. Единственный вред она может нанести в индустриальной сфере, когда при ее застывании в смеси все еще остается незатвердевшая смола. Такой остаток, попавший в человеческий организм, способен нанести непоправимый вред. Незастывшая эпоксидка, вредна для человека, и может серьезно ухудшить его здоровье.

Риски для здоровья

Основной риск, связанный с использованием материала, часто связан с компонентом отвердителя, а не с самой эпоксидной смолой. Аминные отвердители обычно являются коррозийными, но могут также классифицироваться как токсичные или канцерогенные / мутагенные.

Ароматические амины представляют особую опасность для здоровья (большинство из них являются известными или предполагаемыми канцерогенами), но их использование в настоящее время ограничено промышленными применениями, и обычно используются более безопасные алифатические или циклоалифатические амины.

Жидкие эпоксидные смолы в их неотвержденном состоянии в основном классифицируются как раздражающие для глаз и кожи. Твердые эпоксидные смолы, как правило, безопаснее, чем жидкие эпоксидные смолы, и многие из них относятся к категории неопасных материалов.

Одним конкретным риском, связанным с эпоксидными смолами, является сенсибилизация. Показано, что риск более выражен в эпоксидных смолах, содержащих низкомолекулярные эпоксидные разбавители. Воздействие эпоксидных смол может со временем вызвать аллергическую реакцию.

Сенсибилизация обычно происходит из-за многократного воздействия (например, из-за плохой гигиены труда или отсутствия защитного оборудования) в течение длительного периода времени.

Аллергическая реакция иногда возникает с задержкой в несколько дней после воздействия. Проявляется в форме дерматита, особенно в областях, где воздействие было наиболее высоким (обычно руки и предплечья).

Эпоксидные смолы являеются основным источником профессиональной астмы среди производителей. Бисфенол А , который используется для производства эпоксидных смол общего класса, является известным эндокринным разрушителем.

Декор мебели смолой

При застывании эпоксидная смола напоминает куски льда. Использовать эту особенность можно при изготовлении деревянных столешниц, стульев, барных стоек. Декорирование при соблюдении всех правил может преобразить до неузнаваемости старую мебель.

На просторах сети можно встретить множество фото поделок из эпоксидной смолы, на которых из старой коряги или пня мастера изготавливают стильные предметы интерьера. Старый дачный стол или стул, рамку для зеркала или даже шкатулку можно украсить смолой. Ведь материал отличается не только прекрасными визуальными данными, но и хорошей прочностью.

Пожелтение

Любая смола, в том числе имеющая рекламируемые фильтры УФ, со временем, будучи подверженной влиянию солнечных лучей, проявляет тенденцию к изменению цвета, чтобы приблизиться к янтарному оттенку. На это уходит иногда пара недель, а иногда — долгие годы. Срок определяется воздействием солнечных лучей, за пределами которых желтизна проявляется позднее, толщиной смолы, когда она является более толстой, желтый цвет появляется раньше, и особенностями окрашивания.

Смола, как правило, желтеет слабо, благодаря чему возможно ее применение для тех артефактов, которые не должны изменять цвет на протяжении двух и более лет, в случае их хранения в доме.

Принцип действия эпоксидной смолы

Раствор относится к категории двухкомпонентных, для приготовления которых используется два ингредиента, которые смешиваются между собой. Речь идет о смоле и отвердителе. Исходя из химических особенностей используемых элементов, они оба относятся к полимерам. Молекулярная масса у них небольшая. В основе процесса соединения участвует процесс полимеризации. Это обозначает, что мелкие частицы объединяются в более крупные молекулы.

Процессу подвержен весь раствор целиком, поэтому после застывания, смола представляет собой единый элемент. Эпоксидка представляет собой массообразующий элемент. Затвердитель отвечает за запуск процесса полимеризации. Оба элемента не следует смешивать между собой до начала приготовления раствора. Процесс этот необратимый. При повышении температурного показателя процесс ускоряется. Увеличение отвердителя в растворе также даст подобный результат. Для достижения обратного эффекта температура понижается.

Меры предосторожности при работе со смолой

Химический состав эпоксидной смолы специфичен и подразумевает наличие токсинов. Однако, сама смола обладает потрясающими свойствами, так как после застывания изделие получается абсолютно безвредным для окружающих.

При попадании состава на кожу, смывать его следует при помощи мыльного раствора и губки. В процессе шлифовки следует воспользоваться респиратором.

Как выбрать подходящую эпоксидку для дерева

Все эпоксидные смолы, используемые для работ, подразделяются на две крупные группы. Это:

1. Конструкционные материалы. Их применяют в различных сферах промышленности. А также для ремонта, тюнинга, судостроения и т. п. Для такой группы эпоксидок от субстанции требуются повышенные показатели ударопрочности и твердости.
2. Декоративные (или ювелирные). Эти материалы больше всего подходят для дизайнерских задумок. Они прозрачные и позволяют увидеть всю структуру дерева. Также их активно используют для создания картин, бижутерии, скульптур и разных сувениров.

Для дизайнерских работ используются ювелирные эпоксидные смолы. Их важным качеством является устойчивость к воздействию ультрафиолета (в процессе длительного времени покрытия не желтеют). К достоинствам относится и повышенная текучесть. Но декоративные эпоксидки обладают более высокой ценой.

Современный рынок отделочных материалов предлагает довольно обширную линейку эпоксидных смол. Чтобы не растеряться при выборе, учитывайте следующие рекомендации:

1. Для заливки больших поверхностей, например, столешниц или барных стоек требуется толстый слой эпоксидки. Причем масса не должна перегреваться и желтеть. Для выполнения такой задачи лучшим выбором станет смола марки Epoxy River.
2. Для работ более мелких лучше подходит универсальная эпоксидка. Она достаточно быстро отвердевает и может заливаться как тонким покрытием, так и толстым слоем. Для таких целей выбор остановите на фирме Aquaglass Citrus.
3. А для создания уникальных украшений и бижутерии важным требованием к смоле становится отсутствие токсичности, стойкость к деформациям и пожелтению и экономичность при использовании. Учитывая, что подобные работы проводятся в домашних условиях, наиболее безопасной является смола от компании Diamant.

Способ приготовления эпоксидной смолы

Для создания рабочей субстанции потребуются материалы:

• покупная смола;
• отвердитель;
• одноразовые шприцы;
• мерные емкости;
• деревянная палочка для перемешивания (подойдет зубочистка).

Порядок приготовления:

1. Отмерить нужное количество ингредиентов шприцем;
2. Смешать ингредиенты при температуре +25 градусов в одной емкости;
3. Тщательно размешать смесь деревянной палочкой, чтобы не было пузырьков воздуха;
4. Если пузырьки остались, нужно разогреть смесь, пузырьки поднимутся на поверхность, их легко будет удалить;
5. Использовать смесь для воплощения творческой идеи.

Нужно помнить важный момент – если смесь готовится в пластиковых мерных стаканчиках, то для использования в других целей они будут непригодны. Данные стаканчики нужно выбросить.

Застывание

Твердость определяется составом, временем покоя, а также температурой катализации. Показатель механического сопротивления смолы непрерывно повышается на протяжении минимум четырех дней с момента ее нанесения.

Полезно узнать > Как залить картинку или фотографию эпоксидной смолой, доступные примеры

В результате спустя сутки состав все еще выглядит мягким, однако в течение дальнейших дней продолжает отвердевать, в конечном итоге уподобляясь жесткому пластику.

Процесс затвердевания относится к экзотермическим явлениям, т.е. сопровождающимся выделением теплоты, возникающим при выливании смолы в толщину свыше 1 см. Молекулы смолы образовывают связи с отвердителем, выделяя теплоту, мгновенно рассеиваемую при незначительной толщине. Но в случае, если литье имеет толщину свыше 1 см, теплота пропадает менее быстро и начинается нагревание состава.

В результате такого нагрева ускоряется реакция, что ведет к еще более значительному нагреванию. Поэтому требуется избежание чрезмерно большого объема смолы для предотвращения появления трещин, пузырьков.

Мнение эксперта

Олег Васильев

Мастер по изготовлению мебели и предметов интерьера из эпоксидной смолы. Создает уникальные вещи на заказ на своем производстве.

Задать вопрос мастеру

Указанные толщины слоев заливки очень индивидуальны для смол разных торговых марок и назначение. Для заливки столов-рек, например, часто используют смеси с замедленным отверждением, то есть низкой скоростью полимеризации. В результате даже при слоях заливки 2-3 см перегрева и закипания смеси не происходит.

Меры безопасности

Эпоксидная смола становится полностью безвредной для человека только после окончания этапа полимеризации. Находясь в жидком состоянии, этап субстанция выделяет вредные испарения.

Поэтому работа с таким составом требует определенных правил безопасности. А именно:

• помещение, где производится работа с эпоксидкой, хорошо проветривайте;
• не допускайте присутствия при работе со смолой животных и детей;
• при замешивании состава и склейке используйте средства личной защиты: маску-респиратор, очки и перчатки;
• после окончания работы помещение хорошо проветрите, а предметы защиты промойте проточной водой;
• рабочую поверхность также застелите полиэтиленовой пленкой (полиэтилен – один из немногих материалов, который не подвергается склейке с помощью эпоксидки).

Остерегайтесь попадания смолистой субстанции на кожу. В такой ситуации немедленно удалите остатки смолы ацетоном, а затем промойте место контакта мыльным раствором.

Сферы применения

Давайте рассмотрим основные сферы применения подобных смол:

• Сантехника и комплектующие для ванных и кухонь. Полностью из полиэфирных отвержденных смол отливаются корпуса душевых кабин, кухонные фартуки, отдельные бюджетные виды ванн и раковин для кухонь, декоративная облицовка для кухонной мебели.
• Судостроение. Обработка корпусов с целью усиления внутреннего каркаса  и бортов, придания герметичности, соединения деталей наборного шпангоута у судов класса яхт и спасательных катеров, в уплотнении элементов борта в области иллюминаторов.

• Авионика. В авиационной промышленности используются те же приемы, что в судостроении. Изготовление деталей, где не требуется повышенная силовая нагрузка, в этом отношении полиэфирная смола пока уступает композитным материалам из эпоксидки и углепластика.
• Автопром. Литье кузовов, ремонтные работы по замене нестандартных деталей или поврежденных частей редких автомашин. Если в мастерской есть оборудование для изготовления форм, то изготовить внешний обвес по самодельным лекалам, при наличии чертежей  даже для пострадавшему в аварии Майбаху не составит большого труда.
• Строительство и ремонт. Лаки, краски, шпатлевки на основе полиэфирных смол – быстро твердеющие, удобные в работе, позволяющие использовать любые традиционные и нетрадиционные наполнители, пластификаторы, колеры. С колерами полиэфирка смешивается в гораздо большем диапазоне, чем эпоксидные смолы.

Химическая промышленность. Сама смола, это плод работы химиков, но из нее на выходе, после всевозможных необратимых химических превращений получается прекрасный материал для изготовления труб, по которым перекачивают жидкие продукты нефтехимии.

Метод намотки и препрегов

Метод намотки применим при изготовлении полых изделий. Примером могут служить резервуары, секционные емкости, трубы. Методом намотки сделаны рамы велосипедов, удочки, судовые мачты. Волокна не сплетены в ткань. Они попадают в ванну, заполненную эпоксидной смолой, а затем с помощью натяжных валиков наматываются на нужный каркас. Предварительно с волокон убираются излишки смолы.

Процедура полностью механизирована, так как изменяется угол намотки, в зависимости от скорости вращения и поступательного движения каретки. В результате намотки получаются достаточно крепкие изделия.

Препреги – куски готовой стеклоткани, пропитанные смолой. Но для хранения стекловолокна ее пропитывают не готовой смолой, а предкатализированной. Простыми словами, если смолы является двухкомпонентным веществом, то стекловолокно пропитывается только компонентом «А». В таком состоянии препреги могут храниться годами.

Существует и другая технология. Смола смешивается с отвердителем, который вступает в реакцию при высокой температуре. Пропитанные такой смолой волокна не застывают длительное время. После того, как они укладываются в матрицу, происходит их интенсивный разогрев, в результате чего смола начинает отверждение. Данный метод стал бы популярным, если бы не наличие оборудования для нагрева смолы до высоких температур (иногда она достигает 1800°C градусов).

Свойства прозрачных смол

Химическая формула эпоксидной смолы, как и ее состав, достаточно сложная. Олигомеры, содержащие эпоксидные группы, способны под действием отвердителей образовывать сшитые полимеры, в результате чего физические свойства смолы полностью меняются. Эпоксидная смола для заливки продается в виде двух компонентов. В роли компонента «А» выступает основной состав, компонент «Б» — отвердитель. Приготовление материала сводится к смешиванию компонентов.

Компонент «А» представляет собой тягучую прозрачную массу. Уже по внешнему виду можно определить, что перед нами — эпоксидная смола для литья. Смолы технического назначения обычно имеют характерный желтый или коричневый оттенок. Высокая вязкость компаунда позволяет создавать художественные композиции, однако для заливки больше подошла бы жидкая смола. Понизить вязкость позволяет добавление растворителя, который следует специально выбирать для каждой конкретной марки эпоксидки. Современные производители избавляют покупателя от мучительного процесса выбора и предоставляют все возможные аксессуары (пластификаторы, пигментные пасты, растворители, красители).

Основу для отвердителя составляют амины или карбоновые кислоты. При образовании полимера фундаментальную роль играют два вещества – бисфенол и эпихлоргидрин. Смолы, образующиеся при поликонденсации указанных органических элементов, называются эпоксидно-диановыми. Именно они используются в заливочных работах, так как соответствуют предъявляемым требованиям. Оптическая прозрачность позволяет формировать самые разные по объему и площади поверхности, так как свет, прошедший через смолу, практически не поглощается, следовательно, вся декоративная отделка поверхности сохранит свой визуальный эффект.

Литьевая эпоксидная смола внешне похожа на обычное стекло. Отвердитель (компонент «Б») также обладает высокой степенью прозрачности. Нередко заливочным компаундом пользуются для создания защитного слоя на картинах или фотографиях

Правильно выбрать подходящую для заливочных работ смолу очень сложно.

1. Во-первых, не каждый прозрачный компаунд сохраняет свои оптические свойства сколь угодно продолжительное время.
2. Во-вторых, некоторые марки смол отлично подходят для заливки небольших объемов. Когда же масштабы работ увеличиваются, то желтоватый оттенок начинает проявляться, а прозрачность снижается.

Тем, кто никогда не сталкивался с эпоксидной смолой, как с материалом, укажем, что компаунд для заливки – это не эпоксидный клей. Да вида материалов отличаются, как минимум, по своим оптическим свойствам. Клей может приобретать коричневый или даже черный оттенок, в то время как компаунд остается бесцветным и прозрачным

Но, помимо прозрачности, необходимо обращать внимание еще на ряд свойств материала, особенно если заливка эпоксидной смолой отличается созданием поверхностей большой площади или слоев, толщина которых составляет несколько сантиметров

Инструкция по применению ЭД-20: пропорции отвердителя и эпоксидной смолы

Как уже упоминалось выше, эпоксидка ЭД-20 и отвердитель ПЭПА − самые простые в использовании. Рассмотрим их пропорции и методику смешивания:

• возьмём стандартные пропорции, подходящие для составов, используемых при изготовлении небольших изделий – на 10 частей ЭД-20 берётся одна часть отвердителя;
• взвешивайте всё предельно точно, до 1 грамма;
• подогревать ничего не нужно, подобные составы и так прекрасно работают в композите и прекрасно перемешиваются;
• после тщательного взвешивания доводим оба раствора до абсолютной однородности;
• когда смешивание завершили, можно сразу приступать к работе с разведённой эпоксидкой.

Так выглядит разведённый компаунд ЭД-20 с отвердителем ПЭПА

Изделия из эпоксидной смолы: бижутерия, мебель, декор

Прозрачная эпоксидная смола – средство многофункциональное. Используя ее, можно выполнить готовые изделия, декорировать модели из другого материала, соединить отдельные части в единое целое. Эффект художественной обработки присутствует в любом элементе, где применяется такой полимер. Прозрачность дает сходство со стеклом. Именно это свойство способствует широкому использованию эпоксидки при создании сувениров.

Залитые природные материалы: листочки, цветы, шишки, зерна и т. д. – становятся интересными поделками. Эпоксидная смола поддается колеровке, а это позволяет применять материал для изготовления различных украшений. Эксклюзивные кулоны, серьги, клипсы, броши, заколки и другие аксессуары очень популярны у современных модниц. Свойства материала дают возможность создавать имитации драгоценных камней, которые отличить от натуральных могут только специалисты.

Современные дизайнерские разработки – мебель из эпоксидной смолы. Оригинальные и прочные столешницы, полочки, декоративные элементы спинок, ножек можно встретить в интерьерах помещений различных стилевых направлений. В последнее время прозрачную эпоксидную смолу начали использовать для создания пола с 3D-эффектом.

Эпоксидка применяется для изготовления стеклопластиковых изделий, электронной промышленности, дизайнерских работ

Разнообразие изделий из эпоксидной смолы и дерева

Эпоксидная смола и дерево – прекрасное как с эстетической, так и с практической точки зрения сочетание. Полимерный состав заполняет поры древесины, обеспечивает надежное соединение и образует прочное покрытие или вставку. Цена эпоксидки высокая, но если учитывать качество украшений ручной работы или эксклюзивных вариантов мебели, то применение данного химического состава вполне оправдано.

Эпоксидная смола может заполнять деревянные формы-контуры или же создавать верхний слой. Первый способ часто используется при изготовлении украшений. Полые кольца, сердечки, звездочки, листочки и т. д. заливаются окрашенным или прозрачным составом, напоминая янтарь, изумруд, рубин или просто создавая объем.

Второй способ применяют при изготовлении мебели. Слой эпоксидки наносится на основу, в результате получается оригинальная столешница. В качестве декора могут использоваться различные предметные вставки.

Из дерева и эпоксидной смолы делают полочки, подставки для цветов, вазы. Изделия могут подсвечиваться люминесцентными или флуоресцентными добавками, внесенными непосредственно в эпоксидный состав, или же с помощью светодиодной ленты.

Эпоксидная смола часто применяется при изготовлении элементов мебели

Определение дозы

Двухкомпонентный состав включает 2 бутылки, это собственно эпоксидная смола с отвердителем. Взяв электронные весы, можно взвешивать все составляющие и контейнер, чтобы объединить жидкости.

Подобрав необходимый объем эпоксидной смолы, находящейся в первой бутылке, нужно стараться получить круглую цифру, к примеру, 200 граммов, для облегчения дальнейшего подсчета.

Для получения пропорции 100 компонента А на 60 компонента B, масса смолы (А), полученная предварительно (200 граммов), умножается на 60, затем делится на 100, в результате получают объем отвердителя (B), в нашем случае 120, который добавляют в смолу для готовности продукта к применению.

Рассмотрим пример с пропорцией 100 на 60. Если есть 40 граммов компонента «A», то какое количество «B» нужно ввести. Решение выглядит так: 40 на 100 = 0,4 и 0,4 × 60 = 24, то есть 24 грамма отвердителя. Данную формулу нужно использовать для любых пропорций.

Особенности смешивания

Для получения качественного рабочего компаунда потребуется учесть не только верное процентное соотношение смолы и отвердителя, но и некоторые особенности при работе с эпоксидной смолой.

Если работа с эпоксидкой проводится впервые, то следует сначала смешать небольшой объем компонентов, чтобы узнать и запомнить необходимую вязкость рабочего состава.

Для разведения большого количества полимера рекомендуется учитывать способ отверждения (холодный или горячий). Исходя из этого легко выбрать инструмент для размешивания.

Тип полимеризации влияет на скорость перемешивания тем, что существует риск вскипания компаунда. Если это произошло, то прочность готового изделия будет значительная снижена, а то, что должно было быть прозрачным, станет мутного желтоватого цвета.

Скорость размешивания рабочего состава не менее важна. Реакция при соединении эпоксидки с отвердителем сопровождается выделением тепла. По этой причине перемешивать смесь требуется медленно и аккуратно. Если поторопиться и перемешать компаунд быстро, то смесь вскипит и станет непригодна к использованию. Соответственно, чем больше объем, тем больше тепла выделяется в процессе реакции.

Учитывая эти особенности и необратимость проводимой реакции, можно начинать работу.