Отличия которых будем рассматривать в данной статье, относятся к классу термореактивных. Это означает, что после процесса застывания их уже нельзя вернуть в жидкое состояние. Оба состава обладают разными характеристиками, что определяет сферу их применения. Для понимания назначения этих материалов полезно ознакомиться с обзором полиэфирных и эпоксидных смол.
Однако в большинстве случаев конечный продукт, который может быть довольно сложным по форме, получается за одну операцию с очень небольшими отходами материала, такими как изготовление экструзионных труб или изготовление телефонов Литье под давлением. Термопластичные полимеры обычно работают ранее расплавленными или размягченными при одновременном применении тепловых, напорных и сдвиговых напряжений.
При обработке полимеров необходимо учитывать явление вязкости. Из-за его высокой молекулярной массы расплавленный полимер представляет собой жидкость с высокой вязкостью. Большинство полимеров обрабатываются в расплавленном или жидком состоянии. Вязкий поток характеризуется коэффициентом вязкости. Вязкость определяется как отношение между поперечной силой на единицу площади и градиентом скорости, как показано на рисунке ниже. Он представлен формулой.
Эпоксидная смола
Эпоксидка относится к материалам синтетического происхождения. В чистом виде она непригодна для применения, так как самостоятельно перейти в твердое состояние не способна. Для застывания в эпоксидную смолу добавляют в нужной пропорции специальный отвердитель.
Для правильного использования нужно знать плюсы и минусы эпоксидной смолы. Смола данного типа ценится за свои прочностные характеристики. Она устойчива к таким агрессивным химическим соединениям, как кислоты и щелочи. К достоинствам эпоксидки относятся: умеренная усадка, высокая стойкость к износу, а также отличная прочность. Процесс застывания происходит при широком диапазоне температур, но рекомендованным в быту является промежуток от +18 до +25 градусов. Горячий метод застывания используется при производстве изделий повышенной прочности, способных выдерживать экстремальные нагрузки.
Вязкость ньютоновской жидкости обычно представлена греческой буквой μ, но для неньютоновских жидкостей кажущаяся вязкость обычно представлена греческой буквой η. Единицей измерения вязкости в международной системе является Па, но Пуаз, единица измерения целостной системы, более широко распространена.
Области применения полиэфирных смол
Различают различные типы поведения. Поведение Ньютона: по ньютоновской жидкости подразумевается, что жидкость, значение вязкости которой при заданном давлении и температуре уникально для любой скорости сдвига, не зависит от времени приложения сдвига. Если расплавленный полимер имеет поведение Ньютона. . В следующей таблице представлен диапазон вязкостей для различных материалов при комнатной температуре и атмосферном давлении.
Такой тип смол применяется как в промышленности, так и в домашних условиях. Сфера их использования становится все шире благодаря созданию новых составов с оптимизированными свойствами. Благодаря смешиванию разных типов эпоксидных смол и отвердителей можно получать конечный продукт с совершенно непохожими характеристиками.
Другим фактором, влияющим на вязкость, является температура. Выше температуры стеклования вязкость следует закону типа Аррениуса. Коэффициент вязкости, в свою очередь, зависит от температуры, в соответствии со следующим соотношением. Вязкоупругое поведение, которое многие полимеры проявляют в твердом состоянии, также показывает его в жидком состоянии. Примером является расширение экструзионной головки. Экструдат «запоминает» свою форму перед прохождением через отверстие. С другой стороны, необходимо также учитывать вязкоупругое поведение, которое многие полимеры проявляют в твердом состоянии, но также и в жидком состоянии.
Применение эпоксидной смолы
Смола эпоксидного типа, прежде всего, применяется как материал для склеивания поверхностей: деревянных, кожаных, металлических и других непористых. Такой состав востребован в электронике, машиностроении и авиации. Стеклопластик, активно применяемый в строительстве, также изготавливают из эпоксидки. Смолу используют для гидроизоляции пола и стен, в том числе и внешних. Готовые изделия из стеклопластика после шлифовки и дополнительной обработки популярны в украшении интерьеров помещений.
Экструдированный материал «запоминает» его форму перед прохождением через отверстие. Полимеры могут обрабатываться различными процессами. Вот некоторые из наиболее важных. Литье полимеров - это заливка полимерного материала в форму для упрочнения. Общей особенностью является то, что ни один из этих методов не требует давления.
Наиболее распространенными методами являются простое литье, литье под давлением, литье под давлением и литье под давлением. При простом литье расплавленные пластиковые или жидкие смолы выливают в формы и оставляют для полимеризации или охлаждения. В настоящее время наиболее важными литейными смолами являются полиэфирные, эпоксидные, акриловые, полистирольные, силиконы, эпоксиды, этилцеллюлоза, ацетат бутират целлюлозы и полиуретаны. Формы могут быть изготовлены из дерева, металла, некоторых гипсовых пластиков, готовых эластомеров или стекла.
Отвердитель для эпоксидной смолы
Эпоксидный материал состоит из двух составляющих, после смешивания которых начинается процесс полимеризации. Компонент, вызывающий отвердевание эпоксидной смолы, называется отвердителем. В зависимости от применения различных смол и отвердителей можно получать совершенно непохожие эпоксидные смеси.
Примеры продуктов, полученных простым литьем, включают: ювелирные изделия, бильярдные шары, литые листы для окон, предметы мебели, кристаллы часов, солнцезащитные очки, ручки для инструментов, посуду, ручки, столешницы, раковины и пуговицы Фантазии. В дополнение к простому литью, с тремя другими специальными формами литья: включение, наполнение и инкапсуляция. Пены также могут быть отлиты.
- Включение.
- Он состоит из полного покрытия объекта прозрачным пластиком.
- После завершения полимеризации литье удаляется из формы и обычно полируется.
Пропорция отвердителя в составе может быть различной и зависит главным образом от марки смолы. Реакция полимеризации эпоксидной смолы необратима, то есть расплавить уже застывший материал возможности нет.
Ошибочно полагать, что при завышении количества отвердителя застывание пройдет быстрее. Действенный способ ускорения процесса — увеличение температуры смеси. Повышение рабочей температуры на 10 градусов позволяет ускорить процесс в 3 раза. Для этих целей в продаже имеются специальные компоненты. Также существуют эпоксидные смеси, затвердевающие при пониженных температурах.
Он применяется для защиты электрических и электронных компонентов от агрессивной среды. В процессе наполнения желаемый компонент полностью покрыт пластиком, и пресс-форма становится частью продукта. Часто применяется вакуум, давление или центробежная сила для обеспечения заполнения всех пустот смолой. Он похож на заправку и состоит из покрытия, без растворителей, электрических компонентов. Эта пластиковая упаковка не заполняет все промежутки. Процесс включает погружение объекта в литую смолу. После наполнения многие компоненты инкапсулируются.
- Заполненный.
- Герметичная.
Неверный подбор количества отвердителя пагубно сказывается на качестве готового изделия. В первую очередь уменьшается его прочность и устойчивость к химическим веществам. При малом количестве отвердителя консистенция детали становится липкой, при избытке полимер выделяется на поверхности материала. Наиболее частыми пропорциями смола/отвердитель являются 1/2 или 1/1. Перед смешиванием рекомендуется ознакомиться с инструкцией для правильного соотношения компонентов.
Растворитель выпаривается при применении тепла, и резервуар пленки остается на движущемся ремне. Пленку снимают или отсоединяют и навинчивают на растягивающий цилиндр. Эта пленка может быть отлита как покрытие или ламинирование непосредственно на ткань, бумагу или другие подложки.
Чтобы быть экономически целесообразным, литье под давлением растворителя должно иметь систему регенерации растворителя. Пластмассы, которые могут быть литье в растворителе, включают ацетат целлюлозы, бутират целлюлозы, пропионат целлюлозы, метилполиметакрилат, поликарбонат, поливиниловый спирт и другие сополимеры.
Полиэфирная смола
Такая смола образуется при переработке спиртов специального назначения. Основой материала служит полиэфир. Для ускорения процесса затвердевания используются специализированные растворители и ингибиторы. В зависимости от сферы применения материала, он может иметь различную структуру и свойства. Получившееся изделие нуждается в дополнительной обработке, направленной на повышение защиты от воды и ультрафиолетового излучения. Дополнительное покрытие также усиливает прочностные характеристики изделия. Полиэфирная смола, в отличие от эпоксидной, характеризуется невысокими механическими качествами. Но при этом полиэфирку отличает низкая цена, благодаря которой материал является более популярным.
Водные дисперсии политетрафторэтилена и винилполифторида плавятся в нагретых лентах при температурах ниже их плавления. Этот метод позволяет получать пленки и листы материалов, которые трудно обрабатывать другими способами. Эти пленки используются в качестве неадгезионных покрытий, эластичных соединительных материалов и уплотнительных компонентов для труб и прокладок.
Пластиковая машина для инъекций. С другой стороны, из-за низкого давления, используемого в ротационном формовании, изготавливаются куски с минимальными внутренними напряжениями, что обеспечивает хорошее механическое поведение из-за их большей прочности по сравнению с деталями, полученными при продувке или впрыске.
Такие смолы активно применяются при строительстве зданий, в автомобилестроении, кораблестроении и процессе производства емкостей для химических составов. Полиэфирные компоненты при смешивании со стеклом образуют высокопрочные соединения. Благодаря этому получившийся материал используют в изготовлении навесов, крыш для зданий и осветительных приборов.
На некоторых рынках, где задействованы продукты, полученные путем ротомашинки. Промышленный сектор Сектор здравоохранения Сельскохозяйственный сектор Металлургическая промышленность Автомобильная промышленность Напитки и продовольствие Строительство Промышленная и экологическая гигиена Электроника Фармацевтика Текстиль Игрушки Отдых и развлечения Специальные приложения. Термоформование состоит из двух основных этапов: нагрев и формование. Нагрев обычно проводят с помощью электрических излучателей на одной или обеих сторонах исходного пластикового листа на расстоянии около 125 мм.
Полиэфирная смола также входит в состав искусственного камня. Изготовленный с применением данного компонента пластик используется в производстве подоконников, душевых кабин, перегородок и декоративных элементов. Полиэфирные смолы, в отличие от эпоксидных, легко поддаются окрашиванию.
Продолжительность цикла нагрева должна быть достаточной для смягчения листа в зависимости от полимера, его толщины и цвета. Методы обучения можно разделить на три основные категории. Термоформование под давлением, термоформование под давлением и механическое термоформование. Описать здесь способы формирования листового материала; Но в упаковочной промышленности большинство операций по термоформованию выполняются с помощью тонких пленок.
Это древняя техника, применимая к большинству термопластов. Сегодня многие пластмассовые изделия получают путем термоформования. Формообразующие процессы возможны, потому что термопластичные листы можно размягчать и изменять, сохраняя при этом новую форму при охлаждении материала. Сила, необходимая для изменения листа в желаемом продукте, может быть механической, пневматической или вакуумной.
Основные плюсы смолы полиэфирного вида
Полиэфирная смола, в отличие от эпоксидной, обладает большей практичностью. После смешивания со стеклом состав приобретает прочностные характеристики, превышающие свойства стали. Для затвердения полиэфирки не требуется специальных условий и температур. Работы с ней считаются менее трудоемкими, а сам материал обходится дешевле.
Стоимость инструментов, используемых в термоформовании, часто низкая, поэтому этот процесс даже конкурентен для коротких пробегов и прототипов. Существует несколько способов термоформования.
- Прямой вакуум.
- С мужчиной.
- С соответствующей формой.
- Механик.
В чем разница?
Задавая вопрос: "Что лучше, полиэфирка или эпоксидка?", нужно понимать, зачем и где смола необходима. Оба материала имеют свои плюсы и минусы, и окончательный выбор зависит от условий использования, а также типа поверхности, на которую смола будет наноситься.
Эпоксидка имеет более высокую стоимость, но при этом отличается большей прочностью. Обладая отличными клеевыми свойствами, крепко соединяет различные по структуре поверхности. Эпоксидная смола отличается от полиэфирного продукта незначительной усадкой, лучшими механическими характеристиками, а также устойчивостью к износу.
Процесс объясняется на рисунке в его самой базовой форме. Отверстия для создания вакуума в пресс-форме имеют диаметр 0, 8 мм, поэтому их влияние на поверхность пластика меньше. Он ограничен простыми конструкциями, способными производить похудение в углах. Оборудование для термоформования и матрицы относительно недороги. Когда пластмасса охлаждается, она удаляется для снятия заусенцев или последующей обработки, если это необходимо.
Что представляет собой полиэфирная смола?
Потепление. Он помещается на полость вогнутой формы. Вакуум втягивает лист в полость. Использование термоформования имеет большие преимущества и может быть получено от меньшего производства до больших объемов производства, адаптирования материала и количества пресс-форм для использования в запрошенном объеме. Конструкция формы для деталей, которые должны быть термоформованы, бесконечна, но всегда необходимо оставить углы выхода для их правильной деформирования.
При этом, в отличие от полиэфирки, эпоксидке нужно больше времени для затвердевания, что замедляет процесс изготовления деталей из этого материала. Работе с такой смолой сопутствуют повышенные меры безопасности: при работе с жидким материалом необходимо наличие перчаток, для обработки твердого изделия нужен респиратор. Опасность представляет не столько сама смола, сколько компоненты, использующиеся для придания ей твердого состояния. При затвердевании в условиях высокой температуры есть шанс потерять вязкость материала, что создает дополнительные трудности в работе.
Альтернативное вакуумное формование включает в себя положительное давление, чтобы заставить горячий пластик в полость формы. Это называется термоформованием под давлением или образуется путем продувки; Его преимущество перед сформированным вакуумом заключается в том, что могут быть разработаны более высокие давления, поскольку в предыдущем методе этот параметр ограничивается теоретическим максимумом одной атмосферы. Давление, образованное от трех до четырех атмосфер, является обычным явлением. Последовательность процесса аналогична описанной выше, разница заключается в том, что лист прессуется сверху в полость формы.
Какая смола лучше, эпоксидная или полиэфирная? Отзывы говорят о том, что в большинстве случаев первую используют в виде клея, так как его свойства гораздо выше, чем у материала на основе полиэфира. В других ситуациях более рациональным представляется использование смолы полиэфирного вида, которая, во-первых, позволит сэкономить, а во-вторых, упростит работу.
Вентиляционные отверстия в пресс-форме позволяют избежать захваченного воздуха. Часть сформированной последовательности проиллюстрирована на следующем рисунке. Здесь удобно различать отрицательные и положительные формы. Формы, показанные на приведенных выше рисунках, представляют собой отрицательные формы, поскольку они имеют вогнутые полости. Положительная форма имеет выпуклую форму. Оба типа используются в термоформовании. В случае положительной формы горячая фольга покрывает выпуклую форму, а отрицательное или положительное давление используется для придания пластика поверхности формы.
Преимущества использования полиэфирки
Полиэфирка не выделяет токсичных элементов, удобна в применении, и специальные знания для работы с ней не требуются. Состав применяют для покрытия различных поверхностей с последующей обработкой средством, повышающим прочность. По клеевым свойствам полиэфирка значительно уступает эпоксидке, и использовать ее для склеивания поверхностей нерационально. Как материал для декоративных изделий не подходит, так как имеет невысокие механические показатели. При смешивании состава из полиэфирки применяется небольшое количество катализатора. Затвердевает материал быстро, в течение 2-3 часов.
Готовая деталь обладает эластичностью и устойчивостью к изгибу. Минусом изделия из полиэфирной смолы является горючесть. Запрещается наносить полиэфирную смолу на изделие, изготовленное из эпоксидки. Для ремонта продукта из эпоксидного материала лучше его же и использовать.
Как правильно подготовить поверхность
Смолу следует наносить только на предварительно подготовленную поверхность. Первым делом с помощью растворителя проводится обезжиривание. После устранения загрязнений и следов жира выполняется процесс шлифовки. С поверхности материала с помощью наждачной бумаги или специального инструмента снимается верхний слой. Затем проводится процесс устранения пыли. После этого можно приступать к нанесению рабочего компонента.
Техника безопасности
Для того чтобы не нанести вред здоровью при работе со смолами и отвердителями, необходимо по максимуму принять все меры предосторожности. Несоблюдение простых правил может привести к повреждениям кожи, ожогам или нарушениям работы легких при работе с эпоксидными или полиэфирными смолами. Особенности техники безопасности при работе с химическими веществами:
- Запрещается использование емкостей, предназначенных для приготовления пищи.
- Все манипуляции необходимо осуществлять в специальной одежде и перчатках. Перед проведением работ на руки следует нанести защитный крем. Шлифовку готовых изделий проводят в респираторе и специальных очках.
- В случае попадания смолы на кожу ее необходимо без промедлений вымыть с использованием мыла или очистить спиртом.
Манипуляции с эпоксидными компонентами следует проводить в хорошо вентилируемом помещении.
Полиэфирные вещества, которые используются в пластиковых материалах армированного типа, представляют из себя прозрачную, густой структуры, возможно с голубоватым (желтым) цветом, жидкость, которая имеет резковатый запах и является продуктом, получаемым при взаимной реакции соприкасаемы полимерных и мономерных компонентов.
Такие смолы обладают различными качествами: так, например, в температурном режиме около 18-20 градусов жидкие смолы, если смотреть на применение и характеристики полиэфирных смол, проявляют себя стабильно несколько месячных циклов, но твердеют за короткий срок, когда в них добавляют перекисное инициаторное вещество.
При воссоединительных реакциях и процессе превращения двухдейственных завязок в обычные, происходит отверждение, без образования каких-либо побочных продуктов. Чаще всего в роли присоединяющего мономерного элемента, учитывая применение и характеристики полиэфирных смол, выступает стирол, который сращивает трехмерное структурное соединение активных двухдейственных завязок цепей из полимерных составляющих, которые, соответственно, отличаются высокой прочностью. В данном процессе активными становятся примерно 90% всех находящихся в полимерном составляющем двухдейственных завязок, выделяется дополнительное тепло, способствующее наиболее активному и полномерному осуществлению реакции затвердения.
Разновидности и характеристики полиэфирных смол
Следующая разновидность - изофталевые смолы, которые имеют физико-механические качества несколько выше первых и могут обеспечивать лучшие качественные показатели стеклопластиковым веществам. Данное смоляное вещество значительно превосходит по своей прочности, ее противокоррозийные свойства и устойчивость к химическим воздействиям выше ортофталевой, но и цена значительно возрастает, примерно процентов на десять. Данные смоляные средства применяют для создания основы , что стало возможным благодаря прочности к механическим воздействиям.
Винилэфирные смоляные вещества, характеризующиеся максимальными эластичными свойствами, используются в случаях с необходимостью усилить нагрузочную массу, и такие средства стоят в два раза больше первых двух. Винилэфирные смоляные вещества, также как и изофталевая смола, имеют хорошие показатели антикоррозионных качеств и масштабный уровень противодействия химическим реактивам.
Они термостойкие и обладают превосходными агдезионными характеристиками. Смоляные средства этого вида стоят дорого, применяются в исключительных ситуациях, когда свойства винилэфирных смол незаменимы и необходимы самая высокая устойчивость к высокому температурному режиму и реактивам химического типа, например, в аэрокосмической сфере для осуществления операций производства продукции из стеклопластиковых компонентов.
Производство полиэфирных смол
При производстве полиэфирной смолы каждого вида, обращая внимание на применение и характеристики полиэфирных смол, стараются придать ей те качества, которые необходимы в конкретном применении. Благодаря этому такие смолы используют для производства огромного количества разнообразных изделий и деталей к ним. Например, детали самолетов, лодок и яхт, детали экстерьера и внутренней отделки автомашин, автобусов, тракторов и другой техники, в качестве строительных панелей и материалов в виде искусственного мрамора, камня, для производства труб, емкостей, сантехники, бассейнов и даже детских и водных горок.
