Tužidlo pro epoxidové pryskyřice, komponenty, plniva, ředidla

K vytvrzování epoxidových pryskyřic s fenolformaldehydovými polymery dochází díky hydroxylové skupině OH. Vytvrzování probíhá při 150-160 °C. Výsledná kompozice (epoxy-bakelit nebo epoxy-fenolová) má velmi vysoké dielektrické a zejména mechanické vlastnosti, voděodolnost a tepelnou odolnost. Tyto epoxidové kompozice jsou široce používány pro výrobu elektroizolačních laků a lepidel.

Karboxylová skupina COOH

K vytvrzování epoxidových pryskyřic polyestery dochází díky přítomnosti karboxylové skupiny COOH v molekulách polyesteru. Příkladem je vytvrzování epoxidové pryskyřice kyselou polyesterovou pryskyřicí získanou kondenzací glycerolu a kyseliny adipové (glycerol adipát). Vytvrzování probíhá při 120-150 °C. Výsledná kompozice má dobrou elasticitu, mechanické a elektrické vlastnosti.

Epoxy-polyesterové kompozice se používají pro výrobu elektricky izolačních epoxy-polyesterových laků a sloučenin.

Skupiny NH2 a NH

K vytvrzování epoxidových pryskyřic polyamidy dochází díky přítomnosti aktivních skupin NH2 a NH v molekule polyamidu. Kompozice tvrdnou při 20-100 °C. Tyto kompozice mají dobrou elasticitu, vysokou rázovou houževnatost, ale nízké dielektrické vlastnosti. Používají se k výrobě laků, lepidel a směsí.

Polysulfidové pryskyřice (thiokoly) se také používají k vytvrzování epoxidových pryskyřic. Výsledné kompozice mají vysokou elasticitu, rázovou houževnatost a dobré dielektrické vlastnosti. Používá se pro výrobu elastických licích hmot.

Související články

Epoxidové pěny

Pěny z epoxidové pryskyřice se vyznačují dobrou přilnavostí, nízkou nasákavostí, dobrou rozměrovou stálostí, dobrou tepelnou odolností a zvláště dobrou chemickou odolností.

Epoxidové lepidlo

Epoxidová lepidla mají následující výhody.

Aplikace epoxidové pryskyřice

Epoxidové pryskyřice se používají jako pojiva při výrobě sklolaminátu. Mají dobrou přilnavost ke sklolaminátu, lze je vytvrzovat za studena a během vytvrzování se nesmršťují. To umožňuje získat na jejich základě vysoce pevné sklolaminátové plasty.

Epoxidové složení

Existují čtyři způsoby použití epoxidových kompozic: blokové lití, vakuové lití, tlakové lití a máčení.

Typy sloučenin

Podle účelu lze epoxidové sloučeniny rozdělit do tří hlavních skupin.

Vytvrzování epoxidových pryskyřic

K vytvrzování epoxidových pryskyřic se používají dva typy sloučenin.

Výroba epoxidové pryskyřice

Epichlorhydrin se vloží do nerezového reaktoru s parovodním pláštěm a míchadlem a zahřeje se na 40-50 °C.

Alkydové pryskyřice

Alkydové pryskyřice jsou polymery, syntetické pryskyřice, produkty polykondenzace vícesytných karboxylových kyselin s vícesytnými alkoholy; vysoce viskózní kapaliny; se používají především pro přípravu alkydových laků.

Epoxidová pryskyřice je syntetická oligomerní sloučenina široce používaná pro výrobu barev a laků, lepidel a pro vytváření krásných a odolných výrobků pro domácnost. Tužidlo pro epoxidovou pryskyřici jí pomáhá dosáhnout jejích konečných vlastností, protože spouští proces polymerace.

Funkce tužidla

Typ vytvrzování epoxidu je velmi odlišný od ostatních nátěrů. Pokud barvy, základní nátěry a lepidla po odpaření kapaliny ztvrdnou, lze pryskyřici vytvrdit pouze po přidání speciálního roztoku. Proto se epoxidu říká dvousložkový.

Tužidlo je kapalná chemická látka, katalyzátor (urychlovač) chemické reakce a její plnohodnotný účastník. Po spojení pryskyřice a tvrdidla začíná proces polymerace, v důsledku čehož kompozice získává stabilní (pevný) stav.

Je důležité přidat přesně stanovené poměry obou složek směsi. Přesnost poměru finančních prostředků určuje následující vlastnosti konečného materiálu:

• doba tuhnutí;
• transparentnost;
• trvanlivost;
• tvrdost
• stejnorodost.

Proč je správné chemické složení hmoty tak důležité? Pokud jsou proporce porušeny, kvalitativní charakteristiky směsi se sníží, stejně jako životnost hotové směsi. Správné ředění vám umožní získat vysoce kvalitní termosetovou kompozici, která bude mít následující vlastnosti:

• vysoká přilnavost k většině známých materiálů;
• vynikající odolnost proti vodě, pevnost v tahu, lom, mechanické poškození a chemické působení;
• dielektrické vlastnosti;
• nesrážlivá forma nebo mírné smrštění během provozu.

Klasifikace tužidel

Všechna tvrdidla jsou rozdělena do dvou typů podle jejich chemické skupiny:

1. Amine. Tyto zahrnují aminy, polyaminy a diaminy, včetně polyethylenpolyaminu, hexamethylendiaminu. Tato tužidla jsou nejběžnější mezi řemeslníky, lze je použít k ředění jakékoli pryskyřice. Po přidání epoxid vytvrdne i při pokojové teplotě. Tento typ vytvrzování se nazývá vytvrzování za studena.
2. Kyselé. Používají se karboxylové kyseliny a jejich anhydridy – maleinová, ftalová, hexahydroftalová a další. Kyselá tužidla poskytují spolehlivější výsledek, ale jejich použití je obtížné. Tento typ vytvrzování se nazývá horký a při vystavení teplotě (100–200 stupňů) epoxid zlepšuje své fyzikální a chemické vlastnosti.

Doma se doporučuje používat pouze aminové roztoky, i když s dostatečnými zkušenostmi a zručností lze epoxidovou pryskyřici vytvrzovat i pomocí kyselin.

Tradiční tužidla (PEPA, TETA, DTB-2)

Tužidla mají obrovský vliv na pryskyřici, takže byste neměli šetřit na jejich kvalitě. Je lepší koupit výrobek vyrobený podle normy a doporučený výrobcem pro konkrétní typ epoxidu. Tužidla jsou tradiční a upravená (moderní). Nejlevnější PEPA a TETA, které vyrábí mnoho společností, jsou poměrně levné, snadno se používají, ale v kvalitě jsou horší než drahé modifikované produkty.

PEPA neboli polyethylenpolyamin (součást EDA, EDP lepidla, řady primerů a emailů) je velmi oblíbený materiál. Snadno se s ním pracuje; nevyžaduje ani přísné dodržování technologie. Lze použít při pokojové teplotě.

Vzhledově je PEPA viskózní hnědá kapalina, takže tam, kde je důležité zachovat průhledný materiál, nebude použití tvrdidla možné. Až 75 % produktu tvoří nekontrolované nečistoty a pouze 25 % produktu reaguje s pryskyřicí. Z tohoto důvodu nelze PEPA použít pro výrobky, které přicházejí do styku s potravinami a vodou.

TETA neboli triethylentetramin je čirá kapalina se štiplavým zápachem, dovoz. Je to lepší náhrada za předchozí produkt. Popis produktu uvádí, že nečistoty nejsou větší než 4 %, ale složení obsahuje méně terciárních aminoskupin. To snižuje schopnost polymerace při pokojové teplotě a následné vytvrzování se nejlépe provádí při zvýšených teplotách. Přísné dodržování techniky a proporcí při práci s TETA je povinné. Mezi výhody patří:

• vysoká pevnost;
• jednotnost a transparentnost;
• chemická čistota.

Tužidlo DTB-2 je směs aminoesterů komplexního složení, neviskózní, žlutě zbarvená kapalina. Umožňuje ředit epoxid při pokojové teplotě. Technické vlastnosti hotového výrobku:

• vysoká odolnost proti nárazu;
• odolnost proti vlhkosti;
• nízká abraze;
• vynikající lesk.

DBT-2 smíchaný s epoxidem se používá pro přípravu licích hmot, samonivelačních podlah a směsí pro renovaci van.

Moderní kompozice

Co může nahradit popsané prostředky? Modifikovaná tužidla postrádají většinu nevýhod tradičních, ale jejich cena je mnohem vyšší. Hotové výrobky budou mít vyšší pevnostní vlastnosti, protože pryskyřice úplněji polymeruje. Produkty fungují jako změkčovadla – v některých případech mohou ředit a změkčovat epoxid.

M-4

Tužidlo M 4 je aminové tvrdidlo modifikovaného typu, kapalina s vysokou viskozitou, barva červenohnědá. M4 je nutné smíchat s epoxidovou pryskyřicí v objemu 20 – 25 % základní hmoty. Látka je schopna vytvrzovat epoxid i při teplotě +2. +5 stupňů – to nebude narušovat získání produktu se zvýšenou pevností.

Rychle tuhnoucí prostředek je vyroben na bázi PEPA a byl vylepšen ve složení a vlastnostech. Kromě vytvrzování za studena můžete v případě potřeby provést polymeraci za tepla s M4. Doba plastifikace a želatinace při pokojové teplotě bude 30–50 minut a při nižších teplotách se prodlouží.

Tužidlo 921

Řada 921 prodává několik typů tužidel – 921, 921 OP, 921 T. Jedná se o nízkoviskózní produkty, které umožňují získat unikátní epoxidové kompozice s vysokou odolností proti poškození a UV záření.

Hotové výrobky na slunci nevyblednou, což ne všechna tužidla dokážou poskytnout. Nejčastěji se 921 používá k pokrytí jachet a lodí, protože může být aplikován ve vrstvě až do tloušťky 0,5 cm. Výrobek je schopen vytvrdit i silné vrstvy epoxidu – až 10 cm Pro práci je třeba namíchat v objemu 45 – 55% hmotnosti pryskyřice.

Tužidlo 620

UP-620 je vysoce aktivní produkt, který dokáže vytvrdit pryskyřici i v podmínkách vysoké vlhkosti. Do epoxidu se přidává v malém objemu – pouze 15 – 18%, což stačí k výrobě polymeračních náplní za studena.

Výrobek se používá do směsí, pojiv na plasty a samonivelačních podlah. Je povoleno používat tvrdidlo při teplotách od +15 stupňů. Výsledné produkty jsou vysoce odolné proti vlhkosti.

Etal

Aminové tužidlo, netoxické, bez štiplavého zápachu. Určeno pro polymeraci epoxidů a sloučenin při jakékoli vlhkosti a teplotě od -20 stupňů. Je to jeden z nejmodernějších prostředků, spolu s epoxidovou pryskyřicí se používá k následujícím účelům:

• antikorozní nátěr kovů – potrubí, podlahy, střechy, kontejnery;
• opravy kovových, plastových, sklolaminátových výrobků;
• těsnění elektrických výrobků;
• vytváření výplní a impregnací;
• výroba lepidel odolných kyselinám a zásadám.

AF-2

Produkt je založen na aminofenolu. Jedná se o směsný produkt – výsledek kombinace fenolu, formaldehydu a aminu. Tužidlo umožňuje polymeraci pryskyřice za studena za těch nejnepříznivějších podmínek – vysoké vlhkosti a nízké teploty. Do pryskyřice se přidává v množství 20 – 25% a vytvrzuje ji za 24 hodin při pokojové teplotě.

Tužidla č. 1, 2, 3, 4, 5 pro epoxidovou pryskyřici

Všechny uvedené produkty jsou polyaminoamidy. Nejoblíbenějším tvrdidlem 1 je roztok 50% hexamethylendiaminu v ethylalkoholu. Produkt se používá nejen k vytvrzování pryskyřic, ale také k vytváření nátěrů na jejich bázi. Nejčastěji se při výrobě lepidel používá tužidlo č.1. Kapalina je žlutohnědá, viskózní, bez sedimentu.

Tužidlo č. 2 má podobnou aplikaci, ale složením se jedná o roztok polyamidové pryskyřice v organických rozpouštědlech. Kapalina je průhledná, bezbarvá, bez sedimentu nebo inkluzí. Doba želatinace je 11 – 17 minut. Složení ostatních tužidel je následující:

• č. 3 – roztok 50% PO-200 ve směsi organických rozpouštědel;
• č. 4 – roztok 30% PO-201 ve směsi organických rozpouštědel;
• č. 5 – roztok 50% PO 300 ve směsi organických rozpouštědel.

Návod na ředění pryskyřice

Jak správně ředit epoxid, co je nutné? Před zahájením práce byste si měli připravit nádobu na míchání, dřevěnou tyč a 2 stříkačky pro sadu látek. Začátečníci si musí pamatovat, že reakce, ke kterým dojde, jsou nevratné – nebude možné obnovit poškozený epoxid. Je lepší provést „zkušební“ míchání v malých množstvích předem, aby bylo možné přesně vypočítat dávkování.

Postup vaření

I přes možnost vytvrzování za studena při použití kvalitních tužidel se vyplatí pryskyřici trochu zahřát. Díky tomu bude kompozice méně viskózní, ale krystalizace a var by neměly být povoleny (vaření zničí epoxid, lze jej vyhodit). Během ohřevu musíte materiál pravidelně míchat a sledovat teplotu.

Výpočet míry rozpouštědla je velmi důležitý. Pokud přidáte málo, materiál zůstane ve fázi želatinace nebo ztvrdne, ale povrch bude lepkavý. Musíte si pozorně přečíst návod k epoxidu, kde je vždy uvedena proporcionalita ředění. Všechna složení jsou různá a množství tvrdidla se může lišit od 10 do 50 %. Je zakázáno nahrazovat tužidla těmi, která nejsou uvedena v doporučeních výrobce!

Požadované množství složek musí být nataženo do dvou samostatných stříkaček. Některé společnosti vyrábějí materiál kompletní s plastovými lahvemi se značkami (odměrky). K nalití tužidla není potřeba jehla; Hustá pryskyřice je zcela nalita skrz horní část stříkačky, přičemž se odstraní píst – nebude nasáván úzkým hrdlem.

Výroba malých objemů pryskyřice

Pro získání malého množství kompozice pro potřeby domácnosti se praktikuje vytvrzování za studena. Shromážděné množství složek se spojí v nádobě a důkladně, ale jemně promíchá. K tomuto účelu nelze použít elektrické nářadí, je vhodné použít pouze dřevěnou hůl. Práce se provádějí při teplotách do +25 stupňů v interiéru.

Hotová hmota by měla být bez vzduchových bublin a nečistot a kompozice se stává absolutně průhlednou. Konzistence produktu, pokud je vše provedeno správně, je hladká a homogenní.

Hromadná pryskyřice

Protože polymerační reakce pryskyřice generuje teplo, lze vytvrzováním za studena získat pouze malé části produktu. Při připojení velkých objemů by měl být epoxid zahřát ve vodní lázni na +50 stupňů. Dále se kompozice naléhavě odstraní a přidá se tužidlo. Je přísně zakázáno, aby se voda dostala do pryskyřice – to povede k úplné ztrátě vlastností.

Po zahřátí epoxidu budete muset pracovat velmi rychle, proto je třeba předem připravit nádobu a správně odměřené tužidlo. Míchání musí být důkladné.

Míchání komponent

Mnoho značek epoxidových pryskyřic vyžaduje k vytvoření hotového produktu změkčovadla. Řada tužidel kombinuje obě vlastnosti, proto se vyplatí používat DEG-1 a DBP. Tužidlo se nalévá tenkým proudem a směs se důkladně promíchá druhou rukou. V ideálním případě proces nalévání a míchání trvá asi 5 minut.

Doba léčení

Jak dlouho trvá, než pryskyřice po spojení součástí zaschne? Tato doba je stanovena individuálně, horní a dolní hranice období jsou vždy uvedeny v pokynech. Před zaschnutím si epoxid zachovává svou viskozitu a tekutost a je vhodný pro lití různých výrobků a tvarů.

Obvykle by při naředění s tvrdidlem v poměru 1:10 měl materiál rychle zaschnout – za 30 – 60 minut. Při snížení množství tužidla se tato doba prodlužuje na 2 – 3 hodiny. Pokud jde o epoxidová lepidla, většina vytvrzuje do 24 hodin.

Pokud stanovená doba uplynula a pryskyřice je stále lepkavá, mohou být důvody:

• příliš nízká pokojová teplota;
• proporce součástí jsou nesprávně zvoleny;
• voda se dostala do hmoty;
• Tužidlo je prošlé a nekvalitní.

Bezpečnostní opatření

Při míchání epoxidu je třeba přijmout opatření. Měli byste pracovat v dobře větraném prostoru, používat rukavice, brýle a silné oblečení.

Nedovolte, aby se látky dostaly do kontaktu s pokožkou nebo očima. Dojde-li k průniku obnažených částí těla, okamžitě se umyjí mýdlem nebo setřou acetonem. V případě kontaktu s očima okamžitě vyhledejte lékaře.