ADHESION
(+375 17) 3 500 222
(+375 29) 3 670 670
(+375 17) 3 500 333
klei2007@mail.ru

Professional adhesive and sealant products, industrial and building special materials and compounds

EPOXY RESIN

27.10.2016

Представляют самое универсальное семейство смол, применяемых для производства композитных конструкций. Практически по всем параметрам эти смолы обеспечивают самые высокие показатели прочности. В настоящее время разработаны смолы , не содержащие вредных для здоровья веществ и не выделяющие при отверждении фенола. Смолы обладают крайне малой усадкой .

В случае ремонта компонента, изначально изготовленного на основе полиэфирных и винилэфирных смол и подвергнутого деформации и трещинам , хорошо армированная эпоксидная смола имеет прочность связи с основой 2000 пси (у винилэфирной 500 пси. Не имеет значения , из какого сочетания древесины, углеволокна, кевлара, стекловолокна и заполнителя состоит ремонтируемое изделие, смола хорошо впитается и навсегда образует с ним композитное единое целое. Современные эпоксидные смолы могут обладать низкой вязкостью и контролируемым временем отверждения.

ХИМИЯ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ

(из руководства EPOXY BOOK фирмы System Three, ист - http://www.t22.nm.ru, автор перевода и комментариев - Сергей Баркалов)

Основная эпоксидная смола обладает высокой вязкостью и малопригодна для изготовления композитов, разве что в качестве клея в некоторых ситуациях. Производители эпоксидных составов приобретают смолу именно в такой форме и затем добавляют к ней определенные компоненты (модифицируют) для придания необходимых свойств.

Отвердители, применяемые с эпоксидной смолой при комнатной температуре, в большинстве своем полиамины. То есть органические молекулы, содержащие две и более аминогруппы. Аминогруппы по структуре напоминают аммиак, только присоединены к органическим молекулам. И, как и аммиак, амины являются сильными щелочами. Из-за этого сходства отвердители эпоксидных смол зачастую обладают аммиачным запахом, который наиболее ощутим в замкнутом объеме сосуда хранения сразу после его открывания. На воздухе же этот запах мало ощутим из-за высокого давления паров полиаминов.

Вступающие в реакцию аминогруппы представляют собой атомы азота с присоединенными к ним одним-двумя атомами водорода. Эти атомы водорода взаимодействуют с атомами кислорода из глицидиловых групп эпоксидной смолы и получается отвержденная смола - термореактивная пластмасса с большим количеством пространственных связей. При нагревании она размягчается, но не плавится. Трехмерная структура обеспечивает ей отличные физические свойства.

Соотношение атомов кислорода глицидола и атомов водорода аминов с учетом различных молекулярных масс и плотностей и определяет в конечном счете соотношение смолы и отвердителя. Изменение указанного соотношения приведет к тому, что останутся вакантные атомы кислорода или водорода в зависимости от отклонения в ту или другую сторону. В итоге отвержденная смола будет обладать меньшей прочностью из-за неполного образования пространственных связей.

Отвердители эпоксидных смол не являются катализаторами. Катализаторы способствуют реакции, но химически не являются частью конечного продукта. Отвердители же эпоксидных смол образуют пары с молекулами смолы, что сказывается на конечных свойствах отвержденного продукта.

Время отверждения эпоксидной смолы зависит от реакционной активности атомов водорода аминов. И хотя присоединенная органическая молекула не принимает непосредственного участия в химической реакции, она влияет на то, как скоро атомы водорода аминов покидают азот и взаимодействуют с атомами кислорода глицидола. Таким образом, время отверждения определяется кинетикой данного амина, используемого в качестве отвердителя. Это время можно изменить, применив другой отвердитель, добавив в смолу акселератор или изменив температуру или массу смеси смолы с отвердителем.

Реакция отверждения ЭС-экзотермическая. Это означает, что при ее отверждении выделяется тепло. Скорость, с которой смола отверждается, зависит от температуры смеси. Чем выше температура, тем быстрее реакция. Скорость ее удваивается при повышении температуры на 10°С и наоборот. К примеру, если при 20°С смола становится свободной на отлип за 3 часа, то при 30°С на это потребуется 1,5 часа и 6 часов при 10°С. Все возможности повлиять на скорость отверждения сводятся к этому основному правилу. Время жизнеспособности смеси и время работы с ней в основном определяются изначальной температурой смеси смолы с отвердителем.

Временем желатинизации (гелеобразования) называется время, необходимое для данной массы, находящейся в компактном объеме для ее обращения в твердое состояние. Это время зависит от первоначальной температуры смеси и следует вышеописанному правилу. К примеру, если 100 г смеси смолы с отвердителем обращаются в твердое состояние за 15 минут при исходной температуре в 25°С, то при исходной температуре в 15°С на это потребуется около получаса. Если при тех же 25°С эти 100 г равномерно размазать по площади в 1 м2, полимеризация займет свыше двух часов. Время полимеризации помимо температуры зависит и от отношения площади к массе смолы.

Суть происходящего заключается в следующем. В ходе реакции выделяется тепло. Если выделяемое тепло сразу поглощается окружающей средой (как это происходит со смолой в виде тонкой пленки), температура полимеризующейся смолы не возрастает и скорость реакции остается неизменной. Если же смола занимает компактный объем (как в случае банки), экзотермическая реакция повышает температуру клеевой смеси и реакция ускоряется.

Время работы со смолой составляет примерно 75% от времени желатинизации из-за геометрической формы емкости. Его можно увеличить путем увеличения площади поверхности, уменьшения массы смеси или охлаждением смолы и отвердителя перед смешиванием. Вязкость смеси в емкости будет расти (к примеру, при 25°С) в абсолютных единицах в силу полимеризации, но из-за разогрева смеси будет казаться, что вязкость уменьшается. Клей на стадии 75% времени желатинизации будет казаться очень жидким (из-за высокой температуры), но если при этом его охладить до комнатной температуры, он окажется очень густым. Густая же смола на стадии частичной полимеризации не так хорошо пропитывает стеклоткань и ложится на склеиваемые поверхности. Опытные специалисты либо готовят смесь, которая сразу наносится, либо для замедления реакции увеличивают площадь поверхности.

И хотя скорость полимеризации смолы и зависит от температуры, сам механизм от нее не зависит. Быстрее всего реакция протекает в жидком состоянии смолы. По ходу полимеризации смола меняет состояние с жидкого на липкое вязкое гелеобразное. После гелеобразования скорость реакции замедляется по мере нарастания твердости. В твердых телах химические реакции протекают медленнее. От состояния мягкого липкого геля смола переходит к более твердому, постепенно теряя липучесть. Со временем липучесть исчезнет и смола продолжит набирать твердость и прочность.

При нормальной температуре смола достигает от 60 до 80% окончательной прочности спустя 24 часа. Дальнейшее отверждение будет продолжаться в течение последующих нескольких недель, достигнув в конце концов точки, когда дальнейшее отверждение будет невозможно без значительного роста температуры. Однако для судостроительных целей можно считать, что смолы, полимеризующиеся при комнатной температуре, окончательно отверждаются спустя 72 часа при 20°С.

Как правило, лучше работать с возможно малым временем полимеризации, насколько это позволяет конкретная ситуация. Это дает возможность переходить к следующему этапу, не тратя времени на ожидание отверждения клея. Клеевая пленка с малым временем полимеризации меньшее время остается липкой и успеет подцепить меньше следов на ней насекомых, их самих и прочего летучего мусора.

Эпоксидные смолы могут в процессе отверждения образовывать на своей поверхности тонкую пленку. Она формируется в присутствии углекислого газа и паров воды, особенно в холодную сырую погоду, нежели в теплую и солнечную. Эта пленка водорастворима и должна быть удалена перед шлифовкой или покраской.

Незащищенная эпоксидная смола плохо переносит солнечный свет (УФ излучение). Спустя примерно шесть месяцев нахождения под ярким солнечным светом начинается ее распад. Дальнейшее облучение вызывает меление и неизбежное ее разрушение с потерей всех физических свойств. Решение проблемы лежит в защите смолы при помощи краски и лака, содержащих УФ защиту.

Необходим очень осторожный подход при применении эпоксидных смол в паре с полиэфирными. При этом надо соблюдать одно главное правило: эпоксидную смолу можно наносить поверх отвержденной полиэфирной, которая при этом обезжирена и зачищена, но никогда нельзя наносить полиэфирную поверх отвержденной эпоксидной. Амины, не вступившие в реакцию в эпоксидной смоле, будут препятствовать катализатору (пероксиду) полиэфирной смолы, в результате чего на их границе смола будет не полностью отвержденной. Шлифование поверхности никак не влияет на присутствие аминов. Клеевое соединение при этом будет слабым, хотя поверхность и будет выглядеть отвержденной.

ЧТО ТАКОЕ ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА?

Эпоксидная смола — олигомеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать сшитые полимеры. Наиболее распространенные эпоксидные смолы — продукты поликонденсации эпихлоргидрина с фенолами, чаще всего — с бисфенолом А. (ru.wikipedia.org)

СВОЙСТВА

Эпоксидные смолы стойки к действию галогенов, некоторых кислот (к сильным кислотам, особенно к кислотам-окислителям, имеют слабую устойчивость), щелочей, обладают высокой адгезией к металлам. Из эпоксидных смол готовят различные виды клея, пластмассы, электроизоляционные лаки, текстолит (стекло- и углепластики), заливочные компаунды и пластоцементы.

Эпоксидная смола в зависимости от марки и производителя, выглядит как прозрачная жидкость желто-оранжевого цвета напоминающая мёд, или как коричневая твердая масса, напоминающая гудрон. Жидкая смола может иметь очень разный цвет — от белого и прозрачного до винно-красного (у эпоксидированного анилина). Следующие свойства имеет чистая, не модифицированная смола без наполнителей.

Модуль эластичности: 3000÷4500 Н/мм2

Предел прочности: ≈80 Н/мм2

Плотность: 1,2 г/см3

Хотя отверждённая по правильной технологии эпоксидная смола считается абсолютно безвредной при нормальных условиях, её применение сильно ограничено, так как при отверждении в промышленных условиях в ЭС остается некоторое количество золь-фракции — растворимого остатка. Он может нанести серьёзный урон здоровью, если будет вымыт растворителями и попадет внутрь организма. В неотверждённом виде эпоксидные смолы являются достаточно ядовитыми веществами и могут также навредить здоровью. По этой причине при работе с ЭС требуется соблюдать определенные правила: Склеенная при помощи ЭС посуда не может быть использована в дальнейшем для приготовления и употребления пищи.

При работе следует надевать резиновые перчатки.

При работе с отвердителями и смолами в твердом виде требуется использовать противопылевой респиратор.

При попадании брызг ЭС в глаз нужно срочно промыть глаз холодной водой и обратиться к врачу. Не рекомендуется отверждать смолу в бытовой духовке.

МОДИФИКАЦИЯ

Эпоксидные смолы поддаются модификации. Различают химическую и физическую модификацию.

Первая заключается в изменении строения сетки полимера путём добавления соединений, встраивающихся в состав оной. Как пример — добавление лапроксидов (простых полиэфиров спиртов, содержащих глицидиловые группы, например ангидрида глицерина) в зависимости от функциональности и молекулярной массы придаёт отверждённой смоле эластичность, за счёт увеличения молекулярной массы межузлового фрагмента, но понижает её водостойкость. Добавление галоген- и фосфорорганических соединений придаёт смоле большую негорючесть. Добавление фенолформальдегидных смол позволяет отверждать эпоксидную смолу прямым нагревом без отвердителя, придаёт большую жёсткость, улучшает антифрикционные свойства, но понижает ударную вязкость.

Физическая модификация достигается добавлением в смолу веществ, не вступающих в химическую связь со связующим. Как пример — добавление каучука позволяет увеличить ударную вязкость отверждённой смолы. Добавление коллоидного диоксида титана увеличивает её коэффициент преломления и придаёт свойство непрозрачности к ультрафиолетовому излучению.

ПОЛУЧЕНИЕ

Впервые эпоксидная смола была получена французским химиком Кастаном в 1936 году.

Эпоксидную смолу получают поликонденсацией эпихлоргидрина с различными органическими соединениями: от фенола до пищевых масел, скажем соевого. Такой способ носит название «эпоксидирование».

Ценные сорта эпоксидных смол получают каталитическим окислением непредельных соединений. Например, таким образом получают циклоалифатические смолы, ценные тем, что они совершенно не содержат гидроксильных групп, и поэтому очень гидроустойчивы, трекинго- и дугостойки.

Для практического применения смолы нужен ОТВЕРДИТЕЛЬ. Отвердителем может быть полифункциональный амин или ангидрид, иногда кислоты. Также применяют катализаторы отверждения — кислоты Льюиса и третичные амины, обычно блокированные комплексообразователем наподобие пиридина. После смешения с отвердителем эпоксидная смола может быть отверждена — переведена в твердое неплавкое и нерастворимое состояние. Если это полиэтиленполиамин (ПЭПА), то смола отвердеет за сутки при комнатной температуре. Ангидридные отвердители требуют 10 часов времени и нагрева до 180°C в термокамере (и это ещё без учёта каскадного нагрева со 150°C).

ПРИМЕНЕНИЕ

На основе эпоксидных смол производятся различные материалы, применяемые в различных областях промышленности. Углеволокно и ЭС образуют углепластик (используется как конструктивный материал в различных областях: от авиастроения (н-р, Боинг-777) до автостроения). Композит на основе ЭС используются в крепёжных болтах ракет класса земля-космос. ЭС с кевларовым волокном — материал для создания бронежилетов.

Зачастую эпоксидные смолы используют в качестве эпоксидного клея или пропиточного материала — вместе со стеклотканью для изготовления и ремонта различных корпусов или выполнения гидроизоляции помещений, а также как самый доступный способ в быту изготовить продукт из стекловолокнита, как сразу готовое после отливки в форму, так и с вероятностью дальнейшего разрезания и шлифовки.

Из стеклоткани с ЭС делают корпуса плавсредств (н-р, перевернутая верхняя часть лодки из стеклоткани с ЭС) выдерживающие очень сильные удары, различные детали для автомобилей и других транспортных средств.

В качестве заливки (герметика) для различных плат, устройств и приборов (н-р, п рименение эпоксидной смолы, как изолятора для гибридной интегральной схемы).

Также эпоксидные смолы используются в строительстве (н-р, Сиднейский оперный театр).

Из эпоксидных смол изготовляются самые различные предметы и вещи (скажем, мундштуки).

Эпоксидные смолы используют в качестве бытового КЛЕЯ.

ИСПОЛЬЗОВАТЬ эпоксидный клей довольно просто. Смешивание эпоксидной смолы с отвердителем как правило выполняется в крайне малых объемах (несколько граммов), поэтому перемешивание производится при комнатной температуре и не вызывает затруднений, точность пропорции смола/отвердитель при смешивании зависит от производителя эпоксидной смолы или отвердителя, необходимо использовать только те пропорции, которые рекомендованы производителем, так как от этого зависит время отвердевания и физические свойства получившегося продукта (отступлении от нужной пропорции как правило приводит к изменению времени отвердевания, в крайних случаях можно получить нетвердый продукт).

В качестве отвердителей применяют: отвердители холодного триэтилентетрамин (ТЭТА), полиэтиленполиамин (ПЭПА), полисебациновый ангидрид и горячего отверждения малеиновый ангидрид (ДЭТА). Как правило стандартная пропорция составляет от 10:1 до 5:1, но в некоторых случаях может доходить до 1:1. Запрещается смешивать сразу большое количество смолы с отвердителем без использования специальных аппаратов для смешивания во избежание вскипания.

Основные ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ эпоксидных смол:

(Отрасль применения : Основные виды эпоксидных материалов / Основное назначение / Преимущественные показатели / Экономический эффект применения, отнесенный к стоимости материала)

1. Строительство:

1.1. Полимербетоны, компаунды, клеи / Разметочные полосы дорог, плиты для полов, наливные бесшовные полы / Физико-механические показатели, износо-химстойкость, беспыльность, высокая адгезия / от 3 до 29

1.2. Покрытия (лакокрасочные, порошковые, водно-дисперсионные) / Декоративно-облицовачные и защитные функции / Малая усадка, химическая стойкость

1.3. Связующие для стекло- и углепластиков / Ремонт железобетонных конструкций, дорог, аэродромов. Склеивание конструкций мостов и др. Вытяжные трубы и ёмкости хим. производств. Трубопроводы Атмосферостойкость, Химстойкость, Прочность, Теплостойкость

2. Электромашиностроение и радиотехника:

Компаунды, связующие для армированных пластиков, покрытия, прессматериалы, пенопласты / Герметизация изделий, электроизоляционные материалы (стеклопластик и др.). Заливка трансформаторов и др. Эл. изоляционные и защитные покрытия. /

Радиопрозрачность, высокие диэлектрические показатели, малая усадка при отверждении, отсутствие летучих продуктов отверждения / От 0,1 до 7,0; 300-800 (электроника)

3. Судостроение :

3.1. Связующие для стеклопластиков / Судовые гребные винты, лопатки компрессоров / Прочность, кавитационнная стойкость / 75

3.2. Покрытия из жидких ЛКМ и порошков / Сосуды для газов и топлива / Водо-, химстойкость, абразивная стойкость

3.3. Синтактические пенопласты / Обтекатели гребных винтов / Ударопрочность при низких температурах.

4. Машиностроение, в т.ч. автомобилестроение:

4.1. Компаунды, Лакокрасочные материалы, Клеи / Ремонт и заделка дефектов литьевых изделий, формы, штампы, оснастка, инструмент (модели, копиры и т.д.) / Прочность, твердость, износостойкость, размерная стабильность / От 3,1 до 15,0

4.2. Полимербетоны / Направляющие металлорежущих станков, станины прецезионных станков / Теплостойкость, высокая адгезия к подложкам и наполнителям, функциональные и антифрикционные свойства / 320 (тяжелые станки)

4.3. Связующие для армированных пластиков / Емкости, трубы из стеклопластиков «мокрой» намотки / Хим.стойкость. Ударопрочность

4.4. Прессматериалы и порошки / Подшипники и др. антифрикционные материалы, пружины, рессоры из эпоксидных пластиков, электропроводящие материалы

5. Авиа-и ракетостроение:

5.1. Связующее для армированных стекло-и органопластиков / Силовые конструкции и обшивки крыльев, фюзелляжа, оперения, конуса сопел и статоры реактивных двигателей / Высокая удельная прочность и жесткость, радиопрозрачность, абляционные свойства (теплозащитные)

5.2. Покрытия защитные. / Лопасти вертолета, топливные баки ракет, корпус реактивного двигателя, баллоны для сжатых газов и т.д.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ об эпоксидных смолах:

Хотя самые высокотоннажные марки смол ЭД-20, ЭД-22 и ЭД-16 при нормальных условиях являются высоковязкими жидкостями, температура кристаллизации олигомеров, их составляющих, лежит ниже 20°C. Жидкое состояние смол связано с тем, что олигомеры с длиной цепи отличной от длины цепи других молекул не дают им образовать упорядоченную структуру для кристаллизации. Всё же некоторое количество кристаллической фазы, называемых «пачками» присутствует в растворах, что неизбежно влияет на свойства отверждаемой смолы. Один из методов физической модификации смолы заключается в предварительном разрушении этих агрегатов с помощью ультразвука. Примечательно то, что при такой обработке смола меняет свой цвет с золотистого на зелёный.

Большинство олигомеров, состоящих из одинаковых молекул и выделенных в чистом виде из ЭД упомянутых выше марок, при нормальных условиях являются твёрдыми кристаллическими веществами.

ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ полиэпоксидных и эпоксидных смол ко многим рабочим средам:

Химическое вещество - Химическая устойчивость

Азотная кислота , Nitric Acid - Неустойчивое вещество

Амилацетат, Amyl acetate - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Амины, Amines - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Аммоний 10%, Ammonia 10% - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Аммоний жид, Ammonia–Liquid - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Анилин, Aniline - Сносная (при t < 72oF, 22oC)

Ацетат натрия, Sodium Acetate - Отличная

Ацетилен, Acetylene - Отличная

Ацетон, Acetone - Неустойчивое вещество

Бензин, Gasoline - Отличная

Бензол, Benzol - Отличная (при t< 72oF, 22oC)Б

Бертолетова соль, Sodium Chlorate - Отличная

Бикарбонат калия, Potassium Bicarbonate - Отличная

Бикарбонат натрия, Sodium Bicarbonate - Отличная

Бисульфат натрия, Sodium Bisulfate - Отличная

Бисульфит кальция, Calcium Bisulfite - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Борная кислота, Boric acid - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Бром, Bromine - Неустойчивое вещество

Бромид калия, Potassium Bromide - Отличная

Бромистоводородная кислота 100%, Hydrobromic Acid,100% - Неустойчивое вещество

Бура (пироборнокислый натрий), Borax - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Бутадиен (дивинил), Butadiene gas - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Бутан газ, Butane gas - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Бутилацетат, Butyl acetate - Хорошая (при t< 72oF, 22oC)

Винная кислота, Tartaric Acid - Отличная

Гексан, Hexane - Хорошая

Гексан, Hydraulic Fluid - Отличная

Гексафторкремнекислота. Fluosilicic acid - Сносная

Гептан, Heptane - Отличная

Гидроксид аммония, Ammonium Hydroxide - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Гидроксид бария, Barium Hydroxide - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Гидроксид калия, Potassium Hydroxide - Отличная

Гидроксид кальция, Calcium Hydroxide - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Гидроксид магния, Magnesium Hydroxide - Отличная

Гидроксид натрия, Sodium Hydroxide, 50% - Хорошая (при t < 120oF, 50oC)

Гипохлорид кальция, Calcium Hypochlorite - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Гипохлорит натрия 100%, Sodium Hypochlorite, 100% - не устойчивое вещество

Глицерин, Glycerine - Отличная

Глюкоза, Glucose - Хорошая

Дизельное топливо,Diesel Fuel - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Диоксид серы, Sulfur Dioxide - Отличная (при t < 72oF, 22oC)

Дистиллированная вода, Water - Distilled - Отличная

Дихлорэтан, Dichloroethane - Хорошая (при t< 120oF, 50oC)

Дихромат калия, Potassium Dichromate - Сносная

Дубильная кислота, Tannic Acid - Отличная

Железный купорос, Ferrous Sulfate - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Жирная кислота, Fatty Acids - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Гидроксид алюминия, Aluminum Hydroxide - Хорошая (при t< 72oF, 22oC)

Изопропиловый спирт, Alcohol - Isopropyl - Отличная

Карбонад аммония, Ammonium Carbonate - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Карбонат бария, Barium Carbonate - Отличная (при t < 72oF, 22oC)

Карбонат калия, Potassium Carbonate - Отличная

Карбонат кальция, Calcium Carbonate - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Карбонат натрия, Sodium Carbonate - Сносная (при t < 72oF, 22oC)

Касторовое масло, Oil-Castor - Отличная

Керосин, Kerosene - Отличная

Ксилол, Xylene - Отличная

Лигроин, Naphtha - Отличная

Лимонная кислота, Citric Acid - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Малеиновая кислота, Maleic Acid - Отличная

Масляная кислота, Butyric Acid - Сносная (при t < 72oF, 22oC)

Метиловый спирт, Alcohol - Methyl - Хорошая (при t < 72oF, 22oC)

Метилэтилкетон, Methyl Ethyl Ketone - Сносная (при t< 72oF, 22oC)

Молочная кислота, Lactic Acid - Хорошая (при t < 72oF, 22oC)

Морская (соленая) вода, Water-Sea, Salt - Отличная

Моча, Urine - Отличная

Муравьиная кислота, Formic Acid - Сносная (при t< 72oF, 22oC)

Мыло, Soaps - Отличная

Нафталин, Naphthalene - Отличная

Нитрат аммония, Ammonium Nitrate - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Нитрат калия, Potassium Nitrate - Отличная

Нитрат магния, Magnesium Nitrate - Отличная

Нитрат меди, Copper Nitrate - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Нитрат натрия, Sodium Nitrate - Отличная

Нитрат серебра, Silver Nitrate - Отличная

Олеиковая кислота, Oleic acid - Отличная

Перекись водорода 10%, Hydrogen Peroxide, 10% - Сносная (при t< 72oF, 22oC)

Пиво, Beer - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Пикриновая кислота, Picric Acid - Отличная

Плавиковая кислота 75%, Hydrofluoric Acid, 75% - Хорошая (при t< 72oF, 22oC)

Пропан жид., Propane, liquid - Отличная

Реактивное топливо, Jet Fuel - Отличная

Ртуть, Mercury - Отличная

Свежая вода, Water - Fresh - Отличная

Серная кислота 75-100%, Sulfuric Acid, 75-100% - Сносная (при t < 72oF, 22oC)

Сероводород, Hydrogen Sulfide - Отличная

Силикат натрия, Sodium Silicate - Отличная

Соляная кислота 20%, Hydrochloric acid, 20% - Хорошая (при t< 72oF, 22oC)

Стеариновая кислота, Stearic Acid - Хорошая

Сульфат алюминия, Aluminum Sulfate - Отличная (при t < 72oF, 22oC)

Сульфат аммония, Ammonium Sulfate - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Сульфат бария, Barium Sulfate - Сносная (при t< 72oF, 22oC)

Сульфат железа, Ferric Sulfate - Отличная (при t < 72oF, 22oC)

Сульфат калия, Potassium Sulfate - Отличная

Сульфат кальция, Calcium Sulfate - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Сульфат магния, Magnesium Sulfate - Отличная

Сульфат натрия, Sodium Sulfate - Отличная

Сульфат никеля, Nickel Sulfate - Отличная

Сульфид бария, Barium Sulfide - Хорошая (при t < 72oF, 22oC)

Сульфит натрия, Sodium Sulfite - Отличная

Терпентин, Turpentine - Хорошая

Тетрахлорид углерода, Carbon Tetrachloride - Отличная (при t < 72oF, 22oC)

Тиосульфит натрия, Sodium Thiosulfate - Отличная

Толуол, Toluene - Хорошая (при t < 72oF, 22oC)

Углекислота, Carbonic Acid - Хорошая (при t< 72oF, 22oC)

Углекислый газ, Carbon dioxide gas - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Углекислый магний, Magnesium Carbonate - Отличная

Уксус, Vinegar - Отличная

Уксусная кислота, Acetic Acid (20%) - Отличная

Уксуснокислый свинец, Lead acetate - Отличная

Фенол (оксибензол), Phenol - Хорошая

Формальдегид 40%, Formaldehyde, 40% - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Фосфат аммония, Ammonium Phosphate - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Фосфорная кислота, Phosphoric Acid - Хорошая

Фреон, Freon - Отличная

Фторид алюминия, Aluminum Fluoride - Хорошая (при t< 72oF, 22oC)

Фтористые газы, Fluorine gas - Неустойчивое вещество

Фтористый натрий, Sodium Fluoride - Отличная

Хлорид алюминия, Aluminum Chloride - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Хлорид аммония, Ammonium Chloride - Отличная (при t < 72oF, 22oC)

Хлорид бария, Barium Chloride - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Хлорид железа, Ferric Chloride - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Хлорид калия, Potassium Chloride - Отличная

Хлорид кальция, Calcium Chloride - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Хлорид магния, Magnesium Chloride - Отличная

Хлорид меди, Copper Chloride - Отличная

Хлорид натрия, Sodium Chloride - Отличная

Хлорид никеля, Nickel Chloride - Отличная

Хлорид цинка, Zinc Chloride - Отличная

Хлористое железо, Ferrous Chloride - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

Хлористое олово, Stannic Chloride - Отличная

Цианид натрия, Sodium Cyanide - Отличная

Цианистый водород, Hydrocyanic Acid - Отличная

Щавелевая кислота, Oxalic Acid - Отличная

Этилацетат, Ethyl acetate - Сносная (при t< 72oF, 22oC)

Этиленгликоль, Ethylene glycol - Сносная (при t< 72oF, 22oC)

Этиловый спирт, Alcohol - Ethyl - Отличная (при t< 120oF, 50oC)

Этилхлорид, Ethyl chloride - Отличная (при t< 72oF, 22oC)

ЭПОКСИДНЫЕ КЛЕИ

Эпоксидные клеи занимают особое место среди клеящих материалов благодаря таким ценным свойствам, как высокая адгезия ко многим материалам, широкий интервал рабочих температур, стойкость ко многим агрессивным средам и др. Кроме того, некоторые эпоксидные клеи можно отверждать при комнатной температуре, а склеивать ими — при невысоких давлениях.

Ассортимент эпоксидных клеев весьма широк, однако большинство из них способно работать при температурах, не превышающих 150°С. В последнее время получены новые термостойкие эпоксидные смолы и отвердители, применение которых обеспечивает создание клеев с рабочей температурой до 300°С и выше. Термостойкие клеи можно получать также на основе обычных эпоксидных смол, модифицированных некоторыми термостойкими полимерами, в частности кремнийорганическими, фенольными, а также сравнительно недавно разработанными карборансодержащими продуктами.

В результате целенаправленного изменения состава и свойств эпоксидных смол (создание смол с более высоким содержанием эпоксигрупп, применение циклоалифатических эпоксидов и т. д.) и синтезу смол, модифицированных другими полимерами (феноло-эпоксидных и др.), получены клеи с температурой эксплуатации от —260 до З00°С. Для большинства эпоксифенольных смол интервал рабочих температур составляет от —200 до 300°С , а некоторые эпоксидно-фенольные клеи сохраняют половину исходной прочности при 345°С. (Автор А.П.Петрова "Термостойкие клеи")

ПРИМЕНЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ для создания ТЕРМОСТОЙКИХ КОНСТРУКЦИОННЫХ КОМПОЗИТОВ

Эпоксидные композиции занимают ведущее положение в ряду материалов, используемых в качестве связующих для конструкционных стеклопластиков. В то же время, относительно низкая устойчивость эпоксидных полимеров к термоокислительному старению и окислительной деструкции резко ограничивает диапазон рабочих температур и время надежной эксплуатации стеклопластиковых изделий и конструкций. Проблема повышения термостойкости и термостабильности эпоксидных полимеркомпозитов, как правило, решается изменением композиционного состава с использованием новых эпоксидных смол, отвердителей, разбавителей, наполнителей, и только в отдельных случаях в состав композиций вводят антиокислительные стабилизаторы и добавки.

Теплостойкость - деформационная устойчивость полимеров и полимерных композиционных материалов (ПКМ) при нагреве может быть повышена путем создания полимерных материалов, оптимально сочетающих жесткость полимерных цепей и сильных межмолекулярных взаимодействий. К теплостойким материалы обычно относят полимеры с температурой стеклования равной или превышающей 200°С.

Введение различных циклических структур в эпоксидную смолу (циклоалифатические смолы, смолы на основе бисфенолов, аминофенолов и др.) или использование в качестве отвердителей ароматических диаминов и диангидридов, метилэндикового ангидрида и других, повышает не только теплостойкость отвержденных эпоксидных смол, но и начальную температуру термоокислительной деструкции.

Разработаны способы получения теплостойких трехмерных полимеров, которые основаны на образовании полимерной сетки с физическим и (или) химическим включением в ней линейных макромолекул. Это - отверждение эпоксидных олигомеров высокомолекулярными сложными полиэфирами, полиамидами, полиимидами, выполняющими роль химически активного наполнителя. Для совмещения двух высокомолекулярных соединений необходимо, чтобы параметры растворимости компонентов были как можно ближе. Тонкодисперсные полиарилаты прекрасно растворяются в эпоксидной смоле, при этом возникает гомогенная смесь. При нагревании такой смеси происходит химическое взаимодействие между смолой и полиарилатом с образованием химической сетки, в результате чего получаются прочные и легкие материалы, способные работать в широком интервале температур и механических нагрузок. На основе сеток полиарилата и эпоксидных полимеров разработан высокотемпературный вибропоглощающий материал, обладающий весьма значительной способностью поглощать механическую энергию в температурном интервале 160-220°С.

Для синтеза эпоксидных смол с повышенной термостойкостью применяют полифенолы, полученные при взаимодействии фенола (или алкилфенолов) с ненасыщенными альдегидами (например, с акролеином) в присутствии кислых катализаторов. Однако недостатком смол указанного типа является их высокая вязкость.

Для синтеза эпоксидных смол с повышенной термостойкостью применяют также дифенолы, образующиеся при взаимодействии двух молекул одноатомного фенола с ароматическими соединениями, содержащими одну или две винильные группы (например, со стиролом, дивинил бензолом).

Повышение термостойкости эпоксидных смол достигается также при использовании для их синтеза замещенных фенолов винилацетиленовой структуры. В результате взаимодействия с эпихлоргидрином получается продукт с температурой плавления 42-45°С, отверждение которого может проходить как по эпоксидным группам, так и по непредельной связи, поэтому в качестве отвердителей используются ангидриды кислот или полиамины, а также перекиси. При использовании полинафтолов для синтеза эпоксидных смол получены светлые (почти бесцветные) смолы, по термостойкости значительно превосходящие диановые эпоксидные смолы.

Для получения термостойких эпоксидных смол в некоторых случаях применяют резорцин, гидрохинон, флороглюцин, фенолфталеин и другие ароматические гидроксилсодержащие соединения, а также п,п -диоксидифенилметан и п,п -диоксидифенилсульфон. К повышению термостойкости смол приводит введение в полимерную цепь ароматических ядер, а также атомов фтора, хлора, брома и некоторых других гетероатомов.

Получены эпоксидные полимеры на основе триглицидилового эфира изо-циануровой кислоты и эпихлоргидрина с термостойкостью до 235—240°С. Композиции, сочетающие хорошие технологические свойства с высокой термостойкостью, могут быть получены на основе эпоксициануровой смолы ЭЦ в сочетании с фурановым мономером ФА.

Модификация эпоксидного полимера производными хинонов приводит к возрастанию ударной вязкости, прочности при изгибе и сжатии; снижается уровень внутренних напряжений при одновременном увеличении адгезии к бетону, водо-, тепло-, термо- и химической стойкости, а также устойчивости к атмосферному старению. Хиноны также снижают вязкость реакционной смеси, повышают ее жизнеспособность, влияют на процессы структурообразования сетчатого полимера. В их присутствии имеет место снижение эффективной энергии активации, ускорение процесса отверждения и более легкое формирование сетчатой структуры. Добавки хинона обеспечивают сдвиг экзотермических процессов термоокислительной деструкции в области более высоких температур и снижение их интенсивности. Это объясняется ростом густоты и уменьшением дефектности пространственной сетки. Весьма перспективными являются циклоалифатические эпоксидные смолы, отверждающиеся ангидридами кислот. Циклоалифатические смолы характеризуются высокой термостойкостью, стойкостью к действию атмосферных факторов, высокими диэлектрическими характеристиками. Такие смолы получают прямым эпоксидированием производных циклогексена надкислотами — надуксусной, надбензойной и др.

К термостойким эпоксидам относится также диокись дициклопентадиена, получаемая при эпоксидировании дициклопентадиена надуксусной кислотой. Это вещество представляет собой кристаллический порошок с температурой плавления 184°С и содержанием эпоксидных групп 48 - 52%. На основе диокиси дициклопентадиена получают клеевые композиции, способные длительно (до 500 ч) работать при 200°С.

Термостойкие эпоксидные олигомеры с повышенными жесткостью и прочностью получают при введении в полимерную цепь ароматических ядер. Для синтеза таких эпоксидных олигомеров используют двух- и трехатомные фенолы и ж-фенилендиамин. Для отверждения этих олигомеров могут быть использованы отвердители кислотного и основного типов.