Как работать с эпоксидной смолой

Эпоксидная смола является синтетическим соединением, двухкомпонентным термореактивным жидким полимером. Первый компонент эпоксидной смолы – это смола, второй – отвердитель. Эти компоненты принято называть компонент А - смола и компонент B - отвердитель.

Если смешать эти два компонента в строго указанных пропорциях, запускается химическая реакция – смола выделяет тепло и постепенно затвердевает. По завершении химической реакции вязкая смола превращается в прозрачный и твердый материал, напоминающий пластик.

Работать с эпоксидной смолой несложно, но на первых порах, могут возникнуть неудачи и серии дефектов – это нормально, со смолой все-таки нужно научиться правильно обращаться, это приходит с опытом. Поэтому перед тем как браться за крупные отливки, например те же столешницы, настоятельно рекомендуем выполнить две-три работы поменьше.

Чтобы избежать ошибок новичков, сохранить собственные нервы и саму смолу, постараемся уточнить основные моменты в работе со смолой.

Виды эпоксидных смол

Технические смолы, классическим примером является смола марки ЭД-20, которая используется для технических целей. Ею армируют стеклоткань, заливают печатные платы и т. д. На практике она имеет желтоватый оттенок, хуже льется, в ней обильно образуются пузырики воздуха, которые очень плохо выходят.

Модифицированные смолы – это смолы с добавками, которые улучшают литьевые качества материала и эстетичность конечного результата, для творчества эти смолы наиболее предпочтительнее, на них мы и остановимся боле подробно.

И на сегодня мы можем предложить нашим заказчикам эпоксидную смолу для рисования, для бижутерии, для малоформатных и крупных заливок разной толщины.

Эпоксидные смолы ОПТИК – это составы, специально разработанные для различных техник применения. Каждый состав обладает уникальным рядом свойств, необходимых для достижения идеального результата. Их отличает высокое качество, абсолютная прозрачность, отсутствие резкого запаха, стойкость к ультрафиолету. Количество модифицирующих присадок определяет рабочие свойства каждой марки смолы.

ОПТИК низковязкая прозрачная эпоксидная смола, применяемая как для бижутерии, так и для заливки декора. Смола подходит для единовременной заливки слоя толщиной до 10 мм. и послойной заливке до 100 мм. не вызывая «закипания» и помутнения. Используется для заливок в силиконовые молды, а также формы.

ОПТИК-Б низковязкая базовая прозрачная эпоксидная смола разработана специально для создания прозрачных (или колерованных) изделий, с возможностью заливки от 10 до 30 мм., за 1 раз с отверждением до 3-4 суток. Специальная формула с замедленным отверждением позволяет создавать толстослойные однородные заливки без закипания, помутнения и возникновения пузырей.

ОПТИК-21 низковязкая прозрачная эпоксидная смола разработана специально для создания прозрачных (или колерованных) объемных изделий, толстослойных заливок, с возможностью заливки до 40 мм., за 1 раз с отверждением до 3-4 суток. Специальная формула с замедленным отверждением позволяет создавать толстослойные однородные заливки без закипания, помутнения и возникновения пузырей.

Условия и средства защиты при работе с эпоксидной смолой

Работать с эпоксидной смолой нужно в хорошо проветриваемом помещении, а лучше при наличии принудительной вентиляции. Любая смола небезопасна пока находится в не застывшем состоянии. Поэтому защищаем себя вентиляцией, надетым респиратором, нитриловыми перчатками и очками, они оберегают слизистую глаз от раздражающих паров.

Эпоксидными смолами не следует обрабатывать тарелки, заливать разделочные доски и другую посуду.

Эпоксидная смола очень требовательна к условиям окружающей среды. Работать с ней можно только при низкой влажности (не выше 30-40 %) в температурном диапазоне от 22 до 25 °C. В жидком состоянии смола очень уязвима перед влагой. Поэтому заливку нельзя делать после дождя, во время тумана, находясь в сырых помещениях; также влаги не должно быть в формах и опалубках, которые контактируют с жидким материалом. Если пренебречь этими требованиями, при застывании на смоле с большой долей вероятности возникнет аминная пленка – дефект в виде маслянистого налета. Это сильно подпортит внешний вид изделия.

Самый эффективный способ устранить пятнистый налет заключается в том, чтобы тщательно ошлифовать всю смолу и после этого нанести тонкий слой жидкой эпоксидки или лака. Лак в этом случае более практичный, наносят его при помощи краскопульта.

Чтобы гарантированно обезопаситься от неприглядной пленки на изделиях, нужно знать следующее:

аминная пленка может возникать при работе с небольшими объемами смолы, когда низкая интенсивность химической реакции не обеспечивает нужного разогрева смеси;
дефект часто вызван неправильными пропорциями компонентов (обычно переливом отвердителя);
использование красителей и модификаторов, не рекомендованных производителем смолы, повышает риск возникновения пленки.
прогрев горелкой с целью высвобождения пузырей из смолы, также влечет свои риски. Высокая концентрация углекислого газа, выделяющегося в процессе горения, может привести к образованию вышеуказанной пленки – поэтому прогрев желательно проводить небольшими горелками, а еще лучше – строительным феном.

Компонент А всегда должен иметь кристальную прозрачность. Но часто бывает, что он становится мутным, густеет, а иногда в смоле и вовсе образуются осадок или хлопья. Если замешать компонент А в таком виде с отвердителем, он так и застынет, что совершенно неприемлемо. Но переживать не стоит. Самое сильное помутнение, вплоть до молочного цвета, — это естественный и на 100% обратимый процесс. Оно возникает абсолютно со всей смолой из-за воздействия низких температур, соответственно чаще это происходит в холодное время года.

Чтобы вернуть смоле прозрачность, необходимо поместить плотно закрытую тару с компонентом А в емкость с горячей водой (50 °С), и просто подождать от 30 мин. до полутора часов (в зависимости от исходного объема). Смола отогреется и полностью восстановит прозрачность, для этого ее не нужно ни перемешивать, ни взбалтывать.

При работе с деревом следите, чтоб показатель влаги древесины был не более 5-10%, иначе смола не застынет и в скором времени отколется от дерева. Сделайте отбор в пользу термодревесины. Эпоксидная смола, в точке соприкосновения с влагой, не застывает.

Рекомендуем предварительно перед заливкой покрыть кистью тонким слоем смолы все детали, это закупорит все полости и выгонит воздух из них. Для работы потребуется силиконовая кисть.

Работа со смолой начинается с подготовки рабочего места: его необходимо застелить защитной полиэтиленом или силиконовым ковриком (от них хорошо отлипает смола после отвердевания), ведь в процессе легко накапать смолой на рабочий стол.

Пропорции эпоксидной смолы

Свойства смолы сильно зависят от того, насколько правильно она приготовлена. В первую очередь очень важно выдержать нужные пропорции смолы и отвердителя, которые смешиваются непосредственно перед заливкой. Эти пропорции у каждой марки смолы свои, поэтому очень важно внимательно читать инструкцию и отмерять компоненты согласно указанным рекомендациям.

При взвешивании компоненты можно округлять только до одного грамма. Отклонившись от рекомендованных пропорций уже на 2 г. и более, качество смолы будут нарушено. В лучшем случае она просто станет долго затвердевать, в худшем – снизит прозрачность или приобретет другой визуальный дефект.

Замешивание эпоксидной смолы

Для работы с эпоксидной смолой следует использовать два комплекта пластиковой тары: емкость для предварительного замешивания и вторую – для чистовой заливки (лучше, если это будет мерная емкость с носиком).

Оптимальный следующий алгоритм замешивания:

Ставим на весы емкость для предварительного смешивания (чистую, обеспыленную и полностью сухую!). Сбрасываем вес.
Наливаем нужное количество компонента А (смолы). Делаем это через палочку, чтобы избежать образования лишних пузырей. Сбрасываем весы в ноль.
В смолу заливаем компонент B, строго контролируя цифры на весах. С отвердителем нужно быть особенно внимательным: лишние 2 грамма – уже перебор.
Приступаем к замешиванию. Это нужно делать тщательно, но без чрезмерной интенсивности – так в массе не будет образовываться много пузырей.

Мешаем сначала по часовой стрелке, затем – против. Тщательно снимаем материал со стенок и дна тары. Продолжаем делать это в течение 3-5 минут. На больших объемах можно использовать шуруповерт с миксером, вымешивая состав на самых низких оборотах.

На этом этапе можно подкрасить смесь жидкими колерами или пигментами (подробнее см. ниже) и продолжить вымешивание.
Как бы тщательно вы ни замешивали смесь, на стенках и дне емкости всегда останутся невымешанные излишки смолы. Таким образом в определенных местах конечной заливки образуются участки с неоднородным соотношением компонентов, что может привести к образованию нежелательных визуальных эффектов (помутнению или размытости).
Чтобы избежать подобных дефектов, не соскребайте остатки смолы со стенок прямо в заливку, а используйте дополнительную чистовую тару. В нее переливают подготовленную смесь, слегка домешивают и уже из этой емкости отправляют эпоксидку в форму для заливки.
Обязательно читайте в инструкции, какой максимальный объем смеси можно готовить за один раз. Если переборщить, может начаться неконтролируемая химическая реакция – смола быстро нагреется, «закипит» и застынет в таком неприглядном виде, попутно испортив все, до чего успеет добраться. Если вам лень делать серию замешиваний для больших заливок, сразу после приготовления обязательно разделите смесь на более мелкие объемы.
Перед заливкой замешанной смеси желательно дать отстояться минут 5, чтобы успела выйти часть пузырьков. О том, что материал начнет затвердевать переживать не стоит. При работе с хорошей модифицированной смолой, от момента замешивания до заливки есть интервал в 30 минут, после этого начинается активная фаза реакции и смола постепенно полимеризуется.

Подготовка форм перед заливкой

Если вы используете силиконовые формы (молды) или арт-борды – то герметичность вас не должно беспокоить. Но когда речь идет о крупноформатных заливках – создание герметичной опалубки и правильной подложки очень важны. Если плохо загерметизировать форму, смола обязательно найдет возможность вытечь. Поэтому к подготовке относимся очень ответственно: делаем надежную опалубку, все стыки герметизируем (можно строительным силиконом), под низ укладываем силиконовый коврик или специальную самоклеющуюся пленку, наклеенную на твердое основание.

Подготовленная форма должна быть чистой, обеспыленной и полностью сухой. Чтобы минимизировать последующую обработку изделия, на внутреннюю поверхность формы предварительно наносят специальный разделительный воск, который обычно идет в виде аэрозолей. Он снижает сцепление материалов и позволяет без лишних сложностей извлечь затвердевший пластик из формы.

Применение красителей

Не используйте красители на водной основе. Для окраски эпоксидной смолы применяются специальные красители для смол. Процентное содержание красителя не должно превышать 5% от общего объема смолы. Вносить пигмент следует поэтапно, тщательно вымешивая смесь и проверяя насыщенность цвета.

Не допускайте образования сгустков – это не только некрасиво, но и влияет на отверждение смолы. Если в проекте нужно использовать сразу несколько цветов, предварительно разлейте смолу по емкостям, чтобы каждую можно было подкрасить определенным цветом.

Борьба с воздушными пузыриками

Самый надежный способ решить эту проблему — вакуумирование. Действовать здесь можно по-разному. Первый вариант — откачивание воздуха из емкости с замешанной смесью. Физика этого процесса проста: образовавшиеся пузырьки увеличиваются в размерах, быстрее всплывают и лопаются, а оставшаяся микровзвесь после сброса давления становится еще меньше и неразличима на глаз.

Второй вариант – вакуумирование не смеси, а уже залитой детали. Этот способ более эффективен, т. к. исключает образование пузырьков во время самой заливки, но по понятным причинам технология менее практичная, и подходит по большей части для маленьких изделий, которые можно поместить в вакуумную камеру. Иногда этот способ используют и для больших проектов, применяя вакуумные мешки.

Когда нет возможности применить вакуумирование, прибегают к более простым способам борьбы с пузырями. Например, прогревают свежую заливку газовой горелкой или строительным феном — смесь разжижается, и пузырькам воздуха легче выйти на поверхность. Но этот способ не всегда дает на 100% желаемый результат. К тому же он может привести к ряду дефектов, например, появлению аминной пленки (см. ниже).

Поэтому нужно изначально стараться свести риск образования пузырей к минимуму:

аккуратно вымешивать смесь, используя для этого квадратную палочку;
давать составу «отдохнуть» 5-7 минут перед отправкой в форму;
аккуратно переливать смолу из емкости с носиком;
использовать на ответственных проектах «медленные» эпоксидки с низкой вязкостью.

В целом, проблема пузырения сложнее, чем может показаться, и одной только качественной эпоксидкой или вакуумированием она решается не всегда. Так пузыри непременно будут досаждать при работе со слэбами, которые имеют участки с рыхлой или подгнившей древесиной, где как в мочалке содержится много воздуха и он будет выходить по мере нагрева смолы. В этом случае могут понадобиться дополнительные манипуляции вплоть до механического извлечения больших пузырей с последующим точечным доливом смолы.

Послойная заливка

Частые ошибки при послойной заливке — это закипание смолы на стыке слоев и визуальное наличие торцевого перехода. Это происходит от температуры между слоями. Если температура верхнего слоя еще высокая, а нижний не успел остыть, то смола закипит. Если нижний более чем достаточно остыл, то верхний не сможет слинзоваться с ним и будет виден переход. Чтобы избежать неприятностей в работе следует соблюдать обязательный временной режим между слоями. У каждой смолы он свой, так как нагрев массы происходит у всех в разное время.

Защита отливки при стабилизации смолы

Вы залили смолу и оставили застывать, но в воздухе летает много пыли и мелкого мусора. Озаботьтесь защитить заливку от пыли, волос и шерсти домашних питомцев. После заливки накройте пленкой изделие, но не плотно. Оставьте вентиляцию, чтобы не образовывался конденсат.

Если все же мусор попал на смолу, то аккуратно извлеките его зубочисткой, затем погрейте это место феном или газовой горелкой. Смола нагреется и растечется, спрятав место выхода пузырька.

Шлифовка и полировка эпоксидной смолы

Застывшая смола нуждается в дополнительной обработке. Исключение могут составлять лишь небольшие заливки в силиконовых молдах, и то, если сама форма была предварительно смазана восковым разделителем. В остальных случаях изделие из опалубки имеет, мягко говоря, не самый завершенный внешний вид и нуждается в финишной обработке – шлифовке и полировке.

Для облегчения шлифовки можно использовать ручные орбитальные шлифмашинки. Сочетание эксцентриковых и вращательных движений подошвы машинки обеспечивает идеальный результат шлифования (и полировки).

Никогда не шлифуйте изделие пока смола полностью не затвердела, согласно инструкции. Схватившаяся поверхность еще не означает того, что материал полимеризовался по всей толщине. Об этом следует помнить, особенно при заливке больших поверхностей.

Чистовую шлифовку смолы проводят ступенчато, последовательно сменяя абразивы зерном:

180 → 240 → 320 → 500 →1000 → 2000 единиц

Это универсальная схема, которая подходит как для ручной шлифовки, так и для работы шлифмашинками. При желании ее можно упростить, вплоть до использования только трех абразивов (180 → 500 → 2000), но качество шлифовки из-за больших скачков между зернами будет хуже. Используйте специальную наждачную бумагу/круги для ЛКМ или для пластиков.

После прохода последним абразивом смола становится гладкой, но сохраняет матовость. Чтобы сделать ее глянцевой и прозрачной необходима полировка.

Для полировки понадобятся специальные пасты и полировальные насадки. Последние представляют собой шерстяные круги, которые могут идти в виде насадок для шлифмашинок или как отдельная тарелка под дрель или ушм.

Перед началом полировки изделие необходимо тщательно обеспылить, протирая влажной тканью (без растворителя!).

Для полировки используют две пасты № 45 и № 10. Номер обозначает фракцию абразива в микронах. При желании можно использовать пасты с другими более-менее близкими значениями. Полироль наносится на шлифовальную подушку в небольшом количестве. Полировку производят на низких оборотах, перемещая подошву круговыми движениями с легким нажатием. Каждой полиролью работают по 1-2 минуте, пока не будет достигнут желаемый блеск.

Дополнительная защита рабочей поверхности изделия из смолы

Эпоксидная смола без последствий выдерживает температуру до 80-85 C. Если превысить эти показатели, смола может размягчиться и на ней останутся следы от горячего предмета. Но стойкость к температурам можно существенно увеличить, если нанести на поверхность финишное прозрачное покрытие – автомобильный лак.

Лак делает изделие неуязвимыми перед повышенными температурами и служит дополнительной защитой от царапин и сколов.

Воздействие прямых солнечных лучей

Эпоксидные смолы подвержены к изменению цвета под воздействием прямых солнечных лучей. Некоторые некачественные смолы могут пожелтеть уже спустя месяц после создания украшения, поэтому используйте только профессиональные эпоксидные смолы с хорошей защитой от пожелтения.

К примеру, изделия из нашей смолы, не будут желтеть в течение 5 лет. А если хранить их в дали от солнечного света, то этот срок может увеличиться до 10 лет.