Мастер-классы по работе с эпоксидной смолой

Химический состав компонентов

При всем разнообразии некоторых свойств эпоксидной смолы каждый из ее видов имеет один и тот же состав компонентов. Основными элементами являются эпихлоргидрин, дифенилолпропан и едкий натр. Различные марки компаунда отличаются пропорциями, в которых взяты перечисленные составляющие.

Зная технологию, изготовить эпоксидную смолу в домашних условиях вполне возможно. Но для этого необходимо иметь специальное оборудование. Кроме того, без сложных сопутствующих процедур смола может получиться желтой и чрезмерно вязкой. На производстве эпоксидку доводят от нужного состояния при помощи специальных добавок и присадок. Путем многократного смешивания с водой из компаунда удаляется поваренная соль. Затем происходит процедура выпаривания влаги, после чего компоненты становятся прозрачными. Делается это все в специальном устройстве – реакторе.

Особенности

В магазине наверняка будет представлен ряд двухкомпонентных компаундов, состоящих из основного материала и отвердителя. В таком виде эпоксидка наиболее подходит для работ. До смешивания компоненты остаются в жидком виде сколь угодно долгое время, это означает, что мастер может приступить к подготовке состава и заливке тогда, когда ему будет удобно, без временных ограничений.

В процессе полимеризации компаунд сохраняет свой объем, не давая усадки. Прозрачность смолы не меняется при воздействии ультрафиолетового излучения, поэтому столешницы сохраняют свой эстетичный вид на протяжении всего срока эксплуатации. Текучесть смолы позволяет декорировать плиту столешницы самыми различными способами. Несмотря на прочность материала, смола может расплавиться при воздействии высоких температур. Поверхности нельзя полировать или шлифовать при помощи УШМ.

Если сравнивать себестоимость производства со стоимостью готового изделия, то материал получается относительно недорогим. Альтернативные варианты существуют, однако для того, чтобы они имели аналогичные показатели прочности, гидроизоляции, долговечности, придется проводить дополнительную обработку, что повлечет за собой увеличение затрат.

Эпоксидная смола одновременно выполняет несколько функций. Помимо создания прозрачной поверхности, она служит материалом для стабилизации древесины. Компаунд не просто покрывает дерево сверху, но и проникает в мельчайшие поры. Кстати, если в качестве декора используются фотографии, природные материалы, цветки растений, то под слоем эпоксидки они длительное время остаются в первозданном виде. Некоторые дизайнеры видят в заливке способ сохранения семейных фото.

Возможности смолы в художественном творчестве также должны быть оценены по достоинству. Варьируя цветом, мастер может создать имитацию водоемов, звездного неба, растительного мира. Также интересны идеи абстрактного характера. Добавлением в состав люминофора получают светящиеся элементы. Помимо этого, диэлектрические свойства эпоксидки позволяют монтировать электрические цепи для подсветки. В качестве источника света обычно используются светодиодные ленты.

Как пользоваться?

Мастер-класс по использованию эпоксидной смолы для творчества позволяет получить полное представление о том, как именно нужно работать с этим материалом. В первую очередь следует соблюсти стандартные меры безопасности: надеть резиновые перчатки и маску или респиратор, обеспечить свободный приток воздуха в помещение, застелить рабочее место полиэтиленом или клеенкой, убедиться, что температура воздуха не превышает +25°С.

Приготовление эпоксидной смолы требует приобретения определенного набора расходных материалов:

• компаунда и отвердителя;
• одноразовых медицинских шприцев или мерных стаканчиков с миллиметровыми делениями;
• деревянного шпателя для размешивания состава;
• чистых емкостей разного размера.

Перед началом работ рекомендуется прочесть прилагаемую производителем к расходным материалам инструкцию. Пропорции у разных составов меняются, единого рецепта нет. Далее компоненты соединяются в небольшой миске или чашке, кювете. Точность пропорций обеспечит использование стаканчиков или шприцев с мерными делениями. Не следует приготавливать слишком много смолы сразу, она может начать полимеризацию ранее, чем будет израсходована.

Соединенные отвердитель и компаунд аккуратно и тщательно перемешиваются в выбранной емкости. На этой стадии к ним можно добавлять глиттеры и пигменты. Некоторое время нужно выполнять круговые движения, убирая пузырьки воздуха, добиваясь однородности состава. Если они все же образовались, смесь отстаивают и подогревают. Воздушные камеры поднимутся и будут доступны для удаления.

До полного застывания эпоксидной смолы обычно проходит 20-24 часа

Важно на протяжении этого времени сохранять правильную температуру в помещении. Для ускорения процесса можно отправить заготовку в духовой шкаф на 20 минут при температуре +80°С, а затем оставить при комнатной температуре до полной кристаллизации

Заливка в молды

Готовая смола может применяться по-разному. Чаще всего ее отливают в силиконовых формах – молдах, придавая нужную форму. Такие заготовки используют для изготовления мелких предметов. Благодаря особенностям силиконовых молдов застывшая смола легко от них отходит. Существуют готовые решения для колец, брелоков, кулонов.

При использовании декоративных природных элементов — раковин, камней, их промывают и обезжиривают, травы, мох, цветы тщательно сушат. Затем эти компоненты укладываются в молд и заливаются смолой. Порядок действий может быть разным.

• С предварительным размещением декора. В этом случае декор укладывается на дно формы. Затем готовится смола — ей нужно отстояться не менее 30 минут. По завершении этого процесса эпоксидная основа заливается в молд. Останется лишь дождаться, пока заготовка затвердеет и зачистить ее неровные кромки абразивными инструментами — надфилем, мелким напильником.
• С заливкой смолы. После заполнения формы декор в ней распределяется при помощи зубочистки. Это позволяет создавать изделия с симметричным и более сложным наполнением.

После застывания изделие из смолы может подвергаться дополнительной шлифовке и механической обработке. Чаще всего достаточно наждачной бумаги, но можно использовать абразивные пилки для маникюра и педикюра. В ходе шлифовки возникает много пыли – стоит защитить глаза, нос и рот.

Отливка в рамках

Изделия из эпоксидной смолы можно изготавливать не только в молдах. Существуют специальные металлические оправы и рамки. Их основное отличие заключается в необходимости шлифовки готового украшения с лицевой и изнаночной сторон. Нижнюю грань оправы на время заливки обычно помещают на поверхность клейкой ленты, чтобы исключить вытекание смолы снизу. Так же можно добавить в оправу элементы декора — листья и цветы растений, небольшие поделочные камни, фотографию.

Химический состав

Эпоксидная смола, как химическое вещество, принадлежит к олигомерам, то есть, сложным органическим соединениям, состоящих из эпоксидных групп. Свои физические свойства в полной мере проявляет только в виде полимера. При взаимодействии с отвердителями, в качестве которых выступают амины, полиамиды, фенолформальдегидные смолы или ангидриды поликарбоновых кислот, олигомеры образуют структуру связанных полимеров. Получаются эпоксидные смолы путем поликонденсации эпихлоргидрина с бисфенолом А или с бисфенолом F. Смолы на основе бисфенола A встречаются чаще всего.

Заводя разговор о химическом составе, необходимо отметить, что эпоксидную смолу можно модифицировать. Существует два способа модификации: химический и физический.

1. Химическая модификация подразумевает реакцию с дополнительными элементами, в результате которой меняется сама формула, а по сути – строение сетки полимера. Например, после реакции с ангидридом глицерина или с другими полиэфирами спиртов глицидиловых групп меняется эластичность застывшей смолы. Одновременно при этом снижается ее водостойкость. Или можно повысить негорючесть материала, добавив в состав фосфорорганические или галогенорганические соединения. Реакция эпоксидки и фенолформальдегидной смолы дает однокомпонентную смесь, которая застывает без отвердителя, а лишь при нагревании.
2. Физическая модификация осуществляется смешиванием смолы с дополнительными компонентами, но без их вступления в химическую реакцию. Наличие в отвержденном материале каучука повышает показатель ударной вязкости, а смешивание основного состава с диоксидом титана меняет оптические свойства эпоксидки. Она становится непрозрачной для ультрафиолетового излучения.

Какие марки нужно выбирать

Еще раз напомним о том, что производители, как правило, не вводят специальной маркировки для ювелирных смол. В описании они, естественно, указывают применимость той или иной марки в творчестве. Производство эпоксидных смол подлежит стандартизации, поэтому определены наименования марок, по которым можно судить о технических характеристиках эпоксидки. Всего насчитывается более десятка видов смол, которые отличаются таким параметрами, как консистенция, вязкость, цвет, плотность. Из этих видов лишь определенная часть подходит для творчества.

Различают два сорта материала: первый и высший.

1. Первый сорт годится для черновой заливки. Об более вязкий и имеет специфический желтоватый оттенок. При желании и правильное колеровке можно и его использовать для украшений. Время жизни смолы, то есть время протекания реакции с отвердителем, составляет 4 часа. Этого вполне достаточно, чтобы навести состав и залить его в нужную форму. Такой полимер преимущественно используется в промышленности, он востребован в авиастроении, машиностроении, строительстве, электротехнике. Также ЭД-20 первого сорта является составной частью герметиков и клеевых составов.
2. Смола высшего сорта специально создавалась для использования в художественном ремесле. Она имеет высокую степень прозрачности, а ее вязкость оптимально подобрана для комфортной и приятной работы. Маркировка смолы при этом не изменилась, так покупатель должен внимательно читать этикетку и выбирать только высший сорт. Популярность модели привела к тому, что многие мировые бренды выпускают ее, только под своими логотипами. В качестве примера можно взять смолы Epoxy, Crystal Glass и Viva Dеcor. Задачей современных производителей является не только производство подходящего по вязкости материала. Ювелирная смола не должна образовывать пузырьков (по крайней мере, это явление должно быть минимизировано), быть безопасной и прозрачной.

Из отечественных производителей богатейшим опытом обладает СПбГТИ(ТУ) (Санкт-Петербург). Его собственной разработкой являются модификации смолы ПЭО. Всего насчитывается 7 марок прозрачной смолы для творчества:

• ПЭО-10КЭ-20/0;
• ПЭО-210КЭ-20/0;
• ПЭО-510КЭ-20/0;
• ПЭО-10К-20/0;
• ПЭО-610КЭ-20/0;
• ПЭО-310КЭ-20/0;
• ПЭО-710КЭ-20/0.

Модификации перечислены в хронологическом порядке, согласно их выпуску. Одна марка сменяла другую, но до сих пор их можно встретить в продаже.

Эпоксидная смола для заливки: разновидности химических составов

Применение эпоксидки давно и прочно вошло в нашу жизнь. В быту, где необходимо надежное соединение или твердый состав, это средство незаменимо. Эпоксидная смола – это один из видов синтетических смол, олигомер, содержащий эпоксидные группы. Вещество имеет сложную химическую формулу.

Любая эпоксидка состоит из основного компонента – смолы, а также отвердителя.

В зависимости от состава, различают несколько видов смол:

1. Эпоксидно-диановые. Имеют маркировки ЭД-10, ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22, ЭП-СМ-ПРО. Активно используются в быту и в производственной сфере. Компаунды с функцией пропитки, наливной пол, клеевые составы – далеко не полный перечень применения данного вида полимеров.
2. Эпоксидно-диановые, предназначенные для изготовления лаков и красок. Данные эпоксидки маркируются Э-40, Э-40 Р. С их помощью создаются прочные лакокрасочные покрытия.
3. Эпоксидно-модифицированные (ЭПОФОМ-1,2,3). Используются для проведения ремонтных работ.
4. Специальные эпоксидные смолы. Особенности составов (с хлором, резорцином и т. д.) позволяют применять их в особых условиях.

Любая эпоксидная смола состоит из двух компонентов – непосредственно смолы как основного вещества и отвердителя. Различные наполнители придают составу определенные качества.

Какой бывает смола

Эпоксидка может быть разной по цвету. В зависимости от потребности выбирают прозрачную или цветную смолу.

Прозрачная

Смола без цвета (прозрачная) самая популярная в творчестве и иных сферах. Такой тип эпоксидки годится для изготовления 3D-картин, табуретов и столов, настенных панелей. Из прозрачного материала делают заливку гербария, ведь цветы в эпоксидке выглядят невероятно нежно, стильно. Можно залить массой живые цветки: розы, лилии, отдельные лепестки и листья растений в зависимости от идеи. Внутрь сувенира помещают и мраморную крошку, кусочки гранита и даже засушенных насекомых.

Прозрачность смолы позволяет применять материал в изготовлении рекламных изображений, скульптур и фигур, ювелирных изделий, красивых украшений — шариков для бус и четок, кабошонов, бантиков, браслетов. Из эпоксидки можно делать имитацию драгоценных камней.

Самые известные прозрачные смолы:

1. Resin Art — масса для рисования прозрачная, применяется в живописи и иных художественных работах. Позволяет делать арт-объекты и рисунки, придавать картинам 3D-вид, обеспечивает им глубину и глянец.
2. Magic Crystal-3D. Используется для создания вазочек, подсвечников, рукояток для ножей, различных фигурок, магнитов, корпусов часов, ювелирных изделий.
3. Epoxy CR 100. Эпоксидка прозрачная, но применяется не для творчества, а в заливке полимерных полов. Продается большими упаковками.
4. ЭД-20. Известная эпоксидно-диановая смола, может использоваться как для строительно-ремонтных работ, так и в создании разных предметов интерьера.

Подобные смолы реализуются в большинстве крупных магазинов товаров для творчества и художников, например, в Леонардо.

Цветная

Основное отличие цветных смол от прозрачных — в добавлении красителей. При изготовлении материала в состав вводят наполнители, придающие продукту определенный оттенок. Красящие компоненты реализуются в наборе с эпоксидкой, продаются отдельно или уже входят в основной состав, готовый для дальнейшего пользования. Цвета могут быть самыми разными: рубиновый, янтарный, топазовый, нефритовый и прочие, материал напоминает драгоценные камни.

Некоторые смолы включают люминесцентные или флуоресцентные добавки, неоновые пигменты, блестящие молнии. Оригинально выглядит эпоксидка с белой пудрой-диффузантом, придающей ей непрозрачный молочный вид.

Своими руками можно покрасить эпоксидную смолу, но получить цвет без хлопьев, замутнений довольно сложно. Для работы надо подготовить емкости, воду, сухой пигмент. Обычно на 10 мл основы хватает 5 – 6 капель красителя (его разводят по инструкции). Эпоксидку тщательно перемешивают и приступают к дальнейшим действиям.

Советы

При подготовке состава, а также при его нанесении на поверхность или заливке данным клеем форм существуют универсальные советы, помогающие добиться более качественной склейки.

При подготовке состава лучше воспользоваться посудой и вспомогательными инструментами, ненужными для дальнейшего использования. Отчистить их от такого состава практически невозможно, поэтому все используемые ёмкости и инструменты для перемешивания пойдут на выброс.

Заливку в форму необходимо проводить поэтапно, особенно если планируется сделать толщину слоя больше 2 мм. После полимеризации первого покрытия следующая порция заливается только после отверждения слоя, но с липкой поверхностью.

Для больших объёмов лучше покупать специальные составы, не подверженные перегреванию. При смешивании большого количества обычного клея существует риск возгорания состава. Поэтому для собственной безопасности необходимо заранее просчитать нужный объём смеси и купить клей, рассчитанный именно для данного объёма.

О том, как правильно развести эпоксидный клей, смотрите в следующем видео.

Для чего делают пропитку

Неоднородность структуры дерева, особенно у северных пород, которые зимуют, сбрасывая листья, или, в случае с хвойным породами, замедляют в холодное время года свои жизненные процессы. У них на поперечных спилах и срезах отчетливо видны годовые кольца, а на продольных распилах чередование тангенциальных узоров из светлых и более темных участков древесины.

При высушивании (естественный для изделий из древесины процесс) срезы и распилы становятся немного ребристыми, это результат неравномерного испарения из них влаги, когда более плотные светлые участки начинают выступать над поверхностью, а более рыхлые темные проваливаться вглубь из-за более быстрого испарения влаги из них.

Но рыхловатую структуру имеют и светлые участки, просто пор в них меньше, чем в темных. Со временем это вызывает проблемы с сохранностью изделий из дерева. В них проникают паразиты-древоточцы, да и грибковое или бактериальное заражение не стоит сбрасывать со счетов. Итогом становится превращение дерева в труху и в гниль. Чтобы избавится от таких разрушительных факторов, и делают всевозможные пропитки: бактерицидные, консервирующие и цементирующие структуру древесных клеток.

Методика работы с материалом

Основная специфическая черта эпоксидки заключается в застывании данного материала не путем испарения составляющих, как, например, лаки, а посредством реакций, происходящих у отвердителя и самой смолы. Данная реакция приводит к полимеризации эпоксидки, которая необратимо твердеет. Поскольку исключается испарение составляющих, усадка эпоксидной смолы исключена. Какой объем нальете на заготовку, точно такой же получите по окончании застывания. Лак дает усадку — при наливании лужицы с выпуклой поверхностью она по окончании высыхания превращается в пленку, теряя часть своего объема.

Кроме самой эпоксидной смолы для работы нужны:

• отвердитель специально для нее;
• два шприца, лишенные катетеров;
• стакан для одноразового использования;
• палочка, с помощью которой перемешивают смолу.

Один шприц используется для определения дозы смолы и вливания данного вещества в стакан. Аналогичное действие проделывают с отвердителем. Нужно влить в смолу отвердитель, но обратное недопустимо. Отвердитель, как правило, имеет довольно жидкую консистенцию, он может брызнуть при резком надавливании на шприц. Соотношение отвердителя и смолы для смеси может быть разным у различных изготовителей, по этой причине следует тщательно изучить инструкцию, отмеряя в точности такое количество, которое рекомендуется производителем, поскольку неправильные пропорции приводят к неудовлетворительному застыванию эпоксидной смолы.

Основательно перемешиваются две жидкости до момента, когда смесь станет однородной. Это делают без спешки, иначе возможно образование пузырьков. Когда эпоксидная смола и отвердитель имеют жидкую консистенцию, появившиеся пузыри идут на поверхность, лопаясь, однако в случае достаточно большой густоты составляющих пузырьки остаются там, где они были (густота компонентов определяется производителем). При недостаточно тщательном перемешивании эпоксидной смолы она застывает плохо.

Ожидаем, когда содержимое в стакане обретет нужную для применения консистенцию (полимеризация идет медленно, густота эпоксидной смолы со временем повышается). Без этого не липнет эпоксидная смола к нужным поверхностям.