что вреднее эпоксидная или полиэфирная смола
Чем отличается «эпоксидка» от «полиэфира»?
Эпоксидные смолы являются продуктом поликонденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана, а полиэфирные смолы являются продуктом поликонденсации многоосновных кислот с многоатомными спиртами.
И полиэфирная, и эпоксидная смола, относятся к группе реактопластов. Переход этих веществ из жидкого в твердое состояние всегда происходит с выделением тепла. Нарушение пропорций основы и отвердителя, превышение объемов заливки, превышение температуры внешней среды и перегрев смешанной композиции, вызывают чрезмерное выделение тепла, что приводит к разрушению материала. У эпоксидных составов перегревание вызывает закипание или пожелтение, у полиэфирных составов, концентрация тепла приводит к растрескиванию полимера.
Полиэфирная и эпоксидная смола, различаются принципами сшивки. Сшивка полимера – это образование твердых связей между свободными группами. Именно из-за появления твердых связей жидкий состав превращается в твердое вещество.
Эпоксидные и полиэфирные смолы отличаются моделями отверждения. Основной отвердитель полиэфирных смол – это перекись метилэтилкетона (пероксид) с различной степенью реактивности. Пероксид способен отверждать множество полиэфирных смол в пропорции от 0,2 до 3% на один килограмм смолы. Основные характеристики будущего твердого полимера (твердость, прозрачность, гибкость и т.д.) заложены в состав самой полиэфирной смолы. У эпоксидных смол все иначе. Сама смола модифицируется минимально, а на свойства твердого полимера влияет подбор отвердителя. У эпоксидных композиций огромное количество различных отвердителей. Каждый из них позволяет создавать твердое вещество с различными характеристиками.
И полиэфирная, и эпоксидная смола в сыром виде ядовита. У полиэфирных составов имеется ярко выраженный, резкий запах стирола. При работе с полиэфирными смолами необходимо использовать средства индивидуальной защиты и правильно организовать вытяжку. Стирол – тяжелый газ. Его нужно собирать с пола. Горловина вытяжки должна находиться в тридцати сантиметрах от пола. Эпоксидные смолы не имеют сильных запахов, что позволяет использовать их в условиях жилого помещения или небольшой мастерской без принудительной вентиляции. Эпоксидные составы содержат большое количество летучих веществ. Большинство из них слабо воспринимаются человеческим организмом, но оказывают на него воздействие. Некоторые типы отвердителей для эпоксидных смол вызывают аллергические реакции кожи. После полного отверждения и процедуры постполимеризации и эпоксидная и полиэфирная смола являются просто твердыми пластиками. Например, из полиэфирной смолы изготавливаются оборудование для переливания крови и стоматологические пломбы, а из эпоксидных составов изготовлены напольные покрытия многих станций Московского метрополитена.
Синтез эпоксидных смол дороже синтеза полиэфирных, поэтому эпоксидные смолы дороже полиэфирных. Полиэфирные смолы получили более широкое применение у крупных производителей композитных материалов из-за стоимости, скорости реакции и предсказуемости поведения. Эпоксидные смолы имеют меньшие характеристики усадки, не требуют специальных условий для работы, поэтому нашли широкое применение в творческих студиях и частных мастерских.
Основные отличия и область использования полиэфирных и эпоксидных смол
В различных отраслях используются смолы (в машиностроении, судостроении, в тяжелой промышленности и так далее).
Такие средства используются для пропитки материалов в процессе изготовления, а также, чтобы сделать лучше свойства дерева, стекловолокна.
В данной группе выделяют две самые популярные смолы – это эпоксидная и полиэфирная. Чем же они отличаются, и какие имеют плюсы и минусы?
Положительные и отрицательные стороны эпоксидной смолы
Эпоксидка производится в основном двухсоставной, в своем составе имеет синтетические вещества.
Отличие в том, что она имеет основной состав и отвердитель, который в нее добавляется перед самым началом работ.
После полного высыхания можно получить очень прочное изделие, которое не боится агрессивного воздействия со стороны. Но если попадет растворитель на поверхность, то она будет испорчена.
Плюсы использования эпоксидки:
Отличие в данных методах присутствует: если используют горячую сушку, тогда можно получить изделия с повышенной прочностью, которые можно использовать на производстве.
Вот основные направления, где применяют такую смолу:
Недостатки тоже имеются, но их мало. Первый – это высокая цена. Особенно по сравнению с полиэфирной смолой.
А второй – это время полного высыхания, оно зависит от отвердителя и может быть довольно длительным. Если применять качественные отвердители, то стоимость работ еще вырастет.
Положительные и отрицательные моменты полиэфирки
Основное вещество в составе – это полиэфир, а другие компоненты могут меняться. Если для такой смолы покупают еще определенное финишное покрытие, то качество и прочность будет намного лучше.
Области, где используют такую смесь:
Положительные стороны смолы:
Чем же отличаются эпоксидка и полиэфирка? Первая смола имеет намного лучшие физические и химические показатели.
Чтобы улучшить свойства полиэфирной смолы, необходимо применять специальное покрытие: если помещение с низкой влажностью – тогда это ортофталевое покрытие, а если помещение с высокой влажностью – тогда неопентиловое покрытие.
Также к недостаткам можно приписать и однокомпонентный состав, потому что если состав старый, то он будет уже твердым и с ним невозможно будет работать.
А вот эпоксидную смолу нужно разводить, она подойдет на любые поверхности, срок годности не так важен.
Есть такой минус – это огнеопасность, так как в составе есть определенные растворители, эта смесь горит как дерево.
В отличие от эпоксидки называют еще недостатки:
Другие виды смол
Есть еще много разновидностей средств, которые вполне могут использоваться вместо вышеописанных смол. Они не такие известные, но все равно применяются в промышленности.
Винилэфирные составы
Это новый вид смеси, принцип получения которой похож на получение полиэфирной смолы.
Они имеют хорошую прочность, которая есть благодаря определенным молекулам из эпоксидки. А усадка средняя (больше, чем у эпоксидной смолы, и меньше, чем у полиэфирной).
Но такой материал опасен для человека из-за того, что в составе есть вредные элементы. Современные варианты такого материала их уже не содержат. Из отрицательных моментов можно еще назвать плохую адгезию при комнатной температуре.
По цене такие смолы немного меньше стоят, чем эпоксидные. Во время использования необходимо соблюдать меры предосторожности, потому что при работе с различными основаниями может произойти отслоение внешней части покрытия.
Плохо процесс сцепления проходит с углеволокном, а хорошо – со стекловолокном.
Бакелитовая смесь
Это материал фенола и формальдегида, где участвует щелочной катализатор. Такое средство создается в начале изготовления фенолформальдегидной смеси.
По внешнему виду такая смола похожа на тягучую жидкость желтого цвета с разным оттенком (светлым или темным).
Такое средство применяют как соединяющий элемент при производстве инструментов для обработки металла холодного и горячего прессования или вальцевания.
Бакелит используют в производстве пластмассы, потому что у него есть свойство оставаться сформировавшимся и не плавится при нагревании.
А варианты на спирту применяют как лак.
Свойства такого средства:
Эпоксивинилэфирные средства
Такие смолы отлично помогут защитить поверхности от коррозии, благодаря высокой степенью устойчивости к химическим веществам.
Пользуются большой популярностью на производствах, где нужны антикоррозийные особенности стеклопластикового материала.
Именно поэтому такие средства применяют в различных направлениях промышленности:
При нанесении на объекты таких смол они надежно защищены от разных растворителей, щелочей, окислителей и так далее. Некоторые виды таких смесей могут выдержать температуру до +315, но в основном их используют при температуре до +175.
Срок службы составляет несколько десятков лет, а цена на такой материал средняя.
Изофталевая смесь
Такой материал — это тот же полиэфир, только процесс его производства немного другой. От обычной полиэфирной массы такая смола отличается строением (молекулярной массой). Поэтому и свойства у данного материала немного другие.
Изофталевая смесь имеет сложное строение. Основные ее особенности:
Ортофталевые средства
Если сравнивать с изофталевыми смесями, эти имеют не такую сложную структуру.
В состав входят такие материалы, которые делают смесь с хорошими экологическими показателями, количества испаряемых вредных веществ минимально. А некоторые вообще были признаны безопасными для человека.
В большинстве смол содержится парафин. Такие средства часто используют для создания верхнего слоя на ламинате. Этот материал быстро высыхает, поэтому время работы с ним очень маленькое.
Отличия между полиэфирной и эпоксидной смесями
В таких смолах есть и недостатки, и достоинства. Поэтому, в зависимости от нужных потребностей, используют или ту, или другую смолу. Ведь они имеют отличия по разным пунктам.
Процесс отвердения
Первое отличие — эпоксидка полимеризуется более длительное время, чем полиэфирка. Если температура увеличивается, тогда смола перестает быть вязкой, поэтому при работе на вертикальных поверхностях могут возникнуть проблемы.
Зато полиэфирные составы тягучесть не теряют, они подойдут даже для неопытного пользователя.
Термические показатели
Второе отличие — если температура будет очень высокая, то это испортит эпоксидную смолу, вещество закипит. А вот полиэфирные смеси хорошо переносят высокие температуры.
Эксплуатация
Следующее отличие — готовое покрытие из этих веществ имеют высокие показатели качества, хороший уровень сцепления.
Усадка у эпоксидного средства совсем маленькая, срок службы длительный, применяют для изготовления деталей, в которых важна износостойкость.
Но, чтобы работать с такой смолой, нужен опыт. Полиэфирка подойдет там, где не нужна очень высокая износостойкость, срок службы тоже длительный, детали получаются хорошего качества.
Гелеобразование
Отличие также в том, что данный процесс у эпоксидки около 30 минут, а вот у полиэфирной смолы всего 3 минуты.
Отличие есть и в стоимости. Стоимость таких веществ зависит от производителя, а также от вида средства, но эпоксидный материал будет дороже.
Взаимодействие друг с другом
Если нанести полиэфирную смолу на эпоксидную, то материал не склеится и быстро произойдет отслойка. Это происходит за счет содержания разных веществ (парафинов, эфиров) в полиэфирке.
А вот если ее зашкурить и нанести сверху эпоксидную смесь, то такой вариант отлично схватится и будет служить долгое время.
Токсичность и запах
Отличие в запахах тоже присутствует. Эпоксидные составы не имеют сильного запаха, а также не являются токсичными. У полиэфирных составов запах хуже, но токсичности тоже нет.
При работе с данными средствами нужно использовать перчатки.
Сравнивать два этих средства по отличиям не совсем верно, ведь каждое имеет свое направление в использовании.
Общий вывод будет такой: эпоксидная смола имеет лучшую прочность, дольше служит, но дорого стоит.
Полиэфирная смола имеет худшую износостойкость, хорошо подходит в изготовлении объектов с небольшими нагрузками, стоит недорого.
Сравниваем полиэфирную и эпоксидную смолу: разница, преимущества и недостатки
В большинстве случаев разница между эпоксидной и полиэфирной смолой небольшая. Эти смолы вполне взаимозаменяемы. Чтобы выбрать одну из них, нужно рассмотреть достоинства и недостатки обеих.
Эпоксидные и полиэфирные смолы являются термореактивными пластмассами. Это значит, что после того, как они станут твердыми, вернуть их в жидкое состояние невозможно. В отличие от них, термопластичные материалы можно расплавить с помощью нагревания.
Применение эпоксидной и полиэфирной смолы
Оба вида материала применяются и в быту, и в промышленности:
Эпоксидные смолы: описание, преимущества, недостатки
Однозначно сказать, что хуже или что лучше: эпоксидная или полиэфирная смола, нельзя. Для этого нужно изучить оба вещества.
ЭС состоит из 2 компонентов: самой смолы и отвердителя. Добавляя к этим компонентам различные присадки и добавки, можно создавать любые смеси, каждая из которых будет отвечать определенным требованиям.
Например, если добавить к смоле и отвердителю присадку-пластификатор ДБФ, получится прозрачная, устойчивая к механическим повреждениям пластичная смесь.
Достоинства ЭС:
Благодаря этим свойствам ЭС отлично подходит для изготовления катеров и лодок.
Недостатки ЭС:
Вывод можно сделать такой: ЭС долговечнее и прочнее, чем полиэфирная. Но при этом полимеризация эпоксидки происходит медленнее, чем полиэфирной смолы, и стоит первая дороже.
Полиэфирная смола: описание, недостатки, достоинства
Между полиэфирной смолой и эпоксидной есть еще одно отличие – первая затвердевает без дополнительных добавок. Процесс полимеризации начинается еще на заводе, в момент изготовления ПС. Но происходит он очень медленно. Поэтому в комплекте к этой смоле обычно продаются компоненты, которые ускоряют процесс затвердевания.
После добавки к смоле ускорителей она затвердевает в течение часа: вначале становится желеобразной, а затем твердеет. Остановить процесс полимеризации невозможно.
Достоинства полиэфирной смолы:
Минусы полиэфирной смолы:
Получается, что ПС слабее по своим свойствам, чем ЭС. Но применяются для изготовления декоративных изделий, которые не подвергаются нагрузке или повреждениям. Главное же преимущество ПС по сравнению с ЭС – низкая стоимость.
Выводы
Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать следующие выводы:
С точки зрения химии ЭС и ПС не имеют ничего общего друг с другом. Но их физические свойства очень схожи. Да и применяются они в похожих сферах. Однако между собой смолы не взаимодействуют в жидком состоянии. А если нанести один материал на другой, они начнут расслаиваться – это необходимо учитывать.
Чем отличается полиэфирная смола от эпоксидной смолы
Развитие производства пластиков, стекловолокна и композитных материалов явилось неким стимулом для активизации работы химической промышленности, а современные запросы и требования к компонентам материалов привели к тому, что в настоящее время используется просто огромное количество смол. Их разнообразие позволяет получать материалы с теми или иными техническими показателями. Зачастую тонкости химического состава и свойств этих смол знают только специалисты. Рядовой же потребитель наслышан всего о двух видах полимеров: эпоксидная смола и полиэфирная. Но даже при таком небольшом познании актуальным остается вопрос, чем отличается полиэфирная смола от эпоксидной смолы?
Сложность заключается в том, что эти два вещества с точки зрения химии не имеют общего друг с другом. Тем не менее, они проявляют одинаковые физические свойства и применяются в одних и тех же сферах с небольшим отличием по направлениям.
Резонно перед потребителем возникает второстепенный вопрос. Ему необходимо определить, какому типу смолы следует отдать предпочтение. Если бы ответ был однозначным, то опыт передавался от поколения к поколению, и второй вопрос был бы снят. Но оказывается, что полиэфирная смола и эпоксидная смола имеют некий паритет, лишь иногда нарушая равновесие в той или иной сфере применения.
Чтобы понять, в чем разница между полимерами, необходимо рассмотреть их отличие по химическому составу, указать область применения, а также сравнить достоинства и недостатки. Именно в таком порядке и подойдем к изучению проблемы.
Эпоксидка
Эпоксидная смола, впрочем, как и полиэфирная, относится к классу термореактивных материалов. Процесс отверждения является необратимым. В отвержденном состоянии смола не плавится и не растворяется. Высокая стоимость эпоксидных смол накладывает ограничение на ее распространенность. Тем не менее, некоторые уникальные свойства говорят о ее незаменимости.
Смола состоит из двух компонентов, одним из которых служит основной состав. Ни практического, ни производственного интереса он не представляет. Только в сочетании со вторым компонентом – отвердителем, вещество превращается в полимер с характерным свойствами. Доля отвердителя в составе эпоксидки существенно превышает долю катализатора в полиэфирных смолах. Если первая составляет от 20 до 50%, то вторая не превышает 1%.
Профессиональные специалисты могут получать материалы с различными характеристиками, комбинируя марки смол, модели отвердителей и их процентное соотношение. Практика показывает, что подобные эксперименты рядовым пользователям не удаются, поэтому при использовании смолы в быту рекомендуется следовать инструкции, разработанной производителем.
Химический состав эпоксидных смол позволяет образовывать связанные полимеры из олигомеров и полиаминов. Олигомеры, содержащие эпоксидные группы, образуются в результате поликонденсации эпихлоргидрина с фенолами. Отверждение смолы происходит только при взаимодействии компонентов. Основной компонент (компонент «А») может храниться длительное время, так как полимеризации не происходит.
Полиэфирка
Многие считают, что физико-химические характеристики полиэфирных смол несколько хуже, чем эпоксидных, хотя это утверждение – лишь результат субъективной оценки. Полиэфирная смола приобрела популярность, благодаря своей низкой стоимости. С ней удобно работать, так как отверждение происходит с кратчайшие сроки, причем при комнатной температуре.
Полиэфиры являются нефтесодержащими продуктами, они образуются в процессе перегонки углеводородов. В качестве базового материала выступает бензол, этилен и пропилен. Из них получаются гликоли, стирол и многоосновные кислоты, которые впоследствии перемешиваются в специальных емкостях. Так образуется «Базовая» смола. Для доведения до нужной консистенции в нее добавляют стирол, играющий роль растворителя. Доля стирола может составлять от 30 до 50% от объема конечного продукта. В таком виде смола поступает в продажу. Для использования материала необходимо внести добавки, перечень которых определяется спецификой применения.
Готовая полиэфирная смола, которая встречается в продаже, находится на начальной стадии процесса полимеризации. Внося добавки, в частности, инициатор и катализатор, можно ускорить процесс отверждения. Но даже и без этих веществ смола постепенно примет желеобразный вид, а затем станет твердой. Именно поэтому срок хранения полиэфирных смол ограничен. При добавлении ингибиторов он несколько увеличивается, но полностью остановить процесс полимеризации невозможно.
Применение
И тот и другой тип смол нашел свое применение, как в промышленности, так и в быту. В силу специфики материала, сферы применения несколько разнятся, но в тех областях, где они пересекаются, как раз и возникает сложность выбора. Приходится сравнивать остальные характеристики смол.
Эпоксидная смола выступает в роли пропитки для стекловолокна и стеклоткани. Ее высокие показатели адгезии используются при склеивании деталей. Эпоксидка не пропускает влагу. Ею в целях гидроизоляции покрывают поверхности стен, полов, бассейнов, а также обрабатывают подвальные помещения. Устойчивость к химически активным средам позволяет применять эпоксидные смолы в изготовлении отделочных материалов для внутренних и наружных работ. Полимер добавляют в деревянные и даже бетонные конструкции с целью повышения их прочности.
Наконец, эпоксидка служит сырьем для заливочных работ. Заготовки подвергаются обработке и шлифовке. Заливка встречается в производстве мебели, дизайнерском искусстве, в строительстве.
Сфера применения полиэфирных смол затрагивает такие отрасли, как химическая индустрия, машиностроение, строительство. В сочетании со стеклотканями смола дает прочные материалы – стекловолокно и стеклопластик, обладающие высокими показателями прочности. Из стеклопластика делают корпуса лодок, бамперы автомобилей, душевые кабинки, бассейны, крыши и стены. Полимер является незаменимым компонентом в изготовлении искусственного камня. Изделия на основе полиэфиров отличаются низкой себестоимостью и относительно простой технологией обработки материала.
Плюсы и минусы
Профессиональный подход в сравнении двух материалов сводится к анализу их технических характеристик. Однако «голые» показатели едва ли станут полезными для мастера-любителя, поэтому постараемся дать оценку этим показателям, условно разделив их на плюсы и минусы. Сначала рассмотрим эпоксидную смолу. Недостатков у нее мало, по сравнению с достоинствами, но не стоит делать поспешных выводов в плане выбора.
Есть у полимера и определенные минусы. Некоторые из них можно минимизировать, но чаще всего приходится мириться и ставить в приоритет другие показатели. Одним из самых существенных недостатков отмечается длительность процесса полимеризации. Первый этап длятся около часа. В течение этого времени изделие приобретает способность сохранять свою форму. В следующие 24 часа происходит отверждение смолы. Ее прочность составляет до 70% от максимального показателя. Полное отверждение наступает спустя 6-7 суток после заливки.
Второй недостаток – относительно высокая стоимость. Если речь идет о производственных масштабах, то расходы на материал достаточно велики. Использование эпоксидки в быту оправдывает финансовые расходы при условии, что получен качественный результат.
В случае с полиэфирной смолой ситуация обстоит с точностью до наоборот. У нее недостатков больше, чем достоинств, однако то малое количество положительных факторов имеет определяющее значение. Начнем с достоинств.
Отрицательные качества у полиэфирных смол не только присутствуют, они по своей численности превосходят количество достоинств.
Сравнение материалов
По приведенным данным нетрудно оценить применимость того или иного материала в зависимости от поставленных целей. Очевидно то, что мы не дадим однозначного ответа на вопрос, какая смола лучше, так как у каждой есть свои плюсы и минусы. Однако ничто не мешает сравнить полимеры по одним и тем же характеристикам.
Характеристики эпоксидной смолы:
Характеристики полиэфирной смолы:
Приведенный анализ решает все вопросы. Пользователю остается только сравнить интересующие его характеристики и сделать для себя правильный выбор.