Прозрачная эпоксидная смола

Характеристики эпоксидной смолы

Есть несколько базовых характеристик ЭС. Их нечасто пишут в паспортах и т.д. но понимание этих свойств важно для понимания поведения системы.

Базовые характеристики.

  • Эпоксидное число (эпоксидный эквивалент);
  • Вязкость;
  • Гидроксильное число;
  • Содержание хлора;
  • Молекулярно-массовое распределение;

Вязкость

ЭС имеют широкий диапазон вязкостей: от жидкостей до твердых веществ.

Паспортные характеристики вязкости указываются в Па*с (паскаль- секунда). 1 Па*сек это вязкость жидкости – у которой для перемещения слоев площадью 1м2 относительно друг друга (слои на расстоянии 1м) со скоростью в 1м/с нужно приложить 0,1кг/сил. Вязкость воды, например – 0,001 Па*сек; вязкость меда (при 20 °С) — 10 Па*сек. На твердые смолы указывается температура размягчения или каплепадения.

Подбор вязкости зависит от целей:

  • Более вязкая (густая) смола нужна, где нежелательна большая текучесть. Например, если смола будет наноситься на вертикальные стенки.
  • Менее вязкая система лучше пропитает ткань и материал.

Вязкость понижается при повышении температуры, поэтому, ею можно управлять. Но нагрев ускоряет реакцию уменьшая срок жизни системы.

Эпоксидное число

Эпоксидное число показывает какой объем или какая масса смолы приходится на долю эпоксидных групп.

В молекуле эпоксида в реакцию с отвердителем вступают эпоксидные и гидроксильные группы.

Существует много обозначений и методов расчета количества эпоксидных групп, нередко возникает путаница из-за разного обозначения разными производителями в разных странах.

Можно встретить следующие обозначения:

  • EEW – эпоксидная эквивалентная масса — это масса смолы, содержащая один грамм эквивалент эпоксидной группы.
  • ЕЕ — эпоксидный эквивалент — масса эпоксидного соединения, которая содержит один моль эпоксидных групп (г).

ЕЕ и EEW – равны численно и по смыслу, отражают одно и то же – какое количество смолы нужно отобрать чтобы в ней был 1моль эпоксидных групп.

  • ЭЧ – эпоксидное число – массовая доля эпоксидных групп в смоле. Выражается в процентах. Рассчитывается по формуле:

                       ЭЧ = (число эпоксидных групп  х 43 х 100)/Mw,

                       где Mw – молекулярная масса смолы. 43 – молекулярная масса эпоксидной группы.

  • EI — эпоксидный индекс- количество молей эпоксидных групп, содержащихся в 1 кг эпоксидного соединения.

 При отверждении системы происходит реакция между реакционными группами смолы и отвердителя. В аминных отвердителях реакционной является NH-группа. Важно чтобы прореагировала каждая группа в смоле и  каждая в отвердителе. Во время реакции, на одну группу смолы приходится одна группа отвердителя. Поэтому, если мы знаем, что в 50гр смолы содержится одна реакционная группа. А в отвердителе одна реакционная группа приходится на 20гр — то на каждые 50гр смолы нужно добавить 20гр. отвердителя.

Гидроксильное число

Гидроксильные группы могут вступать в реакцию с некоторыми видами отвердителей. Они так же могут ускорять процесс полимеризации. Но самое главное – гидроксильные группы обеспечивают хорошую адгезию (прилипание) эпоксидных смол. Количество гидроксильных групп указывается в гидроксильных эквивалентах.

Остаточное содержание хлора

При производстве ЭС в составе могут оставаться примеси хлора в качестве побочного продукта. Это негативно влияет на качество пластика, уменьшая плотность поперечных сшивок. Так же активный хлор способен блокировать течение некоторых реакций.

Эпоксидно массовое распределение

Степень полимеризации эпоксидной смолы указывает на число мономерных звеньев в составе молекулы. В составе смолы могут быть молекулы с разной длиной, длина молекулы зависит от того, сколько раз в молекуле повторилось мономерное звено. Если молекулярная масса составляет 340, это значит, что смола состоит только из самых коротких молекул. Если молекулярная масса 1000 это значит, что степень полимеризации молекул равна 3. Но по факту в такой смоле будут молекулы самой разной длины. Исследования показывают, что в смоле с молекулярной массой 1080 количество молекул со степенью полимеризации n= 0 примерно 20%, с n=1 – 15%, c n=2 – 15%,  и 50% молекул со степенями полимеризации 3,4,5.

         Эпоксидно массовое распределение указывает на объемную долю смол с той или иной степенью полимеризации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", Вы даете согласие на рассылку , обработку персональных данных и принимаете политику конфиденциальности