Názvem epoxid, případně epoxy, je označována epoxidová pryskyřice. Epoxidová pryskyřice je syntetický materiál, který nachází široké uplatnění v hobby i profesionálním využití. Pokud hledáte informace o epoxidu, velmi pravděpodobně se setkáte s různými pojmy, jako jsou epoxid, resin, pryskyřice nebo křišťálová pryskyřice. Ve všech případech se však jedná o stejný materiál. Pryskyřice jsou velmi oblíbenou skupinou materiálů, které se používají v obrovském množství aplikací - nejen profesionálních, například laminování lodí nebo povrchová úprava podlah, ale i amatérských. Mezi mnoha druhy výrobků stojí za zmínku zejména epoxidová pryskyřice - snadno se formuje a zpracovává, takže je vhodná pro mnoho kutilských projektů, ať už jde o výrobu odlitků nebo laminování povrchů. Epoxidové pryskyřice a výrobky z nich mají mnoho jedinečných vlastností, které žádné jiné materiály nabídnout nemohou. Epoxidová pryskyřice vyniká širokým spektrem využití právě díky svým jedinečným vlastnostem.
Složení a princip vytvrzování
Epoxidová pryskyřice je dvousložkový čirý materiál syntetického původu, sestávající ze složky A (pryskyřice) a složky B (tvrdidlo). Epoxidy jsou ve velké většině dvousložkové systémy. Před použitím je třeba obě složky smíchat ve stanoveném poměru. Po jejich smíchání ve správném poměru dochází k chemické reakci, která obvykle trvá několik hodin až dní. Při dodržení doporučené teploty se materiál postupně mění z kapalného do pevného stavu. Epoxidové pryskyřice (EP) podléhají polyadiční síťovací reakci, při které se neuvolňují molekuly small. Vytvrzením dochází v materiálu k vytvoření prostorové sítě, čímž epoxidová pryskyřice získává své typické vlastnosti. Tyto materiály vytvrzují samovolně v důsledku chemických procesů, které v nich probíhají. Nevyžadují tedy ani UV záření (jako je tomu například u pryskyřic pro 3D tiskárny na bázi SLA), ani zahřívání. Po smíchání proběhne chemická reakce, jejímž výsledkem je inertní konečný materiál. Po vytvrzení se stanou epoxidové pryskyřice inertními plasty.
Klíčové vlastnosti a parametry epoxidových pryskyřic
Vlastnosti pryskyřice jsou silně závislé na struktuře, stupni zesíťování, typu a množství výztužného materiálu a postupu zpracování. Na trhu existuje velké množství různých epoxidových pryskyřic, které se liší svými vlastnostmi i způsobem použití. Rozdíly se mohou projevit například v průběhu vytvrzování, výsledné tvrdosti, tepelné odolnosti nebo ochraně proti UV záření.
Mezi obecné vlastnosti epoxidových pryskyřic patří dobrá houževnatost, dobrá přilnavost na mnoha podkladech, dobrá chemická odolnost a nízké smrštění při vytvrzování. Po smíchání v předepsaném poměru vznikne pevná, chemicky odolná, tvarově stálá a tvrdá hmota. Stupnice Shore D vyjadřuje odolnost vůči vrypům a poškrábání. U povrchových vrstev (topcoat) je vyšší hodnota výhodou. Epoxidové pryskyřice mají vynikající přilnavost a mechanické vlastnosti, chrání proti korozi a vyznačují se odolností vůči chemickým látkám a vlivům počasí.
Fyzikální a tepelné vlastnosti epoxidových pryskyřic
| Vlastnost | Hodnota | Popis |
|---|---|---|
| Teplota přechodu skla | 50 až 200 °C | |
| Teplota rozkladu | 380 až 450 °C | |
| Youngův modul | 3000 až 5000 MPa | |
| Koeficient lineární tepelné roztažnosti (CLTE/CTE) | 60 *10-6/K | Popisuje změnu délky materiálu v závislosti na teplotě. |
| Měrná tepelná kapacita (cp) | 1.67 až 2,10 J/(g*K) | Fyzikální veličina specifická pro daný materiál, která se určuje jako podíl množství tepla dodaného vzorku a výsledného zvýšení teploty. Měrná tepelná kapacita se vztahuje k jednotkové hmotnosti vzorku. |
| Tepelná vodivost (λ) | 0.17 až 0,52 W/(m*K) | Popisuje přenos energie - ve formě tepla - hmotným tělesem v důsledku teplotního gradientu. Podle druhého termodynamického zákona teplo vždy proudí ve směru nižší teploty. |
| Hustota | 1.15 g/cm³ | Hmotnostní hustota je definována jako poměr mezi hmotností a objemem. |
| Morfologie | Termoset |
DSC analýza amorfní epoxidové pryskyřice
Jako amorfní polymer vykazuje tato epoxidová pryskyřice skelný přechod při 77 °C (střední bod) s měrnou tepelnou kapacitou 0,14 J/(g*K) při prvním ohřevu, po kterém následuje exotermický efekt (maximální teplota 174 °C) v důsledku dodatečného vytvrzení pryskyřice. V důsledku dodatečného vytvrzení se teplota skelného přechodu při druhém ohřevu posune na 88 °C (střední bod). Výška kroku zůstává téměř stejná. Protože nedochází k žádnému dalšímu exotermickému efektu, lze předpokládat, že epoxidová pryskyřice byla během prvního ohřevu zcela vytvrzena. Přechod vzorku nebo reakce je exotermická, pokud při ní vzniká teplo.
Čtěte také: Použití epoxidového lepidla na beton
Typy a oblasti použití
Epoxidová pryskyřice nabízí téměř neomezené možnosti využití. Používá se k výrobě šperků, originálních dekorací, obrazů, hodin, stolů nebo osobitých dárků. Počet aplikací pryskyřice je obrovský. Materiál umožňuje získat dokonale hladký povrch a dokonale průhlednou vrstvu bez další úpravy.
Použití ve stavebnictví a průmyslu
Hlavní oblasti použití epoxidových pryskyřic ve stavebnictví jsou nátěry, lepidla, podlahové krytiny (např. průmyslové podlahy a podlahy víceúrovňových parkovišť), kamenné koberce, chemické kotvy, pečetící a impregnační nátěry, renovace betonu, opravy trhlin a výtluků, případně se používají jako spojovací materiál při pokládání dlaždic. Kromě toho se široce využívají v elektrotechnickém, elektronickém, leteckém a automobilovém průmyslu, při výrobě sportovního zboží a v dalších aplikacích s vysokými nároky na vlastnosti materiálu. Epoxidové pryskyřice se dále uplatňují ve stavebnictví (např. ochrana proti korozi, těsnění, nátěry podlah), při stavbě lodí (konstrukční lepidlo), v elektronickém průmyslu (desky s plošnými spoji) a jako matrice pro kompozity vyztužené vlákny.
Licí a laminovací pryskyřice
Při práci s epoxidovou pryskyřicí je důležitý výběr správného materiálu. Pokud bude mít připravovaný epoxidový díl značný objem (tloušťku), je třeba zvolit licí pryskyřici. Ta se vyznačuje o něco delší dobou schnutí, ale umožňuje vytvořit odolnou strukturu o tloušťce až 4 - 5 cm, v závislosti na konkrétním výrobku. Projekty, které se vyznačují velkým objemem, se doporučuje používat tzv. licí pryskyřice, například čirá licí pryskyřice Royal Resin. Látky tohoto typu se vyznačují delší dobou potřebnou k dosažení trvanlivé struktury. Maximální tloušťka vrstvy závisí na zvoleném výrobku, například do 4 cm nebo do 5 cm. Naopak pokud mají být vybrané prvky projektu pokryty pouze tenkou vrstvou pryskyřice, která slouží k vyhlazení povrchu, dodání lesku a vytvoření “skleněného” efektu, bude vhodná epoxidová pryskyřice pro laminování - s kratší dobou schnutí a umožňující několikamilimetrovou vrstvu.
Epoxidová lepidla
Kromě pryskyřic jsou komerčně dostupná také epoxidová lepidla - určená pouze ke spojování dílů z různých materiálů. Epoxidová lepidla jsou mnohem hustší - mají podobu gelu - rychleji schnou a pevněji spojují lepené prvky. Vzhledem ke svému určení jsou nabízena v malých tubách, na rozdíl od pryskyřic v lahvích.
Praktické aspekty práce s epoxidovou pryskyřicí
Míchání a nanášení
Epoxidová pryskyřice se prodává jako dvousložková: polotekutá pryskyřice a tvrdidlo, které je baleno zvlášť, obvykle v menších nádobách. Epoxidová pryskyřice je k dispozici ve dvousložkové formě. Větší balení obvykle obsahuje polotekutou pryskyřici, zatímco menší balení obsahuje tužidlo. Míchací poměry těchto složek naleznete na obalu nebo v příbalovém letáku. Před nanesením vrstvy pryskyřice je třeba ji spojit s tvrdidlem, přičemž je třeba přesně dodržet doporučení výrobce. Míchejte váhově dle návodu s přesností minimálně 0,1 g. Pro dosažení co nejlepšího výsledku je nezbytné dodržet doporučení výrobce ohledně poměrů. Pro laminovací pryskyřici a tužidlo platí následující poměry: 2:1 nebo velmi blízko k tomuto poměru. Prvním krokem je důkladné smíchání epoxidové pryskyřice a tužidla, přesně podle doporučení výrobce. Jedná se o jeden z nejdůležitějších kroků, který ovlivňuje další kroky. Obě složky je pak třeba velmi důkladně promíchat - dokud se nespojí hladce, bez šmouh - a odložit na cca 5 minut. Nezapomeňte také obě složky důkladně promíchat. Po vyčkání se pryskyřice nalije do předem připravené formy a nechá se vytvrdnout, což v závislosti na typu zvoleného materiálu a tloušťce vrstvy může trvat od 24 hodin do několika dnů.
Čtěte také: Použití epoxidových barev na beton
Poté lze pryskyřici nanášet buď válečkem, nebo štětcem. Při nalévání vrstvy je třeba dbát na to, aby vyplnila formu tak, že mírně vyčnívá přes její okraje, protože během vytvrzování mírně zmenšuje svůj objem. Pryskyřice se přizpůsobí tvaru jakékoli formy - pro amatérské projekty jsou vhodné zejména silikonové formy, rozebíratelné dřevěné prkenné konstrukce apod. - Důležité je, aby se daly po zatuhnutí pryskyřice snadno odstranit. Tímto způsobem lze získat jak detaily nábytku, např. prvky desek stolů nebo skříní, tak i kryty svítidel, což je zvláště efektní při použití pryskyřice obarvené transparentními barvivy.
Kontrola bublin a vrstev
Častou chybou výrobců pryskyřicových modelů nebo ozdob je ponechání vzduchových bublin ve hmotě. Abyste se jim vyhnuli, zajistěte, aby pracovní plocha měla správnou teplotu (obvykle do 25 °C), protože vzduch může z tekuté pryskyřice snáze unikat. Každý model má stanovený maximální bezpečný limit výšky jedné vrstvy a doporučený najednou smíchaný objem. Překročení vede k prudkému zahřátí, zákalu nebo propadům, hrozí přehřátí (exoterm), zákal a propady.
Broušení a leštění
Hrany a povrchy lze po úplném vytvrzení upravovat broušením a leštěním. Začněte vyšší zrnitostí (např. 600-800) a postupujte ke 2000+, poté pasta a mikrovlákno. Po zaschnutí je třeba všechny nerovnosti a nedokonalosti obrousit smirkovým papírem se stupňovitostí např. 80. Po důkladném očištění povrchu (odstranění prachu) lze nanést další vrstvu, je-li to nutné, a celý proces opakovat. Materiál lze zpracovat broušením smirkovým papírem, leštěním vodním papírem a lešticí pastou a dokonce i vrtáním.
Barvení a vzhled
Mimořádně zajímavých barevných efektů lze dosáhnout pomocí pryskyřičných barviv - přičemž jejich dávkování je proces, který je třeba nacvičit experimentálně. Vždy byste také měli pamatovat na to, abyste barvenou hmotu velmi důkladně promíchali.
Bezpečnost a správná manipulace
Samostatné složky i nevytvrzená směs epoxidových pryskyřic mohou vykazovat nebezpečné vlastnosti a vyvolávat dráždivé reakce nebo přecitlivělost. Ne všichni lidé budou mít stejnou reakci. Někteří uživatelé jsou méně náchylní k senzibilizaci, u jiných stačí k vyvolání alergické reakce několik krátkých kontaktů. Mezi typické příznaky alergické reakce patří zarudnutí nebo otok na kůži nebo v oblasti očí, poškození kůže nebo alergický kontaktní ekzém. Hlavním rizikem je zasažení očí nebo přímý kontakt s pokožkou. K neúmyslnému kontaktu se složkami epoxidových pryskyřic dochází převážně v situacích, kdy je uživatel nedostatečně chráněn, kdy nevěnuje pozornost práci nebo používá nevhodné nástroje. Pokud jsou však dodržována základní bezpečnostní opatření, je manipulace s nimi bezpečná. Při práci je vhodné používat rukavice, protože epoxidová pryskyřice je po zatuhnutí zcela netoxická, zatímco v kapalné formě může dráždit pokožku.
Čtěte také: výhody a údržba epoxidových podlah
Pokyny pro skladování a manipulaci
Existují samostatné pokyny pro bezpečné zacházení s pryskyřičnou složkou i s vytvrzovací složkou. Je třeba, aby se v nich uživatel informoval o možných zdravotních problémech v případě nežádoucí expozice a tyto informace najde v bezpečnostních listech daného produktu. Obecně je třeba se vyhnout přímému kontaktu s jednotlivými složkami nebo s nevytvrzenou směsí. Pokyny pro přepravu složek epoxidových systémů najdete na etiketě. Složky je třeba skladovat v uzavřených nádobách na chladném a suchém místě, které je označeno jako skladovací prostor pro materiály. Hlavním cílem je zabránit stříkání nebo únikům, které by se mohly šířit do okolí. Speciálně navržené vybavení může výrazně snížit potenciální expozici neúmyslnému vystříknutí nebo úniku látky při míchání. Při odvažování potřebných množství z prodejních obalů je třeba dávat pozor na to, aby nedošlo k potřísnění či polití nářadí, okolí, váhy nebo dokonce částí těla.
Osobní ochranné prostředky a čištění
Větší bezpečnosti při zpracování epoxidových systémů napomůže několik jednoduchých opatření. Například použitím zubové stěrky na tyči místo špachtle se podstatně zvyšuje bezpečná vzdálenost chránící proti postříkání. Používáte-li váleček nebo štětec, je třeba, aby byl vybaven ochranou proti kapání. Při tomto způsobu aplikace je zvláště důležité pečlivé a přesné zacházení s vybavením a jeho kontrola. Pro vlastní bezpečnost a bezpečnost ostatních je nezbytné nástroje, zvláště jejich rukojeti, po použití vyčistit. Čištění lze provádět odstraněním přebytečného materiálu a/nebo použitím čisticích prostředků doporučovaných výrobcem (většinou na bázi xylenu nebo směsi xylenu s acetonem).
Než začnete pracovat s epoxidovými systémy, je vhodné exponované oblasti kůže, které nejsou pokryty jinými ochrannými prostředky, např. rukavicemi, zabezpečit vhodným ochranným krémem. Mezi takové oblasti patří např. obličej. Pro čištění kůže je vhodné používat produkty bez abrazivních složek a rozpouštědel. Pro práci s epoxidy je vhodné, a při každodenní práci s nimi nutné, používat osobní ochranné prostředky, jež je nutné pravidelně čistit a vyměňovat. Obuv i rukavice musí být vhodné a v dobrém stavu. Doporučuje se také ochrana očí a obličeje, například ochranná zástěra a ochrana dýchacích cest, kde je to nutné. Používají-li se výrobky obsahující rozpouštědla, měla by se používat maska s vhodným filtrem, například s filtrem typu A.
Likvidace odpadu
Nevytvrzené epoxidové pryskyřice nelikvidujte, pokud to není nutné. V případě nutnosti je pak likvidujte v souladu s místními předpisy. Více informací naleznete v Bezpečnostním listu. Vytvrzené epoxidové pryskyřice lze obvykle likvidovat jako stavební odpad, ale vždy byste si měli vyžádat odbornou radu, abyste zajistili, že likvidace proběhne v souladu s místními předpisy. Jednorázové nádoby je třeba řádně vyprázdnit a zlikvidovat.
Přehled produktové řady Veropal
Pro lidi s fantazií a minimální zručností jsou pryskyřice značky Veropal výbornými nástroji k vytváření zajímavých výrobků a děl. Jako Synpo jsme tyto pryskyřice vyvinuli a vyrábíme je, tudíž jsme jejich vlastnosti mohli maximálně přizpůsobit vám a vašim praktickým požadavkům tak, aby se vám s nimi co nejlépe pracovalo. Máme v nabídce 3 stupně pryskyřic - UV Plus, Transparent a Clearcast. Jednotlivé pryskyřice se liší nejen cenou, ale hlavně vlastnostmi.
Veropal UV Plus
- Veropal UV Plus 100 - jedná se o pomalou verzi, která vytvrzuje až 96 hodin. Tato čirá pryskyřice je určena pro aplikace velmi velkého množství hmoty najednou. Tento systém umožňuje zpracovávat a odlévat najednou objem do 50 l a do 10 cm tloušťky. Má mimořádně nízký exoterm a smrštění, což je vykoupeno velmi dlouhou dobou vytvrzování (až 96 hodin) v závislosti na odlévaném množství a tloušťce vrstvy při aplikaci.
- Veropal UV Plus 121 - je rychlá verze pryskyřice, která vytvrzuje za 24 hodin do 1,5 cm. Odlitek je velmi tvrdý, ale křehčí. Tato verze pryskyřice nahrazuje původní Veropal UV PLUS 120. Vzhledem k tomu, že hlavní směr uplatnění této pryskyřice Veropal UV Plus je v zalévání stolů a ve výrobě interiérového designového nábytku, nechali jsme tento systém otestovat na zdravotní nezávadnost vzhledem k požadavkům Vyhlášky MZd č.6/2003 Sb. Výsledky testů dopadly pozitivně se závěrem, že emise těkavých organických látek nezpůsobí překročení hygienických požadavků uvedených ve Vyhlášce MZd.
Veropal Transparent
Čirá licí pryskyřice Veropal Transparent je dvousložkový transparentní epoxidový systém vyznačující se nízkou viskozitou a pomalejším vytvrzováním za normální teploty. Působením UV záření tato pryskyřice během let lehounce žloutne a získává přirozený lehce nažloutlý pryskyřičný odstín. Tvrdost odlitku se reguluje mísícím poměrem od tvrdého 75 Shore D při poměru 100 : 50 až po pružný 60 Shore A při mísícím poměru 100:100. Hmota je prakticky bez zápachu, lze ji dobře probarvovat a pigmentovat. Pro dosažení rychlejšího vytvrzení je možné hmotu temperovat na teplotu 40-60 °C po dobu několika hodin (po přechodu do gelové fáze). Tím se urychlí vytvrzení.
- Veropal Transparent 200 - je pomalá verze, která vytvrzuje až 48-72 hodin při normální teplotě. Tento systém umožňuje zpracovávat a odlévat najednou objem 20 l.
- Veropal Transparent 250 - je rychlá verze určená pro menší odlévání do objemu cca 500 ml.
Veropal Clearcast 300
Veropal Clearcast 300 je čirá licí epoxidová pryskyřice vyznačující se velmi nízkou viskozitou, minimálním smrštěním a vytvrzováním za normální teploty. Je to ekonomická varianta odlévací pryskyřice, která má v porovnání s Veropalem UV PLUS a Veropalem Transparent nižší UV ochranu, takže v čase získává lehký nažloutlý průhledný nádech. Nicméně v porovnání s pryskyřicemi na trhu v této cenové relaci patří k těm UV odolnějším. Mísící poměr složky A a složky B je 100 : 40 za vzniku řídké čiré kapaliny s dostatečně dlouhou dobou zpracovatelnosti. Vytvrzený systém má čirý sklovitý vzhled s tvrdostí 75 Shore D. Doba vytvrzení trvá 2-3 dny, maximální doporučený objem odlitku najednou je 20 l při max. 5cm výšce. Používá se všude tam, kde není třeba velká UV ochrana.
tags: #dsc #amorfni #epoxidove #pryskyrice #informace