Pryskyřice hrají klíčovou roli v mnoha průmyslových odvětvích, včetně lodního stavitelství, strojírenství a chemického průmyslu. Materiály jsou potřebné pro impregnaci ve výrobním procesu, zlepšení vlastností dřevěných materiálů, skleněných vláken a uhlíkových vláken. Epoxidové a polyesterové pryskyřice patří mezi nejoblíbenější produkty v této skupině. Každá z těchto pryskyřic má své specifické vlastnosti, které určují její vhodné použití. Článek se zaměřuje na porovnání a možnosti kombinace těchto dvou základních typů pryskyřic.
Epoxidové pryskyřice
Epoxidová pryskyřice má dobrou přilnavost k podkladu, vynikající mechanické vlastnosti (pružnost) a velmi dobrou chemickou odolnost. Práškové nátěry na bázi epoxidové pryskyřice umožňují velmi hladký tok s vysokým leskem a hluboce matným povrchem. Epoxidové pryskyřice (hybridy) reagují s polyesterovými pryskyřicemi s hydroxylovou funkcí.
Vlastnosti a výhody epoxidových pryskyřic
- Materiál epoxidového typu má v kompozici několik syntetických složek a je obvykle realizován ve formě dvousložkových činidel.
- Výsledkem je, že po vytvrzení se získají produkty nebo povlaky s vysokou pevností, které jsou odolné vůči agresivním faktorům.
- Epoxidové pryskyřice nemají štiplavý zápach a nejsou toxické.
- Smršťování epoxidu je mnohem nižší, materiál vydrží déle, proto se používá pro výrobu dílů odolných proti opotřebení.
- Epoxidové kompozity mají odolnost proti velmi vysokým teplotám.
- Epoxidová pryskyřice nabízí odolnost proti teplotám do 300 °C.
- Výrobky z epoxidových pryskyřic nabízejí lepší pevnost v ohybu a vyšší tuhost.
- Epoxidové pryskyřice nezpůsobují problémy s rozměrovou stabilitou, které jsou časté u polyesterových pryskyřic.
- Nejmocnější lepidla jsou epoxidové; části letadla jsou spojeny s epoxidovými lepidly, které nabízejí mimořádné a jedinečné vlastnosti.
- Epoxidové nátěrové hmoty mají výbornou přilnavost k většině materiálů, pružnost, vysokou tvrdost i lesk.
Nevýhody epoxidových pryskyřic
- Docela vysoká cena, zejména pokud si vyberete mezi epoxidem nebo polyesterem.
- Polymerizační doba závisí na typu tvrdidla a může být docela nepohodlná.
- Práce s epoxidy je omezena na ne více než hodinu - pak se složení začíná ztvrdnout.
- Epoxidové pryskyřice polymerizují déle než polyesterové pryskyřice.
- Při zvyšování teploty ztrácejí viskozitu, takže při práci na vertikálních podkladech mohou vzniknout problémy.
- Příliš vysoké teploty rychle způsobí, že epoxid nebude použitelný, materiál se vaří.
- Epoxidové nátěrové hmoty působením UV záření na povětrnosti rychle ztrácejí lesk a žloutnou.
Použití epoxidových pryskyřic
Epoxidové pryskyřice se v různých průmyslových odvětvích používají již řadu let. Používají se pro výrobu špičkových základních hmot na kovy. Jejich aplikace je rozšířená zejména v oboru průmyslových nátěrových hmot. Epoxidové pryskyřice kralují dekorativnímu průmyslu a tvorbě nápadných šperků. Dostávají se také do modelářství a elektroniky. Epoxidová pryskyřice se často používá jako lepidlo odolné proti vlhkosti. Použití pryskyřice k ochraně integrovaných obvodů je jistým způsobem, jak se vyhnout vlhkosti a zaplavení. Výrobci elektronických zařízení často používají epoxidovou pryskyřici k ochraně obvodů před mechanickým poškozením.
- Pro ochranu SMD desek plošných spojů je vhodné použít pryskyřici Royal Resin Clear - ta umožňuje snadnou laminaci jakéhokoli povrchu.
- Pro zalévání transformátorů a celých obvodů je ideálním řešením pryskyřice Royal Resin Crystal.
- Zesílení epoxidové pryskyřice v laminátech je soustředěno kolem uhlíkových vláken a Kevlaru, ačkoli se běžně používají také skleněná vlákna.
- Epoxidové pryskyřice jsou pryskyřice nejvyšší třídy používané pro výrobu prvků závodních automobilů F1, letadel Boeing, rámy profesionálních jízdních kol, profesionálních surfových boardů a dalších prvků, které nabízejí špičkovou kvalitu, pevnost a nízkou hmotnost.
Práce s epoxidovou pryskyřicí
Správná kombinace epoxidové pryskyřice a tvrdidla je jedním z nejdůležitějších kroků. Informace o poměrech jsou obvykle uvedeny na obalu. Standardní laminování epoxidových pryskyřic obvykle přichází ve dvousložkové epoxidové systémech, sestávající z pryskyřice (část A) a tvrdidla (část B). Obvykle se před mícháním používají dvě části pryskyřice pro každou část tvrdidla. Je také důležité si uvědomit, že epoxidová pryskyřice a tužidlo mají různou hustotu, takže poměry by se měly měřit podle hmotnosti, a ne podle objemu.
K úplnému ztuhnutí dochází při teplotě -10 až +200 stupňů za použití metod sušení za studena a za horka. Doba vytvrzení spoje závisí na dvou hlavních faktorech: teplotě a intenzitě míchání tužidla s pryskyřicí. Pro jistotu je vhodné použít automatický mixér nebo vrtací nástavec. Obvykle bychom se měli vyhnout teplotám pod 10 °C. Pokud hovoříme o příliš vysokých, maximální hranice je obvykle 150 °C. K urychlení vytvrzování pryskyřic se často používají horkovzdušná zařízení.
Čtěte také: Použití epoxidového lepidla na beton
Pro složení modelu z epoxidové pryskyřice se obvykle skládá z jednoho nebo dvou reaktantů. Obvykle se jedná o polyfenoly - organické chemické sloučeniny, které se nacházejí v rostlinách, jako jsou bobule, olivový olej, kakao, yerba maté nebo ořechy. Jsou to antioxidanty a nejvíce se vyskytují ve slupkách plodů. Epoxidová pryskyřice ve dvousložkové formě je výsledkem kombinace kapalné polyfenolické pryskyřice a přizpůsobeného tvrdidla. Po smíchání pryskyřice s tužidlem dochází k reakci, při které se směs změní z kapalného stavu na pevný.
Díky tekutému stavu epoxidové pryskyřice si můžeme dovolit velmi snadno barvit spoje barvami. Nejoblíbenější a nejvhodnější formou barviva je tekuté barvivo. Rovnoměrnou barvu zajistíme přidáním tekutého barviva hned na začátku míchání. Mikrobalóny do pryskyřice jsou speciální prostředky, jejichž hlavním úkolem je zvýšit hustotu. Hustá pryskyřice rozhodně lépe přilne ke svislým povrchům a nestéká. Kromě toho má za následek snížení hmotnosti pryskyřice.
Polyesterové pryskyřice
Polyesterové pryskyřice přesvědčují svojí mimořádně vysokou odolností vůči žloutnutí a křídování. Díky své teplotní stabilitě se stále častěji používají také v interiéru. Společnost TIGER se specializuje na zpracování duroplastických pojiv/pryskyřic a některé polyesterové pryskyřice vyrábí ve vlastní výrobě syntetických pryskyřic. Základem fondů je vždy polyester, další složky se mohou lišit: rozpouštědla, inhibitory chemické reakce, urychlovače. Reakce s polyesterovými živicemi funkcí kyseliny karboxylové Triglycidyl isokyanurát (TGIC), Hydroxyalkylamid (HAA), Glycidylester.
Vlastnosti a výhody polyesterových pryskyřic
- Polyesterové pryskyřice přesvědčují svojí mimořádně vysokou odolností vůči žloutnutí a křídování.
- Díky své teplotní stabilitě se stále častěji používají také v interiéru.
- Polyester má nepříjemnější zápach, ale chybí toxicita.
Nevýhody polyesterových pryskyřic
- Nevýhody zahrnují jednosložkové složení.
- Chemická reakce v polyesteru již probíhá a starý materiál bude vytvrzen, nevhodný pro práci.
- Polyesterové pryskyřice vykazují krátkou dobu vytvrzování a vysoké smrštění, které způsobují stres, mikrotrhání pryskyřice a nepřesné přilnutí pryskyřice k vláknům (mikropóry).
- Polyesterová pryskyřice vystavená rychlému vytvrzení vede k exotermní reakci, která může někdy vést i ke spalování.
- Většina polyesterových pryskyřic je vyztužena skleněnými rohožemi vyrobenými z fragmentovaného skla spojeného s pojivem.
- Struktura výrobků vyrobených z polyesterových pryskyřic a rohoží ze skelných vláken obsahuje až 15-20% vláken.
- Vysoké smrštění polyesterových pryskyřic následuje při vytvrzování a má významný dopad při výrobě výrobků a forem.
Použití polyesterových pryskyřic
Polyestery se běžně používají jako laminující pryskyřice pro metody rozložení rukou. Používají se k výrobě obrovských a masivních prvků, které nevyžadují splnění některých zvláštních požadavků na konstrukci, např.: vany, velké nádrže na vodu, skluzavky apod.
Práce s polyesterovou pryskyřicí
Příprava pryskyřice vyžaduje, aby přidání určitých aditiv podporovalo léčbu, konkrétně katalyzátory MEKP, k vyvolání vytvrzování. Tento katalyzátor musí být přidán v konkrétním poměru (1-4% objemem polyesterové pryskyřice). Kromě doby léčby by uživatelé měli také věnovat pozornost teplotě okolí, protože to může ovlivnit proces vytvrzování. Vyšší teploty vyžadují nižší koncentrace katalyzátoru, zatímco nižší teploty vyžadují vyšší koncentrace katalyzátoru. Katalyzované polyesterové pryskyřice by měly být aplikovány ihned po přípravě; Po 15-20 minutách může dojít k určitému vyléčení, což může ovlivnit kvalitu laminátu.
Čtěte také: Použití epoxidových barev na beton
Kombinace epoxidových a polyesterových pryskyřic
Polyester a epoxid kombinují silné a slabé stránky, takže se používají v závislosti na potřebách. Nedoporučuje se nanášet polyester na epoxid - materiál se rychle odlupuje. To je způsobeno ethery, parafiny, které jsou součástí polyesterové pryskyřice. Míchací poměr epoxidové pryskyřice a polyesteru se pohybuje od 60:40 do 10:90 (nejčastěji se používají poměry 70/30, 60/40 a 50/50).
Kombinace minerální a epoxidové pryskyřice umožňuje vytvářet dekorace, které mají velmi zajímavý vizuální efekt. Díky tomu lze vytvářet moderní dekorace, které se hodí do minimalistických i výraznějších interiérů.
Postup kombinace minerální a epoxidové pryskyřice
- Nejprve si připravte základní odlitek z minerální pryskyřice NatuResin. Připravte si pracovní plochu, silikonovou formu a všechny pomůcky potřebné k práci.
- Namíchejte potřebné množství směsi podle velikosti formy a formu zcela naplňte. Po smíchání začne probíhat termochemická reakce - směs se zahřeje a následně opět ochladí.
- Jakmile proces skončí, můžete odlitek vyjmout z formy. V této fázi je odlitek stále poměrně křehký, takže jej můžete opatrně zlomit na dvě části.
- S použitím epoxidové pryskyřice je dobré počkat přibližně 24 hodin. Minerální pryskyřice totiž ještě určitou dobu uvolňuje vlhkost, kterou epoxidová pryskyřice nemá ráda.
- Nejprve důkladně očistěte silikonovou formu, aby na ní nezůstaly zbytky prachu nebo minerální pryskyřice.
- Poté vložte jednu polovinu nebo několik kousků odlitku zpět do formy. Důkladně je přitlačte, aby dobře držely na místě.
- Následně si připravte epoxidovou pryskyřici a nalijte ji do volné části formy.
- Část s epoxidovou pryskyřicí můžete ještě ozdobit různými dekoracemi. Velmi dobře fungují například sušené květiny, glitry nebo jiné dekorativní prvky pro tvoření.
- Po nalití už stačí jen počkat, než epoxidová pryskyřice kompletně vytvrdne.
Občas se stane, že výrobek z minerální pryskyřice není úplně podle vašich představ. Velmi jednoduchým řešením je přelít část výrobku čirou epoxidovou pryskyřicí. Do čerstvé pryskyřice můžete přidat glitry, barevné pigmenty nebo jiné dekorace.
Srovnávací tabulka epoxidových a polyesterových pryskyřic
| Vlastnost | Epoxidová pryskyřice | Polyesterová pryskyřice |
|---|---|---|
| Přilnavost k podkladu | Výborná | Dobrá |
| Mechanické vlastnosti (pružnost) | Vynikající | Dobré |
| Chemická odolnost | Velmi dobrá | Dobrá |
| Odolnost vůči žloutnutí a křídování | Rychle ztrácí lesk a žloutne na povětrnosti | Mimořádně vysoká |
| Tepelná stabilita | Až do 300 °C | Do +/- 60 °C (standardní) |
| Smrštění | Nízké | Vysoké |
| Doba vytvrzování | Delší, závisí na typu tvrdidla a teplotě | Kratší, rychlé vytvrzení může způsobit problémy |
| Toxicita a zápach | Netoxická, bez štiplavého zápachu | Netoxická, nepříjemnější zápach |
| Cena | Vyšší | Nižší |
| Složení | Dvousložkové | Jednosložkové |
| Pevnost v ohybu a tuhost | Vyšší | Nižší |
| Odolnost proti ohýbání | Lepší | Nižší |
| Hmotnost kompozitu (vlákna/pryskyřice) | 40-60% vláken | 15-20% vláken |
| Rozměrová stabilita | Nezpůsobuje problémy | Může být problém s vysokým smrštěním |
| Lepicí síla | Mimořádná a jedinečná | Dobrá |
Duroplasty a termoplasty
Duroplasty musí během tvorby filmu tvrdnout. Proto potřebují po roztavení ještě čas na dokončení vytvrzovací reakce pod vlivem teploty vypalování. Podmínky vytvrzování musí být vždy zvoleny podle největší tloušťky stěny předmětu, protože v tomto případě je potřebná nejdelší doba zahřívání, než je dosaženo teploty předmětu. Podmínky vytvrzování platí vždy od dosažení teploty objektu. Společnost TIGER se specializuje na zpracování duroplastických pojiv/pryskyřic a některé polyesterové pryskyřice vyrábí ve vlastní výrobě syntetických pryskyřic.
Termoplasty tají a zůstávají plastické. Po zvýšení teploty se vždy dají opět zkapalnit. Při příliš dlouhém a silném působení tepla je možná tvorba kapek. Na rozdíl od duroplastů tyto práškové laky nevyžadují samostatné systémy tvrdidel. Hlavní oblastí použití je proces vířivého spékání. Pevná látka při normální teplotě (teplota tání > přibližně 65 °C).
Čtěte také: výhody a údržba epoxidových podlah
Ostatní typy pryskyřic a pojiv
Polyuretanové pryskyřice
Práškové laky na bázi polyuretanu také vykazují vynikající odolnost vůči povětrnostním vlivům a křídování. Oblast použití práškových laků PUR je shodná s laky na bázi polyesteru. Jsou to většinou dvousložkové nátěrové hmoty, ale byly vyvinuty i systémy jednosložkové, vytvrzované vzdušnou vlhkostí nebo vypalovací s maskovaným isokyanátem. Jednotlivé složky lze opět označit jako barvu a tvrdidlo. Pojivo pro barvu musí obsahovat reaktivní skupiny umožňující zesíťování pomocí tvrdidla. Jak již bylo uvedeno, je tato složka nejčastěji na bázi akrylátů nebo také polyesterů. Polyurethanové nátěrové hmoty jsou vysoce odolné chemikáliím.
Vinylesterové pryskyřice
Vinylesterové pryskyřice jsou odolnější - tato vlastnost je jim dána epoxidovými molekulami, které tvoří složení. Bohužel takové materiály obsahují škodlivé látky (styreny), ačkoli řada moderních modifikací tyto prvky neobsahuje. Nevýhodou je špatná polymerace při běžných teplotách. Během provozu je třeba dbát opatrnosti: při aplikaci na heterogenní povrchy existuje riziko oddělení vnější části nátěru. Některé typy epoxyvinyletherových pryskyřic vydrží teploty až +315 stupňů, ale většina z nich může být používána po dlouhou dobu až +175 stupňů. Životnost skleněných vláken je několik desetiletí. Tento typ materiálu se týká polyesterů, rozdíl je pouze ve specifikách výrobního procesu.
Izoftalové a ortoftalové pryskyřice
Izoftalová pryskyřice se liší od standardní molekulové hmotnosti a struktury polyesteru. Izoftalové materiály mají složitou strukturu. Oproti isoftalovým pryskyřicím mají ortoftalové pryskyřice méně složitou strukturu. Složení obsahuje speciální přísady, které zlepšují vliv na životní prostředí, snižují škodlivost kouře. Ve složení několika pryskyřic je parafin a jsou určeny k vytvoření povrchového filmu na laminátu.
Bakelit
Bakelit je polykondenzační produkt fenolu s formaldehydem za účasti alkalického katalyzátoru. Materiál patří do termosetů, je tvořen v počáteční fázi výroby fenolformaldehydové pryskyřice. Materiál se používá jako spojovací prvek při výrobě abrazivních produktů lisování za tepla a za studena a válcování. Pro přípravu plastů se používá vlastnost bakelitu přeměnit se na nerozpustnou formu s prodlouženým zahříváním.
Silikonové pryskyřice
Zcela speciálním pojivem jsou silikonové pryskyřice. Ve většině případů se používají k výrobě nátěrových hmot s extrémní odolností vysokým teplotám. K dosažení výborných vlastností filmu je zpravidla nutná právě vyšší teplota. Vodou ředitelný ekvivalent silikonových pryskyřic se často přidává do fasádních nátěrových hmot ke zvýšení odolnosti vůči vodě. Obecně vede přídavek silikonových pryskyřic k nejrůznějším pojivům k výraznému zlepšení vlastností ve smyslu zvýšení odolnosti vodě a na povětrnosti a také k lepší odolnosti vyšším teplotám.
tags: #kombinovani #epoxidove #a #polyesterove #pryskyrice #informace