Добавки для смол

Для сокращения времени полимеризации, ускорения отвердевания полиэфирной смолы или гелькоута требуются два вспомогательных вещества: акселератор (ускоритель) и катализатор (отвердитель).

Взаимодействуя между собой и с другими компонентами, данные компоненты ускоряют процесс (акселераторы) и способствуют более быстрому сгущению и отвердеванию массы (катализаторы). Пропорциональное количество указанных компонентов обусловливает временные рамки застывания массы и сам процесс отверждения ( так званного гелеобразования) смолы. В процессе взаимодействия катализатор освобождает внутреннее тепло, отчего и происходит затвердевание. Благодаря акселератору процесс полимеризации не требует дополнительных обстоятельств, то есть происходит при естественных условиях (температуре и влажности воздуха, давления).

Важным условием результативности применения катализаторов и акселераторов является их пропорциональное соотношение, так как эффект достигается только в нескольких определенных сочетаниях. Именно такие комбинирования используются для обеспечения процесса затвердевания полиэфирных смол. Наиболее часто в производстве используют акселерат нафтенат кобальта и катализатор пероксид метил-этил-кетон. Сокращенное название пероксид метил-этил-кетона - МЭК-пероксид (МЕКП). Очень часто МЭК-пероксид плутают с метил-этил-кетоном (МЭК), родственным с ацетоном растворитель, который не имеет способностей катализатора.

При смешивании нафтенат кобальта и пероксид метил-этил-кетона происходит быстрое окисление, в результате которого выделяется тепло. Скорость окисления и количество тепла зависит от соотношения и долевой части этих компонентов, температуры окружающей среды и других факторов. Для реакции требуется совсем немного акселератора и катализатора.

Катализатор поставляется раздельно от смолы и вливается концевым потребителем, а акселератор примешивается еще на заводе в количестве от 0,05 до 0,5 процентов веса. В связи с взрывоопасностью пероксид метил-этил-кетона в чистом виде, в него добавляют инертный растворитель и перекись водорода. Каждый производитель использует свои пропорции данной смеси, соответственно и меняются свойства катализатора, в результате меняется время затвердевания смолы. Это нужно учитывать при смене поставщика катализаторов и проводить предварительную оценку времени застывания смолы и ее качеств.

Акселераторы не всегда входили в состав полиэфирных смол. Раньше их добавляли, вместе с катализаторами, перед использованием. Но при взаимодействии нафтенат кобальта и МЭК-пероксида, начинается реакция между этими веществами и происходит бурное неконтролируемое выделения кислорода. В результате возникают взрыво- и пожароопасные ситуации. Но, если вы решили самостоятельно домешивать катализаторы и акселераторы, важно помнить: Нельзя одновременно примешивать нафтенат кобальта и МЭК-пероксид!!! Взрывоопасно!!!

Отвердевание предускореной смолы начинается в результате тепловой реакции при добавлении катализатора. На этот процесс, как уже указывалось, влияет множество факторов:

  • количество катализатора;
  • температура окружающей среды (оптимальная t +20°С и выше);
  • влажность (высокая влажность замедляет процесс застывания смолы, а низкая наоборот – ускоряет);
  • сроки хранения катализатора (со временем МЭК-пероксид теряет свои свойства и для достижения нужного результата нужно его большее количество);
  • толщина слоя и площадь распределения смолы (в виде тонкого слоя на большой поверхности смола гелеобразуется быстрее, чем в компактном виде).

Для продления пригодности смолы используют два способа:

  • применять неглубокую широкую, а не цилиндрическую емкость (например, кювет для краски, а не ведро);
  • в перерывах работы охлаждать смолу, в которую уже введен катализатор (убирать в холодильник, использовать лед или большую емкость с холодной водой).

Норма добавляемого катализатора около 1-2% веса. Но, если существуют особенные факторы работы, возможны варианты вводимой дозировки от 0,5 до 5 процентов. Ламинату такие колебания не сильно повредят. Если вы не имеете опыта работы с данным материалом, лучше превышать нормы катализатора, пока вы не освоитесь и сумеете точно определять нужное количество МЭК-пероксида. При работах на температуре воздуха, которая ниже оптимальной (t+20°C и >) может понадобиться использование низкотемпературной смолы или добавление большего количества катализаторов и акселераторов. Для работы с стеклопластиком такие действия применяются при температуре от +5 до +15°С.

БУДЬТЕ ВНИМАТЕЛЬНЫ: если не обеспечить поддержание температуры рабочего места, исходных материалов и обрабатываемой поверхности на уровне +20 и > сроки полимеризации нарушатся, имеется угроза неполного затвердения смолы при температуре ниже +15°C.

Например, если смола не застывает длительное время, ламинат может поглотить влагу и в результате потеряет свои физико-механические качества (например, прочность). Период застывания смолы обратно пропорциональный к температуре окружающей среды: при понижении температуры на 1°C, увеличивается период гелеобразования на 6-10 минут. То есть, если первый день работы проводились при температуре +20°C, а второй - +15°C, то время гелеобразования возрастет на 30-50 минут. Поэтому не рекомендуется проводить работы со смолой, если нет возможности обеспечить минимальную температуру +15°C. При такой температуре надо использовать дополнительные порции нафтената кобальта. При этом надо помнить, что лишний кобальт сокращает сроки хранения смолы до минимума, вот почему емкости с такой смолой следует хранить в прохладном (не выше +20°C) и сухом помещении.

Несколько советов о работе с катализаторами:

  • не ищите самостоятельно замены требуемого катализатора;
  • обязательно добавляйте катализатор в каждую партию;
  • если вы забыли добавить катализатор, смола не полимеризируется;
  • не пытайтесь нанести катализатор с помощью кисти, если вы забыли о нем: это приведет к формированию корки на поверхности смолы, не более;
  • если вы забыли добавить катализатор при работе с внутренним слоем ламината, вам придется переделывать всю работу: снять все верхние слои и устанавливать сначала, что не всегда возможно!!!