Полиэфирная смола и эпоксидная смола: отличие, характеристики и отзывы

Эпоксидные и полиэфирные смолы, отличия которых будем рассматривать в данной статье, относятся к классу термореактивных. Это означает, что после процесса застывания их уже нельзя вернуть в жидкое состояние. Оба состава обладают разными характеристиками, что определяет сферу их применения. Для понимания назначения этих материалов полезно ознакомиться с обзором полиэфирных и эпоксидных смол.

Эпоксидная смола

Эпоксидка относится к материалам синтетического происхождения. В чистом виде она непригодна для применения, так как самостоятельно перейти в твердое состояние не способна. Для застывания в эпоксидную смолу добавляют в нужной пропорции специальный отвердитель.

Для правильного использования нужно знать плюсы и минусы эпоксидной смолы. Смола данного типа ценится за свои прочностные характеристики. Она устойчива к таким агрессивным химическим соединениям, как кислоты и щелочи. К достоинствам эпоксидки относятся: умеренная усадка, высокая стойкость к износу, а также отличная прочность. Процесс застывания происходит при широком диапазоне температур, но рекомендованным в быту является промежуток от +18 до +25 градусов. Горячий метод застывания используется при производстве изделий повышенной прочности, способных выдерживать экстремальные нагрузки.

Такой тип смол применяется как в промышленности, так и в домашних условиях. Сфера их использования становится все шире благодаря созданию новых составов с оптимизированными свойствами. Благодаря смешиванию разных типов эпоксидных смол и отвердителей можно получать конечный продукт с совершенно непохожими характеристиками.

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.

Еще с середины прошлого века эпоксидная смола зарекомендовала себя, как надежный клей. Сегодня этот материал встречается в виде десятков модификаций , но все они сохранили первозданную функцию. Смола – превосходный клей, который «работает» практически со всеми материалами. Исключение составляют полиэтилены, термопласт, тефлоны, в том числе и оргстекло, полипропилен, поликарбонат.
Срок хранения эпоксидной смолы (при раздельном хранении ее компонентов) может достигать пяти лет, а отвердителя – от 1 до 2 лет. Но практика показывает, что основной состав остается действенным даже после 20 лет хранения. Нарушается лишь пропорция при смешивании с отвердителем. Приходится нужных свойств достигать методом проб. Возможно, потребуется количество отвердителя увеличить.
Эпоксидная смола в чистом виде, без примесей, не имеет запаха. Считается, что работы по заливке должны проводиться с использованием средств защиты, так как вещество в жидком состоянии токсично. Во-первых, современные компоненты экологически безопасны и не причиняют вреда человеку. Во-вторых, после отверждения изделия не имеют запаха. Они могут контактировать с кожей, одеждой и продуктами питания. Специфический запах имеет отвердитель. Он пахнет аммиаком. Но запах не настолько интенсивно распространяется, поэтому с эпоксидкой можно работать даже в жилом помещении, чего нельзя сказать о полиэфирной смоле.
Структура полимера делает его влагонепроницаемым. Слой смолы может выполнять защитную функцию от проникновения влаги и действия химически активных веществ. Эмалями на основе эпоксидки покрывают трубопроводы и цистерны.
Показатель вязкости можно менять, независимо от модели смолы. Добавляя разбавители или пластификаторы, мастер добивается нужной вязкости без потери качества материала. Эти добавки изготовлены на основе олигомеров эпоксидных групп, поэтому, как и основной состав, вступают в реакцию с отвердителем и полимеризуются.
Мастер, работающий с эпоксидкой, имеет возможность изготовления точного по форме и габаритам изделия. Усадка материала составляет 0,3-0,5% процентов, а при добавлении некоторых наполнителей она уменьшается до 0,2%.
Плотность отвержденной эпоксидной смолы на 20-30% процентов меньше, чем плотность полиэфирки. При этом эпоксидная смола не отстает по показателю прочности от своего «конкурента».

Полезно узнать > Полностью прозрачная эпоксидная смола кристалл — crystal resin

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.

Неоспоримым плюсом считается ценовая доступность материала. В среднем, полиэфирная смола в 3-5 раз дешевле эпоксидной. Помимо этого, отмечаются низкие затраты на дополнительные компоненты. Так, для полимеризации потребуется всего лишь 1-2% процента катализатора, играющего роль отвердителя, что существенно экономит бюджет. Напомним, что в случае с эпоксидной смолой доля отвердителя практически равна доле основного компонента.
Еще отмечается, как достоинство материала, скорость полимеризации. Полиэфирная смола полностью застывает за 1,5-2 часа. Это очень удобно, особенно при создании многослойных изделий. Но мастер должен предварительно оценивать свои возможности. Если планируемую работу ему не удастся выполнять за установленный срок, то в смолу придется вносить ингибиторы, замедляющие реакцию полимеризации.
Затвердевшая смола обладает упругостью при деформации изгиба и кручения. Отлитые плиты эластичны. В некоторых условиях это имеет решающее значение. Материал может служить неплохим виброизолятором. Примечательно то, что после длительных периодически меняющихся нагрузок свойства слоя смолы не меняется. Но амплитуда колебаний должна быть небольшой, иначе конструкция разрушается.

Отрицательные качества у полиэфирных смол не только присутствуют, они по своей численности превосходят количество достоинств.

Самым вопиющим недостатком считается наличие токсичного стирола. Даже ненасыщенные смолы, отличающиеся пониженным содержанием растворителя, опасны для здоровья человека. Поэтому работать со смолой можно только в респираторе, в специальных технических помещениях, оборудованных хорошей вентиляцией. В домашних условиях производить заливку смолы ни в коем случае нельзя.
Полиэфирная смола плохо контактирует с эпоксидной. Например, если полиэфирку наносить на эпоксидку, то материалы вскоре начнут расслаиваться. Для создания подобного соединения рекомендуется эпоксидную смолу заливать на затвердевшую полиэфирную. В жидком состоянии материалы не взаимодействуют совсем.
Быстрая полимеризация вынуждает мастера выполнять работы в спешке. Необходимо тщательно подготовиться к заливке, чтобы не тратить время на поиск инструмента.
Если производится заливка материала в форму, то желательно использовать эпоксидную смолу, так как полиэфирка дает значительную усадку. Рассчитать точный объем жидкого вещества для получения заготовки нужной формы практически невозможно.
Несмотря на то, что во многих источниках указано, что полиэфирная смола обладает гидроизоляционными свойствами, ее стараются не использовать в условиях повышенной влажности. Вода проникает через мельчайшие поры. Лодки из полиэфирки после летнего сезона становятся тяжелее, что свидетельствует о пропитке материала водой. Приходится покрывать корпуса специальными составами.
Непродолжительный срок хранения материала повышает риск покупки начавшего полимеризоваться полиэфира. Даже если срок хранения не истек, смола, при несоблюдении условий хранения, может оказаться непригодной к заливке.
Клеевые качества у полиэфирной смолы присутствуют, однако они значительно ниже, чем у эпоксидной.

Полезно узнать > Универсальный эпоксидный клей Ultima и его разновидности

Применение эпоксидной смолы

Смола эпоксидного типа, прежде всего, применяется как материал для склеивания поверхностей: деревянных, кожаных, металлических и других непористых. Такой состав востребован в электронике, машиностроении и авиации. Стеклопластик, активно применяемый в строительстве, также изготавливают из эпоксидки. Смолу используют для гидроизоляции пола и стен, в том числе и внешних. Готовые изделия из стеклопластика после шлифовки и дополнительной обработки популярны в украшении интерьеров помещений.

Отвердитель для эпоксидной смолы

Эпоксидный материал состоит из двух составляющих, после смешивания которых начинается процесс полимеризации. Компонент, вызывающий отвердевание эпоксидной смолы, называется отвердителем. В зависимости от применения различных смол и отвердителей можно получать совершенно непохожие эпоксидные смеси.

Пропорция отвердителя в составе может быть различной и зависит главным образом от марки смолы. Реакция полимеризации эпоксидной смолы необратима, то есть расплавить уже застывший материал возможности нет.

Ошибочно полагать, что при завышении количества отвердителя застывание пройдет быстрее. Действенный способ ускорения процесса — увеличение температуры смеси. Повышение рабочей температуры на 10 градусов позволяет ускорить процесс в 3 раза. Для этих целей в продаже имеются специальные компоненты. Также существуют эпоксидные смеси, затвердевающие при пониженных температурах.

Неверный подбор количества отвердителя пагубно сказывается на качестве готового изделия. В первую очередь уменьшается его прочность и устойчивость к химическим веществам. При малом количестве отвердителя консистенция детали становится липкой, при избытке полимер выделяется на поверхности материала. Наиболее частыми пропорциями смола/отвердитель являются 1/2 или 1/1. Перед смешиванием рекомендуется ознакомиться с инструкцией для правильного соотношения компонентов.

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.

Полиэфирная смола

Такая смола образуется при переработке спиртов специального назначения. Основой материала служит полиэфир. Для ускорения процесса затвердевания используются специализированные растворители и ингибиторы. В зависимости от сферы применения материала, он может иметь различную структуру и свойства. Получившееся изделие нуждается в дополнительной обработке, направленной на повышение защиты от воды и ультрафиолетового излучения. Дополнительное покрытие также усиливает прочностные характеристики изделия. Полиэфирная смола, в отличие от эпоксидной, характеризуется невысокими механическими качествами. Но при этом полиэфирку отличает низкая цена, благодаря которой материал является более популярным.

Такие смолы активно применяются при строительстве зданий, в автомобилестроении, кораблестроении и процессе производства емкостей для химических составов. Полиэфирные компоненты при смешивании со стеклом образуют высокопрочные соединения. Благодаря этому получившийся материал используют в изготовлении навесов, крыш для зданий и осветительных приборов.

Полиэфирная смола также входит в состав искусственного камня. Изготовленный с применением данного компонента пластик используется в производстве подоконников, душевых кабин, перегородок и декоративных элементов. Полиэфирные смолы, в отличие от эпоксидных, легко поддаются окрашиванию.

Основные плюсы смолы полиэфирного вида

Смола полиэфирного вида в отличие от эпоксидного состава считается более востребованной. Также она имеет ряд положительных качеств.

Материал отличается твердостью, и устойчивостью к химическому воздействию.
Смола обладает диэлектрическими качествами, и устойчивостью к износу.
При использовании, материал не выделяет вредных элементов, поэтому является безопасным для окружающей среды и здоровья.

При комбинировании со стекломатериалами, средство обладает повышенной прочностью, даже превышающую сталь. Для застывания не требуется специальных условий, процесс происходит при обычной температуре.

В отличие от эпоксидного материала, полиэфирная смола имеет низкую стоимость, поэтому покрытия обходиться дешевле. В смоле полиэфирного вида уже запущена реакция застывания, поэтому если материал старый, то он может иметь твердый вид, и является непригодным для работы.

Работы со смолой полиэфирного вида выполняются легче, и стоимость материала позволяет сэкономить на расходах. Но чтобы получить более прочную поверхность или качественное склеивание, используют эпоксидный материал.

В чем разница?

Задавая вопрос: «Что лучше, полиэфирка или эпоксидка?», нужно понимать, зачем и где смола необходима. Оба материала имеют свои плюсы и минусы, и окончательный выбор зависит от условий использования, а также типа поверхности, на которую смола будет наноситься.

Эпоксидка имеет более высокую стоимость, но при этом отличается большей прочностью. Обладая отличными клеевыми свойствами, крепко соединяет различные по структуре поверхности. Эпоксидная смола отличается от полиэфирного продукта незначительной усадкой, лучшими механическими характеристиками, а также устойчивостью к износу.

При этом, в отличие от полиэфирки, эпоксидке нужно больше времени для затвердевания, что замедляет процесс изготовления деталей из этого материала. Работе с такой смолой сопутствуют повышенные меры безопасности: при работе с жидким материалом необходимо наличие перчаток, для обработки твердого изделия нужен респиратор. Опасность представляет не столько сама смола, сколько компоненты, использующиеся для придания ей твердого состояния. При затвердевании в условиях высокой температуры есть шанс потерять вязкость материала, что создает дополнительные трудности в работе.

Какая смола лучше, эпоксидная или полиэфирная? Отзывы говорят о том, что в большинстве случаев первую используют в виде клея, так как его свойства гораздо выше, чем у материала на основе полиэфира. В других ситуациях более рациональным представляется использование смолы полиэфирного вида, которая, во-первых, позволит сэкономить, а во-вторых, упростит работу.

Иные виды смол

Существуют иные типы материалов, которые могут заменить описанные выше. Они менее популярны, но все-таки используются в промышленности.

Винилэфирные смолы

Это современные виды материалов, принцип образования которых схож с таковым у полиэфирных. Винилэфирные смолы более прочные — это свойство придают им входящие в состав эпоксидные молекулы. Усадка выше чем у эпоксидки, но ниже чем у полиэфирки.

Прочие характеристики материала:

не позволяет формироваться микротрещинам;
повышает адгезию к поверхностям;
обладает высокими водостойкими свойствами.

К сожалению, такие материалы содержат вредные вещества (стиролы), хотя ряд современных модификаций не включает этих элементов. Минусом можно назвать плохую полимеризацию при обычных температурах. Цена средств высока, чуть ниже стоимости эпоксидных смол.

Во время эксплуатации надо соблюдать осторожность: при нанесении на разнородные поверхности есть риск отслойки наружной части покрытия. Наилучшую адгезию материал показывает к стекловолокну, хуже его сцепление с углеволокном, кевларом.

Бакелитовая смола

Бакелит — продукт поликонденсации фенола с формальдегидом при участии щелочного катализатора. Материал относится к термореактопластам, формируется на начальном этапе производства фенолформальдегидной смолы. На вид бакелитовая смола — вязкая жидкость светло-желтого, темно-желтого цвета.

Материал применяется как связующее звено при выпуске абразивных изделий горячего, холодного прессования и вальцевания. Свойство бакелита переходить в нерастворимую форму при долгом нагревании применяется для приготовления пластмасс. Растворы на спирту эксплуатируются как лаки.

Свойства материала:

высокое сопротивление трению, давлению, ударам;
плохая теплопроводность;
легкая обработка на станках;
электроизоляционные качества;
отсутствие повреждений от действия щелочей и холодных кислот;
стойкость к действию температур до +300 градусов.

Эпоксивинилэфирные смолы

Такие материалы отличаются высочайшей химической стойкостью, могут защищать изделия от коррозии. Особенно популярны на производстве, где необходимы антикоррозионные свойства стеклопластика.

Благодаря таким качествам эпоксивинилэфирные смолы могут использоваться в ряде отраслей промышленности:

химическая;
целлюлозная;
полупроводниковая;
энергетическая;
металлообрабатывающая;
производство нефтехимии;
выпуск лекарств;
утилизация отходов.

Нанесение химстойких смол делает изделия защищенными и от растворителей, окислителей, хлоридов, щелочей. Некоторые типы эпоксивинилэфирных смол выдерживают температуры до +315 градусов, но большая часть их может длительно эксплуатироваться до +175 градусов. Срок службы стеклопластика составляет несколько десятилетий. Стоимость материала умеренная — ниже чем у эпоксидных смол.

Изофталевая смола

Этот тип материала относится к полиэфирам, разница только в специфике процесса производства. Изофталевая смола отличается от стандартной полиэфирной молекулярной массой, строением. Это обуславливает несколько иные свойства готового стеклопластика.

Изофталевые материалы имеют сложную структуру. Прочие их свойства:

высокая ударная прочность;
прекрасная связываемость с волокнами стекла;
способность выдерживать большие статические, динамические нагрузки;
малое водопоглощение;
могут применяться вручную и методом напыления.

Ортофталевые смолы

По сравнению с изофталевыми смолами ортофталевые имеют менее сложное строение. В составе есть специальные добавки, которые улучшают экологические показатели, снижают вредность испарений. Некоторые вовсе не содержат стирола и признаются безопасными.

В составе ряда смол есть парафин, и они предназначаются для создания поверхностной пленки на ламинате. Ортофталевые смолы быстро отвердевают, работать с ними надо в течение короткого промежутка времени.

Преимущества использования полиэфирки

Полиэфирка не выделяет токсичных элементов, удобна в применении, и специальные знания для работы с ней не требуются. Состав применяют для покрытия различных поверхностей с последующей обработкой средством, повышающим прочность. По клеевым свойствам полиэфирка значительно уступает эпоксидке, и использовать ее для склеивания поверхностей нерационально. Как материал для декоративных изделий не подходит, так как имеет невысокие механические показатели. При смешивании состава из полиэфирки применяется небольшое количество катализатора. Затвердевает материал быстро, в течение 2-3 часов.

Готовая деталь обладает эластичностью и устойчивостью к изгибу. Минусом изделия из полиэфирной смолы является горючесть. Запрещается наносить полиэфирную смолу на изделие, изготовленное из эпоксидки. Для ремонта продукта из эпоксидного материала лучше его же и использовать.

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.

Полезно узнать > Двухкомпонентный эпоксидный клей марки Контакт и его разновидности

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.

Как правильно подготовить поверхность

Смолу следует наносить только на предварительно подготовленную поверхность. Первым делом с помощью растворителя проводится обезжиривание. После устранения загрязнений и следов жира выполняется процесс шлифовки. С поверхности материала с помощью наждачной бумаги или специального инструмента снимается верхний слой. Затем проводится процесс устранения пыли. После этого можно приступать к нанесению рабочего компонента.

Техника безопасности

Для того чтобы не нанести вред здоровью при работе со смолами и отвердителями, необходимо по максимуму принять все меры предосторожности. Несоблюдение простых правил может привести к повреждениям кожи, ожогам или нарушениям работы легких при работе с эпоксидными или полиэфирными смолами. Особенности техники безопасности при работе с химическими веществами:

Запрещается использование емкостей, предназначенных для приготовления пищи.
Все манипуляции необходимо осуществлять в специальной одежде и перчатках. Перед проведением работ на руки следует нанести защитный крем. Шлифовку готовых изделий проводят в респираторе и специальных очках.
В случае попадания смолы на кожу ее необходимо без промедлений вымыть с использованием мыла или очистить спиртом.

Манипуляции с эпоксидными компонентами следует проводить в хорошо вентилируемом помещении.