Aminové tvrdidlo | Použití aminových tvrdidel

Vytvrzená epoxidová pryskyřice musí mít pro optimální fyzikální a chemické vlastnosti pevně zesítěnou molekulární strukturu. Pro zahájení polymerizačního procesu je nutné epoxidovou pryskyřici smíchat se speciální látkou – moderním katalytickým tvrdidlem. Právě tato látka určuje takové vlastnosti, jako je pevnost a rychlost vytvrzování epoxidových pryskyřičných výrobků.

Vlastnosti termosetických hmot, jako je pevnost v tahu, teplota skelného přechodu, adheze, čirost a tvrdost, lze do určité míry řídit také výběrem vhodného epoxidového tvrdidla. Požadovaná rovnováha vlastností termosetických hmot se může lišit u nátěrů, kompozitů, lepidel a dalších aplikací.

K čemu se používá tvrdidlo aminové povahy?

Aminové tvrdidla se používají při práci s epoxidovými pryskyřicemi. Na molekulární úrovni se jedná o látky, které mají aminové a alkoholové funkční skupiny, jež se tvoří během procesu vytvrzování. Existují čtyři třídy aminových tvrdidel:

• alifatické aminy;
• polyamidy a amidoaminy;
• cykloalifatické aminy;
• aromatické aminy.

Aminově vytvrzovaný epoxidový nátěr se používá kvůli schopnosti aminových tvrdidel reagovat při okolní teplotě. Tyto epoxidové roztoky se často volí pro jakékoli aplikace, které jsou citlivé na vysoké teploty.

Při použití licí pryskyřice je důležité si uvědomit, že ne všechny pryskyřice jsou si rovny. Někdy existují značné rozdíly ve zpracování různých typů pryskyřic. Pro výrobu dílu si můžete vybrat mezi epoxidovou pryskyřicí, polyesterovou pryskyřicí nebo UV pryskyřicí. Pryskyřici si můžete koupit online nebo v jakémkoli obchodě s řemeslnými potřebami či hobby potřebami.

Epoxidové a polyesterové pryskyřice je třeba smíchat ve správném poměru s vhodným tvrdidlem, aby bylo dosaženo optimálních výsledků. K tomu je třeba si před zahájením pečlivě přečíst pokyny výrobce na obalu. Míchací poměr je často nutné provádět ve velmi odlišných částech. Odměrka se stupnicí se pro to osvědčila jako dobrá volba, protože umožňuje pracovat s milimetrovou přesností. Velmi užitečná je také kuchyňská váha.

Skvělou alternativou pro lidi, pro které je přesné měření příliš obtížné, je licí pryskyřice v poměru míchání 1:1, kde se pryskyřice a tvrdidlo jednoduše smíchají ve stejných dílech. Ještě jednodušší je UV pryskyřice, kde není třeba míchat s tvrdidlem.

Mezi zástupce třídy aminových typů patří následující tvrdidla aminového typu:

• diethylaminomethyltriethoxysilan;
• 1-aminohexamethylen-6-aminomethylentriethoxysilan;
• aminové tvrdidlo PACM CAS 1761-71-(4,4′-methylenbis(cyklohexylamin), HMDA).

Jak vybrat tvrdidlo pro epoxidovou pryskyřici

Bez použití správného tvrdidla nebude možné vytvořit kvalitní produkt z epoxidové pryskyřice. Při výběru tohoto produktu byste měli věnovat pozornost několika vlastnostem.

1. Doba otevření a úplného vytvrzení

Toto jsou důležité parametry, kterým je třeba věnovat pozornost v první řadě. Otevřená doba určuje, kolik minut je vyhrazeno pro míchání, aplikaci, vyrovnání, tvarování, lepení a tuhnutí. Plná doba tuhnutí určuje, jak dlouho musíte čekat na vytvrzení polymerního materiálu. Teprve po uplynutí této doby můžete přejít k další fázi práce na výrobku. Tyto faktory jsou určeny dvěma hlavními parametry: rychlostí schnutí epoxidové pryskyřice a její teplotou.

2. Rychlost vytvrzování

Nejvhodnější teplotní rozsah pro vytvrzování epoxidové pryskyřice je určen typem tvrdidla. Při dané teplotě projde každá kombinace epoxidové pryskyřice a tvrdidla stejnou fází vytvrzování, ale různou rychlostí. Tvrdidlo by mělo být vybráno na základě doby potřebné k dokončení práce a teplotních podmínek, za kterých bude práce prováděna. Průvodci výběrem tvrdidla a štítky aminových tvrdidel specifikují zpracovatelnost a dobu vytvrzování potřebnou pro danou látku.

Je důležité si uvědomit, že pokud použijete větší množství epoxidu nebo míchací nádobu jiné velikosti, může se doba vytvrzování lišit. Pro lepší manipulaci se smíchaným epoxidem jej můžete nanášet na větší plochu, pracovat v chladnější místnosti nebo míchat několik malých dávek za pochodu.

3. Teplota epoxidové pryskyřice

Čím vyšší je teplota vytvrzování epoxidové pryskyřice, tím rychleji vytvrzuje. Teplota vytvrzování epoxidové pryskyřice závisí na okolní teplotě a exotermickém teple vznikajícím během vytvrzování.

4. Okolní teplota

Jedná se o teplotu vzduchu nebo materiálu, který přichází do styku s epoxidovou pryskyřicí. Ve většině případů je teplota vzduchu teplota okolí, pokud se epoxidová pryskyřice nanáší na povrch při jiné teplotě. Obecně platí, že epoxidová pryskyřice tvrdne rychleji při vyšších teplotách vzduchu. Volba tvrdidla by měla být založena na provozní teplotě místnosti.

5. Exotermické teplo

Exotermické teplo vzniká chemickou reakcí při vytvrzování epoxidové pryskyřice. Množství uvolněného tepla závisí na tloušťce epoxidové směsi nebo na povrchu, na který je pryskyřičná hmota nanesena. Hustší hmota zadržuje více tepla, což reakci urychluje a uvolňuje ještě více tepla. Tato exotermická reakce je vysoce závislá na tvaru míchací nádoby a množství míchaného materiálu.

Velké množství epoxidu (8 ml nebo více) v plastové nádobě může rychle vytvořit dostatek tepla k roztavení nádoby a popálení kůže. Pokud se stejné množství nanese v tenké vrstvě, dojde k exotermickému uvolňování tepla a doba vytvrzování epoxidu bude určena okolní teplotou. Čím tenčí je vrstva epoxidu, tím méně exotermického tepla se bude vyvíjet a tím pomalejší bude vytvrzování.

Mechanismus, který způsobuje uvolňování tepla, když je epoxid v husté hmotě, je také důvodem, proč epoxid vytvrzuje déle, když je nanášen jako tenká vrstva. Vrstva se nezahřívá, takže teplota silné epoxidové vrstvy je relativně blízká pokojové teplotě.

6. Teplota aplikace

Výběr tvrdidla závisí také na teplotě aplikace. V horkých pracovních podmínkách lze pro prodloužení doby vytvrzování zvolit pomalejší tvrdidlo. Smíchejte malé dávky, které lze rychle nanášet, nebo nalijte epoxid do nádoby s větší plochou (například válečkem), abyste rozptýlili exotermické teplo a prodloužili dobu odvětrání. Jakmile jsou epoxid a tvrdidlo řádně smíchány, čím rychleji lze směs přenést nebo nanést, tím více času zbývá na nanášení, instalaci nebo montáž.

Za nízkých teplot byste měli zvolit pojivo jako tvrdidlo nebo zvýšit teplotu epoxidové vrstvy jejím zahřátím na vyšší teplotu, než je minimální doporučená teplota pro tvrdidlo. Před smícháním nebo po nanesení epoxidového nátěru zahřejte pryskyřici a tvrdidlo fénem, lampou nebo jiným zdrojem tepla. Dodatečné zahřátí na pokojovou teplotu je užitečné, pokud chcete, aby epoxid vytvrdl rychleji. NEPOUŽÍVEJTE však nevětrané parafínové nebo propanové ohřívače, protože zabrání schnutí epoxidu a mohou kontaminovat povrch epoxidu nespálenými uhlovodíky.

Nezapomeňte, že při vytvrzování epoxidu se vytváří teplo. Nevyplňujte dutiny ani vrstvy epoxidu silnější než půl palce (tenčí, pokud jsou pokryté pěnou nebo jinou izolací).

Několik centimetrů epoxidové pryskyřice v uzavřeném prostoru, například v míchací skříni, vygeneruje dostatek tepla k roztavení kapky plastu a popálení kůže nebo k zapálení hořlavých materiálů, pokud se rozlije. Proto nepoužívejte polystyrenové ani skleněné nádoby a nelijte epoxidový olej do uzavřených prostor. Pokud se plechovka se směsí epoxidu začne rychle zahřívat (exotermický efekt), okamžitě ji odstraňte. Zabraňte vdechování par. Po dokončení reakce směs zlikvidujte a nechte ji vychladnout.