Время жизни и отверждение эпоксидной смолы: как читать ТДС

Время жизни (жизнеспособность) эпоксидной смолы — это сколько минут смешанное связующее остаётся достаточно жидким, чтобы им можно было пропитывать ткань. В техническом листе (ТДС) его указывают для определённой массы замеса и температуры, обычно для 100 г при 25 °C. Поэтому в цехе время жизни может оказаться заметно короче или длиннее, чем в паспорте.

Ниже — какие параметры времени бывают в ТДС, как их читать и как подобрать связующее под технологию. Примеры — по паспортам связующих из нашего каталога.

Какие параметры времени указаны в ТДС

Время жизни и время гелеобразования — в чём разница

Время жизни — это рабочий запас: смола ещё жидкая, хорошо смачивает волокно. Гелеобразование — следующая стадия: смола загустевает и перестаёт течь, пропитывать ей ткань уже нельзя. Гель ещё не отверждённый материал, но двигать слои и править выкладку после него поздно.

Важно, для какой массы указано время. Отверждение эпоксидной смолы идёт с выделением тепла. В маленьком замесе тепло успевает уходить, а в большом — накапливается, смола разогревается сама и схватывается быстрее. Поэтому в паспорте Резикарб ЭП-Б прямо сказано смешивать не более 100 г за раз — для неё время жизни такой порции 30–40 минут при 25 °C.

Разницу между стаканом и тонким слоем хорошо видно по Резикарб Аэро-Б: замес 100 г живёт 50 минут, а слой толщиной 1 мм — 3–4 часа.

Как температура и объём замеса меняют время жизни

Чем теплее в цехе, тем быстрее идёт отверждение и тем короче время жизни. В паспорте CP LT-5078 время жизни замеса 100 г приведено сразу для трёх температур:

Летом в жарком цехе время работы может сократиться почти вдвое. Что помогает растянуть время:

• замешивать небольшими порциями — на один-два слоя, а не на всю деталь;
• после смешивания переливать смолу в плоскую широкую тару: в тонком слое она меньше разогревается;
• выбирать более медленный отвердитель.

Какое время жизни нужно под технологию

У многих систем время жизни регулируется выбором отвердителя. Например, у Резикарб ЭП отвердители ЭП-Б и ЭП-М можно смешивать между собой: на одном ЭП-М время жизни — 150–210 минут, на одном ЭП-Б — 30–40 минут, а промежуточные пропорции дают значения между ними.

Для крупных деталей и инфузии подходят медленные системы: у Резикарб Пром в самом медленном варианте время жизни 180–240 минут, у оснасточного Резикарб Молд — 270–300 минут.

Отверждение: от геля до полного набора свойств

После гелеобразования смола твердеет, но свойства из таблицы ТДС набирает не сразу. У большинства систем режим состоит из двух этапов:

1. Отверждение при комнатной температуре. Например, у Резикарб Аэро-Б, ЭП-Б и CP LT-5078 — 24 часа. После этого деталь держит форму и её можно снимать с оснастки.
2. Доотверждение при нагреве. У Резикарб Аэро-Б и CP LT-5078 — 10 часов при 80 °C или 15 часов при 60 °C, у ЭП-Б — 5 часов при 80 °C или 8 часов при 60 °C. Без этого этапа материал не выйдет на температуру стеклования из паспорта.

Нагружать деталь, шлифовать под покраску и вклеивать в сборку лучше после полного режима. Если в ТДС не указано окно для нанесения следующего слоя без шлифовки, поверхность перед новым слоем шлифуют или кладут на неё жертвенную ткань.

Отверждение при нагреве и температура стеклования

Режим доотверждения в ТДС задают ступенями: до какой температуры греть, с какой скоростью и сколько держать. Для теплостойких систем он сложнее. Например, у оснасточного связующего Резикарб Молд после 24–48 часов при комнатной температуре деталь медленно нагревают до 80 °C, выдерживают час, затем так же медленно доводят до 200 °C и держат 5 часов, а остывает она не быстрее 1 °C в минуту. Только после такого режима температура стеклования достигает 190 °C и выше.

Температура стеклования в таблице всегда относится к определённому режиму отверждения. Если деталь отвердили только при комнатной температуре, её Tg будет ниже указанной.

Как прочитать ТДС: разбор на примере

Возьмём CP LT-5078 с отвердителем B:

1. Пропорция смешивания — 100 : 30 по массе. Взвешивают на весах, допуск — ±2 %.
2. Вязкость системы — 250 ± 50 мПа·с при 25 °C: низкая, подходит для инфузии.
3. Время жизни — 80–120 минут для 100 г при 25 °C, при 35 °C — уже 30–60 минут.
4. Режим отверждения — 24 часа при комнатной температуре, затем 10 часов при 80 °C или 15 часов при 60 °C.
5. Температура стеклования — не менее 75 °C после этого режима.

Частые ошибки

• Замес на всю деталь в одном ведре. Большая масса разогревается и схватывается раньше, чем по паспорту.
• Работа в холодном цехе. Смола густеет, хуже пропитывает ткань и отверждается дольше.
• Больше отвердителя, «чтобы быстрее схватилось». У эпоксидных систем пропорция строгая — избыток или недостаток отвердителя ухудшает свойства. Скорость меняют выбором отвердителя, а не его количеством.
• Съём детали до конца отверждения и нагрузка до доотверждения.
• Резкий нагрев сразу до максимальной температуры вместо ступенчатого режима из ТДС.

Вопросы и ответы

Читайте также

• Вакуумная инфузия
• Ручное контактное формование
• Резикарб Молд: опыт изготовления высокотемпературной оснастки

В нашем каталоге

• Эпоксидные смолы и связующие
• Связующие Резикарб
• Эпоксидные связующие CP
• Теплостойкие оснасточные связующие
• Конструкционные клеи