环氧树脂干燥需要多长时间以及如何加快这个过程?

内容
  1. 什么决定了固化时间?
  2. 树脂硬化多久?
  3. 加快干燥过程

自发明以来,环氧树脂在很大程度上改变了人类对工艺的观念——手头有合适的形状,就可以在家中制作各种装饰品甚至有用的物品!今天,环氧化合物被用于严肃的工业和家庭工匠,然而,正确理解大规模凝固的力学是非常重要的。

什么决定了固化时间?

本文标题中的问题非常受欢迎,原因很简单,您在任何说明中都找不到明确的答案,环氧树脂干燥多长时间。, - 仅仅是因为时间取决于许多变量。对于初学者来说,必须澄清的是,原则上只有在混合特殊硬化剂后才能开始完全硬化,这意味着该过程的强度很大程度上取决于其性能。

硬化剂有很多种,但几乎总是使用两种中的一种:聚乙烯多胺 (PEPA) 或三乙烯四胺 (TETA)。 它们具有不同的名称并非没有意义 - 它们的化学成分不同,因此它们的特性也不同。

展望未来,假设混合物凝固的温度直接影响正在发生的事情的动态,但是当使用 PEPA 和 THETA 时,模式会有所不同!

PEPA 是所谓的冷固化剂,无需额外加热即可完全“工作”。 (在室温下,通常为 20-25 度)。大约需要一天时间才能晾干。由此产生的工艺可以承受高达 350-400 度的加热而没有任何问题,只有在 450 度及以上的温度下才会开始坍塌。

化学固化过程可以通过添加 PEPA 来加热组合物来加速,但通常不建议这样做,因为抗撕裂、弯曲和拉伸的阻力最多会降低一倍半。

THETA 的工作方式略有不同——它是所谓的热硬化剂。 理论上,固化将在室温下发生,但一般来说,该技术涉及将混合物加热到高达 50 度的某个地方 - 所以这个过程会更快。

原则上不值得将产品加热到超过此值,并且在铸造超过 100 个“立方体”的大体积物体时,严禁这样做,因为 TETA 具有自热能力并且可以沸腾 - 然后在内部形成气泡产品的厚度,轮廓明显会被破坏。如果一切都按照说明进行,那么 TETA 环氧树脂工艺将比其主要竞争对手更耐高温,并且将具有更高的抗变形能力。

大体积工作的问题是通过连续浇注来解决的,所以请自己考虑使用这种固化剂是否真的会加快这个过程,或者使用 PEPA 是否更容易。

上述选择时的区别如下: 如果您需要具有最大强度和耐高温性的产品,TETA 是一个不可替代的选择,倾点增加 10 度将使该过程加快三倍,但存在沸腾甚至冒烟的风险。如果不需要产品耐用性方面的出色性能,并且工件硬化多长时间并不那么重要,那么选择 PEPA 是有意义的。

工艺的形状也直接影响工艺的速度。上面我们提到了硬化剂 TETA 容易自热,但实际上这种特性也是 PEPA 的特征,只是规模要小得多。 微妙之处在于,对于这样的热身,质量与其自身的最大接触是必需的。

粗略地说,100 克完美规则球状的混合物,即使在室温下使用 TETA,也会在大约 5-6 小时内硬化,而不会受到外界干扰,会自行加热,但如果你将相同数量的质量分散在一个在 10 x 10 的正方形上薄薄一层,看,不会真正自热,需要一天或更长时间才能等待完全硬度。

当然,比例也有影响——质量中的硬化剂越多,过程就越激烈。 同时,那些您根本没有考虑过的成分,例如用于浇注的模具壁上的油脂和灰尘,也可以参与增稠。这些成分会破坏产品的预期形状,因此使用酒精或丙酮进行脱脂,但它们也需要有时间蒸发,因为它们是物质的增塑剂并且会减慢过程。

如果我们谈论的是装饰或其他工艺,那么透明环氧树脂内部可能有外来填充物,这也会影响质量开始变厚的时间。 据观察,大多数填料,包括化学中性沙子和玻璃纤维,都会加速固化过程,在铁屑和铝粉的情况下,这种现象尤其明显。

此外,几乎所有填料都对固化产品的整体强度产生积极影响。

树脂硬化多久?

尽管我们在上面解释了为什么无法进行精确计算, 要充分使用环氧树脂,您必须至少对聚合花费多少时间有一个粗略的了解。 由于很大程度上取决于固化剂和增塑剂在物质中的比例,以及未来产品的形状,专家建议制作几个不同比例的实验“配方”,以便清楚地了解各种成分的关系将给出所需的结果。做小质量的测试样品-聚合没有“反向运动”,从冻结的图形中获取原始组件是行不通的,这样所有损坏的工件都会被完全损坏。

了解环氧树脂硬化的速度至少对于明确计划您自己的行动是必要的,这样材料在主人给它所需的形状之前没有时间硬化。 平均而言,添加 PEPA 的 100 克环氧树脂在 20-25 度的室温下以最少半小时和最多一小时的形式硬化。

将此温度降低到 +15 - 并且最短设置时间急剧上升到 80 分钟。但这一切都在紧凑的硅胶模具中,但是如果您在上述室温下将相同的 100 克质量散布在一平方米的表面上,那么请做好准备,预期的结果将在明天形成。

一个奇怪的生活窍门来自上述模式,它有助于长时间保持工作质量的流体状态。 如果您需要大量材料进行工作,并且具有完全相同的特性,并且您根本没有时间处理所有材料,那么将准备好的材料分成几个小部分。

一个简单的小技巧,就会导致自热指标明显下降,如果是这样,那么凝固就会变慢!

使用材料时,请注意它是如何固化的。无论起始温度如何,无论固化剂类型如何,固化阶段总是相同的,它们的顺序是稳定的,通过阶段的速度比例也保持不变。实际上, 树脂从完全流动的液体变成粘性凝胶的速度最快——在新的状态下它仍然可以填充模具,但稠度已经让人想起厚厚的五月蜂蜜,并且不会传输用于倾倒的容器的薄浮雕。因此,在制作具有最小浮雕图案的工艺品时,不要追逐硬化速度——最好能 100% 保证质量完全重复硅胶模具的所有特征。

如果这不是那么重要,请记住,稍后树脂会从粘稠的凝胶变成粘稠的糊状物质,牢固地粘在你的手上——它仍然可以以某种方式成型,但这与其说是胶水,不如说是一种完整的材料——成熟的建模。 如果团块逐渐开始失去粘性,则它接近硬化。 - 但仅在阶段方面,而不是在时间方面,因为每个下一个阶段都比前一个阶段花费更多的时间。

如果您正在使用玻璃纤维填充物制作成熟的大型工艺,最好不要等待比一天更快的结果 - 至少在室温下。 即使在冷冻时,这种工艺在许多情况下也会相对脆弱。 为了使材料更坚固、更坚硬,您甚至可以使用“冷”PEPA,但同时将其加热到 60 甚至 100 度。这种硬化剂没有很高的自热倾向,不会沸腾,但它会更快、更可靠地硬化 - 在 1-12 小时内,具体取决于工艺的大小。

加快干燥过程

有时模具很小,在浮雕方面相当简单,那么工作不需要很长的硬化时间——这不是好事,而是坏事。许多在“工业”规模上工作的工匠根本不知道在哪里放置带有硬化工艺的模具,或者不想在数周内摆弄一个数字,其中每一层都必须单独浇注。幸运的是, 专业人士知道需要做什么才能使环氧树脂更快地干燥,我们将稍微打开保密的面纱。

事实上,一切都取决于温度的升高 - 如果在相同的 PEPA 的情况下,增加程度并不显着,仅达到 25-30 摄氏度,那么我们将确保质量更快地冻结并且没有显着性能损失。 你可以在坯料旁边放一个小加热器,但是降低湿度和干燥空气是没有意义的——毕竟我们不蒸发水,而是开始聚合过程。

请注意,工件应长时间加热 - 加热几度一小时是没有意义的,因为该过程的加速不会如此显着,以至于足以产生可见的效果。您还可以找到在白天为工艺品保持高温的建议,即使在所有工作完成并且聚合似乎完成之后也是如此。

请注意,超过推荐量的硬化剂(大量)可能会产生相反的效果 - 质量不仅会开始更快地硬化,而且还可能在粘性阶段“卡住”而根本没有完全硬化。 决定对工件进行额外加热后,不要忘记硬化剂自热的趋势,并将此指标考虑在内。

试图加速聚合的过热会导致固化树脂变黄,对于透明工艺品来说,这通常是死刑。

有关如何加快环氧树脂固化过程的信息,请参阅以下视频。

1条评论
瓦莱拉 26.07.2021 14:58
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好文章,谢谢!

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