Смешивание двухкомпонентного эпоксидного покрытия кажется простым. Не должно быть сложно — измерьте компоненты, перемешайте их, нанесите. Но на практике это один из наиболее часто ошибочных этапов при нанесении промышленного покрытия, и последствия не всегда очевидны сразу.
Недосмешанный или неправильно соотношенный эпоксид может выглядеть точно так же, как хорошо смешанный при нанесении. Он может даже выглядеть нормально после затвердевания. Проблемы — хрупкость, плохая адгезия, раннее расслоение между слоями, мягкие участки — проявляются через недели или месяцы эксплуатации. К тому времени определить причину сложно.
Вот как делать это правильно.
Понимание соотношения
Каждое двухкомпонентное эпоксидное покрытие имеет определённое соотношение смешивания — часть А (смола) к части В (отвердитель) — определённое химической структурой системы. Это соотношение обеспечивает полное реагирование молекул смолы и отвердителя. Избыточная смола — в затвердевшей пленке останется неотреагировавшая смола — делая её мягче и менее химически стойкой. Избыточный отвердитель — останется неотреагировавший отвердитель — что может вызвать аминный блещущий эффект, липкость поверхности и плохую адгезию при нанесении следующего слоя. Соотношение важно. Оно не приблизительное.
Соотношения обычно выражаются по объёму (4:1, 3:1, 2:1) или по весу. Объёмные соотношения более практичны на объекте — большинство производителей упаковывают свою продукцию в заранее измеренные контейнеры, чтобы автоматом получать правильное соотношение при смешивании всей партии. Если вы отливаетесь частичные количества, используйте калиброванный мерный сосуд — прикидывать на глаз недопустимо для качественной работы.
Процедура смешивания, шаг за шагом
- Перед использованием перемешайте часть В (отвердитель). Компоненты отвердителя могут оседать или стратифицироваться во время хранения — особенно цинковая пыль в системах с высоким содержанием цинка. Осевший отвердитель даст неправильное эффективное соотношение, даже если объём правильный.
- Влейте часть В в часть А (или согласно инструкции — некоторые производители указывают обратное). Порядок важнее, чем тщательность, но следуйте техническому описанию (TDS).
- Перемешивайте механическим миксером — электродрель с насадкой-лопаткой. Ручное перемешивание недостаточно для большинства двухкомпонентных систем, особенно для эпоксидов высокой вязкости без растворителей. Перемешивайте в течение времени, указанного в TDS, обычно минимум 2–3 минуты.
- Тщательно соскребайте со стенок и дна емкости во время перемешивания. Неперемешанная смола или отвердитель, оставшиеся на краях, — частый источник недозатвердевших участков в готовом покрытии.
- Перелейте смешанный материал в чистую вторую емкость и кратко перемешайте снова — это устранит любые недоперемешанные частицы из первой емкости.
- Дождитесь времени индукции, если оно указано.
- Наносите в течение времени жизни смеси.
Шаг 5 — ‘боксёрский приём’ — самый часто пропускаемый при спешке. Это также шаг, который улавливает недоперемешанную часть, неизбежно собирающуюся в углах емкости для смешивания. Пропустите его — и вы нанесёте смесь, которая в основном правильная, но содержит участки неотреагировавшего материала.
Для полного обзора того, что происходит дальше — настройки распылителя, условия нанесения, интервалы между слоями и контрольные точки — смотрите как наносить эпоксидное покрытие на сталь.
Время индукции: подождите перед распылением
Некоторые эпоксидные системы — особенно аминовые отвержденные — требуют периода индукции после смешивания перед нанесением. Иногда его называют ‘время потоотделения’. В течение этого периода начальная реакция между смолой и отвердителем изменяет химию системы для оптимизации формирования пленки.
Наносите до истечения времени индукции, иначе возникнут плохая адгезия между слоями, аминовое побеление (восковое, белое покрытие, вызванное реакцией аминов с атмосферным CO₂ и влажностью) или медленное отверждение. Время индукции указано в техническом описании (TDS) и зависит от температуры — короче при более высокой температуре, длиннее в холоде.
Время жизни в банке и время индукции вместе определяют ваше окно для нанесения: начинайте не раньше, чем закончится время индукции, и не прекращайте, пока не истечет срок службы в банке.
Подробное объяснение того, как работает время жизни в банке, почему температура его сжимает и как управлять им в жаркую погоду, смотрите что такое время жизни в банке в эпоксидных покрытиях.
Разбавление: когда разрешено и когда запрещено
Большинство технических описаний эпоксидных смол указывают максимальное количество разбавителя — обычно 5–10% по объему — с использованием одобренного разбавителя (обычно указывается по коду продукта, а не просто ‘ксилен’ или ‘МЕК’). Превышение указанного максимума уменьшает толщину пленки, влияет на содержание твердых веществ и, следовательно, на достигнутую толщину слоя (DFT), а также может вызывать дефекты поверхности, такие как микропоры и кратеры.
Самое важное о разбавлении: разбавление не увеличивает время жизни в банке. Распространенное заблуждение — что добавление растворителя в загустевший материал ‘сбросит’ его. Нет — оно временно снижает вязкость, пока реакция сшивания продолжается. Материал, разбавленный сверх времени жизни в банке, не отвердит правильно, независимо от того, насколько он жидкий.
Для эпоксидов без растворителей — которые специально выбирают за отсутствие летучих растворителей — разбавление может быть явно запрещено или разрешено только в малых количествах для промывки оборудования. Проверьте ТДС.
Смешивание в жаркую погоду: меньшие партии, более быстрые циклы
При высокой температуре окружающей среды — выше 30°C, или при температуре поверхности выше 40°C — время жизни в банке значительно сокращается. Продукт с временем жизни 4 часа при 23°C может иметь менее 90 минут при 35°C. Практическое решение — чаще смешивать меньшие партии, а не пытаться нанести одну большую партию в условиях ограниченного времени.
Работа рано утром до пикового солнечного нагрева, использование изолированных емкостей для смешивания для замедления передачи тепла в смешанный материал и переход на отвердители с медленным отверждением (если производитель их предлагает) — все это допустимые меры. Попытки наносить материал, который явно загустел сверх возможности распыления, недопустимы.
Вопросы, которые возникают
Могу ли я добавить больше отвердителя, чтобы ускорить отверждение?
Нет. Добавление избыточного отвердителя не ускоряет отверждение — оно создает смесь с неправильным соотношением, с неотвержденным отвердителем в затвердевшей пленке. Пленка будет мягче, возможно липкой и склонной к аминовому побелению. Если нужен более быстрый цикл, используйте отвердитель с быстрым отверждением, если он есть у производителя, или увеличьте температуру нанесения (в пределах допустимого).
Что если я случайно смешал неправильное соотношение — можно ли исправить это, добавив больше недостающего компонента?
Теоретически, если вы заметили это сразу до начала значительной реакции — в течение нескольких минут — добавление недостающего компонента и тщательное повторное перемешивание могут исправить ситуацию. На практике, к тому времени, когда большинство людей осознает неправильное соотношение, реакция уже идет неравномерно. Самый безопасный способ — выбросить партию и начать заново с правильно измеренными компонентами.
Как мне очистить оборудование после смешивания?
Мгновенно очищайте после использования — двухкомпонентный эпоксид твердеет и становится чрезвычайно трудным для удаления после полимеризации. Используйте рекомендуемый производителем разбавитель (обычно ксилол или МЕК). Тщательно промойте распылительное оборудование, затем дополнительно очистите его свежим разбавителем и щеткой. Загерметизированный эпоксид в наконечниках пистолетов, насосах или шлангах требует механического удаления или использования смывателей, что со временем повреждает оборудование.
Для подробного сравнения систем эпоксидных и полиуретановых покрытий — включая, какие применения подходят для каждого типа и как выбор влияет на требования к смешиванию и нанесению — смотрите эпоксидное vs полиуретановое покрытие: как выбрать.
Чтобы понять, как ошибки при смешивании связаны с более широкими сбоями в применении — пузырение, расслоение, трещины и ранний износ покрытия — смотрите распространённые неисправности покрытий и их предотвращение.
Отправьте ваш проект, продукт покрытия, условия применения и условия поверхности через форму запроса проекта и наша техническая команда проконсультирует по процедурам смешивания, управлению временем жизни смеси и выбору системы.
