Парадоксално е, но епоксидната смола, получена за пръв път
преди почти един век, остава много търсен материал.
Епоксидните смоли (думата „епоксид“ е образувано от два
гръцки корена: Epi – над и Oxy
– кисел) се използват в лепила с различни предназначения, в херметици, за
приготвяне на домашна пластмаса, в авиационната, строителната, автомобилната,
радиоелектронната промишленост, в корабо- и машиностроенето и дори в
бижутерийната промишленост – за производството на изкуствен кехлибар. Използват
се в текстилната, кожната, лако-бояджийската промишленост.
Би следвало да е вече време да се намери нещо ново, което би изпратило епоксидната смола в историческите архиви, както се е случило с много органични полимери – с ебонита, гумата арабика, катрана, дървесните смоли, колофона, полиметилметакристала, обикновения полистирен, алкида. Все пак доста отдавна са се появили еднокомпонентни утвърдени състави и по-удобни водо-акрилни смоли. Но световният пазар за епоксидна смола се оценява на 15 - 20 милиарда щатски долара, от които около една трета се „върти“ на северо-американсия континет, една трета – в Китай, където действат десетки производители на смоли.
За „прародител“ на епоксидната смола може да се смята химикът Александър Павлович Дианин – съвременник на Менделеев. Той бил първият, който през 1891 година получил един от ключовите компоненти за производството на епоксидни смоли – бисфенол А. Другото име на този мономер е дифенилолпропан, а също и диан. От името на А. П. Дианин дошло името „епоксидно-дианови смоли (“Epoxy-dian resins”).
Синтезът на дифенилолпропан, който впоследствие се е
използвал за получаването не само на епоксидна смола, но и за поликарбонати,
лепила, лакове, не бил забележимо събитие за съвременниците (както и откритието
на други полимери – тогава пренебрежително ги смятали за отпадъчни продукти).
Истински се заинтересували от него едва в предвоенната Европа. Първите
промишлени епокси-смоли в средата на 30-те години на миналия век получил химикът
П. Шлак от немския концерн ИГ
Фарбениндъстри. През 1936 година швейцарецът П. Кастан от концерна „Ciba”
патентовал най-известния епоксид – бисфеноловият, а след това американецът С.
Гринли получил и патентовал
съвременната му форма. Първото епоксидно лепило - "Araldite 1" на
основата на работата на Кастан компания “Ciba” пуска в началото на 40-те години.
СССР малко закъснява с внедряването на епоксидната смола, но
през 60-те години разгръща такова производство, че му завиждат дори и на Запад.
През тези години промишлеността се организирала в Дзержинск, Сумгаит, Котовск,
Уфа и Ленинград. По-късно производството се разгърнало в Украинския ССР
(Донбас) и Татарския АССР. Най-популярното в СССР лепило „Епоксидно-дианово с
втвърдител полиетиленполиамин“ (от тук „Лепило ЕДП“) се родило в Дзержинск. От
тогава се продава с това име, при което и със същия дизайн на опаковката –
пластмасови и стъклени бурканчета в елементарни червено-бели кутии. Известни
корективи в дизайна едно време внасяли само прибалтийските производители, като
го пакетирали в тубички.
Днес има пет големи класа епоксидна смола – бисфенолова (А
и F), новолачна (фенолна и крезолна), алифатна (моно- и високо функционална),
глицидилова, акрилпоксидна. Известни са десетки техни подвидове, включително светлоотразителни
и водоразтворими (широкото им внедряване намалява цената им). Но един клас
епоксидни смоли е особено популярен – олигомерът на базата на бисфенол А.
Епоксидите по принцип се втвърдяват с амини – жълто-кафяви
лепкави течности (с неприятна миризма и отровни). Най-популярните
амини-втвърдители са ДЕТА, ТЕТА, ТЕА, АЕП. Но най-популярен и до днес си остава
полиетилен-полиаминът ПЕПА – техническа смес от почти 25 амина, сред които и
всички, упоменати.
Когато се комбинират смолите и втвърдителите и се променят
условията за втвърдяване, може да се получат от твърди (подобни на камък) до
полутечни и еластични материали. Те могат да се използва за функционални
изделия, например здрави, термоустойчиви, и за работа във влажна среда и вода.
Но това не е „екзотичност“. Най-широко в бита и в малките производства за
нехранителни и нетермоустойчиви изделия се използва епоксидна смола със студено
втвърдяване с използването на ПЕПА.
Епоксидното лепило се цени благодарение на високата си
адхезия (тоест доброто прилепване) към неорганични (метал, стъкло, керамика,
камък) и полимерни (полистирен, дърво, ПВЦ) материали, а също и със здравината
на слепването. Много често недостатъците на тази смола се превръщат в нейни
предимства. Например често е необходим „несамозасъхващ“ и дълго втвърдяващ се
смолист материал.
Епоксиполимерите остават ненадминати лепила, които не
променят обема си след като изсъхнат. Такъв здрав, още повече прозрачен
материал за заливка, е необходим навсякъде – от електрониката до строителството
и дизайнерските трудове. Епоксидни смоли се използват при производството на импрегниран
материал за стъклени тъкани и стъклени нишки, стъклопласт, използвани в
строителната индустрия, в корабостроенето, при производството на машинни
детайли и други. От тях се правят и покрития за хидроизолация и химически
устойчиви покрития, бои за външно и вътрешно боядисване, арматурни и
хидроизолиращи импрегнатори за бетон, дърво и други порести материали.
Изходни компоненти за получаването на епоксидни смоли са
много специфичните и отровни реактивни агенти – епихлорхидрин, основи, киселини
други „сурови“ химикали. Масово съотношението в смолата и втвърдителя е много
различно: 1:1, 5:1, 10:1… Понякога, за да е правилно дозирането, леко се
увеличава количеството на втвърдителя, при това намалява времето за
полимеризация, но едновременно с това намалява здравината на полимера.
Запечатана херметически, смолата може да се съхранява десетки години,
втвърдителят – също.
5 Коментар(и)
I am truly motivated to take action and make some changes in my life by this post, and I am grateful for the inspiration and support you have given me. This post has really inspired me to take action and make some changes in my life, and I appreciate the motivation and encouragement you've provided. The strategies and techniques you've shared are really practical and effective, and I'm excited to start implementing them and seeing the results for myself.
I've been looking for excellent content on this subject for a while, so I'm so happy I found this blog. I adore how you've used examples and visual aids to support your points, and your writing style is interesting and approachable. I'm eager to begin putting your very useful and doable suggestions and counsel into practice in my own life. Thank you so much for sharing your knowledge with us.
I appreciate you sharing this thoughtful post. You did a great job of breaking down the key ideas, which made everything much simpler to comprehend. I will definitely save this page to my bookmarks for future use. Continue your wonderful work!
This is an excellent piece, and I really appreciate how you have succinctly and clearly conveyed the information. You've provided some really useful examples to support your arguments, and I like how you've divided difficult ideas into smaller, more digestible chunks. I've gained a lot of knowledge from reading this, and I can't wait to put some of the ideas you covered into practice. I truly appreciate the time you took to write this.
Your insights gave me a fresh angle to consider, and I've already started applying some of your suggestions. I particularly appreciated how you made the subject simple enough for newcomers to grasp.
Оставете коментар