Как выбрать ювелирный компаунд (смолу)       Мастер классы по применению ювелирных эпоксидных смол       Оптические эпоксидные компаунды. Тематические статьи
Работа с эпоксидными компаундами ПЭО в бижутерии        Кулон из пера павлина и эпоксидной смолы "Летний зной"        Красная смородина из ювелирной эпоксидной смолы
Светящийся хамелеон из бисера и фосфоресцентной эпоксидной смолы     Эпоксидное волшебство бижутерии     Видео портфолио     Ассортимент компаундов ПЭО и ФЛ
 
 
 
 

СТАТЬИ

 

КАК ВЫБРАТЬ ЮВЕЛИРНЫЙ КОМПАУНД (СМОЛУ). 
11 важных моментов

к. т. н.  С. А. Гейдур

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

Оптически прозрачные (ювелирные) эпоксидные компаунды в последние несколько лет получили широкое распространение в бижутерии, производстве сувениров, оригинальных столешниц, ручек ножей и т.д.. Им посвящено много публикаций, в частности [1-6], в которых подробно обсуждается, какой замечательный материал появился в руках мастеров и его потенциальные возможности. Прозрачный как лёд, может использоваться как объемное глянцевое покрытие (с эффектом «линзы»), при заливке в форму принимать любой заданный вид, прекрасно окрашивается, гнётся в определенных условиях. А сколько всякого разного можно в нём поместить: высушенные цветочки, листики, насекомые, бисер, ракушки, камешки, глиттеры, логотипы и фирменные знаки, часовые механизмы, фигурки и пр. По крайней мере, несколько десятков  фото и видео мастер классов обучат и научат всем технологическим тонкостям [7-11].

Но вот проблема. Ювелирных эпоксидных компаундов очень много (рис. 1).  Crystal resin, ICE resin, Luxe resin, EasyCast, ПЭО-10К-20/0, ПЭО-610КЭ-20/0, ПЭО-510КЭ-20/0, ПЭО-10КЭ-20/0, ПЭО-210КЭ-20/0, MG-EPOX-GLASS, MG-EPOX-ELASTIC, EpoxAcast 690, MasterCast, ART RESIN, Crystal Clear Resin, Art Epoxy, Daily art, Permabond ET 500, 3/1 TYPE 1 Epoxy, BLS100 CRYSTAL, Araldite 2020, DC-2250/DC-87HC Deco-Coat, ERF/HRF, DSM431201, Magic Crystal 3D, Epoxy Crystal, Crystal 7, Epoxydharz HT2/Harter HT2, Crystal Glass, ЭП-СМ-ПРО/921(ОП), Эпокси Просвет, Слеза радости, Хрустальный эльф и т.д. и т.п.  Как выбрать нужную марку, исходя из потребности в определенных свойствах? Чем руководствоваться при выборе? 

Целью настоящей работы явилось сравнение  объективных показателей качества популярных отечественных и зарубежных ювелирных компаундов и выдача рекомендаций по выбору нужной марки компаунда исходя из планируемого будущего применения.

Рис. 1

 Что известно простому человеку  про эпоксидную смолу?  Каждый помнит две баночки с вязкими жидкостями из хозмага, которые при смешивании превращаются в очень прочный полимер. Благодаря хорошей адгезии ко многим материалам и текучести она может использоваться, как клей, и как компаунд. Нас будет больше интересовать второе применение - компаундирование (заливка) различных объектов.  

Эпоксидный компаунд  (в просторечии "смола")  представляет собой композицию, составленную, как правило, из двух компонентов: эпоксидной основы (компонента А) и отвердителя - сшивающего агента (компонента В). Эпоксидная основа, в свою очередь, состоит из собственно эпоксидной смолы и модифицирующих добавок (пластификаторов, пеногасителей, активных разбавителей, отбеливателей и т.д.), введенных в смолу на стадии приготовления при производстве. Образно говоря, упрощенная пара: смола+отвердитель это «бульон», тогда как композиция: смола+добавки+отвердитель - уже полноценный «суп». Рецептов приготовления профессиональных "супов" великое множество – для любого гурмана. Только в одном каталоге  приводится более ста марок эпоксидных компаундов и клеев [12]

1. "Упрощенные" компаунды

Выбирая ювелирный эпоксидный компаунд вы обязательно наткнетесь на предложения таких «бульонов», в которых компонентом А служит только одна «чистая» смола без всяких добавок, например, чешская CHS-Epoxy 520, корейская KER-828, тайваньская YD-128 и др. В качестве компонента В обычно используют отвердители  ТЭТА или 921(ОП).  Основное достоинство этих компаундов – дешевизна. Такие составы могут быть использованы в бижутерии для нанесения покрытий или склеивания и по своим оптическим характеристикам, конечно же, лучше обычных хозяйственных эпоксидных клеев, например, ЭДП. Однако упрощенная рецептура сказывается на качестве изделия: могут быть проблемы с удалением пузырей в процессе отверждения, растрескивание при механической обработке и перепадах температур в полимеризованном состоянии. Кроме того, для образцов, полученных с использованием ТЭТА, характерно появление так называемой аминной пленки [13] - «жирных» пятен на поверхности (выпотевания, белесости).  А у образцов с применением отвердителя 921(ОП) прекрасная глянцевая поверхность, но… невысокая стойкость к воздействию УФ света, как это видно на фото [14] на примере образцов 3а,3б. Предлагают такие компаунды в подавляющем большинстве предприимчивые частные лица, руководствуясь простым принципом: "Не боги горшки обжигают. Сам с усам". Предшествующий технологический опыт [12] в учет не берется.

Ещё одной разновидностью «упрощенных» компаундов являются УФ отверждаемые эпоксидные смолы (клеи), обычно японского производства.  Их преимуществом является то, что смола однокомпонентная и быстро отверждается в течение нескольких минут. Последнее обстоятельство, несомненно, важно при сборке объективов, когда оптик соединяет несколько линз в нужном положении (юстирует), затем их следует закрепить (склеить) с высокой точностью. В бижутерии применение этих материалов встречается по ряду причин не часто, главным образом, из-за высокой цены в сравнении с обычными двухкомпонентными компаундами, необходимостью иметь под рукой ультрафиолетовую лампу и невозможностью облучать УФ светом эпоксидную массу толщиной более 1см. 

2. Фирма-изготовитель

Выбирать ювелирный компаунд нужно также тщательно, как при выборе косметики или любого другого продукта, контактирующего с кожей. А раз так брэнд предприятия-изготовителя тоже имеет значение.

Для получения оптически прозрачных эпоксидных полимеров требуется использование чистых бесцветных смол, отвердителей и модифицирующих добавок, а также выбор соответствующих режимов переработки [15] . К сожалению, бесцветных эпоксидных смол отечественная промышленность не выпускает, поэтому можно с уверенностью сказать, что почти все отечественные ювелирные эпоксидные компаунды производятся на импортных смолах. Согласно [16] рынок эпоксидных смол в России импортозависим не менее, чем на 90%. Отсюда бытующее суждение, что зарубежные компаунды априори лучше по качеству отечественных, по крайней мере спорное. 

Ноу-хау полноценного компаунда, помимо эпоксидной смолы и отвердителя определяется специальными добавками, кстати, многие из них выпускаются в России. Эпоксидные полимеры имеют сложный химический состав и механизм полимеризации, поэтому даже из бесцветных компонентов трудно, порой невозможно получить бесцветные твердые образцы, а, получив их, сохранить это качество в процессе эксплуатации. И здесь определяющим является опыт и знания разработчика. Например, все вышеуказанные ювелирные компаунды, как импортные, так и отечественного производства при температуре свыше 100-110°С пожелтеют. Но одни больше, другие меньше. 

Поиск начинайте как всегда с изучения состояния вопроса: что почем, какие марки популярны [17], почитайте отзывы на форумах и специализированных сообществах. Сделав предварительный выбор, получите от продавцов или ознакомьтесь на сайтах с Инструкцией по применению компаунда, затем начинайте анализ его технических характеристик. Если инструкции нет, кто изготовитель неизвестно, а он в соответствии с ГОСТ 9980.4-2002 должен быть непременно указан на маркировке (не только название, но и контактные данные), тогда компаунд лучше «отбраковать». В противном случае кому будете предъявлять претензии?

В Лаборатории физики полимеров СПбГТИ(ТУ) накоплен большой опыт по созданию оптически прозрачных эпоксидных компаундов. Разработанные на протяжении более трех десятков лет оптические компаунды ПЭО широко используются в России и за рубежом в производстве светоизлучающих диодов, фотоприемников, цифро-знаковых индикаторов, эндоскопов, ректоскопов, кардиостимуляторов, электротехнических изделий [15, 18, 19]. В последние годы к этому  добавились реставрационное [20] и  ювелирное [21, 22] направления.

3. Оптическое качество 

Главным фактором при выборе ювелирного эпоксидного компаунда является его оптическое качество, и в первую очередь, коэффициент светопропускания или цветность, требования к которым, в свою очередь, существенно зависят от толщины полимерного слоя будущего изделия. Какое изделие мы получим: бесцветное, с легким или сильным желтым оттенком? Это можно определить навскидку, для этого даже не нужен спектрофотометр, достаточно посмотреть на баночки с компонентами А (эпоксидной основой) и В (отвердителем). Известно, что в бижутерии и производстве сувениров ювелирные компаунды могут использоваться, по крайней мере, в 3-х качествах (в скобках указаны примерные толщины слоя):

а) создание объемного покрытия (до 2 мм)

б) заливка в форму (3-40 мм)

в) имитация воды (5-15 см)

Для первого применения (а) допускается использовать компаунды, один из компонентов которого имеет слабое желтое окрашивание. Таких компаундов почти половина из вышеприведенного списка. Чем тоньше покрытие, тем требования к цветности исходных продуктов слабее и наоборот. Ярким примером могут служить оптические эпоксидные клеи ОК-50 и ОК-72, ещё советской разработки [23]. Они изготовлены из компонентов желтого цвета. Тем не менее, коэффициент пропускания склеивающего слоя в видимой области спектра для них составляет 99%, но… при толщине клеевого слоя 10 мкм.

Для второго (б) и особенно третьего (в) применений бесцветность обоих компонентов обязательна. Кстати, часто путают понятия «бесцветный» и «прозрачный». А это не одно и тоже, к примеру: чай прозрачный, но отнюдь не бесцветный. Кроме цветности имеет значение также оптическая однородность и отсутствие посторонних включений в компонентах А и В. Таким образом, выбирайте нужную вам марку компаунда сообразно планируемым  применениям. Если в изделиях предполагаются толщины эпоксиполимерного слоя меньше 1-2 мм, подойдет любая из ювелирных марок, если больше 2мм, нужно использовать компаунды только с бесцветными компонентами. На рис. 2 приведены примеры первых двух применений, более подробно с возможностями ювелирных компаундов можно ознакомиться в интернет, например, в  [2, 24, 25].

Рис. 2

Иногда компонент А имеет слабый сине-фиолетовый оттенок. Не стоит пугаться, он тоже годится. Просто в компонент А введена  отбеливающая добавка. Это делается для улучшения эстетического восприятия ювелирного компаунда. Используется свойство человеческого глаза. Когда мы говорим «кристально чистая», подразумеваем обязательно с голубизной (синевой). Особенно это важно при изготовлении «толстых» изделий с толщиной свыше 3-5 см. Многие зарубежные компаунды Crystal resin, ICE resin и другие используют этот прием. Отечественные компаунды ПЭО выпускаются в 2-х вариантах: с отбеливающим эффектом (например, ПЭО-510КЭФ-20/0) и без него (ПЭО-510КЭ-20/0). Возможен ещё третий вариант, когда мастер сам может добавить в компаунд отбеливающий концентрат с подобранной по собственному вкусу концентрацией (ПЭО-510КЭ-20/0 плюс ЭПОКСИКОН-400 (110А)).

Важнейшие технические характеристики ювелирных эпоксидных компаундов ведущих производителей [21] приведены в табл. 1. Показатели качества компаундов ПЭО регламентируются ТУ 2257-407-02068474-2003 с изм. №1,2, ТУ 2257-435-02068474-2009 с изм. №1-3 и ТУ 2257-441-02068479-2011 с изм. №1,2. Коэффициент светопропускания компонентов А и В в слое толщиной 10мм  в области максимума кривой относительной спектральной чувствительности глаза составляет не менее 99 %.  Здесь же для сравнению приведены данные для "упрощенного" компаунда KER-828/921(ОП). 

 Таблица 1. Технические характеристики ювелирных эпоксидных компаундов

Наименование

ПЭО-10К
-20/0
ПЭО-610КЭ
-20/0
ПЭО-510КЭ
-20/0
ПЭО-10КЭ
-20/0
ПЭО-210КЭ
-20/0
Crystal
 resin
EpoxAcast 690 KER-828/
921(
ОП)

Фирма-изготовитель, страна

СПбГТИ(ТУ), 
Россия

PEBEO S.A.,
Франция

Smooth-
On, Inc.,
США

Ю.Корея/
Россия

В неотвержденном состоянии:

Упаковка

150г, 300г, 600г, 1200г, 
любая масса в пределах 10-200кг

150мл, 300мл, 750мл*

1,18кг, 4,72кг*

 

Соотношение А:В
по массе
по объёму


100:25
100:30



100:50*


100:30*


100:50
100:50

Вязкость, мПа.с
при Т=25°С

900

780

640

480

240

430

200*

1470

Жизнеспособность, час при Т=25°С

2-3

3-4

5-6

8-10

12-15

2

5*

0,5-1

Время отверждения, час при Т=25°С

42-54

54-66

66-84

24*

24-48*

24

Срок хранения, месяцев
 /при Т,°С

6/(20-25) или 12/(3-8)

6/(15-25), беречь от холода*

ограни
ченный срок/23*

 6/(20-25)*

В отвержденном состоянии:

Внешний вид

бесцветный,
 выпускается с отбеливающим эффектом и без него

бесцветный, с
отбелив. эффектом

бесцветный

Фотостойкость по
5 бальной шкале

 4 

3

4

2

Макс. температура эксплуатации,°С

 80 

75

70

50*

46*

60

Твердость по Шору, D

 80

75-78

65-70

50-60

80

80*

80

Применение, в т.ч.
макс. толщина, см,
макс. объем, л

а
1,5
0,05

а, б
3
0,1

а, б
5
0,2

б, в
10
0,5

б, в
15
1

а, б
2-5*
0,15*

а, б
5*

а
1,5

Примечание: * - литературные данные

4. Соотношение между компонентами А и В

 Поскольку плотности компонентов различны, соответственно соотношение А:В будет различно "по массе" и "по объему".  Не учет этого обстоятельства – частая причина ошибок при работе с эпоксидными компаундами. При правильном, так называемом стехиометрическом, соотношении компонентов все химические эпоксидные группы прореагируют с отвердителем, будет образована однородная трехмерная полимерная сетка [26]Существует расхожее заблуждение, что если взять отвердителя больше нормы, то отверждение произойдет быстрее. На самом деле при неверном соотношении излишек одного из компонентов, так и останется в неотвержденном состоянии между узлами сетки, снижая физико-механические характеристики эпоксидного полимера, его химстойкость и устойчивость к нагреванию. При значительном излишке отвердителя на поверхности изделия наблюдается его постепенное «выпотевание», а при недостатке –  «липкость», уже за счет несвязанной эпоксидной основы (компонента А). 

Допустимая погрешность в навесках компонентов обычно  5%. Поэтому для уменьшения погрешности рекомендуется начинать процедуру взвешивания (отмеривания шприцем) с компонента В.  Рассмотрим это на примере компаундов ПЭО. Как следует из табл. 1 для этих компаундов должно выполняться соотношение А:В=100:25=4:1 по массе и  А:В=100:30=3,3:1 по объему. Если вы немножечко "промахнулись" - взвесили (отмерили) чуть больше компонента В, например, 1,1г или 1,1мл , то компонент А уже взвешивайте (отмеряйте) соответственно как 1,1г*4 =4,4г или 1,1мл*3,3 = 3,63мл. 

 Отметим, что к таким же печальным последствиям, как и при неправильном соотношении компонентов (включая разводы на поверхности), может привести и их плохое перемешивание. Для качественного смешения компонент В наливают в А медленно тонкой струйкой при постоянном перемешивании. Перемешивание нужно производить не интенсивно, чтобы в смесь попало как можно меньше пузырьков воздуха; продолжительность перемешивания должна быть не менее 5–10 мин - до получения гомогенной массы, в ней не должно быть оптических неоднородностей (сквозь массу все предметы должны быть видны без искажений).

5. Вязкость

Одному потребителю нужен вязкий состав для заливки «линз» с высоким куполом, другому, наоборот, с предельно малой вязкостью для заливки (пропитки) объектов с испещренной порами поверхностью. Очевидно, ни одна марка ювелирного компаунда всех задач решить не может – слишком они разные у мастеров. В этом плане серия из пяти марок компаундов ПЭО дает возможность выбора оптимальной композиции для того или иного применения в бижутерии.

Ввиду сильной зависимости от температуры, при которой находится компаунд, его вязкость всегда измеряется в изотермических условиях. На рис. 3 сравниваются реокинетические кривые ряда отечественных и зарубежных ювелирных эпоксидных компаундов в процессе их отверждения при температуре Т=25 и 55°С. Если принять в качестве «предельной» вязкости величину равную 1500 мПА.с (когда пузырьки всё ещё выходят из компаунда естественным путем при комнатной температуре), нетрудно видеть, что время, которым располагает мастер при работе с компаундом Crystal resin (75 мин) в два раза меньше, чем с ПЭО-610КЭ-20/0 и EpoxAcast 690 (150мин) и почти в три раза меньше – с ПЭО-510КЭ-20/0 (200мин). А значит, при заливке в форму одного и того же объема из всех перечисленных марок труднее всего будет избавиться от пузырей в Crystal resin.  И совсем трудно (практически невозможно) - в упрощенном компаунде KER-828/921(ОП), т.к. вязкость, равную 1500 мПа.с, при комнатной температуре он набирает буквально через 2 мин. Именно поэтому область его применения в бижутерии ограничена изготовлением тонких покрытий).

Рис. 3

Повышение температуры существенно понижает вязкость компаунда в начале отверждения. Например, вязкость свежеприготовленного компаунда ПЭО-510КЭ-20/0 уменьшается в несколько раз: с 640 до 50 мПа.с при повышении температуры от 25 до 55°С. В области температур, близких к комнатной, можно пользоваться оценочным эмпирическим правилом: рост или понижение температуры окружающей среды на  5°С соответственно уменьшает или увеличивает вязкость компаунда в 1,5 раза.  Важно помнить , что одновременно, с ростом температуры запускается другой конкурирующий процесс – ускорение процесса полимеризации. Это приводит к тому, что вязкость, достигнув определенного минимума, вскоре начинает стремительно нарастать. Из рис. 3 видно, что при Т=55°С время достижения рубежа вязкости в 1500 мПа.с для компаунда ПЭО-510КЭ-20/0 составит 75 мин, как для Crystal resin при Т=25°С. Таким образом, небольшой подогрев является полезной технологической операцией, способствующей эффективной дегазации компаунда и одновременно уменьшающей время его отверждения

6. Жизнеспособность

Это часть времени отверждения, в течение которого компаунд после перемешивания компонентов А и В всё ещё остается в достаточно жидком и пригодном для использования состоянии (табл. 1). Эпоксидные компаунды, отверждаемые при комнатной температуре, с жизнеспособностью менее получаса (обычно они продаются в блистерах) не представляют интереса, т.к. за столь малый срок пузырьки не успевают выйти из полимерной массы. Наиболее популярны составы с жизнеспособностью 2-6 часов (ПЭО-10К-20/0, ПЭО-610КЭ-20/0, ПЭО-510КЭ-20/0, Crystal resin, EpoxAcast 690). Этого времени хватает, чтобы пузырьки воздуха вышли из массы естественным путем при комнатной температуре или с небольшим подогревом, как из объемных покрытий, так и небольших изделий, отливаемых в формах. Некоторым потребителям этого мало и они хотели бы работать с единожды приготовленным компаундом всю рабочую смену 8-9 часов или более (ПЭО-10КЭ-20/0, ПЭО-210КЭ-20/0).

Жизнеспособность компаунда зависит от температуры отверждения в обратно пропорциональной зависимости: чем больше последняя, тем полимеризация идет быстрее и жизнеспособность уменьшается. Как известно, температура отверждения определяется температурой окружающей среды и прибавкой температуры вследствие экзотермического эффекта в процессе реакции. Количество выделяемого экзотермического тепла зависит от толщины и площади полимеризуемого компаунда.  Если обычный компаунд приготовить в большой массе и длительное время не разливать или использовать для заливки изделия в виде «толстой» объёмной бульки, тогда в толще будет затруднен теплоотвод, это тепло ускорит процесс отверждения, который в свою очередь приведет к выделению новой порции экзотермического тепла и т.д. Процесс может стать неуправляемым, компаунд вскипит (вспенится), станет мутно-белым, совершенно непригодным к применению. Насколько сильно может разогреться эпоксидная композиция в результате экзотермического эффекта? Экспериментально установлено, что температура «упрощенного» компаунда KER-828/ТЭТА, замешанного при комнатной температуре в массе 0,5кг, через час достигает Т=270°С при максимальном экзотермическом выделении! Чтобы избежать пагубного воздействия экзотермического эффекта при изготовлении крупных изделий рекомендуется использовать составы с низкой скоростью отверждения и соответственно большой жизнеспособностью (ПЭО-10КЭ-20/0,ПЭО-210КЭ-20/0).

7. Режим отверждения 

Он определяется двумя параметрами - временем и температурой отверждения. Если планируется работать только при комнатной температуре, то в принципе вам достаточно одного параметра - времени отверждения. С другой стороны, комнатная температура понятие довольно расплывчатое, это может быть и 16, и 25, и 30°С. Поскольку температура существенно влияет на вязкость, жизнеспособность и конечное время отверждения компаунда, нужно исходить из того, что режим отверждения компаунда, рекомендованный в инструкции по эксплуатации, служит ориентиром, а оптимальный режим устанавливается потребителем, исходя из конкретной задачи.

В процессе отверждения эпоксидный компаунд проходит три стадии. Каждая из них по-своему важна. С первой – жидкофазной стадией – мы фактически познакомились, она практически совпадает по времени с жизнеспособностью. Далее следует стадия гелеобразования, на рис. 3 она занимает место в области перегиба кривых. Эпоксидная композиция становится более неработоспособной, возрастает липкость и, в конце концов, гелеобразная консистенция переходит в эластичное состояние ("резиновую фазу") - при нажатии ногтем на поверхности остается вмятина. Если требуется подзаливка эпоксидной смолой, то её рекомендуется производить именно в этот период, т.к. химические процессы ещё не закончились и в результате совместного отверждения сшивка будет лучше, а поверхность раздела - незаметной. В конце второй стадии эпоксидный компаунд ещё пластичен – самое время что-нибудь полепить или изогнуть изделие, придав желаемую форму. Третья стадия – доотверждения. Компаунд уже находится в твердом состоянии, вмятину ногтем уже не сделать. Численные значения времени отверждения компаундов при температуре 25°С приведены в табл. 1. Они соответствуют, как правило, степени завершенности реакции на уровне 76-80%. Образцы становятся прочными твердыми, похожими на стекло, их можно эксплуатировать без опаски, в том числе подвергать всем видам механической обработки. Окончательный процесс отверждения завершается через 7-10 суток (при повышенной температуре быстрее).

Теперь рассмотрим три важных эксплуатационных характеристики отвержденных компаундов: твердость, фото- и термостойкость. 

8. Твердость

После отверждения большинство ювелирных компаундов представляют собой стеклообразную массу с глянцевой поверхностью, близкой к полированной, и твердостью в пределах 75-80 по шкале Шора (табл.1).  Компаунды ПЭО  представлены на рынке  марками различной твердости, их можно расположить в порядке уменьшения твердости и соответственно увеличения эластичности как ПЭО-10К-20/0, ПЭО-610КЭ-20/0, ПЭО-510КЭ-20/0, ПЭО-10КЭ-20/0, ПЭО-210КЭ-20/0, ПЭО-310КЭ-20/0 и ПЭО-710КЭ-20/0.  Две последние новые марки по оптической прозрачности напоминают стекло, а по гибкости стирательную (жевательную) резинку и сохраняют свою эластичность длительное время. Компаунды ПЭО-310КЭ-20/0, ПЭО-710КЭ-20/0, кроме того, обладают предельно низкой скоростью отверждения, что позволяет осуществлять заливку объемов до 1,5-2 литров за один раз при комнатной температуре.

 Некоторые производители используют для пластификации  химически инертные модификаторы типа дибутилфтаталата или каучука, которые приводят к ухудшению эксплуатационных характеристик эпоксидного полимера [26].  В отличие от них в компаундах ПЭО применены  активные содержащие эпоксидные группы модифицирующие добавки, введенные в компонент А на стадии изготовления, которые в процессе реакции становятся неотъемлемой частью отверждаемой системы, встраиваясь в полимерную сетку. 

9. Фотостойкость

На рис. 4 представлены результаты исследования фотостойкости ювелирного эпоксидного компаунда ПЭО-610КЭ-20/0 в сравнении с зарубежными Crystal resin, MG-EPOX-GLASS и EpoxAcast 690. Образцы экспонировались  снаружи (на балконе) и внутри (на подоконнике) помещения в условиях Санкт-Петербурга. Ничем не прикрывались, до начала экспериментов выглядели одинаково бесцветными. Фото сделано после инсоляции образцов в течение 1,1 года внутри (средний ряд) и снаружи (верхний и нижний ряды) помещения. Естественно, что большую дозу радиации УФ лучей получили образцы, расположенные снаружи, и, кроме того, подверглись воздействию ветра, пыли, снега и дождя. Из рис. 4  видно, что эпоксидные компаунды ПЭО-610КЭ-20/0 и EpoxAcast 690 после инсоляции в комнатных условиях не пожелтели совсем, а на улице - пожелтели лишь незначительно.  В отличие от Crystal resin и  MG-EPOX-GLASS, чья фотостойкость оказалась заметно ниже, см. также табл. 1. При одинаковых условиях инсоляции пожелтение образцов с большей толщиной (нижний ряд) проявлялось более выражено по сравнению с таковой для образцов с меньшей толщиной (верхний ряд).

Рис. 4

10. Термостойкость

Ещё один параметр –термостойкость или максимальная температура эксплуатации отвержденного компаунда. Конечно, в быту редко встречается температура свыше 45°С, но если планируется поездка на пляжный отдых в жаркие страны или комбинированная работа с эпоксиполимером и пластикой, учтите и этот параметр. Особенно это, актуально для зарубежных компаундов, чья термостойкость относительно невелика (табл. 1). С учетом вышеизложенного хранить готовые изделия из ювелирных компаундов нужно в тёмном месте при температуре, близкой к комнатной.

В отличие от твердых ювелирных эпоксидных компаундов условия хранения их исходных компонентов А и В чуть пожестче.  Они  должны храниться герметично упакованными, в сухом темном месте при температуре не выше (20±5)°С и их необходимо оберегать от контакта с атмосферной влагой и летучими веществами других компонентов. Из табл. 1 видно, что гарантийный срок хранения компонентов у компаундов ПЭО и Crystal resin при комнатной температуре примерно одинаковый. Разница в том, что компоненты Crystal resin "боятся" холода, и вследствие этого возможны проблемы при их транспортировке в зимнее время.

В заключении остановимся на мерах безопасности при работе с ювелирными эпоксидными компаундами.

11.Токсичность

  Многие продавцы по незнанию или чтобы сбыть поскорее товар утверждают, что их ювелирный компаунд нетоксичен и совершенно безвреден для здоровья. Это миф. Эпоксидный компаунд может пахнуть меньше или больше, но все равно имеет 3 класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76 76 (вещества умеренно опасные). От этого никуда не деться, такова природа материала. Многие товары бытовой химии, лакокрасочные материалы, даже косметические средства также содержат опасные токсические компоненты [27], тем не менее мы их широко используем. Важно быть информированным об опасностях при работе с химическими веществами и соблюдать необходимые меры безопасности

Рекомендую помимо обязательной инструкции по эксплуатации поинтересоваться у поставщика - есть ли у него в наличии ЛИСТЫ БЕЗОПАСНОСТИ (Safety Data Sheets) на компаунды (рис. 5)?. 

Рис. 5

Там все прописано подробно: предприятие-изготовитель, вредные и опасные факторы и их влияние на человека, и окружающую среду, меры по оказанию первой помощи, условия использования, хранения и транспортировки и т.д.  Сравнение результатов санитарно-эпидемиологической экспертизы эпоксидных компаундов ПЭО с аналогичными данными компаундов Crystal resin и EpoxAcast 690 показало, что они практически не отличаются (табл. 2).

 Таблица 2. Гигиенические характеристики ювелирных эпоксидных компаундов

ПЭО-510КЭ-20/0:

Местно-раздражающее действие на кожные покровы и слизистые оболочки глаз

Умеренное

Кожно-резорбтивное (т.е. проявляющееся после всасывания в кровь) действие

Не выявлено

Crystal resin:

Harmful if swallowed or in contact with skin
(Вредно при проглатывании и при контакте с кожей)

H302 + H312

Causes severe skin burns and eye damage
(Вызывает серьезные ожоги кожи и повреждения глаз)

H314

EpoxAcast 690:

May be harmful in contact with skin
(Может быть вредным при контакте с кожей)

H313

Causes severe skin burns and eye damage
(Вызывает серьезные ожоги кожи и повреждения глаз)

H314

Воздействия этих факторов можно легко избежать, если выполнять требования безопасного обращения с компонентами ювелирных эпоксидных компаундов, предусмотренными производителем в инструкции по применению, например [28]. Отметим самые важные из них:

~      Работы с компаундом проводить в хорошо проветриваемом помещении вдали от огня, при возможности - использовать вентиляцию.

~      Остерегаться прямого контакта с компонентами компаунда, использовать средства индивидуальной защиты кожных покровов, органов зрения и дыхания.

~      При попадании на кожу компаунд следует сразу смыть горячей мыльной водой, смазать кожу жирной мазью на основе вазелина.

~      При попадании в глаза необходимо их промыть большим количеством теплой проточной воды в течение не менее 15 минут.

В процессе отверждения эпоксидных компаундов в отличие от полиэфирных смол, которые также используют при производстве сувениров, летучие вещества  не выделяются.  По заключению ФГУЗ «Центр, гигиены и эпидемиологии города Санкт-Петербург» в отвержденном состоянии эпоксидные компаунды ПЭО не оказывают местно-раздражающего действия на кожные покровы и слизистые оболочки глаз  и рекомендованы к применению в ювелирной промышленности, производстве бижутерии и сувениров, в том числе в быту [29].

ВЫВОДЫ:

На основании результатов исследований сделаны рекомендации по выбору ювелирных эпоксидных компаундов исходя из конкретного применения в бижутерии.  Впервые проведено сравнение оптических, технологических, эксплуатационных и токсикологических характеристик отечественных и импортных материалов. Исследованы реокинетические кривые отверждения при комнатной температуре и Т=55°С. Подробно рассмотрены 11 важных моментов, определяющих потенциальную пригодность ювелирного эпоксидного компаунда для изготовления объемных покрытий, заливки в форму и имитации воды, а также его безопасность. Показано, что отечественные компаунды ПЭО серии "20/0" не уступают импортным аналогам в оптическом качестве и стойкости к УФ облучению, но при этом охватывают более широкий диапазон по вязкости и жизнеспособности.

 

ЛИТЕРАТУРА 

1. Samsonova E. Эпоксидная смола. Материалы // http://polymerclayfimo.livejournal.com/1229420.html 

2. Sous la pluie. Изделия - бижутерия из Crystal resin и эпоксидной смолы // http://polymerclayfimo.livejournal.com/1653058.html 

3. Семенихина И. Работа с эпоксидными компаундами ПЭО в бижутерии // http://www.lfpti.ru/lp_article_09.htm 

4. Эпоксидная смола для бижутерии // http://pokasijudoma.ru/lepka-iz-plastiki/epoksidnaya-smola-dlya-bijuterii.html 

5. Голинский И. Выбор смолы, транспортировка, хранение, смешивание// http://shop.art-gi.ru/index.php/moi-raboty/about-smola-m/52-es01 

6. Агафонова Н. Ювелирная смола. Урок 1. Что такое ювелирная смола. Разновидности смолы // https://www.youtube.com/watch?v=KY6HGBKKhYQ 

7. Титова Ю. МК эпоксидная смола и сухоцветы - создание прозрачных украшений без молдов // http://www.livemaster.ru/topic/515633-mk-epoksidnaya-smola-i-suhotsvety-sozdanie-prozrachnyh-ukrashenij-bez-moldov 

8. Yl-Ka. Мастер-класс по работе с эпоксидной смолой (компаундом) // http://stranamasterov.ru/node/427491 

9. НестандARTные уроки. Серги "Paisley" эпоксидная смола и перламутровые красители // https://vk.com/photo-43268093_326096857 

10. Posta M. Браслет из эпоксидки в таблеточных формах // https://www.youtube.com/watch?v=nX--HGjiNKs 

11. Видео мастер классы по применению ювелирных эпоксидных смол. Дайджест // http://www.lfpti.ru/lp_article3_05.htm 

12. Эпоксидные смолы и полимерные материалы на их основе. Каталог. Черкассы. УкрНИИпластмасс. 1989.

13. Причины ошибок при работе с эпоксидными смолами // http://www.lfpti.ru/lp_article_02.htm 

14. photonics110. О фотостойкости ПЭО-510КЭ-20/0 и др. эпоксидных компаундов // http://crystalresin.livejournal.com/149041.html 

15. Рефераты статей и докладов сотрудников НИЛФП СПбГТИ(ТУ) по оптическим эпоксиполимерам // http://www.lfpti.ru/linkpress.htm 

16. Рост откладывается. // Четвертая Международная конференция "Композиты и компаунды 2015" http://www.creonenergy.ru/news/post_relizy/detailPost.php?ID=115223 

17. Ваш любимый компаунд? // http://poll.pollcode.com/qj9cz_result?v 

18. Эпоксидные компаунды для герметизации оптоэлектронных приборов // http://www.lfpti.ru/comp.htm 

19. Клеи и компаунды эпоксидные оптические широкого спектра применения // http://www.lfpti.ru/glue.htm 

20. Реставрация музейных экспонатов с помощью оптических клей-компаундов ПЭО // http://www.lfpti.ru/lp_article_07.htm 

21. Гейдур С.А. Ювелирные эпоксидные компаунды: свойства и особенности применения // Полимерные материалы. 2016. №4. С. 26-31. http://www.lfpti.ru/S.A.Geidur_Jewelry-epoxy-compounds-properties-and-features-of-application.pdf 

22. Оптические эпоксидные компаунды для бижутерии (ювелирные смолы ПЭО) // http://www.lfpti.ru/lp_article_12.htm 

23. Клеи оптические. ГОСТ 14887-80 // http://www.lfpti.ru/lp_article_03.htm 

24. Эпоксидное волшебство бижутерии. Образцы продукции на основе ювелирных компаундов ПЭО // http://www.lfpti.ru/labsamples2.htm 

25. Ювелирные эпоксидные смолы ПЭО от lfpti.ru // http://www.youtube.com/watch?v=88EjQx_bIqo 

26. Ли X., Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам. М. Энергия. 1973.

27. Опасные химические компоненты в косметических средствах. // FEMIANA  http://femiana.ru/toksichnye-opasnye-dlya-zdorovya-veschestva-v-kosmetike 

28. Инструкция по применению оптических эпоксидных клей-компаундов для бижутерии // http://www.lfpti.ru/instr_peo_20.0.doc 

29. ЭКСПЕРТНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ №78.01.09.025.П.345 от 14.02.2011 года по результатам санитарно-эпидемиологической экспертизы продукции – Клей-компаунд эпоксидный оптический марок ПЭО-10КЭ и ПЭО-510КЭ-20/0. // http://www.lfpti.ru/lp_article_08.htm 

  

02.05.2016

 Настоящим АВТОР дает Вам право копировать данную статью исключительно в некоммерческих целях. Информация не может быть использована в других целях, в том числе в печатных изданиях. Копируя  данную статью, Вы соглашаетесь, что сохраняете все авторские права и делаете прямую ссылку на источник www.lfpti.ru/lp_article_18.htm . За исключением вышеуказанного, все остальные действия будут истолкованы как косвенное, умышленное или любое другое присвоение авторских прав.

Вернуться к списку МК

Эта страница входит в пятерку лидеров сайта по популярности:     Причины ошибок при работе с эпоксидными смолами.     Оптические эпоксидные компаунды для бижутерии (ювелирные смолы ПЭО).  
Как выбрать ювелирный эпоксидный компаунд (смолу). 11 важных моментов.    Вопросы-ответы по выбору, свойствам и применению разработанных полимерных материалов.    МК. Силиконовые молды своими руками

 


Клеи и компаунды

Компаунды для оптоэлектроники

Компаунды для бижутерии

Компоненты

Лаборатория

Ссылки

  

  

  

    Главная

 

Каталог


 По всем вопросам обращаться по E-mail: lfpti@ya.ru