Вы ищете ювелирную эпоксидную смолу, которая не желтеет? Интернет пестрит зазывающими заголовками: «Почему желтеет эпоксидка?», «Влияние УФ света на свойства эпоксидных смол» и др. Все эти статьи прекрасно, а некоторые не очень, описывают механизм пожелтения эпоксидных смол с точки зрения химии. Но ведь нас интересует не теория, а решение практических проблем: «Какую выбрать марку эпоксидной смолы с хорошей фотостойкостью?» или «Как избежать (замедлить) пожелтения эпоксидной смолы?». Экспериментальных данных по этой теме очень мало.
Цель настоящей работы - выявить факторы, влияющие на устойчивость эпоксидной смолы к пожелтению под воздействием УФ составляющей солнечного излучения. Представлены результаты экспериментов по фотостойкости более трех десятков отечественных и зарубежных марок. Показано, что на стойкость прозрачной эпоксидной смолы к пожелтению в наибольшей степени влияют состав композиции и прежде всего отвердитель и доза УФ облучения, затем фотостабилизаторы и отбеливающая добавка.
На фото 1 приведен спектр поглощения некоторых эпоксидных олигомеров в УФ-области /Гейдур С.А., Карапетян О.О., Луковникова А.В., Морозов А.Г., Сидякова В.П., Тризно М.С. Получение и свойства оптически прозрачных эпоксидных полимеров.-Химическая технология, свойства и применение пластмасс: Межвуз. сб. науч. тр. – Л., 1988. –с. 108-114/. Нас интересуют кривые 1 и 2 для неочищенной диановой смолы ЭД-24 и очищенной диановой смолы ФОУ-9 (современные импортные аналоги DER-331, KER-828, BE-188, которые сейчас используют в качестве «ювелирных»), соответственно. Видно, что в области собственного поглощения на длинах волн менее 315 нм обе смолы имеют не только качественное, но и количественное сходство и имеют четко выраженные максимумы. На длине волны 280 нм показатель поглощения у обеих смол достигает 18600 см-1. А вот в области вблизи края собственного поглощения (315-400 нм) у ФОУ-9 в отличие от ЭД-24 практически нет поглощения, что обусловлено отсутствием низкомолекулярной фракции и более высокой степенью очистки ФОУ-9. И это хорошо, благодаря этому обстоятельству ювелирные (очищенные) смолы меньше поглощают УФ излучение и соответственно меньше желтеют, чем неочищенные.
Фото 1
Но не все так радужно. В процессе отверждения эпоксидной смолы происходит батохромный сдвиг границы пропускания вправо примерно на 40-60 нм. Это значит, что в ближней УФ области UVA 315-400 нм показатель поглощения отвержденной эпоксидной смолы ФОУ-9 будет уже не близок к нулю, а равен 150-200 см-1 и более. Это весьма существенное поглощение. Для справки: 95% УФ излучения достигает земли именно в этом диапазоне длин волн, ещё 5% в области UVВ 280-315 нм.
Нетрудно посчитать, что глубина проникновения УФ излучения в эпоксиполимер при таком поглощении составит 0,4-0,5 мм. Эта величина очень сильно зависит от выбранного отвердителя. На фото 2 представлены образцы, экспонированные на открытой климатической площадке в г. Санкт-Петербург в течение
9 лет, слева направо в порядке увеличения пожелтения:
смола ПЭО-510КЭ-20/0 (соотношение компонентов А:В=4:1),
смола KER-828-отвердитель триэтилентетрамин ТЭТА (А:В=8:1),
смола KER-828-отвердитель дицианэтилдиэтилентриамин УП-0633М (А:В=4:1) и
смола KER-828-отвердитель аминный смесевой 921 (А:В=2:1).
Фото 2
Результаты воздействия инсоляции и других климатических факторов на ПЭО-510КЭ-20/0 (А:В=4:1) и «обычный» эпоксидный компаунд ПЭО-221К (А:В=2:1) иллюстрируются на фото 3. Образцы сфотографированы после годичной экспозиции на подоконнике внутри (ПЭО-510КЭ-20/0 второй слева, ПЭО-221К третий слева) и снаружи (ПЭО-510КЭ-20/0 первый слева, ПЭО-221К четвертый слева) помещения в Санкт-Петербурге. Образцы ничем не прикрывались. Естественно, большую дозу радиации УФ лучей получили наружные образцы, а, кроме того, подверглись воздействию ветра, пыли, снега и дождя. Светопропускание образца ПЭО-510КЭ-20/0, экспонировавшегося внутри помещения, за год практически не изменилось, а светопропускание наружного образца той же марки хоть и немного уменьшилось, но все равно было выше, чем у наружного и даже внутреннего образца «обычного» компаунда. Обратите внимание, в состав ПЭО-221К входит отвердитель 921 и для него наблюдается сильное пожелтение, как на фото 2. Может быть это правило распространяется и на другие марки отечественных ювелирных смол с соотношением компонентов А:В=2:1?
Фото 3
Под воздействием УФ излучения в эпоксидной смоле происходит разрушение химических связей с образованием свободных радикалов. Они в свою очередь взаимодействуют с кислородом воздуха, образуя хромофоры – молекулы, поглощающие свет в видимой области спектра и придающие смоле желтоватый свет. С целью защиты от пожелтения эпоксидной смолы используют УФ стабилизаторы. Их два типа и работают они по-разному.
УФ абсорберы. Эти стабилизаторы избирательно поглощают УФ излучение и диссипируют (рассеивают) поглощенную энергию в виде тепла не допуская деградации эпоксидного полимера. Типичные представители этого класса: Тинувин 328, Тинувин 1130 (RIASORB UV-1130) и Тинувин Карбопротект. Оптимальная концентрация в смоле составляет 1-3 %.
Стабилизаторы класса HALS (Hindered Amine Light Stabilizers), например, FULSORB UV-292. В отличие от УФ абсорберов они не поглощают ультрафиолетовое излучение, а нейтрализуют активные радикалы, этим предотвращая дальнейшее разрушение эпоксидного полимера. Добавляют HALS в количестве 0,5-2%. При использовании с УФ абсорберами наблюдается синергетический эффект: максимальная УФ защита достигается при соотношении 2 масс.ч. УФ абсорбера к 1 масс. ч. HALS.
Заметим, что эффективность защиты стабилизаторами постепенно снижается с течением времени. Практический срок не превышает 1 года при наружной эксплуатации и 5 лет внутри помещения. Отсюда вывод: УФ стабилизаторы лишь замедляют деструкцию, но кардинально ситуацию не меняют.
Фото 4
Результаты 4-х годичной наружной инсоляции в Санкт-Петербурге ряда образцов ювелирных смол представлены на фото 4, слева-направо:
EpoxAcast 690, А:В=3,3:1 США,
MG-Epox-Glass, А:В=2:1 Германия,
Crystal Resin, А:В=2:1 Франция,
ПЭО-510КЭ-20/0, А:В=4:1 Россия,
ПЭО-510КЭФ-20/0 с фотостабилизирующей добавкой ФСД, А:В=4:1 Россия.
Из фото 4 видно, что наиболее пожелтела смола Crystal Resin, наименее - смола ПЭО-510КЭФ-20/0 с фотостабилизирующей добавкой.
Ещё одним фактором, влияющим на внешний вид эпоксидной смолы и, в частности, на её желтизну может служить отбеливающая добавка. Влияние её менее эффективно, чем у двух предыдущих факторов (состав и УФ стабилизаторы), но всё же имеет место быть. Суть отбеливания состоит в нейтрализации желтого оттенка смолы за счет введения в неё концентрата сине-фиолетовых красителей, например, ЭПОКСИКОН-400 (110А) . Используется свойство человеческого глаза. Когда мы говорим «кристально чистая», подразумеваем обязательно с голубизной (синевой). У многих зарубежных составов Crystal resin, ICE resin, Luxe resin компонент А подсинен уже на стадии изготовления. В отличие от них мы предоставляем выбор: можно приобрести осветленную смолу со стандартной концентрацией отбеливателя 1% (например, ПЭО-510КЭФ-20/0) либо создать смолу с подобранной по своему вкусу концентрацией отбеливателя (ПЭО-510КЭ-20/0 плюс ЭПОКСИКОН-400 (110А)).
Фото 5
В статье /Ветер Ксения (winddrops). Пожелтела смола. Что делать? / приведены интересные экспериментальные данные по устойчивости к пожелтению нескольких отечественных смол, в том числе с отбеливателем. Посмотрите, что стало с заливками через два года
(г. Екатеринбург), см. фото 5, слева-направо:
Green Epoxy Кристалл 3+ с ЭПОКСИКОН-400 (110А), А:В=2:1
Green Epoxy Кристалл 3+, А:В=2:1
ПЭО-510КЭ-20/0, А:В=4:1
ПЭО-510КЭФ-20/0, А:В=4:1
Artline c ЭПОКСИКОН-400 (110А), А:В=2:1
Artline, А:В=2:1
Art Epoxy c ЭПОКСИКОН-400 (110А), А:В=3,3:1
Как следует из фото влияние отбеливателя в сравнении влиянием состава смолы на пожелтение малозначительное. Заметим, опять наиболее существенная желтизна проявилась у эпоксидных смол с соотношением компонентов А:В=2:1. Практически не пожелтели ПЭО-510КЭ-20/0 и ПЭО-510КЭФ-20/0.
Одним из наибольших вкладов в пожелтение эпоксидной смолы является доза ультрафиолетовой составляющей солнечной радиации. Причем, дозовый критерий фотостарения эпоксиполимера обладает преимуществом по сравнению с временным.
В этом контексте представляет интерес статья /Dave Zak. Why is ArtResin More Expensive than Some Other Epoxy Resins? /, в которой представлены результаты ускоренных испытаний эпоксидных смол, а именно УФ экспозиции под солнцем Аризоны. Эксперименты проводились на 17 американских и европейских марках прозрачных эпоксидных смол. Цель испытаний – ускорить процесс естественного пожелтения смолы, чтобы в дальнейшем понимать, что можно ожидать при эксплуатации смолы в нормальных, то есть внутри помещения, условиях.
Фото 6
Аризона находится на 32-37 градусов северной широты, что гораздо южнее большинства городов России (Дагестан, юг Крыма - 41-43 градусов с.ш.). Поэтому здесь хватило 8 недель, чтобы выявить какая из смол наиболее устойчива к УФ излучению, см. фото 6. Помимо качественной оценки невооруженным глазом автор также приводит график изменения параметра «желтизны», который определялся спектрофотометрическим методом, от времени экспонирования. Как видно из фото 7, наилучшую устойчивость к пожелтению показала смола ArtResin из Техаса, США (не путать с ResinArt из России!).
Фото 7
Ниже перечислены протестированные смолы в порядке увеличения желтизны:
1) ArtResin, A:B=1:1
2) ThickCast Casting Resin, A:B=2:1
3) Entropy Resins Super Sap CCR, A:B=2:1
4) Resin Obsession Super Clear Resin, A:B=2:1
5) EX-74, A:B=1:1
6) West System 207 Special Clear, A:B=3:1
7) Alumilite Amazing Clear Cast, A:B=1:1
8) Aristocrat Liquid Glass, A:B=1:1
9) Pebeo Gedeo Crystal Resin, A:B=2:1
10) ICE Resin, A:B=1:1
11) Ultra Clear Epoxy, A:B=2:1
12) Little Windows Brilliant Resin, A:B=2:1
13) EliChem MasterCast 1-2-1, A:B=1,1:1
14) Ultra Glow, A:B=1:1
15) EcoPoxy UVPoxy, A:B=1:1
16) Famowood Glaze Coat, A:B=1:1
17) EnviroTex Lite Pour-on, A:B=1:1
Приведенные в статье экспериментальные результаты полностью подтверждают ранее опубликованные наши данные /Гейдур С.А. Как выбрать ювелирный компаунд (смолу). 11 важных моментов / в отношении французской смолы Pebeo Crystal Resin. Только у нас инсоляция образцов происходила не 2 месяца, а 13 месяцев и на 60 градусной широте в Санкт-Петербурге, где доза УФ составляющей солнечной радиации значительно меньше.
Фото 8
На фото 8 представлены образцы после экспонирования снаружи помещения - верхний и нижний ряды и внутри помещения - средний ряд. Слева-направо:
Слеза радости, А:В=4,5:1 Россия,
ПЭО-610КЭ-20/0, А:В=4:1 Россия,
Crystal Resin, А:В=2:1 Франция,
MG-Epox-Glass, А:В=2:1 Германия,
EpoxAcast 690, А:В=3,3:1 США.
Видно, что эпоксидные смолы ПЭО-610КЭ-20/0 и EpoxAcast 690 после инсоляции в комнатных условиях практически не пожелтели, а на улице - пожелтели лишь незначительно. В отличие от Слезы радости, Crystal resin и MG-EPOX-GLASS, чья фотостойкость оказалась заметно ниже. Заметим, что 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).
Фото 9
При анализе экспериментальных данных следует помимо географической широты брать в учет ещё количество солнечных дней в году. Как следует из фото 9, если в Санкт-Петербурге таких дней 105, то в Аризоне (на широте Тель-Авива) - 330. Это значит, при годичной экспозиции доза УФ облучения, которую получит образец в Аризоне, уже только по этой причине будет по крайней мере в три раза больше, чем в Санкт-Петербурге. На фото 10 и 11 представлены по три образца после инсоляции в Санкт-Петербурге внутри помещения в течение 12 и 8 месяцев соответственно:
Фото 10
ПЭО-510КЭ-20/0 (А:В=4:1) Россия,
EpoxAcast 690 (А:В=3,3:1) США,
ЭП-СМ-УФ/921ОП (А:В=2:1) Россия
Фото 11
ПЭО-510КЭ-20/0 (А:В=4:1) Россия,
Artline Crystal (А:В=2:1) Россия,
Epoxy Crystal Plus (А:В=2,9:1) Россия
Из фото видно, что даже в таких «мягких» с точки зрения дозы УФ облучения условиях ювелирные смолы ЭП-СМ-УФ/921ОП и Artline Crystal пожелтели больше других. Опять речь идет о составах с соотношением компонентов А:В=2:1. Возможно, это связано с использованием в отечественных эпоксидных композициях не стойкого к УФ свету отвердителя 921? Для иностранных составов такое явление замечено не было.
1. Стойкость прозрачной эпоксидной смолы к пожелтению определяется (в порядке уменьшения влияния) составом композиции и прежде всего отвердителем, дозой УФ облучения, оптимальным подбором фотостабилизатора и отбеливающей добавки. Очевидно, первый фактор исключительно в компетенции производителя и потребитель никак на него повлиять не может, разве что купить хорошо зарекомендовавший продукт. Читайте отзывы, смотрите фото, обращайте внимание на соотношение компонентов А:В.
2. По второму фактору – не держите без причины изделия на прямом солнце! Этим вы снизите дозу УФ облучения и продлите жизнь изделию. Храните украшения из эпоксидной смолы в герметичном пакете или коробке в сухом, темном, прохладном месте.
3. Если решились на эксперименты с фотостабилизаторами и отбеливателями, помните, что срок службы защиты существенно зависит от концентрации этих добавок, толщины изделия и, разумеется, условий эксплуатации. Они могут также влиять на процесс отверждения.
4. Изделия из «хорошей» эпоксидной смолы начнут проявлять первые признаки пожелтения (при отверждении согласно инструкции и всем рекомендациям производителя):
• через 5 лет при отсутствии пребывания на солнце
• через 1 год пребывания на открытом воздухе
5. Избавиться от пожелтения отвержденной эпоксидной смолы возможно лишь механическим путем, сошлифовав деградированный поверхностный слой толщиной 0,5-1 мм и последующей полировкой. Далеко не для всякого изделия это возможно.
6. Какая ювелирная смола из более 30 зарубежных и отечественных марок лучше (хуже) обеспечивает долговременное отсутствие пожелтения при эксплуатации? Ответ вы несомненно найдете на фотографиях статьи.
7. Линейка ювелирных смол ПЭО серии 20/0 была создана в 2003-2011 гг. с целью импортозамещения. Срок службы изделий из ПЭО без заметного пожелтения по отзывам мастеров достигает 7 и более лет. В Русском музее сейчас в экспозиции бокал XVII века, в котором 15 лет назад с помощью ПЭО были воссозданы утраченные фрагменты /О реставрации художественных изделий из стекла в Русском музее. Служба реставрации музейных ценностей /.
16.03.2026 (опрос
действует с 13.09.2013)
Эта страница
входит в пятерку лидеров сайта по популярности:
Причины ошибок при работе с эпоксидными смолами.
Оптические эпоксидные компаунды для бижутерии (ювелирные смолы ПЭО).
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_39.htm
. За исключением вышеуказанного,
все остальные действия будут истолкованы
как косвенное, умышленное или любое другое
присвоение авторских прав.
Купить ювелирные эпоксидные
смолы ПЭО,
светящиеся в темноте фосфоресцентные компаунды ФЛ
концентраты красителей и пигментов ЭПОКСИКОН
Как выбрать ювелирный эпоксидный компаунд (смолу). 11 важных моментов.
Устойчивость эпоксидной смолы к
пожелтению. На примере популярных марок.
Советы технолога по работе с эпоксидными смолами для творчества
По всем
вопросам обращаться по E-mail: lfpti@ya.ru
