?

Log in

КАК ВЫБРАТЬ ЮВЕЛИРНЫЙ КОМПАУНД (СМОЛУ) - Crystal resin или эпоксидная смола [entries|archive|friends|userinfo]
Crystal resin или эпоксидная смола

[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

КАК ВЫБРАТЬ ЮВЕЛИРНЫЙ КОМПАУНД (СМОЛУ) [May. 6th, 2016|11:00 pm]
Crystal resin или эпоксидная смола

crystalresin

[photonics110]
[Tags|, , ]
[Current Location |Russian Federation, ]

КАК ВЫБРАТЬ ЮВЕЛИРНЫЙ КОМПАУНД (СМОЛУ). 11 важных моментов
/полный текст http://www.lfpti.ru/lp_article_18.htm/

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

       Вся статья не поместилась в одной записи ЖЖ   

      4, 5, 6 и 7 важные моменты во второй записи ЖЖ
      8, 9, 10 и 11 важные моменты в третьей записи ЖЖ


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

LinkReply